Mécanique

Dernières modifications : Wed, 11 Oct 2023 15:50:24 GMT

"Le commerce des livres me console en la vieillesse et la solitude. Il me décharge du poids d'une oisiveté ennuyeuse, et me défait à toute heure des compagnies qui me fâchent. Il émousse les pointes de la douleur, si elle n'est du tout extrème et maîtresse. Pour me distraire d'une imagination importune, il n'est que de recourir aux livres."

Montaigne, Les essais

Ouvrages de taupe

• Jean-Pierre Faroux et Jacques Renault, Mécanique 1 - Cours et exercices corrigés, Dunod (1996), ISBN 2-10-003098-1, suivi de : Mécanique 2 - Cours et exercices corrigés, Dunod (1997), ISBN 2-10-003432-4. (ancien programme)


• Hubert Gié et Jean-Pierre Sarmant, Mécanique 1 - Cours avec exercices, Tech & Doc Lavoisier (1984), ISBN 2-85206-575-4, suivi de : Mécanique 2 - Cours avec exercices, Tech & Doc Lavoisier (1985), ISBN 2-85206-290-9. (ancien programme)


• Hubert Lumbroso, Problèmes de physique - Mécanique du point, Dunod (1995).
  Grand classique de la taupe depuis les années 1970 ...

Ouvrages de référence

Mécanique générale

Niveau premier cycle universitaire

• Luc Valentin, L'univers Mécanique - Introduction à la Physique et à ses Méthodes, Hermann (1983).
  


• Charles Kittel, Walter D. Knight, Malvin A. Ruderman, A. Carl Helmholz et Burton J. Moyer, Mécanique, Armand Colin (1972) réédité par Dunod (2000).
  Le premier tome du célèbre Cours de Physique de Berkeley.
  


• T. W. B. Kibble et F.H. Berkshire, Classical Mechanics, Prentice Hall (5e édition-2004) ISBN 058225972X .
  Un excellent cours d'introduction à la mécanique, des fondements Newtoniens jusqu'au formalismes plus avancés de Lagrange et de Hamilton. Depuis la 4ème édition, deux chapitres d'introduction aux idées de la théorie du chaos ont été inclus. NB Il a existé une traduction française d'une édition précédente, publiée en son temps par Kibble chez Edisciences (1972).
  


• Georges Bruhat, Cours de Physique Générale - Mécanique, Masson (6ème édition-1967) 726 pp.
  Georges Bruhat fût Directeur du Laboratoire de Physique de l'Ecole Normale Supérieure de la rue d'Ulm.
  


• Yves Rocard, Dynamique Générale des Vibrations, Masson (4ème édition-1971).
  Père de l'ancien premier ministre Michel Rocard, l'auteur fût directeur du Laboratoire de Physique de l'Ecole Normale Supérieure de la rue d'Ulm.
  


• Lev Landau et Evguéni Lifchitz, Mécanique - Cours de Physique théorique (Vol. 1), Éditions MIR (4ème édition-1982), ISBN 5-03-000198-0


• Anthony P. French, Vibrations and Waves, The MIT Introductory Physics Series, W.W. Norton & Co. (1971), ISBN 978-0-393-09936-2.


• André Brahic, Planètes & Satellites - Cinq leçons d'astronomie, Vuibert (2001) ISBN 2-7117-5287-9.
  

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Cours de Feynman

Class: Why not use Feynman’s lecture notes?
Professor Gell-Mann: Because Feynman uses a different method than we do.
Class: What is Feynman’s method?
Professor Gell-Mann: You write down the problem. Then you look at it and you think. Then you write down the answer.

• Richard P. Feynman ; Mécanique I, Interéditions (1979), réédité par Dunod (2014), ISBN 978-2100597437.
  Richard Feynman (1918-1988) a reçu le prix Nobel de physique 1965 (conjointement avec Julian Schwinger et Sin-Itiro Tomonaga) pour la théorie de l'électrodynamique quantique.
  
  

Ouvrages de référence

Mécanique générale

Niveau plus élevé

• Herbert Goldstein, Charles P. Poole Jr. et John L. Safko, Classical Mechanics, Addison-Wesley (3e édition-2001), ISBN 978-0201657029.
  Bible de référence sur les formalismes lagrangien et hamiltonien de la « mécanique analytique" »
  


• Frank Philip Bowden et Denis Tabor, The Friction and Lubrication of Solids, Oxford University Press (2001), ISBN 0198507771
  Ouvrage de référence sur les phénomènes de frottement solide, dont la première édition date de 1950.
  


• Walter Thirring, Classical Mathematical Physics: Dynamical Systems and Field Theories, Springer-Verlag (3ème édition-2003), ISBN 0387948430
  Mécanique théorique. Niveau troisième cycle universitaire.
  


• Vladimir I. Arnold, Mathematical Methods of Classical Mechanics, Springer-Verlag (2ème édition-1989) ISBN : 0-387-96890-3.
  Une synthèse de l'état de l'art en mécanique analytique (formalismes Lagrangien & Hamiltonien) avec l'accent mis sur l'interprétation géométrique de ces formalismes, par l'un des plus brillants mathématiciens du domaine. A partir du second cycle universitaire.
  


• Vladimir I. Arnold et André Avez, Ergodic Problems of Classical Mechanics, Advanced Book Classics, Pearson Addison Wesley (Mai 1989) ASIN : 0201094061.
  A partir du second cycle universitaire. Ce livre de référence n'est plus édité.
  


• Paul Appell, Traité de Mécanique rationnelle, 5 tomes (1941-1955), réédité par Jacques Gabay (1991).
  Célèbre cours professé au début du 20^ème siècle à la faculté des sciences de Paris-Sorbonne par le mathématicien Paul Appell, comme il se doit à une époque où la "mécanique rationnelle" apparait plus comme une branche des mathématiques appliquées que de la physique. Niveau second cycle universitaire.
  

Aspects historiques

Histoire générale

• René Dugas, Histoire de la mécanique, Editions du Griffon (Neufchâtel-Suisse) (1950), réédité par Jacques Gabay, Paris (1996).
  Une histoire magistrale, couronnée en son temps par l'Académie des Sciences.
  


• Ernst Mach, La mécanique - Exposé historique & critique de son développement, Hermann (1904), réédité par Jacques Gabay, Paris (1987).
  Un ouvrage classique, qui à notamment influencé Einstein pour le développement de la théorie de la relativité générale.
  


• Michel Blay, La naissance de la science classique au XVII^e siècle, Collection 128, Nathan Université (1999).
  En 128 pages au format poche, une excellente introduction à l'histoire de la physique de Copernic à Newton, par un maître du genre (voir la référence suivante). Niveau premier cycle universitaire.
  


• Michel Blay, La science du mouvement - De Galilée à Lagrange, Collection Belin Sup Histoire des Sciences, Belin (Paris - Octobre 2002).
  Cette nouvelle collection - hautement prometteuse - propose les grands textes fondateurs originaux (Galilée, Newton, Leibniz, ...) en traduction française, mis en perspective par leur analyses contemporaines effectuée par l'auteur qui signe l'ouvrage. Michel Blay est historien des sciences au CNRS, spécialiste de la naissance de la Mécanique Newtonienne au tournant des XVII^e et XVIII^e siècles, sur laquelle il a déja livré de nombreux travaux érudits, dont : La naissance de la Mécanique Analytique (1992) aux PUF.
  
  


• René Dugas, La mécanique au XVII^ème siècle, Editions du Griffon (Neufchâtel-Suisse) (1954). r /> Une étude érudite de la période clé de la mécanique. Cet ouvrage n'est plus édité.
  


• Elisabeth Badinter, Les passions intellectuelles (I) - Désirs de gloire (1735-1751), Fayard (Septembre 1999).
  Philosophe et historienne spécialiste du XVIII^e siècle, Elisabeth Badinter nous montre dans ce volume la réception en France de la théorie de la gravitation universelle de Newton, avec la controverse entre les vieux Cartésiens de l'Académie des Sciences (crée en 1666 par Louis XIV) et les "jeunes turcs" géomètres pro-Newtoniens épris de reconaissance sociale.
  
  


• Elisabeth Badinter, Les passions intellectuelles (II) - Exigence de dignité (1751-1762), Fayard (Juin 2002).
  L'auteur nous livre ici le second volume de sa trilogie, où elle retrace les vicissitudes vécues par les Encyclopédistes, victimes de leur matérialisme dans une monarchie de droit divin où le pouvoir spirituel possède encore une grande influence.
  
  


• Max Jammer, Concepts of space - The history of theories of space in physics, Dover Publications, Inc. (3ème édition augmentée-1993).
  Une histoire érudite du concept d'espace depuis l'Antiquité jusqu'à nos jours. Avant-propos d'Albert Einstein (pour la seconde édition parue en 1953).
  


• Max Jammer, Concepts of force, Dover Publications, Inc. (19??).
  
  


• Max Jammer, Concepts of mass in classical & modern physics, Dover Publications, Inc. (19??).
  
  


• David E. Cartwright, Tides - A scientific history, Cambridge university Press (1999). Une histoire documentée du phénomène de marées. Vulgarisation.
  

Aspects historiques

Kepler

• Max Caspar, Kepler, Dover Publication, Inc. (1993) ISBN : 0486676056 .
  La biographie scientifique de référence sur Kepler, publiée initialement en allemand en 1948, puis traduit en anglais en 1959.
  


• Bruce Stephenson, Kepler's Physical Astronomy, Princeton University Press (1994) ISBN: 0-691-03652-7.
  Etude érudite du contenu de l'ouvrage Astronomia nova (L'astronomie nouvelle) publié par Kepler en 1609, qui contient notamment les deux premières "lois de Kepler".
  

Aspects historiques

Galilée

• Ludovico Geymonat, Galilée, Collection Points-Sciences, Le Seuil (1992) ISBN : 2-02014-753-X .
  Une biographie scientifique au format poche, par le père de l'histoire des sciences italiennes.
  


• Maurice Clavelin, La philosophie naturelle de Galilée, Armand Colin (1968), réédité en poche dans la collection Bibliothèque de l'évolution de l'humanité, Albin Michel (1996) ISBN : 2-22608-759-1.
  Une présentation de l'oeuvre scientifique de Galilée, par un professeur d'histoire et de philosophie des sciences à la Sorbonne (Université Paris IV).
  


• Galilée, Discours concernant deux sciences nouvelles, Collection Epiméthée, Presses Universitaires de France (1995) ISBN : 2-13046-854-3.
  Réédition du texte original du traité fondamental de Mécanique de Galilée, dans une traduction de Maurice Clavelin. Où l'on assiste à la véritable naissance de la Mécanique sous la forme classique d'un dialogue entre trois interlocuteurs - Cf. les dialogues de Platon. On notera particulièrement l'étude du mouvement balistique et la démonstration de la trajectoire parabolique (quatrième journée). NB : les démonstrations de Galilée sont d'ordre géométriques, le calcul différentiel ayant été inventé postérieurement par Newton et Leibniz. La seconde science dont il est question dans le titre est la résistance des matériaux. (Première édition : Armand Colin (1970).)
  

Aspects historiques

Newton

• Richard S. Westfallk, Newton, Flammarion (1994) ISBN : 2-08211-199-7.
  Une biographie monumentale (892 pages !) de Sir Isaac, contenant une bibliographie très fournie.
  


• Michel Blay, Les "Principia" de Newton, Collection Philosophies, Presses Universitaires de France (1995) ISBN : 2-13047-162-5.
  Une vue d'ensemble en 128 pages (format poche), pour un premier contact avec l'oeuvre du Maître. Contient une bibliographie sur l'histoire de la mécanique. Niveau premier cycle universitaire.
  


• Isaac Newton (Sir), Principes Mathématiques de la Philosophie Naturelle, (2 volumes) Jacques Gabay, Paris (1990).
  Réédition de la traduction française de la Marquise du Chastelet (1759) des Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, dans sa 3ème édition parue à Londres en 1726 (1ère édition : 1687). Préface de Voltaire. Difficile à lire pour le lecteur d'aujourd'hui, habitué à l'analyse mathématique et au calcul différentiel : les démonstrations de Newton sont ici essentiellement géométriques (Voir la référence suivante). L'ouvrage de Newton, numérisé par la Bibliothèque Nationale de France, est maintenant disponible gratuitement en téléchargement sur leur site Gallica.
  


• Subrahmanyan Chandrasekhar, Newton's Principia for the Common Reader, Oxford University Press (Avril 2003) ISBN 0-19-852675-X (paperback).
  Le grand astrophysicien théoricien Indien Subrahmanyan Chandrasekhar a obtenu le prix Nobel de Physique en 1983 pour ses travaux sur la structure et l'évolution des étoiles, notamment ceux réalisés dans les années 1930 sur l'effondrement gravitationnel des étoiles massives conduisant aux trous noirs. Cet ouvrage constitue sa tentative de compréhension des Principia de Newton à partir du texte original sans intermédiaires, l'ensemble étant restitué dans un langage accessible au physicien contemporain (première édition "hardback" : 1995).
  
  


• Vladimir I. Arnold, Huygens and Barrow, Newton and Hooke, Birkhäuser (1990) ISBN : 3-7643-2383-3.
  Les débuts de l'analyse mathématique et de la physique théorique.
  

Aspects historiques

Astronomie & Cosmologie

• Pierre Duhem, L'aube du savoir, Collection Histoire de la Pensée, Hermann (1997) ISBN : 2-7056-6299-5.
  Pierre Duhem (1861-1916), qui fût professeur de Physique Théorique à la faculté des sciences de Bordeaux, est l'auteur du gigantesque : Système du monde - Histoire des doctrines cosmologiques de Platon à Copernic, publié en 10 volumes entre 1913 et 1959. Le présent ouvrage est un épitomé de la saga précédente, les textes étant établis par Anastasios Brenner.
  


• Ptolemée, Almagest, Princeton University Press (1998) ISBN : 0-691-00260-6.
  Réédition du célèbre ouvrage d'astronomie antique de l'égyptien Ptolemée (II^ème siècle), traduit en anglais et annoté par G.J. Toomer. Ce livre fût la référence en matière d'astronomie pendant plus d'un millénaire jusqu'à Copernic ...
  


• Nicolas Copernic, On the Revolutions of Heavenly Spheres, Collection Great Minds Series - Science, Prometheus Books (1998) ISBN : 1-57392-035-5.
  Réédition intégrale du célèbre ouvrage d'astronomie de Copernic (1543) introduisant le système héliocentrique comme étant supérieur au système géocentrique de Ptolemée ...
  


• Johanes Kepler, Epitome of Copernican Astronomy and harmonies of the World, Collection Great Minds Series - Science, Prometheus Books (1998) ISBN : 1-57392-036-3.
  Extraits d'un traité de Kepler sur le système de Copernic.
  


• Galilée, Dialogues sur les deux grands systèmes du monde, Collection Sources du Savoir, Le Seuil (1992) ISBN : 2-02011-532-8, également publié dans la collection de poche Point-Sciences (2000) ISBN : 2-02041-635-2.
  Réédition du texte original complet du célèbre ouvrage de cosmologie de Galilée.
  


• André Brahic, Planètes & Satellites - Cinq leçons d'astronomie, Vuibert (2001) ISBN : 2-7117-5287-9.
  Une introduction à l'astronomie contemporaine écrite par un spécialiste, professeur à l'Université Paris 7. Niveau premier cycle universitaire
  


• Malcolm S Longair, The Cosmic Century: A History of Astrophysics and Cosmology, Cambridge University Press (2006), ISBN 0521474361
  
  

Ouvrages de référence

Mécanique Céleste

• Gerhard Beutler, Methods of Celestial Mechanics, Springer (4e édition-2004).
  • Volume I: Physical, Mathematical, and Numerical Principles , ISBN 978-3540407492
  • Volume II: Application to Planetary System, Geodynamics and Satellite Geodesy, ISBN 978-3540407508


• Carl D. Murray et Stanley F. Dermott, Solar System Dynamics, Cambridge University Press (1999), ISBN 0-521-57597-4


• John E. Prussing, Orbital Mechanics, Oxford University Press (1993), ISBN 0195078349


• Victor G. Szebehely, Adventures in Celestial Mechanics , John Wiley-VCH (2ème édition-1998), ISBN 0471133175


• James Binney, Galactic Dynamics, Princeton University Press (2ème édition-2008), ISBN-10: 0691130272


• Vladimir I. Arnold, V.V. Kozlov et A.I. Neishtadt, Mathematical Aspects of Classical and Celestial Mechanics, Encyclopaedia of Mathematical Sciences, Springer-Verlag (2ème édition-1993).
  Une synthèse de l'état de l'art en mécanique céleste, par l'un des plus brillants mathématiciens du domaine (Arnold) et ses collaborateurs. A partir du second cycle universitaire.
  


• Carl L. Siegel et Jürgen Moser, Lectures on celestial mechanics, Classics in Mathematics, Springer-Verlag (1995). Quelques résultats mathématiques sur le problème à trois corps. Niveau second cycle universitaire minimum.
  


• André Balogh et Giacomo Giangieri, Mercury : the planet & its orbit, Report on Progress in Physics 65 (Avril 2002) 529-560. L'état de l'art sur les connaissances de la planète Mercure d'une part, et sur celle de sa dynamique orbitale autour du Soleil, ainsi que les tests associés des théories de la gravitation,d'autre part. Niveau trosième cycle universitaire .


• Forest R. Moulton, An intoduction to celestial mechanics, Dover (1970) ISBN : 0-48664-687-4.
  Réédition de la seconde édition (publiée originellement en 1914), un ouvrage d'introduction très clair. Accessible à partir du niveau premier cycle universitaire.


• Henri Poincaré, Leçons de mécanique céleste, 3 tomes, (1905-1910), réédité par Jacques Gabay, Paris (2003).
  Une somme de référence, par le grand mathématicien qui a tant contribué au sujet. Niveau second cycle universitaire.


• June Barrow-Green, Poincaré & the three-body problem, History of Mathematics (Vol. 11), American Mathematical Society & London Mathematical Society (1997).


• François-Félix Tisserand, Traité de mécanique céleste, Editions Jacques Gabay (1990).
  Réédition d'un ouvrage classique de la fin du XIX^e siècle, en 4 volumes. Niveau second cycle universitaire.


• Pierre-Simon Laplace, Traité de mécanique céleste, Editions Jacques Gabay (1990).
  Réédition d'un ouvrage classique de la fin du XIX^e siècle, en 4 volumes. Niveau second cycle universitaire.

Ouvrages de référence

Théorie du Chaos

• L'ordre du chaos, Bibliothèque Pour la Science, Belin (1989). Un ouvrage qui regroupe des articles parus dans la revue Pour la Science entre 1977 et 1989. On lira particulièrement l'article de David Ruelle : Déterminisme et prédictibilité, ainsi que celui de Vincent Croquette : Déterminisme et chaos. Vulgarisation.
  


• Amy Dahan Dalmedico, Jean-Luc Chabert et Karine Chemla (sous la direction de) ; Chaos & déterminisme, Points Sciences, Le Seuil (1992) ISBN : 2-02015-182-0.
  Un ouvrage collectif au format poche, divisé en trois parties : Approches mathématiques, Physique & Calcul, et Quelques retours sur l'histoire et la philosophie, par quelques-uns des meilleurs spécialistes actuels du domaine. Vulgarisation .
  


• David Ruelle ; Hasard & Chaos, Collection Opus 89, Editions Odile Jacob (1991), réédité en poche (2000) ISBN : 2-7381-0879-2.
  Un remarquable ouvrage d'introduction au chaos au format poche par un expert, professeur émérite de physique théorique à l'Institut de Hautes Etudes Scientifiques de Bures-sur-Yvette, et auteur de nombreuses contributions au domaine. Vulgarisation.
  


• Pierre Bergé, Yves Pomeau et Monique Dubois-Gance ; Des rythmes au chaos, Collection Opus 64, Editions Odile Jacob (1997). Un autre ouvrage d'introduction au format poche, par des spécialistes français. Vulgarisation.
  


• Florin Diacu et Philip Holmes ; Celestial Encounters - The Origin of Chaos, Princeton University Press (1996) ISBN : 0-691-00545-1
  L'origine du "chaos" moderne se trouve dans les travaux pionniers d'Henri Poincaré réalisés à la fin du XIX^e siècle à propos d'un vieux problème de mécanique Newtonienne : le problème à N corps. Les auteurs du présent ouvrage, mathématiciens spécialistes du domaine, retracent élegamment l'histoire de ce problème et de ses développements de Poincaré à nos jours. Vulgarisation accessible à partir du L2.
  


• Barbara Burke-Hubbard et John Hubbard ; Loi et ordre dans l'univers : le théorème KAM, Pour La Science 188 (Juin 1993) 74-82. Article de revue sans équations. Niveau L2-L3.
  


• H Scott Dumas ; The KAM Story -- A Friendly Introduction to the Content, History, and Significance of Classical Kolmogorov–Arnold–Moser Theory , World Scientific (2014), ISBN 978-981-4556-58-3.
  Histoire scientifique du développement de la théorie KAM.


• Pierre Bergé, Yves Pomeau et Christian Vidal ; L'ordre dans le chaos - Vers une approche déterministe de la turbulence, Hermann (1988). Un ouvrage d'introduction au chaos par des experts français, accessible dès le premier cycle universitaire. Prix Henri Poincaré 1990 de l'Académie des Sciences.
  


• Kathleen T. Alligood, Tim D. Sauer et James A. Yorke ; Chaos - An Introduction to Dynamical Systems, Springer-Verlag (1996), ISBN 0387946772
  A partir du second cycle universitaire.


• Morris W. Hirsch, Stephen Smale et Robert L. Devaney ; Differential Equations, Dynamical Systems, and an Introduction to Chaos, Elsevier Academic Press (2004), ISBN 0-12-349703-5
  A partir du second cycle universitaire.


• Dominic Jordan et Peter Smith ; Nonlinear Ordinary Differential Equations - An Introduction for Scientists and Engineers, Oxford University Press (4ème édition-2007), ISBN 0199208255
  A partir du second cycle universitaire.
  


• Vladimir I. Arnold ; Mathematical Methods of Classical Mechanics, Springer-Verlag (2ème édition-1989) ISBN : 0-387-96890-3.
  Une synthèse de l'état de l'art en mécanique analytique (formalismes Lagrangien & Hamiltonien) avec l'accent mis sur l'interprétation géométrique de ces formalismes, par l'un des plus brillants mathématiciens du domaine. A partir du second cycle universitaire.
  


• Vladimir I. Arnold et André Avez ; Ergodic Problems of Classical Mechanics, Advanced Book Classics, Pearson Addison Wesley (Mai 1989) ASIN : 0201094061.
  A partir du second cycle universitaire. Ce livre de référence n'est plus édité.


• Anatole Katok et Boris Hasselblatt ; Introduction to the Modern Theory of Dynamical Systems, Cambridge University Press (1996), ISBN 978-0-521-57557-7.
  


• Yakov Sinai (éditeur) ; Dynamical Systems, Ergodic Theory and Applications, Encyclopaedia of Mathematical Sciences 100 (2e édition-2000), ISBN 978-3-540-66316-4.
  


• Luis Barreira et Yakov Pesin ; Nonuniform Hyperbolicity: Dynamics of Systems with Nonzero Lyapunov Exponents, Encyclopedia of Mathematics and its Applications 115, Cambridge University Press (2007), ISBN 978-0-521-83258-8.
  


• Luis Barreira et Yakov Pesin ; Introduction to Smooth Ergodic Theory, American Mathematical Society (2013), ISBN 978-0-821-89853-6.
  


• Nikolai Chernov et Roberto Markarian ; Chaotic Billiards, Mathematical Surveys and Monographs 127, American Mathematical Society (2006), ISBN 978-0-8218-4096-2.