Les voies de la lumière : Physique et métaphysique du clair-obscur.

AVANT-PROPOS 11

I
L'ŒIL ANTIQUE ET LE FEU INTÉRIEUR
La lumière touche chaque aspect de notre existence, 21 – La lumière est source de vie, 22 – L'empire de la lumière, 24 – La lumière se propage en ligne droite, 25 – Le feu des yeux d'Empédocle, 27 – Les simulacres de Leucippe, 28 – Les rêves de Démocrite, 29 – La lumière métaphysique de Platon, 30 – Aristote et la lumière qui active la transparence de l'air, 32 – Euclide et la géométrie de la vision, 35 – Ptolémée et la roue des couleurs, 37 – Pour Galien, le siège de la vision est la lentille, 39 – Le monde islamique reprend le flambeau, 40 – Alhazen fait table rase du « feu intérieur » et inverse les rayons lumineux, 42 – L'œil récepteur d'images, 43 – Le sens des distances et des couleurs, 46 – La lumière métaphysique de Robert Grosseteste et de Roger Bacon, 47 – Léonard de Vinci et la chambre noire de l'œil, 49.

II
« QUE NEWTON SOIT, ET TOUT FUT LUMIÈRE »
LA GRANDE RÉVOLUTION SCIENTIFIQUE
Kepler et la révolution copernicienne, 53 – La rétine est le siège de la vision, 55 – La vision se fait à la fois dans l'œil et dans le cerveau, 56 – Le doute de Descartes, 57 – La vision est comme le bâton d'un aveugle, 59 – Descartes et la naissance de la neurophysiologie, 60
Rimer et la vitesse de la lumière, 62 – La réfraction de la lumière
casse » les crayons, 64 – La lumière ralentit-elle ou va-t-elle plus vite en pénétrant dans un milieu plus dense ?, 67 – Fermat et le principe d'économie de la nature, 69 – Le problème du maître nageur, 70 – Grimaldi et la diffraction, nouveau mode de propagation de la lumière, 72
– Huygens et la nature ondulatoire de la lumière, 74 – L'éther, substance impalpable et mystérieuse, 76 – Newton, génie solitaire, 78 – Le prisme de Newton, 81 – Les sept couleurs primaires, 83 – Le réflecteur de Newton, 85 – Les corpuscules de lumière, 90 – Des nuages noirs à l'horizon, 91.

III
L'INSOUTENABLE ÉTRANGETÉ DE LA LUMIÈRE :
LE DOUBLE VISAGE ONDE/PARTICULE
Pour ou contre Newton, 95 – Quel est le nombre de couleurs primaires ?, 96 – Euler, la lumière et le son, 98 – Les couleurs résultent d'une immense symphonie de vibrations, 100 – Ajouter de la lumière à la lumière peut produire de l'obscurité, 102 – Les franges d'interférence de Thomas Young, 104 – La longueur d'onde de la lumière, 106 – Les couleurs et les sensations élémentaires, 108 – Fresnel donne une assise mathématique au principe d'interférence, 110 – Pourquoi le son contourne-t-il les coins de rue, alors que la lumière ne le fait pas ?, 112
– Fresnel et les lunettes de soleil, 113 – L'électricité et le magnétisme ne sont que deux facettes d'une seule et même réalité, 115 – Les lignes de force de Faraday, 118 – La lumière naît du mariage de l'électricité et du magnétisme, 122 – Un monde interconnecté par la lumière, 124 – L'espace absolu de Newton, 125 – Pourquoi l'éther ne freine-t-il pas le mouvement de la Terre ?, 127 – Mort de l'éther, 128 – Courir à la vitesse de la lumière, 131 – Une année miraculeuse, 133 – Le temps et l'espace s'accouplent et deviennent élastiques, 135 – Des voyageurs dans le temps, 136 – Une fontaine de jouvence qui permet de voyager dans le futur, 138 – Le mur de la vitesse de la lumière, 140 – Des particules qui voyagent plus vite que la lumière ?, 141 – L'expansion de l'univers et le mur de la vitesse de la lumière, 142 – Nous vivons dans un monde newtonien plutôt qu'einsteinien, 143 – Il n'y a plus de « maintenant » universel, 145 – Puis-je venir au monde avant ma mère ?, 147 – Les effets de la gravité et d'une accélération constante sont identiques, 149 – La lumière épouse les contours courbes de l'architecture espace-temps, 150 – Des ondes gravitationnelles qui se propagent à la vitesse de la lumière, 151 – Génie adulé et solitaire, 153
– La lumière prisonnière des « trous noirs », 155 – La voracité des trous noirs et la lumière X, 157 – Le temps ralentit dans un champ de gravité, 158 – La lumière et les mirages cosmiques, 159 – Des électrons éjectés par la lumière, 162 – Le problème du four qui émet une énergie infinie, 166 – Des quanta d'énergie, 168 – Pourquoi la matière ne s'effondre-t-elle pas sur elle-même ?, 171 – La discontinuité fait son entrée dans la matière, 172 – Un monde multicolore, 175 – Une particule de lumière qui s'interfère avec elle-même, 177 – Une infinité de chemins, 180 – À la fois onde et particule, 182 – Le hasard au cœur des atomes, 184 – Un chat suspendu entre la vie et la mort, 187 – Une incertitude fondamentale, 189 – Des particules de l'ombre qui se matérialisent, 190 – Des mirai-trous noirs primordiaux qui rayonnent ?, 192 – Mon portefeuille peut-il se retrouver dans votre poche ?, 195 – La mécanique quantique est-elle incomplète ?, 198 – Des photons séparés qui restent connectés, 199 – Un univers interconnecté dans l'espace, 202 – Le futur détermine le passé, 204 – Un univers interconnecté dans le temps, 206
– Gommer le passé, 208 – L'acte de mesure et la réalité quantique, 210
– Un monde qui se divise en multiples versions, 213 – Le rôle de la conscience, 215 – Modifier la fonction d'onde, 216 – L'influence de l'environnement, 218.

IV
LA LUMIÈRE ET LES TÉNÈBRES : LE BIG BANG, LA MASSE SOMBRE
ET L'ÉNERGIE NOIRE
Quatre forces fondamentales qui régissent le monde, 223 – Le mur de la connaissance, 225 – La symphonie des cordes, 227 – Des champs qui nous entourent, 228 – Un univers statique, 231 – Une pression négative et une gravité qui repousse, 232 – La constante cosmologique d'Einstein, 234 – Un champ d'énergie « super-refroidi », 235 – Une inflation à couper le souffle, 237 – Le bang du big bang, 238 – Pourquoi un univers si homogène ?, 240 – Pourquoi un univers si plat ?, 242
– Pourquoi un univers si structuré ?, 244 – L'inflation dissipe les nuages noirs, 245 – Des fluctuations quantiques qui fleurissent en belles galaxies, 247 – Nous ne pouvons voir qu'un tout petit bout de l'univers entier, 250 – Un univers parti de presque rien, 253 – L'ère de la lumière, 255 – La lumière primordiale est notre plus lointain ancêtre, 257
– L'univers montre plus de partialité pour la matière que pour l'antimatière, 259 – La première grande hécatombe, 261 – Des neutrinos difficiles à mettre en cage, 262 – La deuxième grande hécatombe et la défaite totale de l'antimatière, 264 – Un univers fait d'hydrogène et d'hélium, 266 – La matière prend le dessus sur la lumière, 269 – Les premiers atomes de matière, 271 – L'univers devient transparent à la lumière, 272 – Le rayonnement fossile sur votre écran de télévision, 273 – Les pigeons et la lumière fossile de l'univers, 275 – La synchronicité des découvertes, 277 – Le big bang s'impose grâce à la lumière fossile, 278 – La plus grande source d'énergie lumineuse dans l'univers, 281 – Des semences de galaxies, 283 – L'univers est comme un Stradivarius, 284 – Des yeux qui ne cessent de s'agrandir et de se satelliser, 287 – La toile cosmique, 289 – Zwicky et la masse noire, 291 – Quelque chose d'obscur autour de la Voie lactée, 295 – Andromède fonce vers la Voie lactée, 297 – De la matière noire dans l'espace entre les galaxies, 299 – Les lentilles gravitationnelles et la masse noire, 300 – L'essentiel est invisible pour les yeux, 302 – L'hélium, le deutérium et la densité de matière ordinaire de l'univers, 305 – Les MACHOS et la matière noire ordinaire, 308 – De la matière noire exotique, 311 – Des semences de galaxies qui n'ont pas le temps de croître, 311 – La matière noire peut être chaude ou froide, 314 – Des particules qui traversent la Terre comme si de rien n'était, 316 – Des univers virtuels, 319 – La matière noire froide a le vent en poupe, 321 – La théorie de l'inflation est-elle fausse ?, 324 – Des phares cosmiques dont la brillance ne varie pas, 325 – Des naines blanches qui explosent, 328 – Un univers en accélération, 331 – Une énergie noire répulsive, 332 – Des fluctuations de température, 335 – L'énergie du vide, 337 – Des dimensions spatiales cachées, 339 – Un supermonde, 343 – Un univers adapté à la vie, 344 – La quintessence nous sauve de la désolation, 346 – Le fantôme de Copernic continue à sévir, 348 – L'ère pré-stellaire, 350 – Les premières étoiles, 351 – Les premiers éléments lourds, 354 – Des trous noirs supermassifs, 356 – La gloutonnerie des quasars, 359 – Le hit-parade des sources lumineuses dans l'univers, 360 – Les diverses populations de galaxies, 362 – La lumière et les ténèbres, 363 – Supergéantes bleues, géantes et naines rouges, 365 – Les objets lumineux peuvent nous berner, 367 – La mort douce et violente des naines blanches, 369 – L'agonie explosive des étoiles massives, 371 – Lieux d'extrême gravité : pulsars et trous noirs, 374 – Les lumières diffuses de l'univers, 377 – L'obscurité de la nuit contient en soi le début de l'univers, 378 – De l'importance d'être constant, 380 – Le Soleil s'éteint, 382 – La collision annoncée de la Voie lactée avec Andromède, 385 – La Voie lactée, îlot perdu dans l'immensité cosmique, 386 – Toutes les étoiles s'éteignent, 387 – Des étoiles ratées, 388 – Collisions de naines brunes et annihilation de WIMPs, 390 – L'évaporation des galaxies et des amas de galaxies, 392 – La mort du proton redonne vie aux naines blanches, 393 – Le futur très lointain du Soleil, 395 – L'ère de l'évaporation des trous noirs en lumière, 396 – L'ère des ténèbres, 397 – La mort annoncée de l'univers, 399 – Pouvons-nous croire au big bang ?, 400.

V
LUMIÈRE DE VIE : SOLEIL, ÉNERGIE, CIEL BLEU ET ARC-EN-CIEL
Le Soleil et son cortège planétaire, 403 – L'étoile Soleil : astre de lumière et de vie, 406 – La discontinuité de la lumière solaire, 409 – L'extravagante température de la couronne du Soleil, 410 – Le Soleil, fantastique source d'énergie, 413 – La ronde des saisons, 414 – Les glaces envahissent la Terre, 416 – La Lune stabilise le comportement chaotique de l'axe de la Terre, 417 – Le Soleil chauffe la Terre, 419 – Un « effet de serre » catastrophique, 422 – La Terre rayonne la chaleur qu'elle a emmagasinée en son sein, 424 – Bilan en rayonnements de la Terre, 425 – Les taches solaires et le prix du blé, 426 – De l'inconstance du Soleil, 428 – Le Soleil et le climat terrestre, 429 – La lumière, l'eau et le vent, 431 – La lumière et la vie, 434 – La vie est-elle née dans les profondeurs océanes sans l'aide de la lumière ?, 435 – Des plantes qui se nourrissent d'air, 437 – Des plantes qui captent la lumière solaire, 439 – La révolution de l'oxygène, 442 – Un trou dans la couche d'ozone, 444 – Trop de Soleil peut nuire à la santé, 447 – Quand les rayons ultraviolets attaquent l'ADN, 449 – Se protéger contre le Soleil, 450 – La lumière solaire empêche nos os de se déformer, 451 – Le Soleil agit sur notre moral, 452 – Une horloge biologique interne réglée sur la lumière, 454 – Une hormone nommée mélatonine, 455 – Les bactéries ont aussi une horloge interne, 457 – Les vertes armées à la conquête des continents, 458 – Les poumons de la Terre et la biodiversité en danger, 459 – La biodiversité en danger, 460 – Le Soleil, fantastique générateur d'énergie, 462 – L'énergie du végétal, 464 – L« or noir » est le résultat d'un improbable concours de circonstances, 465 – Le charbon, forme d'énergie solaire fossilisée, 467 – Des énergies non renouvelables qui polluent l'environnement, 470 – Stocker la chaleur solaire, 472 – Convertir la lumière solaire en électricité, 475 – Le souffle du vent, 477 – La force de l'eau, 479 – L'énergie verte, 481 – Le feu nucléaire, 483 – Changer notre mode de vie, 484 – L'arche colorée de l'arc-en-ciel, 486 – Mon arc-en-ciel n'est pas le vôtre, 489 – Une réalité évanescente et intangible, 491 – À chaque goutte d'eau son arc-en-ciel, 493 – Des réflexions et des réfractions dans une goutte d'eau, 495 – Les gouttes d'eau n'ont pas de queue en pointe, 496 – Descartes et les secrets de l'arc-en-ciel, 497 – Le magicien Newton et la lumière décomposée, 498 – Le mystère des arcs surnuméraires, 500 – Des fragments d'arc-en-ciel au coin des rues, 502 – La connaissance scientifique n'exclut pas la beauté ni la poésie, 503 – La lumière du jour, 505 – Pourquoi le ciel est-il bleu ?, 506 – Le bleu des montagnes, 509 – Le frémissement de l'air et de la lumière, 511 – L'air n'est pas invisible, 512 – L'éblouissante beauté des couchers de Soleil, 513 – Lueurs crépusculaires et talgie d'un monde perdu, 719 — Saisir le temps qui passe, 721 — Mon cœur est à Giverny, toujours et toujours, 723 — Des connexions de couleurs sans interruption, 725 — Seurat et la science de l'art, 727 — L'œil mélange les couleurs, 729 — Faire d'un tableau un foyer lumineux, 730 — L'art de « creuser une surface », 733 — Le point de vue unique et la perspective linéaire, 735 — Cézanne et la réorganisation de l'espace, 737 — Le cylindre, la sphère et le cône, 739 — Donatello parmi les fauves, 741 — Ne plus imiter les formes naturelles, 742 — La nécessité intérieure, 744 — Le temps et la musique, 746 — Du spirituel dans la lumière, 749 — La lumière de la connaissance et de l'absolu, 751 — La lumière de la communion, 752 — Le gothique, art de la lumière, 755
— La luminosité fondamentale de l'esprit, 758 — Les enfants de la lumière, 760.
INDEX THÉMATIQUE 767
INDEX DES NOMS DE PERSONNES 783