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Física moderna

La physique moderne : branches et chronologie

La physique moderne : branches et chronologie

La physique moderne est une branche de la physique qui s'est développée à partir du XXe siècle, introduisant de nouveaux concepts et théories qui ont révolutionné notre compréhension de l'univers aux niveaux microscopique et macroscopique.

Contrairement à la physique classique, qui est basée sur les lois de Newton, la physique moderne se concentre sur les phénomènes impliquant des particules subatomiques, les hautes énergies et la nature quantique du monde.

Branches de la physique moderne

Les différentes branches de la physique que la physique moderne englobe sont :

Théorie de la relativité

La théorie de la relativité, développée par Albert Einstein, consiste en deux formulations :

  • La théorie de la relativité restreinte : Cette théorie décrit comment les phénomènes physiques se comportent dans les systèmes inertiels en mouvement relatif uniforme les uns par rapport aux autres. La base de la théorie de la relativité restreinte repose sur deux postulats fondamentaux : le principe de relativité et l'invariance de la vitesse de la lumière.

  • La théorie de la relativité générale : c'est une extension de la théorie de la relativité restreinte qui inclut la gravité. Cette théorie propose que la gravité n'est pas une force classique, mais une manifestation de la courbure de l'espace-temps causée par la présence de masse et d'énergie.

Ces théories décrivent le comportement des objets en mouvement et de la gravité en termes d'espace et de temps courbes.

Mécanique quantique

La mécanique quantique est la théorie qui décrit le comportement des particules subatomiques, telles que les électrons et les photons.

Contrairement à la physique classique, la mécanique quantique introduit le concept de dualité onde-particule, où les particules peuvent présenter des propriétés à la fois de particules ponctuelles et d'ondes.

la physique des particules

La physique des particules concerne l'étude des particules subatomiques et des forces fondamentales agissant entre elles. La physique des particules étudie les accélérateurs et les détecteurs de particules pour étudier les particules élémentaires et les interactions fondamentales.

Cosmologie

La cosmologie est la branche de la physique moderne qui traite de l'étude de l'origine, de l'évolution et de la structure de l'univers dans son ensemble. Cette discipline cherche à comprendre la nature de l'univers, sa composition, son expansion et son évolution dans le temps.

Cette branche de la physique combine des concepts et des principes de la physique théorique, de l'astronomie d'observation et de l'astrophysique pour étudier des questions fondamentales sur l'univers.

La physique de la matière condensée

La physique de la matière condensée se concentre sur les propriétés de la matière dans des états condensés, tels que les solides et les liquides, et sur la manière dont ces propriétés émergent de l'interaction des atomes et des molécules.

Cette branche de la physique moderne a conduit à des progrès dans l'électronique, la supraconductivité et les matériaux avancés.

Qui est le père de la physique moderne ?

Le titre de "père de la physique moderne" est communément attribué à Sir Isaac Newton. Newton était un éminent scientifique, mathématicien et physicien anglais qui a vécu aux XVIIe et XVIIIe siècles. Ses contributions ont révolutionné la compréhension de la physique et jeté les bases de la physique classique.

La physique moderne : branches et chronologieNewton a formulé les trois lois du mouvement, connues sous le nom de lois de Newton, qui décrivent le comportement des objets en mouvement. De plus, il a développé la loi de la gravitation universelle, qui explique l'attraction mutuelle entre les objets ayant une masse. Ces lois et concepts fondamentaux sont fondamentaux en physique classique et ont jeté les bases d'études ultérieures en physique.

Newton a également travaillé sur l'optique, réalisant des expériences sur des prismes et montrant que la lumière blanche se décompose en différentes couleurs lorsqu'elle traverse un prisme. Son travail en optique a jeté les bases de la compréhension de la nature de la lumière et de la formation des images.

Chronologie de la physique moderne

Chronologie mettant en évidence certaines étapes importantes de la physique moderne :

1900 : Max Planck introduit la théorie quantique en proposant que l'énergie soit quantifiée et se présente sous forme de paquets discrets appelés « quanta ».

1905 : Albert Einstein publie la théorie de la relativité restreinte, qui révolutionne notre compréhension de l'espace, du temps et de l'énergie.

1911 : Ernest Rutherford établit le modèle nucléaire de l'atome en découvrant que la majeure partie de la masse et de la charge positive est concentrée dans un petit noyau dense.

1924-1927 : Louis de Broglie, Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg et d'autres développent la mécanique quantique, une théorie qui décrit le comportement des particules subatomiques.

1927 : George Gamow propose la théorie du Big Bang, qui postule que l'univers est issu d'une explosion primordiale.

1932 : James Chadwick découvre le neutron, une particule neutre dans le noyau atomique.

1938 : Otto Hahn et Fritz Strassmann découvrent la fission nucléaire, un processus dans lequel un noyau atomique lourd se divise en deux noyaux plus petits.

1945 : Première explosion d'une bombe atomique dans le cadre du projet Manhattan, marquant le début de l'ère nucléaire.

1954 : Première production d'énergie électrique à partir de l'énergie nucléaire dans une centrale nucléaire à Obninsk, en Russie.

1964 : Murray Gell-Mann et George Zweig proposent l'existence de quarks, particules subatomiques qui composent les protons et les neutrons.

1990 : Le Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN, l'accélérateur de particules le plus puissant du monde, est chargé d'étudier les particules et les forces fondamentales.

2012 : La découverte du boson de Higgs au LHC confirme l'existence du champ de Higgs, qui donne la masse aux particules.

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Date de Publication: 15 mai 2023
Dernière Révision: 15 mai 2023