Livres détaillés pour comprendre la physique

[DarK MaLaK]

Bonjour, je voudrais me procurer des livres de physique qui soient pertinents, un par grande matière, pour avoir un minimum de sources (mais de bonnes sources) et également un minimum d'argent à payer. J'aimerais donc savoir ce que vous pensez des livres que je vais citer et si vous en avez d'autres que vous jugez meilleurs à proposer (si possible avec argumentation : est-il bien structuré, récent, retrace-t-il les découvertes dans leur ordre chronologique, présente-t-il un formalisme clair et des interprétations intéressantes etc. ?).

Thermodynamique : Callen, Thermodynamics

Physique quantique : Feynman, Messiah, Aslangul, ou Basdevant et Dalibard.

Physique des matériaux : Maurice Gerl et Jean Paul Issi, Traité des matériaux. Celui-là semble comporter de nombreux tomes, alors je précise ce que je veux étudier en priorité : la matière cristalline, la cohésion des solides, les dislocations et la déformation plastique, les défauts ponctuels et la diffusion, les alliages et diagrammes de phases...

Physique statistique : aucune idée de livre...

Relativité restreinte et générale : je pense à Einstein bien sûr mais je préfère demander, au cas où des avancées théoriques, sur le formalisme ou sur l'interprétation de la théorie auraient été apportées après sa mort.

Astrophysique : de nouveau, pas d'idée...


Ensuite, s'il y a des livres de maths intéressants pour mieux comprendre la physique ou donner des outils résoudre certaines équations (comme l'équation de Navier-Stokes, restons modeste ), je suis preneur ^^

Enfin, j'aimerais également élargir ma culture scientifique à la biologie et à la chimie mais en commençant plus doucement (je suis moins avancé dans ces domaines), donc j'apprécierais d'avoir un ou deux bons livres pour comprendre tout ça (sans que ce soit de la vulgarisation mais pas trop poussé, disons adapté pour quelqu'un qui connaît un peu la thermodynamique, la chimie des solutions aqueuses, l'oxydoréduction, et les orbitales atomiques...).

Merci d'avance pour vos conseils.
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[invitea29d1598]

salut,

Physique statistique : Eléments de Physique statistique par Diu et al. C'est très complet.

Relativité générale : Gravitation par Misner, Thorne et Wheeler (aussi connu sous l'acronyme MTW). C'est la bible des relativistes... il a 37 ans mais a à peine quelques pages grisonnantes...

Mathematiques (pour la physique et pas seulement) : divers bouquins par Laurent Schwartz

[DarK MaLaK]

Merci pour cette réponse rapide, Rincevent. Aurais-tu un avis sur les livres que j'ai cités ?

[invite8d75205f]

Bonsoir,

J'ajoute le très bon "Relativité restreinte" de C.Semay et B.Silvestre-Brac (Dunod) à la liste proposée par Rincevent.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Seirios]

Bonjour,

Cela dépend du niveau recherché, mais je trouve que les Pérez sont assez bons.

[DarK MaLaK]

Bonsoir, le niveau que je recherche est le meilleur niveau, mais pas dès le début du livre : je cherche pour chaque matière un livre qui part quasiment de 0 pour finir au niveau des connaissances actuelles (ou de deux ou trois décennies en arrière maximum, cela dépend de la matière). Et j'ai donc ajouté que je cherchais des livres de maths car il est possible que pour certaines démonstrations, les physiciens ne réexpliquent pas toute la base mathématique...

[Calvert]

Salut !

Et dans "Astrophysique", tu entends quoi ? Parce que les sous-domaines sont passablement vastes, et aucun livre ne traitera en détail du tout !

[DarK MaLaK]

Salut Calvert, l'Astrophysique est le seul domaine auquel je n'ai pas encore touché parmi ceux que j'ai cités. En fait, j'entends par là la suite de la relativité générale, la formation des étoiles, ce genre de choses... Si aucun livre ne peut détailler tout, alors il faudrait que j'en aie un plus général mais pas trop superficiel si un tel livre existe.

[invite8d75205f]

Il y a souvent une application à l'astrophysique dans les bouquins de RG. C'est le cas du MTW cité plus haut, mais aussi du "Gravitation" de Weinberg (les deux sont du début des années 70)

[DarK MaLaK]

Merci nico2009 mais les deux livres se valent-ils ou bien chacun a-t-il ses particularités ? Et depuis les années 1970, il n'y a pas eu beaucoup d'avancées dans ce domaine ? Il me semble que c'est un domaine de recherche actif.

[invitea29d1598]

Aurais-tu un avis sur les livres que j'ai cités ?

oui et non :

Callen, Thermodynamics : je l'ai jamais regardé de près mais en ai entendu beaucoup de bien de la part de gens qui l'ont fait

Physique quantique : Feynman, Messiah, Aslangul, ou Basdevant et Dalibard. : tous ces bouquins sont de styles totalement différents... [enfin je connais pas le Basdevant-Dalibard... je parle des autres]

si t'as de l'argent à dépenser, tous valent la peine d'être achetés

En fait, j'entends par là la suite de la relativité générale

toute l'astrophysique n'a pas besoin de la RG

pour ce que je connais, éventuellement tu peux ètre intéressé par le "Cosmologie Primordiale" de Peter et Uzan ou peut-être par le "Astrophysique : Etoiles, Univers et relativité" de Heyvaerts...

sinon t'as aussi pas mal de bouquins très bien sur d'autres domaines (pas astro) :

- hydrodynamique physique par Guyon, Hulin et Petit
- "Magnétisme et supraconductivité" de L.P. Lévy
- etc...

mais les deux livres se valent-ils ou bien chacun a-t-il ses particularités ?

le Weinberg est devenu dépassé le jour même où le MTW est sorti... il est écrit dans un vieux style très peu esthétique mathématiquement... mais Weinberg a ressorti récemment une nouvelle version quu vaut peut-être plus la peine... le MTW n'a quant à lui quasiment pas vieilli malgré les progrès faits depuis cette époque...

Et depuis les années 1970, il n'y a pas eu beaucoup d'avancées dans ce domaine ?

si, mais le MTW est tellement riche en soi que rien qu'étudier de près ce qu'il contient peut occuper pendant des années...

sinon pour dire du bien de Weinberg après avoir critiqué son bouquin de Rg (qui contient divers petits passages intéressants quand même... enfin, pour les voir faut réussir à oublier le prix du bouquin ), je peux au contraire dire énormément de bien de ses bouquins de QFT...

[invite8d75205f]

Certes, mais si tu n'as jamais étudié l'astrophysique, et que tu veux entrer dans ses aspects techniques, le mieux est d'avoir de bonnes bases. Elles me semblent excellentes (mais je suis loin d'être un spécialiste) dans les deux ouvrages cités.
Quant aux spécificités, le MTW prend plus le lecteur par la main et sa lecture est moins linéaire (digressions dans des "boxes" et dans les exercices) que celle du Weinberg. Il est aussi beaucoup plus cher !

[DarK MaLaK]

Physique quantique : Feynman, Messiah, Aslangul, ou Basdevant et Dalibard. : tous ces bouquins sont de styles totalement différents... [enfin je connais pas le Basdevant-Dalibard... je parle des autres]

si t'as de l'argent à dépenser, tous valent la peine d'être achetés

Qu'est-ce qui diffère entre ces livres ? L'interprétation ? Je pensais que les démonstrations et le formalisme étaient les mêmes pour tous, donc j'ai du mal à comprendre... La manière de présenter peut-être ?

sinon t'as aussi pas mal de bouquins très bien sur d'autres domaines (pas astro) :

- hydrodynamique physique par Guyon, Hulin et Petit
- "Magnétisme et supraconductivité" de L.P. Lévy
- etc...

On peut écrire un livre entier sur la supraconductivité ? Je pensais que c'était plutôt un domaine de recherche pour pouvoir l'utiliser à température ambiante ^^

Par contre, je ne connais pas l'hydrodynamique. C'est en rapport avec la mécanique des fluides ?

[Calvert]

En astrophysique, tu vas trouver un bouquin de 800 pages par domaine sans aucun problème... Après, ça va dépendre de tes centres d'intérets !

En vrac :

Pour les étoiles :
les classiques : "Stellar structure" de Chandrasekhar,
"The internal constitution of stars" de Eddington,
plus récent :
"Stellar structure and evolution" de Kippenhahn & Weigert,
"Physics, Formation and evolution of rotating stars", de Maeder.

Pour les objets compacts, une excellente introduction avec
"White dwarfs, neutron stars and black holes", de Shapiro & Teukovsky,

Hydrodynamique dans un contexte astrophysique:
"Gas dynamics", de Shu,

Pour les galaxies:
"Galactic Dynamics", de Binney et Tremaine (aspects théoriques)
"Galactiy Astronomy" de Binney & Merrifield (aspects observationnels).

Et des dizaines d'autres...

[invite7ce6aa19]

Bonjour,

Tu n'a pas précisé ton niveau actuel et cela est très important.

En effet pour un thème de physique déterminé il n'existe pas un livre qui parte de zéro et qui t'amène aux fronts avancés des recherches.

En plus il faudrait que tu indiques un niveau de budget.

Il y a tellement de thèmes physiques qu' il faudrait faire des choix adaptés à ta situation d'aujourd'hui.

Donc je repose ma question: Quel est ton niveau actuel?

[invite7ce6aa19]

On peut écrire un livre entier sur la supraconductivité ? Je pensais que c'était plutôt un domaine de recherche pour pouvoir l'utiliser à température ambiante ^^

Bonjour,

Un livre entier, non pas, mais une encyclopédie.

Par contre, je ne connais pas l'hydrodynamique. C'est en rapport avec la mécanique des fluides ?

L'hydrodynamique est un cadre théorique qui traite certains systèmes physiques pas trop loin de l'équilibre thermodynamique avec des échelles de temps et d'espace mésoscopiques. La mécanique des fluides est un exemple très important de théorie hydrodynamique.

[DarK MaLaK]

Salut mariposa, mon niveau actuel est BAC +3 à peu près. Et pour l'argent, j'aurais du mal à mettre plus de deux cents euros d'un coup je pense, mais je n'achèterai pas tous les livres en même temps.

[invite7ce6aa19]

Salut mariposa, mon niveau actuel est BAC +3 à peu près. Et pour l'argent, j'aurais du mal à mettre plus de deux cents euros d'un coup je pense, mais je n'achèterai pas tous les livres en même temps.

Parfait, tu as donc le niveau licence. Comme tu n'as pas précisé tes objectifs voici les thèmes que je propose:

1- Un livre de mécanique analytique.
2- Un livre d'électromagnétisme.
3- Un livre RR + RG (initiation)
4- Un livre de MQ.
5- Un livre de physique statistique.
6- Un livre sur les systèmes dynamiques.
7- Un livre sur la physique des matériaux.

Éventuellement un livre de mécanique des fluides (ou de mécanique des milieux continus)

En absence d'objectif énoncé je pense que les 7 thèmes évoqués t'ouvrent toutes les portes. Cela fait en gros un livre à 30 €.


Pour les choix concrets, il y a des tas de possibilités, dont certains t'ont fait des propositions.

Pour te donner mon avis sur certains thèmes je recommanderais:

Les 2 livres d'électromagnétisme de Feymann (indépassables).

Le livre de MQ de Basdevant et Balibard.

Pour la mécanique analytique le tome 1 de Landau (il doit y avoir d'autres très bons livres).

PS: Je considère les très bons livres de Perez comme de niveau BAC + 2. Est-ce excate ou non?

[DarK MaLaK]

J'ai plusieurs objectifs :

-Comprendre l'évolution de la physique de manière détaillée ;
-Recouper le tout pour en avoir enfin une vision globale ;
-Devenir bon en physique et connaître les dernières avancées car je voudrais faire un doctorat (et chaque fois que j'ai un idée originale, je regarde sur google et ça existe déjà, ce qui est frustrant !!).

En fait, je trouve que mes cours ne sont pas assez détaillés, et même si je commence à avoir une vue un peu plus globale, je trouve que ce n'est pas suffisant, parfois on nous sert des formules sans aucune justification...

[invite7ce6aa19]

J'ai plusieurs objectifs :

Tes objectifs sont définis trop largement et je crains qu'aucun physicien expérimenté au monde ne remplit ton cahier des charges. Chaque physicien est spécialisé, même si si la spécialité peut-être plus ou moins large.

-Comprendre l'évolution de la physique de manière détaillée

Il s'agit ici de l'histoire de la physique. C'est déjà une spécialité. Néanmoins les cours et les livres donnent selon les domaines des éléments historiques. C'est notamment le cas de la MQ et c'est même indispensable pour cette matière. Par contre on peut se passer totalement de l'histoire pour la mécanique des fluides.

-Recouper le tout pour en avoir enfin une vision globale ;

Tu pourras faire çà quand tu auras 40 ans d'expérience et encore la vision globale ne sera que partielle. la physique est un milieu infini et nos capacités sont finies.

-Devenir bon en physique et connaître les dernières avancées car je voudrais faire un doctorat (et chaque fois que j'ai un idée originale, je regarde sur google et ça existe déjà, ce qui est frustrant !!).

Il faudrait peut-être commencer à esquisser à faire des choix. Il faut non seulement choisir dans tes centres d'interet mais aussi tenir compte des possibilités réelles d'avoir un poste et lez postes sont une ressource très rare et il y a beaucoup de concurrence.

En fait, je trouve que mes cours ne sont pas assez détaillés, et même si je commence à avoir une vue un peu plus globale, je trouve que ce n'est pas suffisant, parfois on nous sert des formules sans aucune justification...

Les cours sont toujours plus ou moins imparfait. C'est à toi de te prendre en charge et combler seul les lacunes de l'enseignement qui te préoccupent. Il faut peu à peu être autodidacte. Le meilleur prof que tu puisses imaginer, c'est toi-même car tu es sûr que les réponses seront en rapport avec les questions que tu te poses.

[invitea29d1598]

Qu'est-ce qui diffère entre ces livres ? (...) La manière de présenter peut-être ?

oui... et le "niveau de formalisation" aussi...

On peut écrire un livre entier sur la supraconductivité ?

j'en ai même plusieurs dans ma biblio qui se complètent bien

Devenir bon en physique et connaître les dernières avancées car je voudrais faire un doctorat

si tu attends d'avoir appris et compris tout ça avant de commencer une thèse tu risques de battre le record de l'univers du plus vieux thésard

[DarK MaLaK]

Tu pourras faire çà quand tu auras 40 ans d'expérience et encore la vision globale ne sera que partielle. la physique est un milieu infini et nos capacités sont finies.

Euh tu as certainement raison, je pense que c'est pour cela que les thésards sont encadrés par des chercheurs plus expérimentés... Mais déjà, entre le BAC et maintenant, je vois mieux les liens entre les différentes matières qu'on étudie en physique, et je voulais juste améliorer toujours plus (et grâce aux livres bien plus rapidement) cette vision de la physique unie.

Il faudrait peut-être commencer à esquisser à faire des choix. Il faut non seulement choisir dans tes centres d'interet mais aussi tenir compte des possibilités réelles d'avoir un poste et lez postes sont une ressource très rare et il y a beaucoup de concurrence.

C'est difficile de choisir quand tout est intéressant, même si mes études actuelles me destinent plus au monde microscopique et aux matériaux, aux semi-conducteurs par exemple. Quels sont les postes qui sont accessibles en physique actuellement ?

Les cours sont toujours plus ou moins imparfait. C'est à toi de te prendre en charge et combler seul les lacunes de l'enseignement qui te préoccupent. Il faut peu à peu être autodidacte. Le meilleur prof que tu puisses imaginer, c'est toi-même car tu es sûr que les réponses seront en rapport avec les questions que tu te poses.

Est-ce que ce n'est pas le système éducatif qui est en cause dans ce cas ? Je m'organise sûrement mal, mais je n'ai jamais le temps de comprendre un cours entier avant la date des partiels et ensuite je suis obligé de passer à la suite et de laisser tomber des points qui me paraissaient intéressants pour éviter de rater mon année. En fait je me pose plus de questions que la plupart des autres étudiants qui acceptent tous les résultats sans jamais chercher à comprendre d'où ils viennent (comme les équations (dans les discussions que j'ai ouvertes récemment) sur l'effet tunnel et la détermination des orbitales atomiques par le calcul).

si tu attends d'avoir appris et compris tout ça avant de commencer une thèse tu risques de battre le record de l'univers du plus vieux thésard

Je ferai ma thèse au moment voulu (dans 2 ou 3 ans) et j'aimerais bien avoir un peu complété ma formation avant quand même !! Si j'étais riche, je crois que battre ce record ne me déplairait pas forcément

[invite7ce6aa19]

C'est difficile de choisir quand tout est intéressant, même si mes études actuelles me destinent plus au monde microscopique et aux matériaux, aux semi-conducteurs par exemple.

En voilà une nouvelle information intéressante. Donc le terrain sur lequel tu apprends des choses a pour titre la physique du solide. si tu prends cette orientation, je pourrais un peu mieux de guider avec précision.

Quels sont les postes qui sont accessibles en physique actuellement ?

je suis en retraite et donc coupé concrètement du monde du travail. Toutefois en termes de physique su solide et apparenté un avenir possible est celui de la galaxie des nano technologies. Pourrais-tu préciser où es-tu étudiant?

Est-ce que ce n'est pas le système éducatif qui est en cause dans ce cas ?

Laissons ici la critique du système éducatif!

Je m'organise sûrement mal, mais je n'ai jamais le temps de comprendre un cours entier avant la date des partiels et ensuite je suis obligé de passer à la suite et de laisser tomber des points qui me paraissaient intéressants pour éviter de rater mon année. En fait je me pose plus de questions que la plupart des autres étudiants qui acceptent tous les résultats sans jamais chercher à comprendre d'où ils viennent (comme les équations (dans les discussions que j'ai ouvertes récemment) sur l'effet tunnel et la détermination des orbitales atomiques par le calcul).

le système scolaire est ce qu'il est. C'est à toi de gérer un compromis entre la nécessité de réussir les examens et le besoin de comprendre qui ne recouvrement forcement la réussite aux examens.

[DarK MaLaK]

En voilà une nouvelle information intéressante. Donc le terrain sur lequel tu apprends des choses a pour titre la physique du solide. si tu prends cette orientation, je pourrais un peu mieux de guider avec précision.

C'est un cours que je n'aurai que l'année prochaine. Ensuite, je ferai un semestre à l'étranger dans une université où il y a un peu d'astrophysique pour que ma formation sont assez complète et que je puisse avoir plus de choix dans ma carrière future.

je suis en retraite et donc coupé concrètement du monde du travail. Toutefois en termes de physique su solide et apparenté un avenir possible est celui de la galaxie des nano technologies. Pourrais-tu préciser où es-tu étudiant?

Je suis à l'INSA de Toulouse, ça change quelque chose ?

[invite7ce6aa19]

C'est un cours que je n'aurai que l'année prochaine. Ensuite, je ferai un semestre à l'étranger dans une université où il y a un peu d'astrophysique pour que ma formation sont assez complète et que je puisse avoir plus de choix dans ma carrière future.

Je suis à l'INSA de Toulouse, ça change quelque chose ?

C'est encore plus précis. Tu es donc en troisième année et tu as choisi l'option physique. Ça tombe bien je suis un ancien élève de l'INSA de Toulouse (promotion 1972) option physique.

[DarK MaLaK]

Visiblement le programme n'a pas trop changé en 38 ans alors car c'est exactement ça ^^

[invite7ce6aa19]

Visiblement le programme n'a pas trop changé en 38 ans alors car c'est exactement ça ^^

J'espère que les programmes de base n'ont pas changé, mais ce sont améliorés, et que d'autres se sont adaptés à la situation scientifique et technologique d'aujourd'hui. Dans le cas contraire ce serait inquiétant.

[DarK MaLaK]

J'espère que les programmes de base n'ont pas changé, mais ce sont améliorés, et que d'autres se sont adaptés à la situation scientifique et technologique d'aujourd'hui. Dans le cas contraire ce serait inquiétant.

J'ai peur que ce ne soit pas le cas, du moins en mathématiques. J'ai parlé avec mon prof de thermodynamique qui fait un cours excellent (mais en se basant sur des maths : jacobien, dérivées partielles, gradient etc.) et il doit se battre avec d'autres profs qui ont peur de "décourager" les élèves de continuer en physique en présentant en première année une physique trop mathématique (gradient, divergence, rotationnel...). Et je pense que ça se répercute sur la suite car on perd du temps en TD à faire des calculs simples, temps qu'on n'a plus pour analyser la physique du problème (moi encore ça va je suis assez bon en maths, je connais mes formules de trigonométrie ^^, mais d'autres galèrent pour le calcul...). C'est pour ça aussi que je préfèrerais avoir des livres, je pense aussi à la cristallographie (que j'avais oublié de citer dans mon premier message) où les mathématiques ont été quasiment absentes, notamment dans le chapitre sur la symétrie... Contrairement à beaucoup de gens, j'ai souvent besoin des mathématiques pour bien comprendre.

[DarK MaLaK]

Je fais un petit récapitulatif des livres qui ont été proposés (pour ne pas me perdre et voir ce qui manque) :


Thermodynamique : Callen, Thermodynamics


Physique quantique : Feynman, Messiah, Aslangul, ou Basdevant et Dalibard (apparemment ce dernier serait le meilleur mais j'aimerais savoir pourquoi).


Physique des matériaux : Maurice Gerl et Jean Paul Issi, Traité des matériaux


Physique statistique : Eléments de Physique statistique par Diu et al.


Relativité générale : Gravitation par Misner, Thorne et Wheeler


Relativité restreinte : Relativité restreinte de C.Semay et B.Silvestre-Brac (Dunod)


Astrophysique :

Cosmologie Primordiale de Peter et Uzan

Astrophysique : Etoiles, Univers et relativité de Heyvaerts

Galactic Dynamics, de Binney et Tremaine (aspects théoriques)

Galactiy Astronomy de Binney & Merrifield (aspects observationnels)

Stellar structure de Chandrasekhar

The internal constitution of stars de Eddington

Stellar structure and evolution de Kippenhahn & Weigert

Physics, Formation and evolution of rotating stars, de Maeder

White dwarfs, neutron stars and black holes, de Shapiro & Teukovsky


Hydrodynamique :

Hydrodynamique physique par Guyon, Hulin et Petit

Gas dynamics, de Shu


Electromagnétisme:

Magnétisme et supraconductivité de L.P. Lévy

Les 2 livres d'électromagnétisme de Feymann.


Mécanique analytique :

Tome 1 de Landau.



Donc il manquerait un livre sur la cristallographie (peut-être comprise dans un livre sur la physique du solide ?). Par contre, en astrophysique, il y en a un peu trop : par lequel serait-il préférable que je commence ?

De plus, il vaut mieux apprendre dans un certain ordre non ? Par exemple, je pense qu'il vaut mieux bien connaître la thermodynamique avant d'étudier en détails les matériaux, et bien connaître la relativité restreinte avant de se lancer dans la relativité générale.

[DarK MaLaK]

Bonjour, j'ajoute les questions qui continuent de trotter dans ma tête à propos de ces livres.

Premièrement, je vais réitérer une question que personne n'a vue, semble-t-il, ou dont j'ai loupé la réponse, à propos du livre de matériaux que j'ai cité : Physique des matériaux : Maurice Gerl et Jean Paul Issi, Traité des matériaux. Au vu du nombre de tomes considérables, je ne peux bien entendu pas tous les acheter, et j'aimerais savoir si cette encyclopédie propose tout ce que je demande sur peu de tomes (1 ou 2), à savoir la matière cristalline depuis l'atome jusqu'aux propriétés mécaniques, magnétiques, électriques, (macroscopiques), défauts, dislocations, diagrammes de phases...

Ensuite, à propos de la physique quantique, j'aimerais savoir en quoi le livre de Dalibard et Basdevant est le meilleur.

Enfin, il me manque un livre sur la cristallographie et, pour ma culture générale, un livre de chimie et un livre de biologie.

S'il vous reste des idées pour les derniers livres, ou si vous pouvez répondre à mes deux premières questions, je pense que j'aurai eu quasiment toutes les réponses dont j'avais besoin ! Merci.