CHAMPS THÉORIE DES

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Né au xixe siècle, le concept de champ en physique s'est révélé plus adéquat pour définir les interactions fondamentales que celui de force exploité par la physique newtonienne. Les phénomènes électromagnétiques ont ainsi pu être décrits comme découlant de l'action d'un champ produit par une source avant de se propager jusqu'à un objet susceptible d'en être affecté, dans son mouvement ou sa structure par exemple. L'avènement de la physique moderne a permis de comprendre que la propagation de ce champ n'était jamais instantanée, toute vitesse étant limitée par la célérité de la lumière. De plus, l'étude des phénomènes atomiques a montré que les échanges d'énergie n'étaient possibles que par multiples de quantités élémentaires ; il fallait donc quantifier ce champ et l'écrire comme une superposition d'excitations élémentaires – les photons – ayant toutes les propriétés des particules. Réciproquement, les particules élémentaires, telles que l'électron, devenaient les quanta d'un champ de matière dont les manifestations à l'échelle macroscopique sont fort différentes du champ de rayonnement, bien que sa nature profonde lui soit très semblable. Cette théorie quantique des champs – synthèse des concepts relativistes et quantiques – s'est développée tout au long du xxe siècle jusqu'à devenir le cadre de la compréhension des interactions nucléaires et de leur possible unification à l'électromagnétisme. Ses remarquables succès qualitatifs et quantitatifs dans la description du rayonnement électromagnétique, de l'atome, du noyau atomique et des particules élémentaires en font un des meilleurs exemples de la pertinence de la description mathématique des phénomènes physiques. L'adéquation de sa formulation mathématique avec les outils issus de la théorie des groupes a permis d'exploiter les propriétés de symétrie manifestes ou caché [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 8 pages


Écrit par :

  • : directeur de recherche au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

Classification


Autres références

«  CHAMPS THÉORIE DES  » est également traité dans :

BELL JOHN STEWART (1928-1990)

  • Écrit par 
  • Maurice JACOB
  •  • 806 mots

Le physicien théoricien britannique John Stewart Bell a marqué par ses travaux le domaine de la mécanique quantique. Né à Belfast le 28 juillet 1928, John Stewart Bell, d'origine modeste, doit travailler dès l'âge de seize ans comme assistant de laboratoire. Il gravit cependant assez vite tous les degrés universitaires, pour soutenir une thèse de doctorat en 1956. Sa carrière de chercheur, commenc […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/john-stewart-bell/#i_88915

ÉLECTROMAGNÉTISME

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 178 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 résultats obtenus par les nombreux pionniers de l'étude des phénomènes électromagnétiques et leur donna en 1872 une forme quasi définitive. Les […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/electromagnetisme/#i_88915

FARADAY MICHAEL (1791-1867)

  • Écrit par 
  • Leslie Pearce WILLIAMS
  • , Universalis
  •  • 1 616 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Théorie unitaire de l'électricité et notion de champ »  : […] En 1838 et 1839, Faraday définit de façon radicalement nouvelle le courant électrique comme la vibration provoquée par les alternances rapides de tension dans les molécules des bons conducteurs. Les isolants sont alors des corps où la tension ne s'annihile pas facilement ; les conducteurs, selon cette théorie, sont inaptes à tolérer une forte tension intermoléculaire ; quant aux électrolytes, ils […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/michael-faraday/#i_88915

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères généraux

  • Écrit par 
  • Maurice JACOB, 
  • Bernard PIRE
  •  • 8 162 mots
  •  • 12 médias

Dans le chapitre « Le cadre théorique : le modèle standard des particules »  : […] La physique au niveau des particules élémentaires s'exprime dans le cadre de la théorie quantique des champs. C'est le formalisme auquel on est conduit, combinant les idées clés de la mécanique quantique, de la relativité et de la causalité. Chaque particule – qu'il s'agisse des fermions de spin 1/2 (quarks et leptons) ou des bosons vectoriels associés […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-caracteres-generaux/#i_88915

PAULI WOLFGANG (1900-1958)

  • Écrit par 
  • Charles P. ENZ
  •  • 2 217 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Le neutrino »  : […] Après avoir passé cinq ans à Hambourg comme privat-docent et assistant de W. Lenz, lui-même élève d'A. Sommerfeld, séjour animé par de longues discussions avec Otto Stern, Pauli fut nommé professeur de physique théorique à l'École polytechnique fédérale de Zurich en 1928. Ce fut une période mouvementée, marquée par un mariage éphémère et par sa rencontre avec le célèbre psychiatre Carl Gustav Jung […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/wolfgang-pauli/#i_88915

Voir aussi

RELATION D' ANTICOMMUTATION    ANTIPARTICULES    SATYENDRANATH BOSE    STATISTIQUE DE BOSE-EINSTEIN    BOSON W    BOSON Z°    BOSONS    BRISURE DE SYMÉTRIE    CHAMP ÉLECTROMAGNÉTIQUE    THÉORIE QUANTIQUE DES CHAMPS    CHARGE ÉLECTRIQUE    RELATION DE COMMUTATION    CONJUGAISON DE CHARGE physique    CONSTANTE DE STRUCTURE FINE    INVARIANCE CPT    ÉLECTRODYNAMIQUE QUANTIQUE    THÉORIE ÉLECTROFAIBLE    ÉLECTRON    STATISTIQUE DE FERMI-DIRAC    FERMIONS    DIAGRAMMES DE FEYNMAN    GRAVITATION    GROUPE DE RENORMALISATION    INTERACTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE    INTERACTION GRAVITATIONNELLE    INTERACTION NUCLÉAIRE FAIBLE    INTERACTION NUCLÉAIRE FORTE    INTERACTIONS FONDAMENTALES    INVARIANCE physique    INVARIANCE DE JAUGE    LIBERTÉ ASYMPTOTIQUE physique    ÉQUATIONS DE MAXWELL    MÉSONS    PRINCIPE DE MOINDRE ACTION    FORCES NUCLÉAIRES physique    OBSERVABLE mécanique quantique    ONDE ou RAYONNEMENT ÉLECTROMAGNÉTIQUE    OPÉRATEUR    CRÉATION DE PAIRES    PARTICULES VIRTUELLES    PRINCIPE D'EXCLUSION DE PAULI    PERTURBATION mathématiques    TRANSITIONS DE PHASE    PHOTON    POSITON ou POSITRON    MÉCANIQUE QUANTIQUE    QUARKS    RENORMALISATION physique    MODÈLE DE SALAM & WEINBERG    PHYSIQUE DES SOLIDES    UNIFICATION DES FORCES OU DES INTERACTIONS FONDAMENTALES    VIDE QUANTIQUE

Pour citer l’article

Bernard PIRE, « CHAMPS THÉORIE DES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 12 novembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/theorie-des-champs/