PHYSIQUELes fondements et les méthodes

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

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 [...]

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 17 pages

Médias de l’article

Archimède

Archimède
Crédits : Hulton Archive/ Getty Images

photographie

Tycho Brahe

Tycho Brahe
Crédits : Hulton Archive/ Getty Images

photographie

Ludwig Boltzmann

Ludwig Boltzmann
Crédits : Hulton Getty

photographie

Marie et Pierre Curie

Marie et Pierre Curie
Crédits : Hulton Archive/ Getty Images

photographie

Afficher les 8 médias de l'article


Écrit par :

  • : professeur à l'université de Paris-Sud, Orsay, doyen de la faculté d'Orsay

Classification

Autres références

«  PHYSIQUE  » est également traité dans :

PHYSIQUE - Vue d'ensemble

  • Écrit par 
  • Hubert CURIEN
  •  • 1 260 mots

La physique a pour objet l'étude des propriétés de la matière et des lois qui la régissent, c'est-à-dire de l'ensemble des « règles du jeu » du monde matériel qui nous entoure. Cette définition est large. Il convient donc de préciser que la matière vivante est encore, en général, traditionnellement exclue du domaine de la physique, bien que, de plus en plus, des ponts soien […] Lire la suite

PHYSIQUE - Les moyens de l'expérimentation

  • Écrit par 
  • Michel SOUTIF
  •  • 6 036 mots

L'observation des phénomènes physiques et de leur modification sous l'action de facteurs appropriés est rendue quantitative grâce à la définition d'une grandeur caractéristique du phénomène étudié et au choix pour celle-ci d'une valeur de référence : l'unité (cf. système d'unités). La comparaison entre cette grandeur et l'unité donne un nombre, ou « mesure », qui permet l'é […] Lire la suite

PHYSIQUE - Physique et mathématique

  • Écrit par 
  • Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
  •  • 7 176 mots

L'existence d'une relation particulière entre la physique et les mathématiques est universellement reconnue. Les témoignages explicites en abondent à travers toute l'histoire de la physique, à commencer par la célèbre assertion de Galilée : « La philosophie est écrite dans ce livre immense perpétuellement ouvert d […] Lire la suite

PHYSIQUE - Physique et informatique

  • Écrit par 
  • Claude ROIESNEL
  •  • 6 728 mots

La révolution informatique est de nature technologique. Les physiciens sont associés à toutes les étapes de son développement. Les technologies incorporées dans les premiers ordinateurs avaient été inventées pour les besoins de la recherche en physique nucléaire. Le convertisseur analogue-digital, les systèmes de stockage de l'information ou les premiers modules digitaux furent développés pour de […] Lire la suite

PHYSIQUE - Le modèle en physique

  • Écrit par 
  • Marie-Antoinette TONNELAT
  •  • 3 158 mots

On peut établir un intéressant parallélisme entre l'utilisation des modèles en physique et dans les autres sciences exactes ou humaines. Il n'empêche que la signification d'un modèle présente, en physique, une résonance et une portée propres à cette discipline. La notion de modèle soulève, en effet, la question même de l'objectivité d'une science, soucieuse d'atteindre une « réalité » et des lois […] Lire la suite

ACTION & RÉACTION, physique

  • Écrit par 
  • Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
  •  • 1 491 mots

C'est avec la troisième loi de Newton (1642-1727) que le mot « action » entre dans le vocabulaire scientifique, avec un sens à vrai dire assez ambigu. Il s'applique à la dénomination de la force exercée par un corps sur un autre, la loi en question affirmant alors qu'elle est toujours égale à la force réciproque, ou « réaction ». Ainsi, le poids d'un objet sur le sol (action) est-il équilibré par […] Lire la suite

ANTIMATIÈRE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE, 
  • Jean-Marc RICHARD
  •  • 6 912 mots
  •  • 4 médias

L'antimatière exerce une certaine fascination : le grand public, les lecteurs de revues scientifiques et même les spécialistes ont un peu le vertige à l'énoncé de ses propriétés. En effet, si 1 gramme d'antimatière était mis en contact avec 1 gramme de matière ordinaire, il se produirait une annihilation brutale libérant autant d'énergie que la fission de quelques kilogrammes de plutonium ou la c […] Lire la suite

ARISTOTÉLISME

  • Écrit par 
  • Hervé BARREAU
  •  • 2 239 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « La physique, la biologie »  : […] Aristote fait de la nature elle-même le principe du mouvement, que ce soit dans le ciel (où le mouvement des astres est circulaire et uniforme) ou sur la Terre (où ont lieu le changement substantiel, et le changement selon le lieu, la qualité ou la quantité). D'où les deux compartiments de la nature : le ciel, dont les mouvements sont éternels et nécessaires ; la Terre, où les changements obéis […] Lire la suite

ATOME

  • Écrit par 
  • José LEITE LOPES
  •  • 9 238 mots
  •  • 15 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 technétium (Tc,  Z  = 43), le prométhéum (Pm, Z  = 61) ainsi que les transuraniens obtenus artificiellement depuis 1940. Les corps simples s […] Lire la suite

ATOMIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Philippe BOUYER, 
  • Georges LÉVI
  •  • 6 703 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 par les différents éléments, l'objectif premier de la physique atomique a été de comprendre et d'interpréter […] Lire la suite

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/