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La physique est une étude systématique du monde naturel, en particulier de l’interaction entre la matière et l’énergie. C’est une discipline qui tente de quantifier la réalité par une application précise de l’observation couplée à la logique et à la raison.
Pour pouvoir utiliser une telle discipline, vous devez d’abord comprendre certains principes fondamentaux. Ce n’est qu’en apprenant les bases de la physique que vous pourrez vous appuyer sur elle et vous plonger plus profondément dans ce domaine de la science. Que vous poursuiviez une carrière en physique ou que vous soyez simplement intéressé par ses résultats, il est certainement fascinant de s’informer sur ce domaine.
Qu’est-ce qui est considéré comme de la physique ?
Pour commencer l’étude de la physique, vous devez d’abord comprendre ce que signifie réellement la physique. Comprendre ce qui relève du domaine de la physique – et ce qui n’en relève pas – aide à cibler le champ d’étude afin de pouvoir formuler des questions de physique significatives.
Derrière chaque question de physique se cachent quatre termes très importants que vous voudrez comprendre : hypothèse, modèle, théorie et loi.
La physique peut être soit expérimentale, soit théorique. En physique expérimentale, les physiciens abordent un problème scientifique en utilisant des techniques telles que la méthode scientifique pour tenter de prouver une hypothèse. La physique théorique est souvent plus conceptuelle dans la mesure où les physiciens se concentrent sur l’élaboration de lois scientifiques, comme la théorie de la mécanique quantique.
Ces deux formes de physique sont liées l’une à l’autre et à d’autres formes d’études scientifiques. Bien souvent, la physique expérimentale permettra de vérifier les hypothèses de la physique théorique. Les physiciens eux-mêmes peuvent se spécialiser dans divers domaines, de l’astronomie et de l’astrophysique à la physique mathématique et aux nanotechnologies. La physique joue également un rôle dans d’autres domaines scientifiques, tels que la chimie et la biologie.
Les lois fondamentales de la physique
L’objectif de la physique est de développer des modèles précis de la réalité physique. Le meilleur scénario est de développer une série de règles très fondamentales pour décrire comment ces modèles fonctionnent. Ces règles sont souvent appelées « lois » après avoir été utilisées avec succès pendant de nombreuses années.
La physique est compliquée, mais elle repose fondamentalement sur un certain nombre de lois acceptées de la nature. Certaines sont des découvertes historiques et révolutionnaires dans le domaine scientifique. Il s’agit notamment de la loi de la gravité de Sir Isaac Newton ainsi que de ses trois lois du mouvement. La théorie de la relativité d’Albert Einstein et les lois de la thermodynamique entrent également dans cette catégorie.
La physique moderne s’appuie sur ces vérités monumentales pour étudier des choses telles que la physique quantique qui explore l’univers invisible. De même, la physique des particules cherche à comprendre les plus petits morceaux de matière dans l’univers. C’est dans ce domaine que des mots étranges comme quarks, bosons, hadrons et leptons entrent dans le dialogue scientifique qui fait aujourd’hui la une des journaux.
Les outils utilisés en physique
Les outils utilisés par les physiciens vont du physique à l’abstrait. Ils comprennent les balances et les émetteurs de rayons laser ainsi que les mathématiques. La compréhension de ce large éventail d’outils et des méthodes pour les appliquer est essentielle pour comprendre le processus par lequel les physiciens étudient le monde physique.
Les outils physiques comprennent des choses comme les supraconducteurs et les synchrotrons, qui sont utilisés pour créer des champs magnétiques intenses. Ils peuvent être appliqués dans des études comme le Grand collisionneur de hadrons ou pratiquement dans le développement de trains de lévitation magnétique.
Les mathématiques sont au cœur de la physique et sont essentielles dans tous les domaines de la science. Lorsque vous commencerez à explorer la physique, des principes fondamentaux tels que l’utilisation de chiffres significatifs et le dépassement des bases du système métrique seront importants. Les mathématiques et la physique vont également beaucoup plus loin et des concepts tels que les mathématiques vectorielles et les propriétés mathématiques des ondes sont essentiels au travail de nombreux physiciens.
Les physiciens célèbres de l’histoire
La physique n’existe pas dans le vide (même si certaines physiques sont pratiquées dans le vide réel). Les forces de l’histoire ont façonné le développement de la physique autant que tout autre domaine de l’histoire. Bien souvent, il est utile de comprendre les perspectives historiques qui ont conduit à notre compréhension actuelle. Cela inclut les nombreux chemins erronés qui ont été empruntés en cours de route.
Il est également utile et intriguant de connaître la vie des célèbres physiciens du passé. Les Grecs anciens, par exemple, combinaient la philosophie avec l’étude des lois naturelles et sont particulièrement connus pour leur intérêt pour l’astronomie.
Aux XVIe et XVIIe siècles, Galileo Galilei a continué à étudier, observer et expérimenter les lois de la nature. Bien qu’il ait été persécuté à son époque, il est considéré aujourd’hui comme le « père de la science » (inventé par Einstein) ainsi que de la physique, de l’astronomie et de la science de l’observation modernes.
Galilée a inspiré et a été suivi par des scientifiques célèbres comme Sir Isaac Newton, Albert Einstein, Niels Bohr, Richard P. Feynman et Stephen Hawking. Ce ne sont là que quelques-uns des noms de l’histoire de la physique qui ont façonné notre compréhension du fonctionnement de notre monde. Leur capacité à remettre en question les théories admises et à concevoir de nouvelles façons de voir l’univers a inspiré les physiciens qui continuent à réaliser des percées scientifiques.
