Pour approfondir ses connaissances, l'Homme a, depuis l'Antiquité, développé des instruments qui se sont perfectionnés au fil du temps. Des premières balances aux derniers microscopes, L'évolution des outils dans l'histoire des sciences physiques nous décrit l'évolution des technologies au service des sciences.
L'ouvrage est divisé en cinq grands chapitres :
- La mesure des grandeurs physiques, qui introduit le livre en présentant un historique des grandeurs physiques principales ;
- L'imagerie et l'étude de la topographie, qui décrit les méthodes d'observation d'un échantillon et la caractérisation de sa surface (microscopes, profilomètres, rugosimètres etc.) ;
- La caractérisation de la composition chimique, qui présente les méthodes employées en chimie pour caractériser un composé (diffraction des rayons X, spectroscopie de masse etc.) ;
- La caractérisation des propriétés physiques et mécaniques, qui développe les propriétés mécaniques des matériaux (viscosité, dureté, adhérence, etc.) et les essais mécaniques utiles à leur caractérisation (essai de traction, flexion trois points, essai de cisaillement à double recouvrement etc.) ;
- Calcul et traitement de données, qui relate l'histoire de l'informatique, des bouliers et premières calculatrices aux ordinateurs, jusque l'intelligence artificielle.
L'intérêt de l'ouvrage réside dans le fait qu'il couvre un large champ de domaines scientifiques en physique (mécanique, optique et sciences des matériaux pour l'essentiel) et en chimie analytique (avec une large part consacrée aux méthodes électrochimiques et de spectroscopie). Même si quelques techniques, comme la chromatographie, ne sont pas évoquées, le livre en développe un nombre très important, notamment les plus récentes actuellement utilisées en recherche (méthode PIXE et RBS, Spectroscopie Raman et XPS, microscopies électroniques etc.) .
Au gré des chapitres, les auteurs nous rappellent les éléments théoriques essentiels à la compréhension du fonctionnement des instruments. Pour autant, dans un certain nombre d'exemples présentés, le lecteur n'en aura pas une description complète. Il devra donc s'appuyer sur des sources complémentaires pour comprendre en profondeur les outils et méthodes employées.
La longueur des parties, ainsi que leur apport de détails sont variables. Les chapitres I et IV sont les véritables points forts de l'ouvrage. Le premier présente l'essentiel sur les grandeurs physiques et le second, grâce à de nombreux schémas, expose de façon claire et précise les essais mécaniques (essais de traction, de cisaillement etc.). Les chapitres II et III mériteraient davantage de schémas, afin de donner plus de clarté au propos. Le chapitre V reste assez léger et invite à des discussions et un approfondissement sur l'intérêt des ordinateurs dans le phénomène de conception (conception assistée par ordinateur, imprimantes 3D etc.) ou encore au fonctionnement de ChatGPT (avec les tokens par exemple).
Ce livre est donc un point de vue global sur les instruments d'hier et d'aujourd'hui, utilisés en sciences. Il s'adressera en priorité aux enseignants qui souhaitent approfondir leur culture scientifique sur l'évolution des techniques ainsi qu'aux étudiants en physique qui souhaitent poursuivre leurs études en recherche.
