Conférence de Serge Haroche, membre de l'Académie des sciences, prix Nobel de physique 2012

Le prix Nobel de Physique 2012 a distingué des travaux sur le contrôle et la manipulation non destructive de particules de matière ou de lumière, réalisant au laboratoire certaines des expériences de pensée que les fondateurs de la théorie quantiques avaient imaginées, mais jugeaient pratiquement infaisables. David Wineland et son équipe du National Institute of Standards and Technology de Boulder étudient des atomes isolés et piégés en les manipulant à l'aide de lumière laser. Notre groupe de recherche, au laboratoire Kastler Brossel de l'Ecole Normale Supérieure, réalise en quelque sorte l'opération inverse : nous contrôlons sans les détruire des photons piégés entre deux miroirs ultra-réfléchissants en les mesurant à l'aide d'atomes traversant un à un le montage expérimental. Ces deux types d'expérience permettent de mettre en évidence la logique contre-intuitive du monde quantique. Elles nous ont en particulier conduit à préparer de petits systèmes de quelques photons dans des superpositions quantiques d'états appelés "chat de Schrödinger", par référence à la fameuse expérience de pensée que le physicien autrichien avait imaginée pour exprimer l'étrangeté du monde microscopique. Dans mon exposé, je présenterai de façon générale le contexte de ces travaux, j'évoquerai mon parcours dans cette exploration du monde quantique et je décrirai quelques expériences faites à l'ENS, avant de conclure sur les applications possibles de ces recherches fondamentales.

Vidéo réalisée par la cellule Webcast CC-IN2P3 du CNRS

Conférence de Pierre Corvol, membre de l'Académie des sciences

Issus de l'eau des océans en des temps lointains, les vertébrés ne sont pas pour autant affranchis de cet élément vital. La présence de 95% d'eau dans sa composition aux premiers jours et de 60% encore à l'âge adulte, tout rappelle à l'homme ses origines marines. Quant à la composition des liquides extracellulaires, elle n'est pas très éloignée de celle de la mer originelle. L'économie de l'eau et du sel, essentielle pour assurer le passage de la vie aquatique à la vie terrestre, la sortie de l'eau, est le résultat d'un long processus évolutif, fait d'adaptations progressives aux conditions du nouvel environnement. Une étape majeure dans l'adaptation au milieu terrestre est le développement de la capacité du rein à réabsorber l'eau filtrée et à concentrer les urines, ce qui s'est accompagné d'une modification de son anatomie. De nombreux et puissants systèmes de régulation se sont mis en place au cours de l'évolution pour assurer une osmolarité stable du secteur extra cellulaire. Le système des aquaporines, véritables canaux à eau, la vasotocyne et la vasopressine, le système rénine angiotensine aldostérone jouent un rôle essentiel pour maintenir constante la composition de la "mer intérieure". La physiologie comparative offre un éclairage passionnant sur l'acquisition de ces systèmes chez les vertébrés et sur leurs performances dans des cas de défis extrêmes posés par un environnement hostile.

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Conférence de Claude Cohen-Tannoudji, membre de l'Académie des sciences, prix Nobel de physique

Au cours des dernières décennies, des avancées spectaculaires ont été réalisées dans notre compréhension des processus fondamentaux d'interaction matière rayonnement et dans notre maitrise des atomes et des sources lumineuses. Des nouveaux domaines de recherche sont apparus, comme le pompage optique, l'optique quantique, les processus multi-photoniques, les atomes ultrafroids, la condensation de Bose Einstein, les gaz de Fermi dégénérés. De nombreuses applications de ces travaux ont vu le jour, comme les lasers, les horloges atomiques, l'imagerie par résonance magnétique. Un dialogue fructueux s'établit entre la physique atomique et d'autres domaines comme la physique statistique et la physique de la matière condensée. L'exposé passera en revue un certain nombre de ces développements et essaiera d'en tirer quelques leçons pour l'avenir.

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Marc Fontecave, membre de l’Académie des sciences, professeur au Collège de France, président de la Fondation du Collège de France, intervient à l'Académie des sciences, devant des lycéens dans le cadre de la Semaine européenne du développement durable 2019

Après plus d’un siècle de combustion des énergies fossiles, il est temps de trouver d’autres sources d’énergie et d’autres sources de carbone pour alimenter les sociétés de demain. Quoi de mieux que d’étudier, comprendre et mimer le vivant : les organismes photosynthétiques, plantes ou microalgues, réussissent ce formidable exploit, sur notre planète et à tout instant, de convertir le dioxyde de carbone, en présence d’eau et en utilisant l’énergie solaire, en molécules carbonées riches en énergie, toute la biomasse qui nous entoure. Les chimistes se sont déjà lancés dans cette aventure, celle de la "photosynthèse artificielle" : synthétiser des carburants en mélangeant soleil, eau et CO2. Parlons-en.

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