De la physique en été ! Une fois n'est pas coutume, ″La Recherche″ consacre son numéro spécial à ce domaine riche en rebondissement en 2012. Certes, les neutrinos, particules qui ont semblé, un temps, aller plus vite que la lumière, sont rentrés dans le rang. Mais l'histoire illustre la façon dont des résultats expérimentaux interrogent les fondements de la physique. Et ce sont ces liens entre théories et expériences qu'explore ce numéro au gré de questions clés de la physique du XXIe siècle. Nous avons sélectionné celles pour lesquelles des résultats décisifs sont attendus prochainement.

Cette fois, la collaboration LHCb, au CERN, en Suisse, en est certaine : elle a mis la main sur deux pentaquarks. Deux quarks hauts, un quark bas, un quark charme et un antiquark charme : voilà de quoi se composent les deux pentaquarks repérés.

La théorie du transport quantique de la chaleur régit les phénomènes thermiques à petite échelle. Des physiciens ont démontré expérimentalement un point crucial de cette théorie : l'existence d'une limite fondamentale aux flux microscopiques de chaleur.

L'osmose produit une force lorsque l'on met en contact des solutions de salinités différentes, à travers une membrane dite semi-perméable. Depuis une dizaine d'années, cette piste est étudiée pour produire de l'énergie à grande échelle. Pour atteindre cet objectif, les physiciens cherchent à mettre au point les membranes les plus sélectives possible.

Nombre d'historiens du XXe siècle soupçonnent Isaac Newton d'avoir falsifié une lettre prouvant qu'il est celui qui a expliqué la loi de la gravitation. Mais aucune datation exacte, pourtant aisée de nos jours, n'a encore été réalisée.

Une équation proposée par Einstein vient d'être complétée grâce à des observations très précises.

En faisant tendre vers l'infini le nombre de domaines délimités sur une carte plane, les mathématiciens ont obtenu un objet abstrait, la ″carte brownienne″. Ils commencent à en étudier les propriétés.

Peu de physiciens ont eu une influence aussi importante que Richard Feynman dans la seconde moitié du XXe siècle. La profondeur de ses travaux ne l'a jamais empêché de faire preuve de décontraction et de pédagogie.

La querelle qui opposa le diplomate américain Benjamin Franklin à l'abbé Jean Antoine Nollet est à l'origine de réflexions fécondes sur la nature de l'électricité, tant naturelle qu'artificielle.

En dépit des progrès considérables des télescopes, certains objets astrophysiques restent inaccessibles. Pour pouvoir aller plus loin dans l'exploration du cosmos, les physiciens reproduisent certains phénomènes en laboratoire. Sommaire. A la recherche du champ magnétique galactique. La soupe primordiale, 14 milliards d'années après. La fontaine, miroir à supernova. Les trous noirs acoustiques rayonnent en laboratoire.

A quoi ressemble une queue-de- cheval ? Tout le monde peut répondre qualitativement, mais une équation quantitative vient seulement d'être établie.