La physique à la fin du XIX siècle La mécanique Galiléenne
publicité
La physique à la fin du XIX siècle " La mécanique Galiléenne-Newtonienne " L’électricité et l’électromagnétisme " La thermodynamique La physique à la fin du XIX siècle " La mécanique Galiléenne-Newtonienne " L’électricité et l’électromagnétisme " La thermodynamique On pensait pouvoir tout expliquer « Il n'y a plus rien à découvrir en physique aujourd'hui, tout ce qui reste est d'améliorer la précision des mesures. » (Lord Kelvin, 1900) La gifle des années 1900 La gifle des années 1900 Mécanique galiléenne et électromagnétisme : un mariage parfois pas très heureux La gifle des années 1900 Mécanique galiléenne et électromagnétisme : un mariage parfois pas très heureux " Les équation de la mécanique (Newton) sont valables dans tous référentiel galiléen, les équations de l’ électromagnétisme (Maxwell) NON!!!!! Problème de l’éther La gifle des années 1900 Mécanique galiléenne et électromagnétisme : un mariage parfois pas très heureux " Les équation de la mécanique (Newton) sont valables dans tous référentiel galiléen, les équations de l’ électromagnétisme (Maxwell) NON!!!!! Problème de l’éther " Les deux réunies sont incapables d’expliquer la stabilité des atomes La physique du XXème siècle : la leçon d’humilité " Les équation de la mécanique (Newton) sont valables dans tous référentiel galiléen, les équations de l’ électromagnétisme (Maxwell) NON!!!!! La physique du XXème siècle : la leçon d’humilité " Les équation de la mécanique (Newton) sont valables dans tous référentiel galiléen, les équations de l’ électromagnétisme (Maxwell) NON!!!!! Naissance de la théorie de la relativité d’Einstein (1905) " Se met en évidence pour les objets qui vont « vite » " Modification de la loi de Galilée du passage d’un référentiel à un autre " La vitesse de la lumière dans le vide est la même pour tout le monde " Le temps n’est plus absolu (paradoxe des jumeaux) " En 1917, la théorie de gravitation de Newton est remplacée par la relativité générale La physique du XXème siècle : la leçon d’humilité " La mécanique galiléenne et l’électromagnétisme réunies sont incapables d’expliquer la stabilité des atomes La physique du XXème siècle : la leçon d’humilité " La mécanique galiléenne et l’électromagnétisme réunies sont incapables d’expliquer la stabilité des atomes Naissance de la Physique Quantique (à partir de 1900) " Description probabiliste et ondulatoire de la matière " Principe d’incertitude d’Heisenberg " Il est impossible de faire une mesure sans affecter le système " Se met en évidence pour les objets « petits » La physique du XXème siècle : la leçon d’humilité Leçon d’humilité : jusqu’en ~ 1930, pas de théorie cohérente qui soit quantique et relativiste à la fois Oublier l’idée d’une théorie absolue et définitive. La physique du XXème siècle : la leçon d’humilité Une troisième matière presque contemporaine des deux autres : la Physique Statistique (à partir de 1871) " Description microscopique de la matière " Permet de réobtenir tous les principes de la thermodynamique " Beaucoup de particules une description statistique indispensable Du micro au macro : les 4 interactions fondamentales Du micro au macro : les 4 interactions fondamentales " Interaction forte " Interaction faible " Interaction électromagnétique " Interaction Gravitationnelle Du micro au macro : les 4 interactions fondamentales A chaque interaction fondamentale Ses particules “messagères” associées " Interaction forte Gluons " Interaction faible Particules W+, W- et Z0 " Interaction électromagnétique Photons " Interaction Gravitationnelle Graviton? Du micro au macro : les 4 interactions fondamentales " L’interaction forte : la chef incontestée! Assure la cohésion des neutrons, protons, et noyaux Du micro au macro : les 4 interactions fondamentales " L’interaction faible : la cendrillon des interactions sa portée ne va pas au delà de la taille d’un noyau Du micro au macro : les 4 interactions fondamentales " L’interaction électromagnétique : Assure la cohésion des atomes, molécules et la matière organique et inorganique Rarement visible de façon durable au niveau macroscopique Du micro au macro : les 4 interactions fondamentales " L’interaction Gravitationnelle : Ecrantée par toutes les autres aux petites échelles Prédomine aux distances grandes Une interaction pas comme les autres Le modèle standard pour 3 interactions fondamentales Une théorie unificatrice quantique et relativiste à la fois + le chef d’orchestre : le boson de Brout-Englert-Higgs Le modèle standard pour 3 interactions fondamentales Le LHC, pisteur du boson de Brout-Englert-Higgs Un tunnel de 27 km Des détecteurs de la taille d’une cathédrale Le modèle standard pour 3 interactions fondamentales 19 paramètres libres (à obtenir avec des mesures expérimentales) Quelques problèmes avec l’infini… Et la Gravité n’est pas invitée à la fête…… Le modèle standard n’est donc pas la théorie ultime Quelques apports technologiques de la physique moderne Quelques apports technologiques de la physique moderne Les semi-conducteurs et composés dérivés Quelques apports technologiques de la physique moderne LASER = Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (Amplification de la lumière par émission stimulée) Sauvegarde de données par lecture et écriture laser Chirurgie Laser Quelques apports technologiques de la physique moderne La supraconductivité, ou comment conduire le courant sans résistance … Un phénomène impossible en physique classique Electroaimants à partir de bobines supraconductrices pour léviter des trains ou pour l’imagerie médicale Lévitation magnétique Par effet Meissner Quelques apports technologiques de la physique moderne Les cristaux liquides
