Séances 9 et 10

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Séminaire pluridisciplinaire
de sciences et technologies
GEST – D – 314
Année académique 2010-2011
Séances 9 et 10

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La science du XXIe siècle
• A l ’aube du XXe siècle
– La science "classique"
– La méthode variationnelle
– La mécanique analytique
– La mécanique du continu
• La révolution de la science "moderne"
– Symétries et lois de conservation
– La relativité restreinte
– Les quanta et la mécanique ondulatoire
– La théorie quantique

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(suite)
• L’évolution des connaissances
– La radioactivité
– La physique nucléaire
– La physique des hautes énergies
– Symétries et théories de jauge
– Mécanisme de Higgs et brisures de symétrie
• Les théories actuelles
– L’interaction faible
– L’interaction forte
– Le modèle standard
– La relativité générale et la gravitation
• Et ensuite?
– Les dilemmes du XXIe siècle
– Pistes nouvelles

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La science "classique"
• A l ’aube du XXe siècle
• Mécanique
– de Newton à Euler: point matériel - solide
– mais aussi: Lagrange et Hamilton
milieux continus
• Thermodynamique et mécanique statistique
• Electromagnétisme
– Maxwell - Hertz: champ vectoriel, propagation
– Lorentz: électron "ponctuel"
• Optique: "vecteur" de Fresnel = champ électrique
• Théorie atomique: de Dalton à Rutherford

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Méthode variationnelle
• Définir les trajectoires à partir d’un principe
d’extremum
– Exemples géométriques
• la droite: plus court chemin entre deux points
• le cercle: plus grande aire dans un périmètre donné
• Fermat (1664)
– le trajet d’un rayon lumineux correspond au temps de
parcours minimum
• Maupertuis, Euler (1744)
– la trajectoire d’une particule correspond au minimum
d’ "action": m v s (m: masse, v: vitesse, s: parcours)