Physique moderne

Nous expliquons ce qu'est la physique moderne, quelles études, ses branches, les différences avec la physique classique et les scientifiques éminents

La physique moderne considère que l'espace et le temps constituent un tissu et une gravité n'est rien d'autre qu'une distorsion de ce tissu, causé par la présence d'une pâte, comme celle du soleil

Qu'est-ce que la physique moderne?

La physique moderne Il se réfère à la physique développée au début du 20e siècle et qui est consacrée à l'étude des objets dont la vitesse est comparable à celle de la lumière, ainsi qu'aux corps de minuscules dimensions: l'atome et les particules qui le constituent.

Le XIXe siècle a été crucial pour la thermodynamique et l'électricité, motivé par la révolution industrielle. Mais à mesure que la technologie avançait, des expériences de plus en plus sophistiquées ont montré des phénomènes que les scientifiques ne pouvaient pas expliquer pleinement avec des théories acceptées.

Trois phénomènes en particulier étaient les clés de l'émergence de la nouvelle physique: le rayonnement émis par des objets très chauds, les spectres des lignes provenant des décharges électriques dans les gaz et l'effet photoélectrique.

Les scientifiques n'ont eu aucune explication satisfaisante de ces phénomènes, à moins que les postulats révolutionnaires de la mécanique quantique et la double particule d'onde, à la fois de la lumière et de la matière. C'était la naissance de la physique moderne à l'aube du XXe siècle.

Accepté aujourd'hui par la communauté scientifique, au moment où ils étaient des théories controversées, à bien des égards de la physique de Newton, autour de laquelle tous les domaines de la physique classique tournent.

Ce qui étudie la physique moderne?

Les deux principaux domaines qui étudient la physique moderne sont la théorie de la relativité et de la mécanique quantique.

La théorie de la relativité traite de l'explication du comportement des téléphones portables avec des vitesses proches de celles de la lumière. Pour sa part, la mécanique quantique approfondit le sujet et l'étude de ses particules constituantes.

La théorie de la relativité

La théorie de la relativité, proposée par Albert Einstein (1879-1955), traite des processus qui se produisent à des vitesses proches de celles de la lumière. La vitesse de la lumière est une constante de nature dont la valeur de vide est d'environ 300.000 km / s. Rien ne bouge à une vitesse plus élevée que cela.

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Cependant, il est mal de penser que les postulats de la physique classique ou newtonienne ne sont pas valables selon la nouvelle approche donnée par la physique moderne.

Au contraire, la théorie de la relativité est un point de vue plus large, qui inclut la physique newtonienne lorsque les vitesses sont beaucoup plus faibles que celles de la lumière. Et la plupart des objets du quotidien se déplacent comme ça, sauf la lumière elle-même.

Mécanique quantique

Pour sa part, la mécanique quantique traite de la question au niveau des particules qui le composent. À une si petite échelle, les particules montrent un double comportement: ce sont des particules et des ondes en même temps.

Les particules ont des ondes de masse et d'énergie, par conséquent, si les particules subatomiques sont toutes deux en même temps, il arrive que la masse m et l'énergie et sont équivalentes, comme le montre l'équation:

E = MC²

Ici C représente la vitesse de la lumière dans le vide.

De plus, parce qu'ils sont de nature ondulée, les particules ne sont pas des objets spécifiques dont la piste peut être suivie comme celle d'une balle de billard. Un fait surprenant est que vous ne pouvez connaître que la probabilité que la particule soit dans une certaine position.

Branches de la physique moderne

La physique moderne s'étend dans diverses branches, étroitement liées, parmi lesquelles il est possible de mentionner:

Relativité

Il postule que les lois de la physique sont les mêmes quel que soit le cadre de référence, ainsi que le fait que la vitesse de la lumière est constante dans le vide pour tout observateur, même s'il a un mouvement.

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Mécanique quantique

Il traite du comportement de la matière à une échelle atomique et de celui des particules qui la composent, étant donné que l'énergie est quantifiée, ce qui signifie qu'elle ne se produit pas dans des valeurs arbitraires, mais en multiples de quantité: combien.

Il envisage également que la lumière et la matière présentent une double nature: les vagues et les particules. La lumière est une onde électromagnétique, et en même temps une particule, appelée photon, dont l'énergie E est directement proportionnelle à la fréquence F:

E = h ∙ f

Étant h la constante de Planck, dont la valeur en unités du système international est: 6 62607015 × 10^{-3. 4} J ∙ S

Physique atomique

Il se concentre sur l'étude des propriétés de l'atome, le constituant essentiel du sujet, en plus des interactions qui se déroulent entre eux et entre les atomes et la lumière.

Physique nucléaire

L'atome a une structure composée d'un noyau et d'électrons en orbitale autour d'elle. Le noyau a, non seulement la presque totalité de la masse de l'atome, mais aussi les propriétés qui donnent leur individualité à chaque élément. La physique nucléaire est responsable de l'étude de leurs propriétés et interactions.

La physique des particules

Il y a un univers de particules au niveau subatomique, dont les caractéristiques et les interactions étudient la physique des particules.

Les particules sont classées en deux grands groupes: les bosons et les fermions, les premiers sont responsables de la médiation des interactions fondamentales, telles que l'électromagnétique via Photon. Au deuxième groupe appartient les particules de matériau comme l'électron.

Cosmologie

Étudiez l'origine et l'évolution de l'univers, régis par la lumière et les particules qui composent le sujet.

Différences entre la physique moderne et la physique classique

La physique classique est plus familière et étroitement, dans le sens où elle explique de manière satisfaisante le monde macroscopique et le comportement des objets à basse vitesse.

Une autre différence pertinente est qu'il existe des amplitudes que dans la physique moderne est quantifiée, comme l'énergie et l'élan, tandis que dans la physique classique, ils prennent une valeur.

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Enfin, en physique classique, la masse et l'énergie sont deux amplitudes différentes, que la physique moderne relie la vitesse de la lumière dans la célèbre équation d'Einstein mentionnée ci-dessus:

E = MC²

Scientifiques de la physique moderne et leurs contributions

Les scientifiques les plus importants de la physique moderne, réunis à la conférence V Solvay, qui s'est tenue à Bruxelles en 1927

Max Planck (1858-1947)

Il a été le premier à proposer l'existence de l'énergie, comme le seul moyen d'expliquer de manière satisfaisante le rayonnement du corps noir, de sorte que le père de la théorie quantique est considéré.

Albert Einstein (1879-1955)

Einstein est le créateur de la théorie de la relativité. Son premier travail sur le sujet a été publié en 1905 et le second en 1916, mais n'a pas reçu le prix Nobel pour eux, mais pour son explication de l'effet photoélectrique dans lequel il a proposé que la particule porteuse d'interaction électromagnétique soit le photon est le photon est.

Niels Bohr (1885-1962)

Il a conçu le premier modèle atomique quantique, en proposant qu'un électron ne peut occuper que ces orbitales dans lesquelles sa quantité de mouvement est un multiple entier de H / 2π. Lorsque l'électron passe d'une orbitale à l'autre, son énergie varie également dans le nombre d'équivalent à la différence d'énergie entre l'état final et l'état initial.

Werner Heisenberg (1901-1976)

Il est connu avant tout pour le principe de l'incertitude qui porte son nom, mais a également fait de grandes contributions à la formulation mathématique de la mécanique quantique.

Erwin Schrodinger (1887-1961)

Il a conçu un modèle d'atomes basé sur la mécanique quantique, mais sa contribution la plus notable est l'équation des vagues qui porte son nom, à travers laquelle il est possible d'évaluer la probabilité qu'un électron soit dans une certaine position.