Histoire de la physique

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Articles

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• A DYNAMICAL THEORY OF THE ELECTROMAGNETIC FIELD (J. C. Maxwell)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 840 mots
  • 1 média

  Le physicien écossais James Clerk Maxwell envoie en octobre 1864 aux Comptes-rendus de la Royal Society de Londres le résumé d'un article intitulé « Une théorie dynamique du champ électromagnétique ». En six pages, le professeur de physique du King's College de Londres propose une théorie[...]

• ANTIPROTON (DÉCOUVERTE DE L')

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 209 mots

  Depuis la découverte, en 1932, par Carl David Anderson, Prix Nobel de physique 1936, des antiélectrons, ou positons, dans les rayons cosmiques, la théorie de l'antimatière due au physicien britannique Paul Dirac (Prix Nobel de physique en 1933) était bien établie. Créer des antiparticules[...]

• ATOME

  • Écrit par José LEITE LOPES
  • 50 262 mots
  • 13 médias

  L'atome est le terme ultime de la division de la matière dans lequel les éléments chimiques conservent leur individualité. C'est la plus petite particule d'un élément qui existe à l'état libre ou combiné. On connaît 90 éléments naturels auxquels s'ajoutent le [...]

• BOHR ATOME DE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 023 mots
  • 1 média

  Deux ans après avoir soutenu sa thèse sur la théorie électronique des métaux, le physicien danois Niels Bohr (1885-1962) écrit en 1913 trois articles fondamentaux qui révolutionnent la compréhension de la structure de la matière. Le premier, paru le 5 avril dans le Philosophical Magazine[...]

• ATOMIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par Philippe BOUYER, Georges LÉVI
  • 36 574 mots
  • 1 média

  La physique atomique est née des expériences effectuées à la fin du xix ^e siècle qui ont montré que la matière était discontinue et formée d'atomes possédant une structure interne ; celle-ci étant à l'origine des raies observées dans les spectres d'émission et d'absorption du rayonnement[...]

• BARLOW ROUE DE

  • Écrit par Bertrand DREYFUS
  • 1 359 mots

  Dispositif électromagnétique inventé en 1822 par le physicien anglais Peter Barlow (1776-1862) pour montrer l'action d'un champ magnétique sur un courant électrique. La roue de Barlow est une roue à rayons métalliques, ou un disque de cuivre, mobile autour d'un axe horizontal, placé entre les[...]

• BASES DE LA THÉORIE ATOMIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 091 mots
  • 1 média

  Le physicien et chimiste anglais John Dalton (1766-1844) expose en 1808 l'hypothèse atomique dans son ouvrage A New System of Chemical Philosophy. Il y écrit que « du rapport des poids dans la masse du composé, on peut déduire les poids relatifs des particules ultimes, ou atomes, des corps,[...]

• CALORIQUE

  • Écrit par Georges KAYAS
  • 2 064 mots

  Ancien nom de la chaleur considérée comme un fluide pondérable dérivant du feu platonicien. Passant à travers les parois des vases (à cause de l'acuité de ses arêtes et de ses sommets pointus), il provoquait, d'une part, la dilatation des corps (en s'insinuant entre leurs propres particules[...]

• CHAOS DÉTERMINISTE THÉORIE DU

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 746 mots

  L'article « Sur la nature de la turbulence », publié en 1971 dans la revue Communications in Mathematical Physics, marque les débuts de la théorie du chaos déterministe. Le physicien belge David Ruelle et le mathématicien néerlandais Floris Takens y développent une vision nouvelle[...]

• CHROMODYNAMIQUE QUANTIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 35 307 mots
  • 6 médias

  Dès le début des années 1930, les physiciens se sont interrogés sur les raisons de la stabilité des noyaux atomiques formés de protons, de charge électrique positive, et de neutrons, de charge nulle. La force responsable de cette cohésion, plus intense que les forces électriques qui causent[...]

• CHROMODYNAMIQUE QUANTIQUE, en bref

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 627 mots
  • 1 média

  Construite sur le modèle de l'électrodynamique, la théorie de la chromodynamique quantique explique l'interaction nucléaire forte responsable de la cohésion des noyaux atomiques. Fondée sur un principe abstrait de symétrie, dite de jauge, elle repose sur l'existence d'une[...]

• CINQUIÈME FORCE HYPOTHÈSE DE LA

  • Écrit par Nicolas WITKOWSKI
  • 4 721 mots
  • 1 média

  Des quatre forces fondamentales de la nature, la plus anciennement connue est aussi la plus mystérieuse. Alors que les interactions électromagnétiques forte et faible s'intègrent relativement bien dans un schéma théorique commun dit de grande unification, la gravitation reste une des[...]

• CONDUCTION DE L'ÉLECTRICITÉ

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 913 mots
  • 1 média

  Les travaux sur l'électricité de Stephen Gray (1666-1736) marquent la découverte de la conduction électrique. En février 1729, ayant frotté un grand tube de verre fermé par deux bouchons de liège, il constate « qu'il y avait certainement une vertu attractive communiquée au bouchon par le tube excité[...]

• COPENHAGUE ÉCOLE DE

  • Écrit par Bernard d' ESPAGNAT
  • 4 026 mots
  • 2 médias

  On regroupe sous ce nom les physiciens théoriciens qui, entre 1920 et 1930, après avoir élaboré la mécanique quantique, mirent en évidence ses aspects les plus révolutionnaires par rapport aux concepts en vigueur jusqu'alors et furent les instigateurs d'un très profond débat épistémologique[...]

• CRISTAUX

  • Écrit par Marc AUDIER, Michel DUNEAU
  • 40 097 mots
  • 2 médias

  Le cristal caractérise la forme la plus ordonnée de la matière solide. Il correspond à une disposition très régulière des atomes dont une image est donnée par un empilement régulier de cubes identiques. À l'opposé, il existe des structures où aucun ordre ne semble imposer les positions atomiques[...]

• DÉCOUVERTE DE L'ANTIMATIÈRE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 685 mots
  • 1 média

  Le théoricien britannique Paul Dirac (1902-1984) prédit, en 1931, que, par nécessité de cohérence mathématique, une théorie quantique et relativiste doit associer à toute particule, comme l'électron, un alter ego de charge opposée. Le 2 août 1932, Carl David Anderson[...]

• DÉCOUVERTE DE LA RADIOACTIVITÉ NATURELLE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 849 mots
  • 1 média

  En février 1896, Henri Becquerel (1852-1908) prépare des cristaux de sulfate double d'uranyle et de potassium et, afin d'étudier leur phosphorescence, les place sur une plaque photographique entourée d'un papier. Le soleil étant absent, il enferme ses plaques dans un tiroir. Quelques jours[...]

• DÉCOUVERTE DE L'EFFET JOSEPHSON

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 266 mots

  Alors qu'il est encore étudiant à l'université de Cambridge (Grande-Bretagne), le jeune théoricien gallois Brian D. Josephson (né en 1940) comprend en 1962 comment se comportent les électrons d'une jonction entre deux supraconducteurs. Il explique que, par un effet purement[...]

• DÉCOUVERTE DE L'HOLOGRAPHIE

  • Écrit par Pascal MARTIN
  • 1 183 mots
  • 1 média

  Alors qu'il s'efforçait d'améliorer la qualité des microscopes électroniques en privilégiant la phase et non l'amplitude de l'onde, Dennis Gabor (1900-1979) découvre le principe de l'holographie, ce qui lui vaudra le prix Nobel de physique en 1971. [...]

• DÉCOUVERTE DES BOSONS W ET Z

  • Écrit par E.U., Bernard PIRE
  • 1 699 mots

  En 1933, pour comprendre la désintégration β, Enrico Fermi développe une théorie mettant en jeu un nouveau type d’interactions : l’interaction faible. Cette théorie décrit la désintégration des noyaux atomiques aux basses énergies, mais présente de fortes limitations. En 1970, les physiciens[...]

• DÉCOUVERTE DES QUASI-CRISTAUX

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 846 mots

  Dan Shechtman, Ilan Blech, Denis Gratias et John W. Cahn découvrent en 1984, dans des alliages d'aluminium et de manganèse obtenus par trempe rapide, un ordre atomique présentant une symétrie pentagonale incompatible avec la périodicité spatiale caractéristique des cristaux. Cette[...]

• DÉCOUVERTE DES RAYONS X

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 658 mots
  • 1 média

  En novembre 1895 à Würzburg (Allemagne), Wilhelm Röntgen (1845-1923) remarque que le verre du tube cathodique qu'il utilise pour ses expériences émet un rayonnement invisible capable d'impressionner une plaque photographique. Il montre aussi que ces rayons, qu'il nomme X, causent la fluorescence[...]

• DÉCOUVERTE DES SUPRACONDUCTEURS À HAUTE TEMPÉRATURE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 610 mots
  • 1 média

  En 1986, le chimiste allemand J. Georg Bednorz et le physicien suisse Alex Müller inaugurent, aux laboratoires I.B.M. de Zurich, l'âge de la supraconductivité à haute température avec la fabrication d'une céramique, mélange de baryum, lanthane, cuivre et oxygène, de température critique[...]

• DE LA RADIOACTIVITÉ À LA FISSION DE L'ATOME - (repères chronologiques)

  • Écrit par Robert DAUTRAY
  • 4 742 mots

  1896 Après la découverte des rayons X par le physicien allemand Wilhelm C. Röntgen en 1895, de nombreux savants recherchent des sources naturelles de rayons X. Le physicien français Henri Becquerel découvre fortuitement que des sels d'uranium émettent des rayons nouveaux, qu'il[...]

• DESCRIPTION DE L'ATOME

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 567 mots

  Ernest Rutherford (1871-1937) propose en 1911 un modèle planétaire de l'atome. L'interprétation des résultats expérimentaux obtenus par ses collaborateurs Hans Geiger et Ernest Marsden sur la déviation violente des rayons α une mince feuille d'or lui permet de comprendre qu'un atome[...]

• DEUX FORMES D'ÉLECTRICITÉ

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 072 mots

  Après avoir développé les expériences d'électrisation par influence, proposées par Stephen Gray (1666-1736), le physicien français Charles François de Cisternay Du Fay (1698-1739) met en évidence l'existence de deux formes d’électricité qu'il appelle « vitrée » et « résineuse ». Dans un mémoire[...]

• DIFFRACTION DES RAYONS X

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 990 mots
  • 2 médias

  La thèse de William Lawrence Bragg (1890-1971), publiée en 1913 dans les comptes-rendus de la Cambridge Philosophical Society et titrée Diffraction d'ondes courtes électromagnétiques par un cristal, marque la naissance de l'étude moderne des solides, et en particulier des cristaux.[...]

• LA DIOPTRIQUE (R. Descartes)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 985 mots

  René Descartes (1596-1650) publie à Leyde (Hollande) La Dioptrique en appendice de son Discours de la méthode pour bien conduire sa raison et chercher la vérité dans les sciences. Il y montre que sa méthode est supérieure à la façon commune. Dans les deux premiers discours, intitulés[...]

• DYNAMO

  • Écrit par Olivier LAVOISY
  • 1 299 mots
  • 1 média

  Le Belge Zénobe Gramme (1826-1901) met au point, en 1869, le premier générateur de courant électrique continu : la machine dynamo-électrique, appelée couramment dynamo. Son but est de convertir l'énergie mécanique en électricité. Les seuls moyens d'engendrer du courant continu à cette époque[...]

• ÉCLIPSE SOLAIRE DU 29 MAI 1919

  • Écrit par Pierre LÉNA
  • 7 335 mots
  • 2 médias

  L’éclipse solaire totale du 29 mai 1919 est restée célèbre, en astronomie comme en physique, car elle a permis de montrer, par l’observation et pour la première fois, que les rayons lumineux sont déviés lorsqu’en se propageant dans l’Univers ils passent à proximité d’astres de masse importante[...]

• EINSTEIN ET LA RELATIVITÉ GÉNÉRALE, LES CHEMINS DE L'ESPACE-TEMPS (J. Eisenstaedt)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 5 280 mots

  Si les principes et les conséquences de la théorie de la relativité restreinte ont été souvent, et parfois de façon excellente, vulgarisés, la complexité mathématique de la théorie d'Einstein de la gravitation – appelée relativité générale – est telle qu'elle n'est appréciée que[...]

• ÉLASTICITÉ ET COMPRESSIBILITÉ DE L'AIR

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 612 mots
  • 1 média

  Par ses expériences sur l'élasticité et la compressibilité de l'air, le physicien et chimiste irlandais Robert Boyle (1627-1691) établit en 1661 les bases nécessaires à ce qui deviendra connu sous le nom de loi de Boyle-Mariotte, par référence aux travaux simultanés du Français[...]

• ÉLECTRICITÉ - Histoire

  • Écrit par Jacques NICOLLE
  • 34 080 mots
  • 11 médias

  La science de l'électricité s'est peu à peu constituée à partir de simples observations des phénomènes de la nature. La boussole en est la première application.

  La possibilité de produire à volonté de l'électricité fut acquise seulement au xvii ^e siècle (machines statiques[...]

• ÉLECTROMAGNÉTISME

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 976 mots
  • 1 média

  L'expérimentateur anglais Michael Faraday (1791-1867) proposa le premier de décrire l'action de l'électricité en termes de champ électromagnétique plutôt que de mouvements de particules chargées. James Clerk Maxwell (1831-1879) généralisa et formalisa les[...]

• ESPACE-TEMPS

  • Écrit par E.U., Jean-Pierre PROVOST, Marie-Antoinette TONNELAT
  • 32 732 mots
  • 5 médias

  La mécanique classique, sous la forme mathématique rigoureuse que lui a donnée Newton, repose sur les deux concepts fondamentaux d'espace et de temps absolus : un événement ponctuel est parfaitement déterminé lorsqu'on connaît sa position dans l'espace, identifié à l'espace euclidien à trois[...]

• ÉTHER

  • Écrit par Marie-Antoinette TONNELAT
  • 30 465 mots
  • 1 média

  La notion d'éther est aussi vieille que la physique, mais sa signification a considérablement varié, suivant en cela l'évolution des théories et les progrès de l'expérience. Oscillant entre l'idée de feu, de lumière et celle de représentation subtile de la matière, elle[...]

• EXISTENCE DU GLUON

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 035 mots

  Les chercheurs du centre Desy à Hambourg (Allemagne) mettent en évidence, en 1979, l'existence du gluon. Par une analyse précise de la topologie des trajectoires de particules créées dans l'annihilation d'un électron et d'un positon à haute énergie, les physiciens ont montré, cette année-là,[...]

• EXISTENCE DU NEUTRINO

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 580 mots
  • 1 média

  L'existence du neutrino est proposée en 1930 par le physicien suisse d'origine autrichienne Wolfgang Pauli (1900-1958), pour sauvegarder le principe de conservation de l'énergie que les désintégrations radioactives β des noyaux atomiques ne semblaient pas respecter. Cette particule[...]

• EXPÉRIENCE DE YOUNG

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 092 mots
  • 1 média

  Le médecin et physicien anglais Thomas Young (1773-1829) s'intéressa particulièrement au problème de la nature de la lumière dont il disait qu'il pouvait nous aider à comprendre la nature de nos sensations et la constitution de l'Univers en général. En 1803, après avoir observé[...]

• EXPÉRIENCE D'OERSTED

  • Écrit par Cyril VERDET
  • 5 690 mots

  Le chimiste et physicien danois Hans Christian Œrsted (1777-1851) publie, le 21 juillet 1820, le compte rendu de ses observations portant sur la déviation d’une aiguille aimantée sous l’action d’un fil électrique parcouru par un courant et placé à proximité. C’est à partir de cette expérience établissant[...]

• FEU, élément

  • Écrit par Georges KAYAS
  • 3 505 mots
  • 2 médias

  Au lieu de l'eau de Thalès et de l'air d'Anaximène, Héraclite d'Éphèse (~ 535-~ 475) pense que le principe de toutes choses est le feu, le Soleil lui-même n'étant qu'une mitraille incandescente. À ces trois éléments Empédocle ajoute la Terre. Dans la[...]

• FORCE DE CORIOLIS

  • Écrit par Florence DANIEL
  • 1 465 mots

  Le mathématicien français Gaspard Gustave Coriolis (1792-1843) publie en 1835 un article intitulé Sur les équations du mouvement relatif des systèmes de corps. Il y montre que l’accélération de tout corps en mouvement relatif par rapport à un repère en rotation comporte un terme proportionnel[...]

• FORMULATION DE LA THÉORIE ÉLECTROFAIBLE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 910 mots

  En 1967, Steven Weinberg et Abdus Salam parviennent de façon indépendante à unifier en une seule théorie l'électromagnétisme et l'interaction nucléaire faible. Dans une remarquable synthèse de nombreux travaux théoriques antérieurs (en particulier ceux de Sheldon Glashow),[...]

• FORMULATION DE L'ÉLECTRODYNAMIQUE QUANTIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 664 mots

  La procédure de « renormalisation » proposée indépendamment en 1948 par le Japonais Shinichiro Tomonaga et les Américains Richard Feynman et Julian Schwinger résout de façon extrêmement ingénieuse une difficulté majeure de la théorie quantique de l'électromagnétisme[...]

• DÉCOUVERTE DU NEUTRINO MUONIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 145 mots

  Les physiciens américains Jack Steinberger (1921-2020), Leon Lederman (1922-2018) et Mel Schwartz (1932-2006) montrent en 1962 qu'il existe au moins deux sortes de neutrinos, l'un attaché à l'électron, l'autre au muon. L'expérience utilise le synchrotron du Laboratoire[...]

• HYDRODYNAMICA (D. Bernoulli)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 993 mots
  • 1 média

  Le traité Hydrodynamica, publié en 1738 par Daniel Bernoulli (1700-1782), fonde l'hydrodynamique moderne. Né le 8 février 1700 à Groningue (Hollande), fils du mathématicien Jean Bernoulli (1667-1748), Daniel Bernoulli a effectué la plupart des recherches sur ce sujet lors d'un séjour à Saint-Pétersbourg[...]

• INDE (Arts et culture) - Les sciences

  • Écrit par Francis ZIMMERMANN
  • 78 084 mots
  • 2 médias

  L' histoire des sciences, au sens où nous l'entendons en Occident, a bénéficié d'apports spécifiques de l'Inde, au moins dans trois domaines : l'astronomie, les mathématiques et les sciences médicales. D'autres disciplines scientifiques, la physique par exemple, n'ont[...]

• INTERACTIONS (physique) - Interaction gravitationnelle

  • Écrit par Alain KARASIEWICZ, Marie-Antoinette TONNELAT
  • 10 817 mots
  • 2 médias

  La gravitation est responsable de phénomènes aussi différents que la pesanteur ressentie par tout un chacun, le mouvement des planètes ou l'expansion de l'Univers. Cette force de gravitation est extrêmement faible entre particules élémentaires, mais ses effets deviennent importants[...]

• ISLAM (La civilisation islamique) - Les mathématiques et les autres sciences

  • Écrit par Georges C. ANAWATI, E.U., Roshdi RASHED
  • 122 497 mots
  • 1 média

  « Et vous avez en ma personne le meilleur barbier de Bagdad, un médecin expérimenté, un chimiste très profond, un astrologue qui ne se trompe point, un grammairien achevé, un parfait rhétoricien, un logicien subtil, un mathématicien accompli dans la géométrie, dans l'arithmétique, dans l'[...]

• NEWTON TÉLESCOPE DE

  • Écrit par James LEQUEUX
  • 1 338 mots
  • 1 média

  Les lunettes – formées uniquement de lentilles – que Galilée commence à utiliser en 1609 à des fins astronomiques étaient des instruments médiocres, entachés d'aberration chromatique. Les lunettes plus importantes construites ensuite au cours du xvii ^e siècle présentaient[...]

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