Définition de la physique moderne

Evelyn Maitee Marin
Ingénieur Industriel, MSc en Physique, et EdD

La physique moderne est un domaine d'étude qui s'est développé depuis le XXe siècle, allant de la physique quantique à la relativité. En général, deux catégories fondamentales pour comprendre le comportement des objets à différentes échelles, qu'il s'agisse de particules élémentaires ou de galaxies. ensemble. De même, Modern Physics est responsable de l'étude et de la découverte de nouvelles particules. subatomique, ainsi que sa relation avec d'autres domaines scientifiques tels que la biologie moléculaire et technologies modernes.

L'importance de la physique moderne réside dans sa capacité à expliquer de nombreux phénomènes naturels qui étaient auparavant indéchiffrables par la physique classique. Par exemple, la mécanique quantique, ainsi que la relativité généralisée, ont permis d'expliquer les effets quantiques, la contraction de l'espace, la dilatation du temps ou encore les effets générés à des vitesses proches de celle de la lumière. De même, la principale différence entre la Physique Théorique Classique et la Physique Moderne est que cette dernière établit un complexe dans les modèles ou les interprétations, et a une plus grande capacité de prédictions d'expérimentation considérant une plus grande variété de conditions.

Avec l'émergence de la physique quantique, de grandes avancées technologiques ont été développées, par exemple, dans le domaine de l'électronique à partir du transistor et d'autres composants.

Actuellement, il existe de nombreuses études sur les propriétés fondamentales qui régissent certains des aspects les plus complexes de la physique. Moderne, étant nécessaire de disposer d'équipements innovants et de technologies de pointe (comme les accélérateurs de particules). Les résultats obtenus peuvent être utilisés pour créer des dispositifs plus efficaces qui améliorent la qualité de vie, ainsi qu'une meilleure compréhension de l'univers.

Elle suppose un champ d'étude qui s'étend de la fin du XIXe siècle à nos jours, et se rapporte à la recherche et compréhension des lois fondamentales du monde physique, ainsi que leur application pratique en technologie moderne. Pour cette raison, il est devenu essentiel pour comprendre les principes de base de nombreuses avancées scientifiques récentes, notamment l'énergie nucléaire, les ordinateurs numériques et la nanotechnologie.

La production d'électricité à partir de sources nucléaires a été possible grâce aux apports de la physique moderne dans le domaine de l'énergie.

Il existe de nombreux domaines technologiques particulièrement liés à la physique moderne qui se sont développés au fur et à mesure que les études se poursuivent et que la technologie disponible s'améliore. Ainsi, parmi les domaines scientifiques qui en ont bénéficié, il est possible de mettre en avant les matériaux et le génie mécanique, biomécanique, informatique, processus dans les laboratoires médicinaux, systèmes de transport et de construction, parmi autres.

Théorie de la relativité

Les travaux menés par Albert Einstein en 1905 marquent le début formel de l'avancée scientifique vers ce que nous appelons actuellement la « Physique Moderne ». Leurs profondeurs conceptuelles ont permis aux chercheurs de visualiser des processus complexes tels que l'énergie nucléaire, les ondes gravitationnelles et même les trous noirs dans le contexte global de la cosmologie moderne.

Albert Einstein (1879 - 1955), est considéré comme l'un des scientifiques les plus remarquables de la physique moderne.

La théorie de la relativité est un ensemble de concepts, d'équations et de fondements scientifiques proposés par Einstein dans son chercher à répondre à l'incompatibilité mathématique entre la physique classique dans le domaine de la mécanique newtonienne et la électromagnétisme. Ces fondations sont développées en deux théories :

Relativité restreinte ou restreinte: elle a été proposée en 1905 et explique le mouvement des corps sans présence de forces gravitationnelles dans un système de temps et d'espace plat dans des référentiels inertiel. Il a permis de consolider la mécanique newtonienne avec la théorie électromagnétique de Maxwell.

Relativité générale: elle a été postulée en 1915 et traite des notions de systèmes de référence et de gravité. Elle est dite générale, car elle étend le principe de la relativité restreinte et énonce que la géométrie de l'espace - temps est modifiée par la présence de matière.

Malheureusement, toutes les découvertes de la physique moderne n'ont pas été appliquées aux technologies et aux avancées au profit de l'humanité. La compréhension des principes posés par la théorie de la relativité a donné naissance à la bombe atomique.

Mécanique quantique

C'est une branche de la Physique qui étudie le comportement de la matière au niveau de l'atome, de ses particules et de son énergie. L'un de ses précurseurs fut Louis de Broglie, par sa découverte de la nature ondulatoire et particulaire des objets physiques, vers 1925. De ce domaine de la Physique, on découvre également des effets quantiques liés à l'impossibilité de déterminer précisément et simultanément la vitesse et la position d'une particule.

L'une des expériences de pensée les plus célèbres en mécanique quantique concerne le chat de Schrödinger, qui en termes simples postule que, tant qu'on ne regarde pas à l'intérieur de la boîte, le félin est en superposition entre la condition d'être vivant et mort.