12-Physique-PRÉAMBULES

La complexité de notre monde est infinie à l’échelle des capacités humaines. La preuve en est encore apportée avec la crise sanitaire de mars 2020, lorsqu’un arrangement moléculaire, pas plus grand qu’un centième de micron, baptisé Covid-19, vient mettre à genoux l’humanité toute entière.
Une attitude devant ce constat, consiste à renoncer à comprendre, évoquer un créateur et/ou vivre sa vie animale sans trop se poser plus de questions. Une autre consiste à se poser des questions en permanence tout en restant conscient qu’il s’agit là d’une quête sans fin. Assumer notre part d’humain nous conduit à choisir la deuxième voie et les métiers d’enseignant et de chercheur nous mettent naturellement dans cette deuxième situation sans que ce soit la condition sine qua non. En pratique, la prise de conscience de l’immensité de la tâche et de nos limites dans ce questionement, l’impérieux besoin des humains de se positionner dans une durée qui va au-delà de leur propre existence, peut amener, même les plus érudits à une quête métaphysique voire « spirituelle ». 
L’activité pédagogique en particulier contraint à revenir constamment aux notions les plus fondamentales qui sont pour le Physicien, l’énergie, la matière, l’espace, le temps. Avoir une vision globale et complète du « monde » et de ses lois pour s’adapter aux situations concrètes et complexes est tâche impossible. Il faut pourtant « innover » nous dit-on, pour accompagner le « progrès » qui serait avant tout technologique. Il faut bien pour cela partir de ce « réel » qu’on peine à cerner. La Physique nous y aide. Une bonne connaissance de ses lois est donc indispensable à l’ingénieur et au chercheur ; un philosophe pragmatique ne pourra pas non plus s’en passer et toute personne curieuse du fonctionnement du monde et de la nature, devra toujours y retourner, car le monde est avant tout « physique », ce que « croit » en tout cas le Physicien. 
Comment et par quoi commencer ? Je propose une approche basée sur l’étude d’une loi physique qui me paraît fondamentale, la loi de la résonance, loi observée à toutes les échelles de la Physique et également dans maintes situations non physiques.
Le texte qui suit contient un bref rappel de ces notions de base nécessaire pour décrire le comportement des systèmes physiques en oscillation autour de leur état d’équilibre. Les oscillations, ou vibrations sont une manifestation de l’énergie présente dans un système physique. Cette énergie s’en échappe parfois pour donner naissance à des ondes. L’étude des vibrations et des ondes est un prérequis indispensable à tout cursus d’ingénieur; c’est aussi l’une des clés de la compréhension de l’univers. Les chapitres qui suivent sont organisés autour de ces notions.

La littérature est vaste sur ce sujet. Sur la physique, comme dans d’autres domaines, il est facile de progresser dans nos connaissances avec une encyclopédie en ligne comme wikipedia. Il existe aussi de nombreux ouvrages généralistes. A côté des séries adaptées à l’enseignement de la physique en 1er et 2èmecycles universitaires et en écoles d’ingénieurs (Feynman, Benson, J.-Ph. Pérez, ….) les ouvrages suivants sont particulièrement instructifs :

« Toute la Physique », H. Stöcker, F. Jundt, G. Guillaume, Dunod, ISBN 2 10 003942 3

« Matière et matériaux, de quoi est fait le monde? », sous la direction d’Etienne Guyon, Belin : Pour la science, 2010, ISBN 978-2-7011-5182-3

« De l’atome antique à l’atome physique, A la recherche des mystères de la matière », C. Gruber, Ph-A. Martin, Presses polytechniques et universitaires romandes, ISBN 978-2-88915-003-8

« Traité de la lumière », L. Zuppiroli, M-N. Bussac, Presses polytechniques et universitaires romandes, ISBN 978-2-88074-801-2.