Cours de physique de Feynman

[ar13menia]

Bonsoir,

je souhaite me confectionner une bibliothèque pour la physique qui regroupe toutes les théories qui fonctionnent ou qui sont prometteuses.
Est ce que les 5 tomes des cours de physique de Feynman cumulés à un ouvrage sur l'électrodynamique quantique et un ouvrage sur le modèle standart permettent d'avoir une bibliothèque contenant l'intégralité des théories physique établies?

Des ouvrages sur la gravitation quantique à boucles et sur la théories des cordes seraient ils un plus ?

Cordialement,
ar13menia
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[albanxiii]

Bonjour,

Il serait peut-être plus adapté et judicieux de faire ces acquisitions au fur et à mesure que vous étudiez ces sujets, non ? Vous serez plus à même de choisir des ouvrages qui vous conviennent.
D'autre part, vous ne trouverez pas de livre sur les théories prometteuses, puisque par définitions elles sont en cours de construction ou développement. Les références pour ce genre de travaux sont les articles publiés dans les revues à comité de lecture.

Pour répondre à votre première question : non, le cours de Feynman ne couvre que le niveau de bac à bac+2, en gros, donc loin du compte, et gap assez gros avec l'électrodynamique quantique et encore plus avec le modèle standard.

[jacknicklaus]

Bonjour

vous devriez préciser :
- bouquins pour apprendre, ou bouquins de référence ?
- quel est votre niveau d'études ?

Sinon, faites une recherche sur le net pour trouver les tables des matières des ouvrages suivants.

mécanique classique : "Mécanique" Landau et Lifshitz (volume 1) (***)
électromagnétisme et relativité restreinte : "classical electrodynamics" de JD Jackson (***) , les Landau et Lifshitz (notamment volumes 2 et 8)
physique quantique : la série des 3 volumes Tannoudji
relativité générale : "Gravitation" de Padmanabhan, "Gravitation" de Misner-Thorne-Wheeler (***)
physique particules : "from special relativity to Feynman diagrams" de D'Auria et Trigiante

Pour les autres sujets (gravitation quantique) je laisse d'autres répondre. Il y a aussi la série des "in a nutshell" par Zee, mais je ne sais pas ce qu'il valent.

[ar13menia]

Bonjour et merci beaucoup pour vos réponses
J'ai un niveau bac actuellement, j'ai fais des études dans un autre domaine et actuellement je voudrais a coté de mon travail reprendre des études de physique à distance à l'université Aix Marseille.
J'ai déjà le premier tome de feynman et je compte les acheter au fur et à mesure. Ce que je cherche c'est des livres pour apprendre et je souhaite me créer un programme de travail au cas ou l'université refuse mon inscription à distance. Du coup je ne sais pas comment établir ce programme.
Merci pour les références d'ouvrages, j'avais entendu dire que les Landau était plus complet mais plus complexe que les feynman c'est le cas ?
Dans ces ouvrages sur la physique y a t il des petits rappels de mathématiques pour mieux comprendre les équations ? ou il vaut mieux un ouvrage (ou cours en ligne) réservé au mathématiques?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Vincent PETIT]

Salut,
@ar13menia, tu rendras compte rapidement que la compréhension d'un savoir passe forcément par plusieurs livres, soit parce qu'un chapitre n'est pas abordé, pas clair ou trop vite survolé etc. Une autre chose aussi, parfois pour comprendre ou approcher un principe il faut passer par une science voisine. Approcher la physique quantique est plus facile en passant par la chimie que par les mathématique directement. J'ai mieux compris des phénomènes acoustiques ou les interférence électromagnétiques en étudiant l'optique. Il faut donc beaucoup d'ouvrage.

J'ai 4 Feynman traduit en Français, je n'irai pas jusqu'à dire qu'ils sont incroyables mais plutôt qu'ils sont complémentaires à d'autres ouvrages car l'approche est différente.

J'ai préféré la série de Harris Benson car très illustrée https://www.deboecksuperieur.com/auteur/harris-benson dont tu peux feuilleter les aperçus ici :

Mécanique : https://fr.calameo.com/read/00001585680e6697a26bd
Electricité et Magnétisme : https://fr.calameo.com/read/00001585689c6edf69a23
Onde, Optique et Physique moderne : https://fr.calameo.com/read/000015856f719b8b75ccf

Dans la série Fluoresciences chez Dunod :

Physique et Mathématique sont pas mal, idem bien illustrés : https://www.dunod.com/collection/fluoresciences

[albanxiii]

Re,

Les Landau sont très complets, mais certains sont un peu vieillots. Ils restent néanmoins une référence, mais je ne recommanderai pas d'apprendre avec, sauf si vous êtes aussi doué que Landau.
C'est bien de les avoir car ils couvrent un spectre énorme, mais comme complément d'autres ouvrages.

Pour les mathématiques nécessaires, cela dépend des livres. En général, il n'y a que le strict minimum, et c'est présenté à la sauce physicienne (traduction : un mathématicien ferait une syncope en voyant ça).
Pour les mathématiques nécessaires à la physique quantique, la théorie quantique des champs, la relativité générale, il me semble préférable de passer par de vrais cours de maths.

Pensez aussi aux cours mis à disposition sur les pages persos des enseignants-chercheurs à l'université.

Il y a aussi la série des "in a nutshell" par Zee, mais je ne sais pas ce qu'il valent.

Je n'ai que Group theory in a nutshell for physicists, 620 pages tout de même. C'est très agréable à lire, mais il est difficile d'y retrouver un résultat précis quand on en a besoin ensuite.

[mizambal]

Hello. Les bouquins "TOUT EN UN" chez Dunod sont très complet comme le nom l'indique
Sauf erreur ça c le cours de 1ere année : https://www.amazon.fr/Physique-PCSI-...gateway&sr=8-3
Et ça se trouve facilement d'occaz :P

[ar13menia]

Merci pour toutes ces références ! J'irais en feuilleter quelques uns pour me faire mon avis, pour les pages des enseignants chercheurs comment je peux les trouver ?

Du coup pour les maths quels livres je peux avoir (un livre qui soit orienté physique malgré tout)

[skeptikos]

Bonjour,
Pour ma part je conseillerais ' a la découverte des lois de l'univers ' de Roger Penrose 1000 pages en français qui n'est pas un cours ce qui fait qu'il est très agréable à lire, même si un peu complexe sur la fin.
Comme tout le monde j'ai bien aimé Feynman.
@+

[ar13menia]

Ca peut etre pas mal cette "bible" des lois de l'univers ! c'est de la vulgarisation ou bien c'est assez poussé?

[Deedee81]

Salut,

Pour les maths c'est un peu compliqué à dire. Peu ou prou, presque toutes les maths interviennent à un moment ou l'autre
(par exemple, quand j'ai bordé la gravité quantique à boucles, j'ai dû réviser ma topologie générale et aborder les fibrés).
Il vaut mieux cibler selon les besoins.

Sinon deux très bonnes références que j'ai beaucoup apprécié :
Livre : Le calcul tensoriel en physique - Cours et exercices corrigés, de Jean Hladik
Elementary Introduction to Groups, Brian C. Hall. Article : https://arxiv.org/abs/math-ph/0005032

[Deedee81]

Ca peut etre pas mal cette "bible" des lois de l'univers ! c'est de la vulgarisation ou bien c'est assez poussé?

Je ne connaissais pas, j'ai consulté sur google books. Pas vulgarisé (ou vulgarisation de haut niveau, y a des maths)

[jacknicklaus]

Ca peut etre pas mal cette "bible" des lois de l'univers ! c'est de la vulgarisation ou bien c'est assez poussé?

il y a deux séries consécutives de chapitres dans ce Penrose. Les maths, puis la physique.
Pour les maths, ca démarre doucement (Pythagore, nombres complexes, dérivation), ca se termine hardcore : fibré de Clifford-Hopf, dérivée de Lie...
Pire pour la physique : ca commence avec Einstein/Minkowski/Maxwell, ca finit avec la théorie quantique des champs et le modèle standard...

C'est TRES LOIN d’être de la vulgarisation.

[skeptikos]

Bonjour,
Sur 1000 pages il y a de quoi passer de la vulgarisation de bas niveau à de la vulgarisation de très haut niveau. Quand à savoir où s’arrête la vulgarisation cela dépend du niveau de chacun.
@+

[Archi3]

Bonjour et merci beaucoup pour vos réponses
J'ai un niveau bac actuellement, j'ai fais des études dans un autre domaine et actuellement je voudrais a coté de mon travail reprendre des études de physique à distance à l'université Aix Marseille.

bah dans ce cas, avant de penser à la mécanique quantique, la relativité générale ou pire la gravitation à boucles, mon conseil serait de commencer par potasser les bouquins du premier cycle du supérieur (type classe prépa) et regarde si tu arrives à peu près à comprendre le coté technique des théories, à faire les exercices, etc ... Si ce n'est pas le cas, ça m'étonnerait que ça s'améliore pour les théories beaucoup plus complexes. Accepte ton état de capacité de compréhension (comme tu acceptes sans doute de ne pas être un grand footballeur ou un instrumentiste de l'orchestre de Radio France) et prend plutôt plaisir à lire des livres de vulgarisation....

[albanxiii]

pour les pages des enseignants chercheurs comment je peux les trouver ?

Avec google. Par exemple "group theory for physicists filetypedf"

Du coup pour les maths quels livres je peux avoir (un livre qui soit orienté physique malgré tout)

En adaptant l'exemple ci-dessus
Après cela dépend de quelles maths et pour quelle physique. C'est assez vaste, mais il y a des fondamentaux, comme l'algèbre linéaire et la réduction des endomorphismes, les espaces de Hilbert, l'analyse complexe, surtout pour le calcul d'intégrales par résidus, les distributions, des notions de probabilité plus ou moins avancées, et j'en oublie au passage...

Ajout : en effet, j'ai oublié le calcul tensoriel. On peut ajouter la géométrie différentielle pour la relativité générale, la théorie des groupes pour tout ce qui contient le mot "quantique" dans le titre, ...

[mizambal]

Pour les maths je persiste ^^ : mm editeur / collection
https://www.amazon.fr/Maths-PCSI-PTS...s%2C173&sr=8-1

[ar13menia]

Merci encore pour toutes vos réponses, j'ai pas eu de place à la fac même pour la formation à distance du coup je vais me faire un programme perso en maths et physique uniquement.
Au vu de mon niveau j'ai repris des bases de terminales S et après j'irais feuilleter quelques bouquins de prépa !
Je prendrais la bible quand je serais plus a l'aise avec les maths déja :P

[albanxiii]

Bonjour,

Pour les maths je persiste ^^ : mm editeur / collection
https://www.amazon.fr/Maths-PCSI-PTS...s%2C173&sr=8-1

Oui, ça c'est le niveau zéro qu'il faut maîtriser avant d'aborder les sujets des physique mentionnés au message #1. Mais quand on parle de modèle standard et d'électrodynamique quantique, j'ose espérer que c'est largement acquis.

[mizambal]

Hello

j'ose espérer que c'est largement acquis

Sauf erreur, le msg #4 permet de situer le niveau d'étude du demandeur au baccalauréat

[invite3942a442]

See here: The Feynman Lectures on Physics

[ThM55]

Selon le physicien néerlandais (prix Nobel) Gerard 't Hooft il est possible d'acquérir seul toutes les connaissances nécessaires pour devenir un "bon" physicien théoricien en utilisant uniquement des ressources libres sur Internet. Il explique une progression, depuis les bases jusqu'à la recherche, sur cette page:

http://www.goodtheorist.science/

Pour les curieux, il a aussi écrit une page expliquant comment devenir un MAUVAIS physicien théoricien. Je vous laisse chercher.

Je pense que si la physique moderne a pour le grand public un petit côté ésotérique, ce n'est pas sans raisons. Je crois en effet que c'est une discipline assez différente par exemple de la biologie ou des sciences humaines, où on peut se spécialiser assez tôt dans des domaines de pointe. Ce n'est pas le cas en physique car cette discipline demande une sorte de parcours initiatique qui n'est pas des plus faciles. Il faut pour cela franchir une suite d'étapes, la suivante dépendant fortement de l'accomplissement de la précédente. Par exemple pour la mécanique quantique, il faut avoir terminé un cours de mécanique et un cours de mécanique hamiltonienne. Ce parcours initiatique me semble exiger une guidance, c'est pourquoi les physiciens vraiment autodidactes sont rares.

Je m'inspire du seul exemple que je connaisse, celui de mon expérience personnelle limitée à ma vie actuelle (je n'ai aucun souvenir de mes vies antérieures ).

Il faut d'abord des bases en math, niveau bac: un peu d'algèbre, d'analyse etc. Après cela, un cours solide d'analyse avec les limites, les séries, la dérivée, les fonctions de plusieurs variables, les intégrales (de Riemann pour commencer) et l'analyse complexe (avec Cauchy-Riemann, le théorème des résidus, le prolongement analytique, les transformations conformes; dans un premier temps les fonctions elliptiques ne sont pas nécessaires). Le deuxième pilier c'est l'algèbre linéaire. Aussi important que l'analyse! Il faut maîtriser le sujet, avec les notions de dimension, de sous-espaces, opérateurs linéaires, matrices, valeurs et vecteurs propres, etc. Dans mon parcours, j'avais appris cela vers mes 18 ans avec le cours d'Apostol pour l'analyse et les bouquins Schaum pour l'algèbre linéaire (j'en ai profité pour vraiment apprendre l'anglais, avec des séjours prolongés en GB et USA). Autre avenue à apprende: les équations différentielles et les équations aux dérivées partielles. (voir le livre de Vladimir Arnold sur les equadiffs, je n'ai pas de bonne référence sous la main pour les équations aux DP, mais c'est un sujet très important et souvent négligé dans l'enseignement par les mathématiciens "purs").

Pour la physique, la première étape est un cours de physique générale bien à jour. Le cours de Feynman est à recommander mais plutôt comme seconde lecture, car il date un peu mais offre de belles perspectives complémentaires. Dans un tel cours on est censé apprendre successivement la mécanique, l'électrodynamique de Maxwell-Lorentz, la thermodynamique et les bases de la physique statistique, la relativité restreinte. J'avais eu le cours de physique de Berkeley. Dans mon alma mater, on était assez tournés vers les sources anglophones, je pense que la plupart des profs avaient fait leur troisième cycle ou postdoc aux USA. C'est pourquoi je donne peu de références en français. On arrive à BAC +2.

C'est le moment de compléter sa formation en maths: analyse (intégrale de Lebesgue, analyse fonctionnelle, transformations de Fourier et de Laplace, espaces de Banach et de Hilbert, théorie des distributions, fonctions elliptiques), géométrie différentielle (il y avait un bon cours dans la série Schaum apr exemple). Le livre récent de Walter Appel (Mathématiques pour la physique et les physiciens) me paraît très bien, mais à lire selon les besoins.

Vers mes 19 ans, j'avais décidé de consacrer une partie de mon budget à l'achat de livres de math/physique et de compléter mes cours par des lectures personnelles. Ci-dessous une petite liste de ce parcours. C'est juste un exemple, je ne recommande pas cela forcément.

J'ai commencé sur recommandation d'un prof le "mécanique" de Landau et Lifschitz. Ces livres étaient vendus à l'époque par un éditeur soviétique appelé MIR pour un prix dérisoire. C'étaient les seuls livres de math-physique que mon budget d'étudiant me permettait. Je pense que leur réédition actuelle n'a plus rien à voir de ce point de vue. Le "mécanique" de LL couvre la mécanique lagrangienne et hamiltonienne. Ce sont des sujets très importants. On peut aussi étudier celui de Vladimir Arnold "méthodes mathématiques de la mécanique classique".

Voici plus ou moins dans l'ordre la liste que j'ai suivie de 19 à 24 ans. Il s'agit pour la plupart de livres anciens datant au plus tard des années 1960/80, des plus récents seraient sûrement plus indiqués. Mais je crois que cet exemple montre bien les étapes sucessives.

- Landau-Lifschitz tomes 2 et 3
- Quantum mechanics de Eugen Merzbacher (support du cours à la fac)
- Quantum mechanics de Paul Dirac
- Cohen-Tannoudji (je n'ai pas aimé mais j'étais obligé)

- General Theory of Relativity de Paul Dirac (chef d'oeuvre absolu de concision. Un bel exemple du légendaire laconisme de Dirac, je le recommande chaudement pour apprendre les bases mathématiques de la théorie, il n'y a pas mieux pour arriver le plus vite possible au coeur du sujet)
- Introduction to General Relativity de Adler, Bazin et Schiffer (un des rares cours introductifs qui présentent une dérivation détaillée de la solution de Kerr).
- General Relativity de Papapetrou (photocopie clandestine à la bibliothèque universitaire ; ce monsieur écrivait très bien; Yvonne Choquet-Bruhat en parle dans ses mémoires et juge qu'il avait été injustement ignoré comme expert en relativité générale ).
- Gravitation de Misner Thorne et Wheeler (hors de mes moyens à l'époque, c'était un cadeau de mon père qui avait remarqué que je me passionnais pour le sujet). J'ai encore un tiroir rempli de cahiers contenant ma solution à tous les exercices.
- J'ai aussi passé du temps sur un traité de Marie-Antoinette Tonnelat mais j'ai perdu les références.

- Relativistic quantum mechanics de Bjorken et Drell
- The Theory of Photons and electrons de Jauch et Rohrlich
- Gauge theories of particle physics de Aichison et Hays
- Quantum field theory de Lewis Ryder

Bien plus tard j'ai abordé la théorie des cordes : Green-Schwartz et Witten, et le traité en 2 volumes Polchinsky.

Ce que je voulais dire c'est qu'il faut progresser par étapes et la page de 't Hooft peut servir de guide.

[ThM55]

Je recommande aussi de goûter quelque peu à l'astrophysique. Pourquoi? Parce que c'est un domaine où toutes les théories physiques trouvent à s'appliquer, depuis Newton jusqu'à Feynman, avec un très fort contenu expérimental et observationnel. Je pense que c'est essentiel pour la formation en physique, même si on ne veut pas devenir astrophysicien.

Là aussi il y a des étapes. Il faut commencer par l'astrophysique stellaire et terminer par la cosmologie. Mais c'est moins linéaire qu'en physique théorique.

On peut commencer par le "big orange book" An Introduction to Modern Astrophysics, de Bradler Caroll et Dale Ostlie.
Je recommande aussi la série de livre d'Erika Bohm-Witeense sur l'astrophysique stellaire.

[azizovsky]

Autre avenue à apprende: les équations différentielles et les équations aux dérivées partielles. (voir le livre de Vladimir Arnold sur les equadiffs, je n'ai pas de bonne référence sous la main pour les équations aux DP, mais c'est un sujet très important et souvent négligé dans l'enseignement par les mathématiciens "purs").

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Un mathématicien m'a conseillé le livre de E.L.Ince : ordinary differential equations (pas chère* )

https://archive.org/details/ordinary...66mbp/page/n13

*: https://www.amazon.fr/Ordinary-Diffe.../dp/0486603490

et aussi bien expliqué et détailler et éparpiller dans les tomes de V.Smirnov , surtout le tome II et IV 2ème partie .

[ar13menia]

Merci beaucoup pour ce programme ! Je voudrais savoir, sur le site que vous m'avez donné http://www.goodtheorist.science/statmech.html il est référencé la liste des "chapitre" à apprendre dans l'ordre chronologique ?
La j'ai repris le niveau de base vraiment j'en suis au polynome de second degrès de niveau 1re S

[ar13menia]

MATHS.pdf

Voici mon programmes pour revoir toutes les mathématiques de 1re et Term S, Est ce qu'il est utile de tout travailler ou il y a des parties qui sont inutiles pour la physique?
Du coup je compte approfondir la partie algèbre et analyse.

[ThM55]

Oui c'est plus ou moins dans l'ordre chronologique, mais attention cette page de 't Hooft couvre beaucoup de matière. Je crois que la physique statistique est la branche la plus difficile à apprendre et à enseigner, peut-être même plus difficile que la mécanique quantique. La raison est qu'il est très difficile de lui donner une base à la fois rigoureuse et simple sur le plan mathématique. En général les cours (par exemple celui de Landau et Lifschitz) partent de l'approche des ensembles de Gibbs et de l'opérateur densité pour la statistique quantique. C'est assez difficile. Il y a un gros problème de pédagogie dans cette matière. On m'avait recommandé un livre de Chahine et Devaux , "thermodynamique statistique" comme étant très bon de ce point de vue, mais je ne le connais pas. A vérifier.