Nous expliquons ce qu'est la physique moderne, ses objectifs et en quoi elle diffère de la physique classique. Aussi, quelles sont ses branches.
Qu'est-ce que la physique moderne ?
Dans le domaine scientifique, on parle de physique moderne pour désigner les études contemporaines sur les lois fondamentales de univers, qui prennent pour point de départ la formulation à la fin du XIXe siècle et au début du XXe de deux théories révolutionnaires en la matière :
- La théorie quantique de Max Planck de 1900.
- La théorie de la relativité par Albert Einstein à partir de 1905.
À cela s'ajoute souvent la relation d'incertitude de Heisenberg de 1927. Dans tous les cas, toutes les études de physique antérieures sont connues sous le nom de physique classique.
Cependant, cette différence n'est pas seulement historique, comme cela pourrait paraître. D'une part, la physique moderne diffère de la physique classique par la notion de « quantum d'action » (Wirkungsquantum) proposé par Planck, qui l'a proposé comme niveau de énergie minimale possible.
Autrement dit, selon cette approche moderne, l'énergie dans l'univers pourrait être divisée en unités minimales et indivisibles (chacune appelée un "quantum" ou quantum), alors qu'en physique classique l'énergie était continue et indivisible.
D'autre part, la physique moderne a remplacé l'idée d'une physique déterministe, dans laquelle tous les phénomènes de l'univers pourraient être décrits comme le résultat d'un cause et effet, par une physique de l'indétermination et de l'imprécision. Ainsi, la physique moderne parle habituellement des probabilités d'occurrence d'un phénomène, puisqu'elle traite des lois mystérieuses qui régissent Matière et énergie.
Cette dernière est due au fait que la physique classique a largement étudié des situations que les sens humains pouvaient englober, c'est-à-dire des situations d'un point de vue macroscopique.
Au lieu de cela, la physique moderne plonge dans des régions plus complexes de l'univers, telles que la matière subatomique et le comportement onde-particule de l'univers. la matière, ou la phénomènes physiques qui se produisent à vitesse de la lumière. Dans ces scénarios, les lois classiques cessent d'être utiles.
D'autre part, l'une des principales aspirations de la physique moderne est de parvenir à l'intégration dans une seule théorie harmonique de toutes les forces naturelles connues : la la gravité, la électromagnétisme, les forces nucléaires fortes et les forces nucléaires faibles.
Cette théorie unificatrice, qui n'existe pas encore, serait connue sous le nom de "théorie du tout". Cette théorie servirait à comprendre à la fois les relations entre les minuscules particules de matière, et celles entre les colossales étoiles de l'univers.
Branches de la physique moderne
La physique moderne est divisée en deux branches principales, chacune ayant à son tour des sous-domaines beaucoup plus spécialisés.
- La mécanique quantique, consacrée à l'étude de Balance très petits spatiaux, tels que les systèmes atomiques et subatomiques, ou leur interaction avec le rayonnement électromagnétique, toujours en tant que phénomènes observables. Son principe fondamental est que toutes les formes d'énergie sont libérées en unités régulières appelées "quanta". Parmi ses domaines d'intérêt figurent la physique nucléaire, la physique atomique ou la physique moléculaire, par exemple.
- La théorie de la relativité, dédié à l'étude de la gravité, c'est-à-dire des événements physiques tant dans le Météo comme dans l'espace, mais toujours par rapport à un observateur variable. Cela signifie que le temps et l'espace ne sont pas invariables mais relatifs, contrairement à ce que soutenait la physique classique.Ce sous-domaine d'étude s'appuie sur les deux grandes théories d'Einstein : la Théorie de la Relativité Restreinte de 1905 et la Théorie de la Relativité Générale de 1915. Son champ d'application est, principalement, celui de la cosmologie, c'est-à-dire l'étude de l'univers dans son ensemble et à grande échelle.