This practical book presents an overview of the various approaches developed to understand the dynamics of electronic systems in physics and chemistry. It also illustrates typical application examples, namely atoms, molecules, and clusters such as nano objects. For each system, the book reviews its key features and concepts and also provides a wider perspective on other physical systems such as atomic nuclei and quantum dots.

There exist a large number of theories adapted to specific physical situations (both in space and time), but there is not yet a common theory for all possible dynamical scenarios. This book provides a general perspective on the topic, supplying the reader with a guidebook to navigate the wide spectrum of approaches.

It provides an overview of available theories to address various problems in the irradiation of finite systems, discussing the possibilities and limitations of the available theories to help readers understand the applicability of a given theory or set of theories to address a given physical problem or chemical situation.

It is an ideal guide for graduate students and researchers in physics and chemistry.

Key Features:

This practical book presents an overview of the various approaches developed to understand the dynamics of electronic systems in physics and chemistry. It also illustrates typical application examples, namely atoms, molecules, and clusters such as nano objects. For each system, the book reviews its key features and concepts and also provides a wider perspective on other physical systems such as atomic nuclei and quantum dots.

There exist a large number of theories adapted to specific physical situations (both in space and time), but there is not yet a common theory for all possible dynamical scenarios. This book provides a general perspective on the topic, supplying the reader with a guidebook to navigate the wide spectrum of approaches.

It provides an overview of available theories to address various problems in the irradiation of finite systems, discussing the possibilities and limitations of the available theories to help readers understand the applicability of a given theory or set of theories to address a given physical problem or chemical situation.

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Key Features:

What do atomic nuclei, neutron stars, a domestic power supply, and the stunning colors of stained glass in cathedrals all have in common? The answer lies in the unifying concept of quantum fluids, which allows us to understand the behavior and properties of these different systems in simple terms. This book reveals how quantum mechanics, usually considered as restricted to the invisible microscopic world, in fact plays a crucial role at all scales of the universe. The purpose of the book is to introduce the reader to the fascinating and multifaceted world of quantum fluids, which covers different systems at different scales in the physical world.

The first part of the book discusses the notion of phases (solid, liquid, gas), presents basic aspects of the structure of matter and quantum mechanics, and includes some elements of statistical mechanics. The second part provides a description of the major quantum liquids, starting with the paramount case of electron fluids and their many applications in everyday life, followed by liquid helium and atomic nuclei. The authors go on to explore matter at very high densities, covering nuclear matter and compact stars, and the behavior of matter at extremely low temperatures, with the fascinating ‘superphases’ of superconductivity and superfluidity.

The topic of quantum fluids has multidisciplinary applications and this book will appeal to students and researchers in physics, chemistry, astrophysics, engineering and materials science.

What do atomic nuclei, neutron stars, a domestic power supply, and the stunning colors of stained glass in cathedrals all have in common? The answer lies in the unifying concept of quantum fluids, which allows us to understand the behavior and properties of these different systems in simple terms. This book reveals how quantum mechanics, usually considered as restricted to the invisible microscopic world, in fact plays a crucial role at all scales of the universe. The purpose of the book is to introduce the reader to the fascinating and multifaceted world of quantum fluids, which covers different systems at different scales in the physical world.

The first part of the book discusses the notion of phases (solid, liquid, gas), presents basic aspects of the structure of matter and quantum mechanics, and includes some elements of statistical mechanics. The second part provides a description of the major quantum liquids, starting with the paramount case of electron fluids and their many applications in everyday life, followed by liquid helium and atomic nuclei. The authors go on to explore matter at very high densities, covering nuclear matter and compact stars, and the behavior of matter at extremely low temperatures, with the fascinating ‘superphases’ of superconductivity and superfluidity.

The topic of quantum fluids has multidisciplinary applications and this book will appeal to students and researchers in physics, chemistry, astrophysics, engineering and materials science.

Cette introduction à la physique de la matière nucléaire se situe entre l''astrophysique et la physique nucléaire. Depuis le Big Bang, la synthèse des éléments conduit aux explosions de supernovae et à l''apparition d''étoiles à neutrons, sortes de gigantesques « cailloux » de matière nucléaire dense. Sur terre, les noyaux atomiques contiennent de minuscules phases de matière nucléaire que l''on étudie de façon systématique, en particulier par collision entre noyaux. La matière nucléaire constitue la partie centrale des noyaux atomiques et des étoiles massives. À deux échelles infiniment différentes du monde physique, une même quantité de matière joue ainsi un rôle fondamental dans l''apparition d''objets qui s''avèrent souvent essentiels pour analyser la structure et l''évolution de l''univers. Cet ouvrage présente et commente aussi bien les voies astrophysiques naturelles que les approches terrestres artificielles qui permettent d''étudier et de comprendre la matière nucléaire et ses propriétés. Bien qu''alliant le microscopique au macroscopique, la physique de la matière nucléaire peut être expliquée, dans une large mesure, à l''aide de concepts de physique élémentaire : physique nucléaire, physique statistique, astrophysique, etc. C''est cette opinion minimale qui a été retenue, tout en restant en prise sur les développements les plus récents du sujet. On a voulu conjuguer un point de départ élémentaire, qui suppose un minimum de pré-requis, avec les discussions les plus récentes des spécialistes. Dès le premier cycle universitaire, l''ouvrage peut être lu, à titre culturel, par un large public à qui il propose ses différents niveaux de lecture. Les aspects plus techniques sont abordés au cours du deuxième cycle. Enfin, les étudiants de troisième cycle et les chercheurs y trouveront une introduction à des domaines de la physique proches de leurs préoccupations.

Cet ouvrage résulte d''un cours dispensé pendant plusieurs années en DEA « Champs, particules, matière » à l''Université d''Orsay, consacré à l''étude de la matière nucléaire dense formée à l''intérieur de certaines étoiles massives ou, sur terre, par collisions nucléaires. Ce sujet, en forte évolution à l''heure actuelle, n''a que marginalement pénétré l''enseignement traditionnel de la physique nucléaire. Il s''agit de proposer au lecteur une analyse des méthodes et des outils utilisés. Les objectifs scientifiques de ce texte s''orientent dans trois directions principales : la physique de l''équation d''état nucléaire, celle des collisions nucléaires et enfin les problèmes de dynamique dans les systèmes complexes. Le livre présente un panorama aussi abordable que possible de la physique des collisions nucléaires, du point de vue théorique. Il s''adresse donc spécifiquement aux chercheurs du domaine et aux étudiants de troisième cycle qui abordent cette physique ou des domaines connexes, comme l''astrophysique nucléaire ou la physique des particules. Il peut cependant être abordé dès le second cycle, au moins dans ses aspects qualitatifs. Enfin, il sera lu avec profit par tous ceux qui s''intéressent au sujet.

Cet ouvrage résulte d''un cours dispensé pendant plusieurs années en DEA « Champs, particules, matière » à l''Université d''Orsay, consacré à l''étude de la matière nucléaire dense formée à l''intérieur de certaines étoiles massives ou, sur terre, par collisions nucléaires. Ce sujet, en forte évolution à l''heure actuelle, n''a que marginalement pénétré l''enseignement traditionnel de la physique nucléaire. Il s''agit de proposer au lecteur une analyse des méthodes et des outils utilisés. Les objectifs scientifiques de ce texte s''orientent dans trois directions principales : la physique de l''équation d''état nucléaire, celle des collisions nucléaires et enfin les problèmes de dynamique dans les systèmes complexes. Le livre présente un panorama aussi abordable que possible de la physique des collisions nucléaires, du point de vue théorique. Il s''adresse donc spécifiquement aux chercheurs du domaine et aux étudiants de troisième cycle qui abordent cette physique ou des domaines connexes, comme l''astrophysique nucléaire ou la physique des particules. Il peut cependant être abordé dès le second cycle, au moins dans ses aspects qualitatifs. Enfin, il sera lu avec profit par tous ceux qui s''intéressent au sujet.

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The first part of the book discusses the notion of phases (solid, liquid, gas), presents basic aspects of the structure of matter and quantum mechanics, and includes some elements of statistical mechanics. The second part provides a description of the major quantum liquids, starting with the paramount case of electron fluids and their many applications in everyday life, followed by liquid helium and atomic nuclei. The authors go on to explore matter at very high densities, covering nuclear matter and compact stars, and the behavior of matter at extremely low temperatures, with the fascinating ‘superphases’ of superconductivity and superfluidity.

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Cet ouvrage résulte d''un cours dispensé pendant plusieurs années en DEA « Champs, particules, matière » à l''Université d''Orsay, consacré à l''étude de la matière nucléaire dense formée à l''intérieur de certaines étoiles massives ou, sur terre, par collisions nucléaires. Ce sujet, en forte évolution à l''heure actuelle, n''a que marginalement pénétré l''enseignement traditionnel de la physique nucléaire. Il s''agit de proposer au lecteur une analyse des méthodes et des outils utilisés. Les objectifs scientifiques de ce texte s''orientent dans trois directions principales : la physique de l''équation d''état nucléaire, celle des collisions nucléaires et enfin les problèmes de dynamique dans les systèmes complexes. Le livre présente un panorama aussi abordable que possible de la physique des collisions nucléaires, du point de vue théorique. Il s''adresse donc spécifiquement aux chercheurs du domaine et aux étudiants de troisième cycle qui abordent cette physique ou des domaines connexes, comme l''astrophysique nucléaire ou la physique des particules. Il peut cependant être abordé dès le second cycle, au moins dans ses aspects qualitatifs. Enfin, il sera lu avec profit par tous ceux qui s''intéressent au sujet.

Cet ouvrage résulte d''un cours dispensé pendant plusieurs années en DEA « Champs, particules, matière » à l''Université d''Orsay, consacré à l''étude de la matière nucléaire dense formée à l''intérieur de certaines étoiles massives ou, sur terre, par collisions nucléaires. Ce sujet, en forte évolution à l''heure actuelle, n''a que marginalement pénétré l''enseignement traditionnel de la physique nucléaire. Il s''agit de proposer au lecteur une analyse des méthodes et des outils utilisés. Les objectifs scientifiques de ce texte s''orientent dans trois directions principales : la physique de l''équation d''état nucléaire, celle des collisions nucléaires et enfin les problèmes de dynamique dans les systèmes complexes. Le livre présente un panorama aussi abordable que possible de la physique des collisions nucléaires, du point de vue théorique. Il s''adresse donc spécifiquement aux chercheurs du domaine et aux étudiants de troisième cycle qui abordent cette physique ou des domaines connexes, comme l''astrophysique nucléaire ou la physique des particules. Il peut cependant être abordé dès le second cycle, au moins dans ses aspects qualitatifs. Enfin, il sera lu avec profit par tous ceux qui s''intéressent au sujet.

Cette introduction à la physique de la matière nucléaire se situe entre l''astrophysique et la physique nucléaire. Depuis le Big Bang, la synthèse des éléments conduit aux explosions de supernovae et à l''apparition d''étoiles à neutrons, sortes de gigantesques « cailloux » de matière nucléaire dense. Sur terre, les noyaux atomiques contiennent de minuscules phases de matière nucléaire que l''on étudie de façon systématique, en particulier par collision entre noyaux. La matière nucléaire constitue la partie centrale des noyaux atomiques et des étoiles massives. À deux échelles infiniment différentes du monde physique, une même quantité de matière joue ainsi un rôle fondamental dans l''apparition d''objets qui s''avèrent souvent essentiels pour analyser la structure et l''évolution de l''univers. Cet ouvrage présente et commente aussi bien les voies astrophysiques naturelles que les approches terrestres artificielles qui permettent d''étudier et de comprendre la matière nucléaire et ses propriétés. Bien qu''alliant le microscopique au macroscopique, la physique de la matière nucléaire peut être expliquée, dans une large mesure, à l''aide de concepts de physique élémentaire : physique nucléaire, physique statistique, astrophysique, etc. C''est cette opinion minimale qui a été retenue, tout en restant en prise sur les développements les plus récents du sujet. On a voulu conjuguer un point de départ élémentaire, qui suppose un minimum de pré-requis, avec les discussions les plus récentes des spécialistes. Dès le premier cycle universitaire, l''ouvrage peut être lu, à titre culturel, par un large public à qui il propose ses différents niveaux de lecture. Les aspects plus techniques sont abordés au cours du deuxième cycle. Enfin, les étudiants de troisième cycle et les chercheurs y trouveront une introduction à des domaines de la physique proches de leurs préoccupations.