Nées au début du XX^e siècle, la physique nucléaire et la physique des particules ont bouleversé notre vision du monde et révolutionné la société par leurs innombrables applications : l'énergie nucléaire et l'utilisation des rayonnements pour la médecine et les sciences des matériaux en sont des exemples emblématiques.

L'objectif de cet ouvrage est de permettre au lecteur d'appréhender les phénomènes nucléaires et la physique des hautes énergies, d'illustrer les retombées de la physique fondamentale dans la société, et d'éveiller ainsi la curiosité et l'intérêt pour ces disciplines.

Le premier chapitre rappelle les notions indispensables de mécanique quantique et de relativité restreinte. Il se termine par une introduction sur l'antimatière et ses applications. Le deuxième chapitre aborde la physique des particules par la description des constituants de la matière et des lois qui gouvernent leurs interactions. L'interaction faible est l'occasion de développements sur les notions de section efficace, désintégration, symétrie discrète. Les neutrinos, aux propriétés étonnantes, font l'objet d'une attention particulière. Les concepts de base de la physique nucléaire sont ensuite abordés, puis un chapitre entier est consacré à l'énergie nucléaire. Le dernier chapitre, à travers l'étude de la nucléosynthèse, permet une ouverture sur l'astrophysique et la cosmologie, et enfin sur l'univers sombre, la matière noire et l'énergie noire.

Mots-clés : noyaux, particules, radioactivité, physique nucléaire, physique des particules, énergie nucléaire, nucléosynthèse, interactions fondamentales