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La physique (du grec physis, nature) étudie les propriétés générales des corps et les lois gouvernant les forces qui les transforment ou les meuvent sans modifier leur nature. On comprend donc que dans cette discipline, la mesure est d'une importance fondamentale. Elle a pour objet de quantifier les relations qui coexistent au sein d'un phénomène, afin de formuler une loi permettant de prédire le résultat du même phénomène dans des conditions distinctes de celles de l'expérience. Une théorie physique est la vérification d'une ou plusieurs lois à partir d'hypothèses et de lois déjà acceptées et justifiées. La physique recouvre un champ très large et ses liens avec les sciences de la nature sont étroits. Ses branches les plus importantes sont les suivantes : - La physique mécanique étudie les forces et leurs effets (Archimède, Galilée, Descartes, Newton). Elle peut s'appliquer à l'observation des objets solides rigides ou déformables, des fluides, ou des ondes (mécanique ondulatoire). Elle permet, grâce aux connaissances en électromagnétisme, d'observer les manifestations de la lumière (l'optique), du son (l'acoustique) et des ondes hertziennes (radio, télévision, communication). La physique mécanique peut se subdiviser en trois parties : La cinétique, étude du mouvement sans chercher à découvrir sa nature ou sa cause; la physique inertielle qui considère les forces en équilibre et inclut par extension leur nature (observation des mouvements giratoires, de la pression); et enfin la dynamique, qui observe les relations entre les forces et leurs mouvements. Cette dernière s'appuie sur le second principe de Newton, ou "principe fondamental", selon lequel la somme vectorielle de toutes les forces appliquées à un corps, divisée par sa masse, est égale à ‘accélération qu'il acquiert dans la direction de ses forces. - L'électricité est une partie de la physique qui étudie les charges électriques, leurs mouvements et leurs effets. Elle se divise aussi en plusieurs branches. L'électrostatique observe les effets des charges localisées en un point ou en un corps. Cette discipline repose sur les lois de Coulomb, lois permettant de calculer les forces d'attraction et de répulsion qui existent entre deux charges électriques en fonction de la distance et du milieu qui les séparent. L'électrostatique étudie aussi l'intensité d'un champ en un point et son potentiel électrique, la capacité d'un conducteur ou d'un condensateur, etc. L'électrocinétique étudie le mouvement des charges électriques entre deux points de potentiel différent. Elle repose sur les lois fondamentales de Ohm, qui définissent la résistance comme la relation entre la différence de potentiel existant entre deux points, et la quantité de courant qui circule par unité de temps (l'intensité). L'électromagnétique (Maxwell) étudie les forces d'interaction entre des charges en mouvement, notamment en présence d'aimants, fondements des générateurs et des moteurs électriques. La thermodynamique étudie la chaleur et ses effets, comme la dilatation des corps, les variations entropiques (désordre moléculaire), la thermométrie (régulation des températures), et les capacités calorifiques. (Papin, Watt, Gay Lussac, Carnot, Joule, Kelvin, Boltzmann). - La physique atomique, apparue avec le XXè siècle, s'efforce d'établir les lois de l'infiniment petit. Célèbre pour la théorie de la relativité d'Einstein et ses conséquences, elle comprend aussi la mécanique quantique, dont les paradoxales découvertes posent aujourd'hui des problèmes théoriques et épistémologiques importants (Broglie, Bohr, Schrodinger, Heidenberg, Dirac). Autres branches de cette discipline, la physique statistique observe les phénomènes sous l'angle des probabilités, et la physique nucléaire les comportements de l'atome. (Irène et Frédéric Joliot Curie, Fermi, Meitners). |
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