Dans sa forme la plus simple, la physique est l'étude de la matière, de l'énergie et des interactions entre elles. C'est une science fondamentale qui existe depuis des siècles et qui continue d'évoluer à mesure que notre compréhension de l'univers grandit.
À la base, la physique consiste à comprendre comment le monde fonctionne. C'est l'étude des principes fondamentaux régissant le monde naturel, des plus petites particules aux plus grandes structures du cosmos. Et c'est un domaine qui évolue constamment, car nous découvrons de nouveaux phénomènes et développons de nouvelles théories pour les expliquer.
La physique est essentielle pour comprendre comment tout fonctionne dans l'univers, des particules subatomiques aux trous noirs. C'est un sujet complexe et fascinant qui peut être à la fois extrêmement gratifiant et frustrant difficile à appréhender. Mais que vous soyez un brillant physicien ou simplement quelqu'un qui est curieux de savoir comment les choses fonctionnent, il y a toujours plus à apprendre.
Les branches de la physique.
En physique, il existe quatre branches principales : la mécanique classique, la mécanique quantique, la thermodynamique et l'électromagnétisme. Chaque branche étudie différents phénomènes dans le monde naturel.
La mécanique classique est l'étude du mouvement des objets macroscopiques, comme les planètes et les étoiles. Il est basé sur les lois de la mécanique newtonienne. La mécanique quantique est l'étude du comportement des particules subatomiques, comme les électrons et les protons. Il est basé sur les principes de la théorie quantique.
La thermodynamique est l'étude des transferts de chaleur et d'énergie. Il est basé sur les lois de la thermodynamique. L'électromagnétisme est l'étude des champs électriques et magnétiques. Il est basé sur les équations de Maxwell.
Physique classique.
La mécanique classique a été développée au 17ème siècle par Sir Isaac Newton et d'autres, et est aujourd'hui fondamentale pour notre compréhension de l'univers. En physique, vous pouvez étudier les principes de base qui régissent le monde naturel. Ces lois de la physique sont exprimées sous forme mathématique et peuvent être utilisées pour faire des prédictions sur le comportement des objets.
La physique est partout autour de nous - dans la façon dont les objets se déplacent, la façon dont l'énergie est transférée et dans la structure de la matière. Il est essentiel pour comprendre comment fonctionne le monde, des plus petites particules aux plus grandes structures de l'univers.
En physique classique, des choses comme les électrons et les atomes étaient censées être traitées strictement comme des particules, et des choses comme la lumière et d'autres formes de rayonnement électromagnétique traitées strictement comme des ondes.
La physique quantique.
En physique quantique, nous devons considérer ensemble les aspects ondulatoire et particulaire des objets. C'est ce qu'on appelle parfois la dualité onde-particule. Cela signifie qu'un objet peut être considéré comme une particule ou une onde selon la façon dont il est observé.
Thermodynamique.
La thermodynamique est l'étude de la chaleur et de l'énergie. C'est une branche de la physique qui traite de l'étude de la chaleur et de la température et de leur effet sur la matière. Les lois de la thermodynamique régissent le comportement des systèmes en équilibre thermique.
Ces lois décrivent les relations entre l'énergie, le travail, la chaleur et la température. Les lois sont importantes pour comprendre le comportement des moteurs à vapeur et autres machines, la conception des moteurs thermiques, des réfrigérateurs et des climatiseurs, des thermomètres et des échelles de température. La première loi de la thermodynamique est un énoncé du principe de conservation de l'énergie.
Électromagnétisme.
En physique, l'électromagnétisme est l'interaction entre les champs électromagnétiques et la matière. Les champs électromagnétiques sont créés en déplaçant des particules chargées électriquement ; les champs exercent des forces sur d'autres particules chargées en leur présence. Les effets les plus connus de l'électromagnétisme sont l'électricité et le magnétisme, étudiés depuis l'Antiquité.
L'électricité est le flux de charge électrique, généralement à travers un conducteur électrique tel qu'un fil métallique. Le magnétisme est la force exercée par un champ magnétique sur d'autres matériaux. Les champs électriques et magnétiques sont tous deux produits par des charges en mouvement ; ce sont les deux aspects d'un même phénomène.
La force de la force électromagnétique entre deux objets dépend de la charge de ces objets, de leur distance et de la nature du matériau intermédiaire. La force est plus faible pour les objets plus éloignés et pour les objets de charges opposées. La force électromagnétique a été exploitée pour créer des générateurs électriques, des électroaimants, des moteurs électriques et de nombreux autres appareils.
Physique Moderne.
À la fin du XIXe et au début du XXe siècle, les physiciens ont fait des progrès incroyables dans la compréhension du comportement de la matière et de l'énergie. Ces travaux ont abouti au développement de deux théories qui ont changé notre vision de l'univers : la relativité et la mécanique quantique. Ces théories ont inauguré l'ère de la physique moderne.
La relativité, développée par Albert Einstein, montre que la matière et l'énergie sont équivalentes et peuvent être converties l'une dans l'autre. Il explique également le comportement des objets se déplaçant à très grande vitesse, comme les particules dans les accélérateurs.
La mécanique quantique, développée par un certain nombre de physiciens dont Max Planck et Niels Bohr, explique le comportement des particules subatomiques telles que les électrons. Elle montre que ces particules ne se comportent pas toujours comme des objets traditionnels ; ils peuvent être à plusieurs endroits en même temps, par exemple.
Le rôle de la physique dans notre monde d'aujourd'hui est énorme. Chaque fois que nous allumons une lumière, utilisons un ordinateur ou passons un appel téléphonique, nous bénéficions des applications de la physique. Le domaine de la physique a également été à l'origine de bon nombre des innovations qui ont façonné notre société.
Conclusion.
En conclusion, la physique est l'étude des principes fondamentaux régissant le monde naturel. C'est une branche de la science qui cherche à expliquer l'univers physique en termes de ses composants les plus fondamentaux.
La physique est essentielle pour comprendre le fonctionnement de l'univers, des plus petites particules aux plus grosses structures.
Références: ESALQ, hyperphysique, Nouvelles THX & Support d'apprentissage PBS.
