Comment expliquer que l'on puisse trouver une même substance, telle que l'eau, dans plusieurs états - liquide, solide, gazeux ? Quels mécanismes physiques président aux changements d'états ? Pourquoi certains liquides forment-ils des verres en se solidifiant ? Pourquoi certains solides sont-ils aimantés tandis que d'autres sont de parfaits conducteurs de l'électricité ?...
Cet ouvrage, abordable par le non-spécialiste, est consacré aux défis scientifiques que pose la compréhension des différents états de la matière. Il examine également les enjeux technologiques, économiques, voire politiques majeurs de ces recherches : analyse des évolutions climatiques, mise au point de fibres optiques requérant la fabrication de verres haute performance, exploitation de nouvelles filières énergétiques telles que la fusion thermonucléaire ou la combustion de l'hydrogène, conception de micro-robots ou de micro-capteurs pour la médecine grâce à l'étude des propriétés de la matière à l'échelle du nanomètre (le millionième du millimètre)...

Pierre Papon est physicien. Professeur de physique thermique à l'École supérieure de physique et chimie industrielles de Paris, il est spécialiste de la physique des transitions de phases. Il a été directeur général du CNRS et président directeur général de l'Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer (IFREMER). Il préside aujourd'hui l'Observatoire des sciences et des techniques (OST).