les 5 meilleurs livres sur mecanique quantique

Quel est le meilleur livre sur la mecanique quantique en 2024 ? Découvrez nos 5 sélections

Sommaire

La mécanique quantique est un domaine fascinant de la physique qui a révolutionné notre compréhension du monde microscopique. Depuis sa formulation au début du 20ème siècle, elle a été l’objet de nombreux débats, discussions et recherches. Cependant, avec l’avancement de la technologie et les découvertes scientifiques, la mécanique quantique est devenue un domaine incontournable de la physique moderne.

Pour ceux qui souhaitent en savoir plus sur ce domaine complexe, il existe de nombreux livres sur la mécanique quantique qui proposent des explications claires et accessibles. Certains sont destinés aux débutants, tandis que d’autres sont plus approfondis pour les étudiants et les chercheurs.

Il peut être difficile de sélectionner le meilleur livre sur la mécanique quantique, car les besoins et les intérêts de chaque lecteur sont différents. Cependant, pour vous aider à choisir, nous avons sélectionné les 5 meilleurs livres sur la mécanique quantique qui couvrent un large éventail de sujets et de niveaux de difficulté.

Notre sélection n°1

Mécanique quantique: Tome 1

Bernard Diu

Présentation de Mécanique quantique: Tome 1

Ce livre, résultat de nombreuses années d’enseignement universitaire, a été créé pour faciliter la première rencontre avec la physique quantique et aider le lecteur à comprendre progressivement cette matière. Les deux premiers tomes, publiés il y a plus de 40 ans, sont devenus des classiques dans le monde entier, traduits en plusieurs langues.

Cependant, ils sont d’un niveau intermédiaire et ont été complétés par un troisième tome d’un niveau plus avancé. Les auteurs ont adopté une approche progressive des problèmes, où aucune difficulté n’est ignorée et où chaque aspect du problème est discuté. Cette approche se reflète dans la structure du livre, composée de deux textes distincts mais imbriqués : les « chapitres » et les « compléments ».

Les chapitres présentent les idées générales et les notions de base. Chaque chapitre est suivi de plusieurs compléments, qui illustrent les méthodes et les concepts qui viennent d’être introduits. Les compléments sont des éléments indépendants, qui proposent un large éventail d’applications et de prolongements intéressants. Un guide de lecture des compléments est proposé à la fin de chaque chapitre pour aider le lecteur à organiser ses lectures successives.

Le Tome 1 fournit une introduction générale, suivie d’un chapitre détaillé qui décrit les outils mathématiques de base de la mécanique quantique. Les postulats sont ensuite clairement exposés à partir du troisième chapitre, avec de nombreuses applications décrites dans les compléments. Le livre décrit ensuite certaines grandes applications de la mécanique quantique, telles que le spin et les systèmes à deux niveaux, ou encore l’oscillateur harmonique, qui donnent lieu à de très nombreuses applications (vibration des molécules, phonons, etc.). Certaines de ces applications font l’objet d’un complément spécifique.

Notre avis de Mécanique quantique: Tome 1

L'auteur a su développer une argumentation solide et précise, qui permet de comprendre les fondements de ce sujet complexe. Les conseils donnés sont pertinents et le livre en lui-même est très bien écrit.

Je suis impressionné par la précision de ce tome, même si je trouve qu'il est un peu plus difficile à suivre que le premier tome. Les têtes de chapitre sont malheureusement décalées par rapport au contenu, mais cela n'altère en rien la qualité du livre. C'est un must pour ceux qui souhaitent étudier la mécanique quantique, et je peux dire que mes professeurs en sont fans ! Ils en sont même à copier directement les pages au tableau.

Il est important de noter que pour pouvoir aborder ce livre avec sérénité, il est préférable d'avoir une bonne base en physique ondulatoire et en mathématiques liées, telles que l'oscillateur harmonique, l'équation d'onde, les exponentielles complexes et les séries de Fourier. Il ne faut pas confondre la mécanique ondulatoire, qui est la forme historique de la mécanique quantique, avec la théorie classique des oscillations.

J'ai été vivement conseillé de lire ce livre, et pour économiser un peu d'argent, j'ai décidé de l'acheter sous format Kindle. Malheureusement, je me suis rendu compte que ce livre n'était pas compatible avec les liseuses Kindle, ce qui est un peu décevant. Heureusement, il est possible de le télécharger sur une tablette ou un PC via l'application Kindle.

Je peux dire que "Mécanique quantique: Tome 1" est un livre incroyable qui mérite d'être lu par tous les passionnés de mécanique quantique.

Notre sélection n°2

Mécanique quantique: Le minimum théorique

Leonard Susskind

Présentation de Mécanique quantique: Le minimum théorique

D’abord, vous avez appris la mécanique classique. Leonard Susskind s’associe maintenant à Art Friedman, ingénieur de données, pour vous présenter la théorie et les mathématiques associées au monde étrange de la mécanique quantique.

Dans cette suite au best-seller « Le Minimum Théorique », Susskind et Friedman offrent une introduction vivante à ce domaine difficile, qui cherche à comprendre le comportement des objets sub-atomiques à travers des abstractions mathématiques. Les auteurs expliquent clairement les principes d’états quantiques, les notions d’incertitude et de relativité, d’enchevêtrement, et les états corpusculaire et ondulatoire des particules.

C’est une introduction accessible mais rigoureuse à un sujet complexe, une véritable trousse à outils pour ceux qui souhaitent apprendre la physique à leur propre rythme.

Notre avis de Mécanique quantique: Le minimum théorique

L'auteur a une grande connaissance pédagogique et sa capacité à expliquer les concepts fondamentaux de la mécanique quantique est remarquable. Ce livre est vraiment une initiation de qualité à ce domaine fascinant et complexe. Les mathématiques sont expliquées clairement, bien que les notations de Dirac utilisées dans l'algèbre soient différentes de celles que j'ai apprises et aient rendu la lecture des formules un peu plus compliquée. Cependant, ce livre est à recommander à tous ceux qui souhaitent étudier la mécanique quantique. Il faut nécessairement un background mathématique ou physique pour l'apprécier complètement, mais c'est là où l'on se rend compte que les mystères de cette vraie science sont extraordinairement fascinants et peuvent illuminer l'esprit. Je le compare à un cours de mécanique quantique de Richard Feynman, célèbre pour sa pédagogie inégalée.

Le livre est traduit de l'américain par André Cabannes et je le recommande chaudement à tous ceux qui sont prêts à explorer les profondeurs de la mécanique quantique.

Notre sélection n°3

Mécanique quantique: Fondements et premières applications

Claude Aslangul

Présentation de Mécanique quantique: Fondements et premières applications

Ce livre, écrit dans un style clair, couvre le programme de mécanique quantique de 3e année. Il plonge les fondements historiques de la discipline et montre comment elle a été construite par essais et erreurs.

Destiné aux étudiants en 3e année de Physique (niveau L3), il débute par une description détaillée des expériences clés de la Physique microscopique qui ont nécessité une révision radicale des concepts établis au début du 20ème siècle pour comprendre la physique atomique.

Dans la deuxième partie, la synthèse des idées rassemblées permet tout d’abord la formalisation de la Mécanique Quantique, avec l’énoncé physique de ses postulats et son formalisme mathématique, puis la présentation de ses premières applications et la mise en évidence des comportements étranges à cette échelle.

Cet ouvrage est issu de l’expérience d’enseignement des auteurs pendant plusieurs années en Licence et Maîtrise de Physique à Sorbonne Université et à l’Ecole Normale Supérieure (Ulm).

Notre avis de Mécanique quantique: Fondements et premières applications

Il est très complet et couvre toutes les formules clés de la physique quantique. Ce n'est pas un livre pour les débutants, mais plutôt un outil de travail indispensable pour les étudiants en physique ou les physiciens en exercice. Il est important de noter que le livre nécessite une solide connaissance en mathématiques, notamment en calcul différentiel, espace Hilbert, transformée de Fourier, formalisme hamiltonien et fonction delta de Dirac.

Malgré cela, les six premiers chapitres sont abordables même pour les étudiants sans connaissances post-bac en mathématiques, car ils présentent de manière progressive les découvertes qui ont mené à la théorie quantique actuelle. Cependant, les chapitres suivants peuvent être difficiles à suivre pour les étudiants de L2 ou MP/MP*.

L'auteur ne fait pas de compromis en ce qui concerne les maths pour nous permettre de comprendre la mécanique quantique, ce qui peut défier notre "sens physique". Cependant, c'est ce qui rend ce livre si précieux. Il n'est pas destiné à la vulgarisation, mais plutôt à une compréhension approfondie de la MQ. Même si vous n'êtes pas encore prêt pour le niveau requis, vous pouvez toujours le conserver pour plus tard, lorsque vous aurez terminé votre L3.

Notre sélection n°4

Mécanique quantique : Symétries

Walter Greiner

Présentation de Mécanique quantique : Symétries

Ce livre se concentre sur un concept attractif de la mécanique quantique avancée, les symétries. Après une brève introduction aux symétries en mécanique classique, l’auteur examine leur place en mécanique quantique, les conséquences de la symétrie de rotation, et la théorie générale des groupes de Lie.

Les groupes isospin, l’hypercharge SU(3), et leurs applications sont abordés, suivis des chapitres sur les quarks et leur charme, SU(4), ainsi que les symétries dynamiques et les frontières de la recherche en physique des particules.

Ce texte unique comprend plus de 120 problèmes et exercices très détaillés et corrigés, ce qui en fait un ouvrage de référence sur le sujet.

Notre avis de Mécanique quantique : Symétries

L'auteur, de la fameuse série des Greiner, se concentre sur la théorie des groupes et leur utilisation dans la construction et la classification des familles de particules. Le livre débute par une révision du concept de symétrie dans des situations élémentaires et comment cela déduit diverses lois de conservation. Il aborde ensuite le cas particulier du groupe des rotations SO(3) et établit les relations entre les groupes de rotations généralisés et les groupes unitaires de type SU(N).

L'auteur introduit également les propriétés des groupes de Lie et consacre plusieurs chapitres à SU(2), SU(3) et SU(4). La construction des multiplets mesoniques/baryoniques est détaillée avec une excellente explication du lien avec la structure mathématique sous-jacente. D'autres chapitres sont consacrés à des méthodes telles que la décomposition de représentations à l'aide de caractères, les tableaux de Young et les diagrammes de Dynkin.

Cependant, il est important de noter que ce livre ne couvre pas la théorie des gauges des groupes, qui est développée dans un autre ouvrage de Greiner. Pour ce qui est des prérequis, il est conseillé d'avoir une connaissance de base en mécanique quantique non relativiste et en algèbre linéaire. Il peut être utile d'avoir une certaine familiarité avec les théories de représentation telles qu'elles sont vues par les mathématiciens.

Ce livre est une excellente ressource pour comprendre les groupes/Algèbres de Lie et leur application en mécanique quantique.

Notre sélection n°5

La quantique autrement: Garanti sans équation !

Julien Bobroff

Présentation de La quantique autrement: Garanti sans équation !

Imaginez un univers où un objet peut se trouver à plusieurs endroits en même temps, où des particules distantes peuvent s’influencer instantanément, et où les murs ne sont plus ce qu’ils étaient. Cet univers mystérieux, qui remet en question toutes nos intuitions, est celui de la quantique.

Comment comprendre ce monument de la physique ? En acceptant le pari fou de Julien Bobroff de vous révéler ses merveilles sans équation ni exposé historique !

« La Quantique autrement » procède en effet à rebours des autres livres, qui se concentrent souvent sur les travaux des fondateurs. Avec une grande rigueur, l’auteur privilégie les analogies et les explications claires, éclairées par des illustrations inédites pour permettre de « voir » les phénomènes.

Il détaille également les derniers développements de la discipline, tels que l’ordinateur quantique, la supraconductivité à température ambiante et la biologie quantique, directement tirés des laboratoires.

Ce livre est le traité attendu sur une science qui ne cesse de nous fasciner.

Notre avis de La quantique autrement: Garanti sans équation !

L'auteur aborde les bases de la physique quantique de manière claire et accessible, sans sacrifier la profondeur de l'argumentation. Même pour quelqu'un comme moi qui avait déjà suivi des cours de physique quantique, certains aspects de cette science restaient nébuleux, mais ce livre m'a permis de mieux comprendre ce monde étrange de l'infiniment petit.

Ce livre est une véritable aubaine pour les personnes intéressées par les sciences et qui ne connaissent pas la physique quantique. Il montre l'importance de cette discipline en tant que plus grand accomplissement scientifique du 20ème siècle et son rôle crucial pour l'avenir. En lisant ce livre, vous serez en mesure de reconnaître les charlatans qui essaient de vous vendre n'importe quoi en utilisant un "charabia quantique".

L'auteur, en bon scientifique, garde un recul prudent sur les perspectives de l'ordinateur quantique, malgré la couverture médiatique excessive sur ce sujet. La lecture de ce livre est un véritable plaisir, et j'ai appris beaucoup sur les secrets de la matière. Julien Bobroff est un excellent vulgarisateur, ses analogies sont à la fois pertinentes et passionnantes.

Je suis profondément impressionné par ce livre et je le recommande vivement à tous ceux qui cherchent à mieux comprendre la physique quantique. Merci à l'auteur pour avoir partagé ses connaissances et sa passion avec les lecteurs non-physiciens. C'est l'une des meilleures choses que j'ai apprises, et j'adore continuer à lire ce livre.

Le mot de la fin​

La mécanique quantique : un monde étrange et fascinant !

Vous avez peut-être déjà entendu parler de la mécanique quantique, mais vous n’êtes pas sûr de ce que c’est exactement. Et bien, vous êtes au bon endroit ! La mécanique quantique est un domaine de la physique qui peut sembler étrange et mystérieux, mais qui est en réalité incroyablement fascinant.

Pour comprendre la mécanique quantique, il faut d’abord savoir que nous vivons dans un monde macroscopique, où les objets sont gros et faciles à voir. Mais dans le monde microscopique, les choses sont très différentes. Les objets sont minuscules et se comportent de manière très étrange. C’est là que la mécanique quantique entre en jeu.

La mécanique quantique est une théorie qui décrit le comportement des objets sub-atomiques, tels que les électrons et les photons. Et les résultats sont incroyables ! Par exemple, un électron peut être à plusieurs endroits en même temps, et deux particules peuvent être liées de manière instantanée, même si elles sont séparées par de grandes distances.

Mais ce n’est pas tout ! La mécanique quantique a également des implications incroyables pour la technologie moderne. Les ordinateurs quantiques, par exemple, utilisent les principes de la mécanique quantique pour traiter les données de manière très rapide et efficace.

La mécanique quantique est un domaine fascinant de la physique qui peut sembler étrange et mystérieux, mais qui est en réalité incroyablement passionnant.

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