Certains nombres ont acquis un prestige particulier : le nombre pi et ses décimales mystérieuses calculées avec toujours plus de précision (plus de mille milliards de décimales à ce jour !), le nombre d’or, dont la richesse mathématique n’a d’égale que la profusion de mythes qu’il a engendrés, la racine carrée de 2, que nous contemplons sans le savoir chaque fois que nous utilisons une feuille au format A4, le zéro, l’unité, mais aussi le nombre i, base des imaginaires purs, ou le nombre e, base des logarithmes népériens, tous représentants parmi les plus éminents du panthéon des nombres.

De nombreux travaux récents en écologie comportementale développent les intuitions darwiniennes sur la sélection sexuelle. Qu’il s’agisse de la diversité des régimes d’appariement – polygamie, monogamie, promiscuité – ou de l’extravagance de multiples caractères sexuels secondaires – comme la queue du paon mâle -, les conséquences de la reproduction sexuée semblent sans limites. De l’hétérosexualité à l’homosexualité en passant par l’hermaphrodisme, cette fascinante histoire naturelle de la sexualité, illustrée de nombreux exemples, nous interroge au final sur l’existence d’une sexualité hédoniste chez l’animal, que l’on avait longtemps crue être l’apanage de l’espèce humaine.

Pourquoi la mise en route du LHC, le plus grand accélérateur de particules du monde, le plus complexe instrument scientifique jamais construit, est-elle si importante ?
On attend en particulier la mise en évidence du mythique boson de Higgs, une particule d’un type nouveau prévue par la théorie mais qui n’a encore jamais pu être observée. Sera-t-il au rendez vous ? ou la théorie devra-t-elle être révisée ? Quelle que soit la réponse, le monde de la physique des particules s’apprête à connaître des développements spectaculaires.

L’histoire de la culture est ponctuée de « mutations cognitives » qui, à l’instar des mutations génétiques, donnent naissance à des innovations appelées à se diffuser dans le temps et dans l’espace. Des premiers outils à l’invention de l’écriture en passant par la domestication du feu, l’apparition du langage symbolique, les premières expressions artistiques, l’invention de l’agriculture et de l’élevage, les communautés humaines ont innové, puis assuré la transmission des savoirs et des savoir-faire qui ont permis les succès de l’espèce.
 

Il y a environ dix millénaires, l’histoire de l’humanité connut une véritable révolution, qui marqua le passage du paléolithique au néolithique : dans différentes régions du monde, de petits groupes de chasseurs-cueilleurs entreprirent de domestiquer certains animaux, et certaines plantes.
Le contrôle des ressources alimentaires leur permit de se sédentariser et d’accroître considérablement leur population, éliminant progressivement les sociétés de chasseurs-cueilleurs.
Cette expansion démographique continue déboucha sur la création des premières villes, des premiers Etats et, finalement, de l’écriture et de l’histoire…

Beaucoup d'animaux ont un cycle vital dans lequel se succèdent deux ou plus de deux « formes » différentes (chenille et papillon, têtard et grenouille, etc.). Ces phénomènes ont généralement une fonction adaptative, permettant aux populations de se multiplier, de se disperser, et d'exploiter diverses niches écologiques à des stades différents de leurs cycles. Ils les rendent également particulièrement vulnérables, notamment dans un environnement perturbé, comme celui auquel de plus en plus d'espèces sont soumises à notre époque du « siècle des extinctions ».
Qui dit « métamorphoses », en littérature, pense aussitôt à Ovide ou à Kafka. Mais la véritable métamorphose qu'opère l'œuvre littéraire n'intervient pas seulement en tant que thème, illustré par des récits où se produiraient des changements de forme affectant des êtres humains ou non : citrouilles en carrosses, princes en grenouilles, nymphes en arbres ou voyageurs de commerce en insectes. La métamorphose qui fonde « l'humanité » de la littérature concerne directement le lecteur. Mais dans quelle mesure la lecture d'un texte littéraire transforme-t-elle celui qui le lit ?
Deux regards, aussi éloignés que l’on peut l’imaginer, se croisent, s’enrichissent et permettent d’aborder l’une des figures les plus curieuses de la vie et de l’âme humaine.

Les mathématiques discrètes sont la partie des mathématiques qui s’intéresse à des objets « énumérables », comme une succession de nombres entiers, un réseau routier fait de carrefours reliés par des routes, le codage et l’interprétation de données mise sous la forme d’une suite de 0 et de 1, etc. Encore balbutiantes au début du XXe siècle, les mathématiques discrètes ont, depuis, pris leur essor, notamment sous l’impulsion de l’informatique. Elles constituent un élément essentiel du paysage mathématique contemporain et concernent, entre autres, la combinatoire, les systèmes dynamiques, l’algorithmique, la complexité, la théorie des nombres ou encore les probabilités.

Ce livre est un récit de voyage, celui que vous feriez si, chaussant les lunettes des scientifiques, vous partiez à la découverte de l'Univers, commençant votre enquête par l'étude d'un caillou pour finir devant cette énigme par excellence, le big bang.
Et ainsi, toute l'histoire de l'Univers défile devant vos yeux, à l'envers : la formation des roches, celle de la Terre et de ses paysages tels qu'on les admire encore aujourd'hui, les planètes soeurs, le système solaire et sa si belle étoile, le soleil, les étoiles.
Ce livre accompagne une nouvelle exposition permanente sur la matière et l'Univers à la Cité des Sciences et de l'Industrie.

Comment est-on passé de la matière inerte au vivant, il y a environ 3,5 milliards d'années? Les éléments précurseurs de la vie sont-ils nés dans l'atmosphère primitive ? Dans les océans ? Ou sont-ils venus des protéines ? Qu'elle était la toute première cellule qui a ensemencé notre planète, dont tous les êtres vivants descendent et que l'on a baptisée LUCA ("dernier ancêtre commun universel").

Que se passe-t-il quand nous dormons ? Quand nous rêvons ? Que savons nous du sommeil, de ses cycles, de ses troubles ?
Le sommeil est indispensable à la vie, primordial pour être en forme, garder le moral ou maintenir un bon équilibre métabolique. Des pathologies le caractérisent pourtant insomnies, apnées du sommeil, agitations, cauchemars, somnambulisme concernent plus de 10% des dormeurs. Fort heureusement, la médecine du sommeil progresse et des solutions existent.

L'intelligence et la culture ne suffisent pas à caractériser l'humain. Espèce parmi les espèces, nous partageons avec tous les vivants une histoire commune, des mécanismes communs, que les chercheurs expérimentent de plus en plus finement. Henri Atlan s’interroge sur la « fin des frontières ». La tradition philosophique (animé / inanimé) est contredite depuis un siècle par les découvertes en biologie : la vie a changé de statut. On s’est en effet rendu compte que certaines molécules, qui jouent un rôle déterminant pour expliquer ce qu’on croyait être la vie, ne sont elles-mêmes pas vivantes. Ainsi, les gènes ne sont pas vivants ! Ces découvertes établissent une continuité graduelle entre le non vivant et le vivant.
De la même manière, les découvertes en éthologie brouillent actuellement la frontière entre l’humain et le non humain. Pour Frans de Waal, nous sommes, comme les chimpanzés et les bonobos, les héritiers d’une longue lignée d’animaux sociaux. Toutes les différences entre l’homme et le singe sont graduelles et on ne peut pas prétendre que les animaux sont des êtres naturels et l'homme un être culturel, parce que les animaux sont, jusqu'à un certain point, des êtres culturels, et que nous n'avons jamais perdu tout lien avec la nature.

L’environnement est devenu un sujet d’actualité quotidien et une source de préoccupation croissante. C’est ainsi que « l’empreinte » environnementale des populations occidentales est dramatiquement croissante et qu’il faudrait aujourd’hui non pas une planète mais près de trois, pour assurer nos besoins. Il est donc urgent de sortir de cette spirale du « toujours plus » de matières premières, d’énergie, de produits, pour apprendre à mieux consommer.
Les industriels peuvent nous y aider, en mettant sur le marché des biens éco-conçus, qui tout au long de leur vie, vont avoir un impact « allégé » sur l’environnement. C’est aussi en apprenant à mettre en place une société « plus légère », utilisant moins de matières et d’énergie. C’est enfin, en participant au développement d’un véritable marché de la consommation citoyenne, où les acteurs (entreprises et consommateurs) agissent en toute connaissance de cause et apprennent à être responsables de leurs choix et à en assumer les conséquences

L’art naît en même temps que l’homme.
Au travers de l’art rupestre, l’homme ose se placer au cœur de l’édifice universel, offrant des images liées à l’émergence des premières cosmogonies, des premiers systèmes de croyances.
Ces créations marquent une étape spirituelle issue des capacités à établir un rapport bénéfique et positif avec son environnement, à humaniser la nature ; son comportement d’artiste constitue l’un des caractères sélectifs favorables à l’évolution de l’espèce humaine.

Quels sont les facteurs qui contribuent à déterminer la taille d’une meute de lionnes ?
Comment les sociétés de fourmis parviennent-elles à coordonner leurs multiples activités ? Pourquoi, chez les ouistitis, certaines femelles sont monogames et d’autres polyandres ? Répondre à ces questions implique de comprendre les fondements du comportement social des espèces animales
 

Le concept d’identité, complexe et fascinant, peut se décliner selon différentes échelles : culturelle, nationale, individuelle… Ce livre a choisi de l’explorer à partir de la question : “ Qui suis-je ? ” Il l’aborde tant de manière scientifique que philosophique, psychologique ou anthropologique : aspects biologiques, problèmes du développement, de l'individuation et de la construction de soi, phénomènes actuels de communautarisme où l'identité se cherche dans l'appartenance...

Comment le langage est-il apparu ? Certes pas parce qu'il fallait que l'on parle… L’éthologie, la paléoanthropologie, la linguistique… servent ici de guides précieux dans une véritable enquête qui nous mène sur les traces des premiers humains. Existe-t-il des méthodes qui nous permettraient de reconstituer une éventuelle “ langue mère ” ? Comment un “ protolangage ” se serait-il complexifié pour atteindre l’immense sophistication de nos langues actuelles ? Le langage, universel dans notre espèce et exception dans le règne animal, constituerait-il une anomalie de l’évolution ?
 

Les mathématiques ludiques ne sont jamais très éloignées des mathématiques sérieuses ?
Et de nombreux mathématiciens, tels Fermat, Pascal et bien d’autres, ont mis leurs contemporains au défi de résoudre des énigmes dont ils connaissaient la solution. Les jeux qui vous sont ici proposés – jeux du voyageur de commerce, des cavaliers, des labyrinthes, du do et du do dièse, du bonneteau ou du coloriage des cartes – sont tous en relation avec les mathématiques contemporaines. Sur la plage, cet été, saurez vous mystifier vos amis ?

Les relations entre procréation, sexualité et filiation sont-elles en cours de recomposition ?
La contraception a contribué à dissocier la sexualité de la procréation. Plus récemment, l’assistance médicale à la procréation a ouvert de nouvelles perspectives au désir d’enfant. Ces interventions peuvent modifier les normes sociales de la parentalité. Elles émergent à une époque où le mariage est souvent remis en cause en tant que lien symbolique et social qui fondait dans notre culture, le couple, la famille et la filiation. Faut-il voir la fin du monopole du couple parental hétérosexuel sur la reproduction ? Médecins, juristes, psychanolystes, anthropologues et historiens examinent tout à tour les convergences et les divergences qui existent aujourd’hui entre procréation, filiation et sexualité.

Certains des mondes et des technologies mis en scène par la saga Star Wars nous semblent relever de la pure fiction, d’autres nous sont plus familiers. Quel pourrait être la nature de la Force des chevaliers Jedi ? Comment fonctionne un sabre-laser ? En utilisant les outils de la physique, Roland Lehoucq, astrophysicien, mène l’enquête

Astronomie, médecine, mathématiques… Revenir sur l’âge d’or des sciences arabes entre les VIIIe et XIVe siècles permet de mieux comprendre cet héritage mal connu et de suivre la circulation des savoirs en Méditerranée, depuis la Grèce jusqu'à l'Europe médiévale

Depuis l’Antiquité, cette entité mystérieuse a suscité interrogations et controverses sans jamais jouir d’un consensus. La dialectique du vide est féconde : c’est bien souvent l’analyse des paradoxes qu’il suscite qui contribue aux progrès de la physique. Cela reste-t-il vrai pour la physique contemporaine ?

La célèbre équation d’Einstein E = mc2 et l’avènement de la physique quantique ont métamorphosé notre conception de la matière et de ses constituants. Quant à l’astrophysique, elle confirme que les atomes qui nous constituent se sont bien élaborés au sein des étoiles. Mais, d’après la cosmologie, l’essentiel de la matière de l’Univers nous serait encore inconnue…

Comment devient-on un homme ou une femme ? Qui gouverne la construction de notre identité sexuelle ? Nos gènes ? Nos hormones ? La société ? La famille ? Simone de Beauvoir avait-elle raison lorsqu’elle écrivait "on ne naît pas femme, on le devient"?

Comment l’évolution du vivant a-t-elle permis d’aboutir à la fois à des bactéries et à des hommes ? L’évolution des gènes nous fournit la clef de l’évolution des espèces. Mais si les immenses progrès faits par la génétique ces trente dernières années, permettent de répondre à bien des questions, ils en soulèvent peut-être bien plus encore : pourquoi les génomes sont-ils trop grands pour le nombre de gènes qu’ils contiennent ? Pourquoi en contiennent-ils si peu ? Pourquoi et comment se produisent tous ces "accidents" qui permettent aux génomes d’évoluer : duplications, morcellements, altérations pertes, fusions .. ?

Le réseau téléphonique est la plus vaste infrastructure au monde. Depuis quelques années, le téléphone mobile connaît un succès foudroyant. Devenu un véritable ordinateur de poche, il est aussi un appareil photo, un modem, une télécommande, un instrument de localisation. Et son évolution se poursuit, les aspects énergétiques (la batterie) et les considérations économiques étant des éléments clés de son essor potentiel. A plus long terme, le téléphone devra relever de nouveaux défis technologiques.

Est-il possible de pallier des handicaps ou d’augmenter les performances du cerveau à l’aide de prothèses ? Plusieurs difficultés se présentent d’emblée : le système nerveux est construit en réseau, il ne contient aucun centre sur lequel se "brancher" ; et une fonction non utilisée avant un "âge critique" sera probablement perdue à jamais. Des progrès ont néanmoins été réalisés…

Engagée il y a plus de 10 000 ans au Proche-Orient, la domestication des animaux compte parmi les évènements majeurs de l’histoire de l’humanité.
Quels animaux étaient concernés ? Où ? Dans quel but ? A l’aide de quelles techniques ? Avec quelles incidences sur l’environnement ? Les scientifiques traquent les réponses à partir des indices abandonnés par nos ancêtres près de leurs habitats, notamment les ossements animaux, si riches de renseignements.
 

Les restes fossiles humains exhumés lors de fouilles témoignent de pratiques funéraires très variées, qui peuvent être analysées selon des critères biologiques ou culturels. Aborder les relations entre les vivants et les morts dans les sociétés du passé pour lesquelles nous n’avons pas de traces écrites, est un problème d’autant plus délicat que l’on remonte dans le temps. Des méthodes scientifiques précises ont été mises au point, qui se fondent sur l’analyse de la disposition des restes humains et sur leurs relations avec les contextes archéologiques et sédimentaires environnants, constituant une véritable problématique de terrain.

Nous connaissons la fragilité de l’équilibre climatique et nous mesurons la perturbation croissante apportée par les activités humaines en rejetant dans l’atmosphère gaz et particules. Cet ouvrage fait le point précis de nos connaissances, des incertitudes qui demeurent et des conclusions déjà à notre portée. Est-il encore temps de réagir ?

Ou comment deux savants assez philosophes et un philosophe assez savant éclairent la distinction classique entre nature et culture .

Comment amnésies et troubles de la mémoire nous renseignent-ils sur la structure et le fonctionnement de la mémoire humaine ?
 

Des premières tentatives de classification des espèces aux recherches les plus récentes, les concepts clés de la théorie de l’évolution.

Aux contributions de biologistes et de médecins sur la définition de la mort, répondent les interrogations d’historiens, de sociologues et de spécialistes d’éthique

Il y a près de 4 milliards d’années, sont apparues sur Terre des structures chimiques qui allaient totalement bouleverser l’histoire de la planète : une fraction de la matière se mit à vivre.

La quantité d’énergie consommée pour produire, travailler, se déplacer, se nourrir, varie selon le produit énergétique consommé, l'équipement utilisé et la façon dont on s'en sert. Pour un même usage ou un même service rendu, elle peut être bien inférieure à celle utilisée aujourd’hui, même dans les pays dons les techniques et l’économie sont les plus performantes.

Aujourd'hui, nous sommes proche de faire tenir un film entier sur une puce unique. Le transistor au silicium atteindra sans doute bientôt ses limites, mais des solutions alternatives sont explorées pour prolonger la course à la miniaturisation et aux performances des microprocesseurs (électronique moléculaire, ordinateur biologique, calcul quantique).

Nous l’avons tous vécue dans notre corps, et pourtant… comprendre et prendre en charge un phénomène aussi complexe nécessite l’apport de nombreuses compétences.
Cet ouvrage tente d’aborder les aspectis essentiels de la douleur dans leur diversité : quels sont ses mécanismes neurophysiologiques ? Comment la connaître et la traiter. Quel éclairage nous apportent la philosophie, les religions, la littérature ou les simples mots du malade ?