PHYSIQUELes fondements et les méthodes
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Les structurations
Par structuration de la physique on entend les diverses manières de distinguer, dans ce domaine très vaste, des aspects complémentaires. Il s'agit principalement de l'opposition entre les différents domaines de dimensions, allant du microscopique au macroscopique et au-delà, de l'opposition du quantique et du classique, de celle qui existe entre physique fondamentale et physique appliquée, entre théorie et expérience et, enfin, de la division en disciplines.
Le grand nombre de ces divisions est rendu nécessaire à cause de l'étendue du sujet en dépit de son unité. En effet, le sujet de la physique est pratiquement l'Univers lui-même, considéré à la fois dans sa totalité, ses parties et ses lois. L'examen de ces différentes distinctions permettra de préciser un certain nombre de points importants.
Les différents domaines de dimensions
Le domaine microscopique est celui des propriétés des atomes, des noyaux et des particules élémentaires. Le rayon typique d'un atome est de 10−10 m (soit 10−1 nm), celui d'un noyau est de 10−15 m (un fermi). C'est là le domaine d'application principal de la mécanique quantique. Pour étudier expérimentalement les propriétés de la matière à des dimensions aussi petites, il faut, à cause des relations d'incertitude de Heisenberg, mettre en jeu des impulsions, c'est-à-dire des énergies considérables. C'est la raison pour laquelle il est nécessaire d'utiliser des accélérateurs de particules très puissants.
Le domaine macroscopique désigne celui des systèmes composés d'un très grand nombre d'atomes. Il va des objets visibles au microscope jusqu'aux galaxies et même plus loin dans chaque direction. Il est décrit par les lois de la physique classique (cf. Physique quantique et physique classique).
Un domaine moins bien exploré, que l'on pourrait qualifier de mégascopique, est celui des caractères de l'Univers pris dans son ensemble. Il recouvre essentiellement le champ de la [...]
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Écrit par :
- Roland OMNÈS : professeur à l'université de Paris-Sud, Orsay, doyen de la faculté d'Orsay
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Pour citer l’article
Roland OMNÈS, « PHYSIQUE - Les fondements et les méthodes », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 juin 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-les-fondements-et-les-methodes/