Nous expliquons quelles sont les branches de la physique, leurs caractéristiques et les disciplines qui découlent de leur interaction avec d’autres sciences.
Quelles sont les branches de la physique ?
La physique est une discipline scientifique appartenant aux sciences dites naturelles ou sciences « pures » , dont les antécédents remontent à l’antiquité classique. Avec la chimie et la biologie , elle a profondément révolutionné la façon dont les êtres humains comprennent et traitent le monde qui nous entoure.
Alors que la chimie étudie la composition de la matière et la biologie les êtres vivants , la physique se consacre à l’étude et à la description scientifique des forces fondamentales qui gouvernent l’ univers . Selon l’étude de chacune de ces forces, et les points auxquels l’étude aborde le domaine des autres sciences et disciplines, la physique se divise en de nombreuses branches ou domaines , chacun doté d’un nom et d’objectifs propres.
Cependant, puisque la physique est l’une des sciences les plus anciennes, et que les autres disciplines qui existent aujourd’hui n’ont pas toujours existé, il est courant de distinguer les trois grands moments ou les trois grandes perspectives qu’englobe l’étude de la physique. . Ainsi, il faut d’abord différencier :
- Physique classique . Dont les antécédents viennent de l’ Antiquité classique , en particulier de la Grèce antique, il s’intéresse à l’étude des phénomènes de l’univers qui présentent une vitesse inférieure à celle de la lumière , et dont les échelles spatiales sont supérieures à celles de l’ atome et des molécules . Ses principes sont basés sur la mécanique classique ou mécanique newtonienne, puisque Isaac Newton (1642-1727) fut l’un de ses grands penseurs.
- Physique moderne . Dont les débuts remontent à la fin du 19e siècle et au début du 20e, elle a révolutionné différents concepts de la physique classique grâce aux études de Max Planck (1858-1947) et aux théories d’Albert Einstein (1879-1955) : la théorie de la relativité spéciale et la théorie générale de la relativité.
- Physique Contemporaine . L’aspect le plus innovant de tous, dont les débuts se situent à la fin du 20e siècle et au début du 21e, est dédié aux systèmes non linéaires, aux processus hors équilibre thermodynamique et, en général, les plus avant-gardistes et les plus complexes. tendances concernant la description du fonctionnement de l’univers inobservable.
Voir aussi: Sciences exactes
Branches de la physique
Tout au long de ses trois moments, la physique a accumulé des domaines d’étude, dont chacun inaugure ou comprend l’une des branches dites de la physique :
- Mécanique classique . Centrée sur la notion de mouvement à des vitesses inférieures à celle de la lumière et sur le comportement macroscopique des corps , elle se caractérise par la considération du temps comme une notion invariante et de l’univers comme une entité déterminée. Elle est constituée, en général, de mécanique vectorielle, issue des études d’Isaac Newton et de ses lois du mouvement , et de mécanique analytique, de nature abstraite et mathématique, dont l’initiateur est considéré comme Gottfried Leibniz (1646-1716) .
- thermodynamique . Dédié à l’étude du bilan énergétique des systèmes macroscopiques, ainsi que de leurs processus de transfert de chaleur et d’énergie , des formes d’énergie et de la manière dont elle peut être utilisée pour effectuer des travaux .
- Électromagnétisme . C’est la branche de la physique qui étudie à la fois l’électricité et le magnétisme , et elle le fait de manière unifiée, c’est-à-dire à travers la même et unique théorie . Cela signifie qu’il s’intéresse aux phénomènes des champs électriques et magnétiques , ainsi qu’à leurs correspondances et interactions, parmi lesquelles la lumière est envisagée . Ses débuts remontent aux études de Michel Faraday (1791-1867) et de James Clerk Maxwell (1831-1879).
- acoustique _ C’est le nom donné à la physique du son , dédiée à l’étude de la nature et de la propagation des ondes sonores , de leur comportement dans différents milieux et de leurs possibilités de manipulation. Ses applications sont vitales pour le monde des instruments de musique, mais elles vont bien plus loin dans notre quotidien.
- optique . C’est la physique de la lumière, dédiée à la compréhension de la nature complexe du spectre électromagnétique visible (et invisible) et de ses modes d’interaction avec la matière : différents supports, matériaux réfléchissants et prismes. Cette discipline, apparue dans l’Antiquité mais révolutionnée à l’ époque moderne , a permis la création d’appareils jamais soupçonnés par l’humanité , comme les microscopes , les caméras et l’optique correctrice (médicale).
- Mécanique des fluides . Il est axé sur l’étude du mouvement des fluides et de leurs interactions avec l’environnement. Cela signifie qu’il étudie principalement les liquides et les gaz , mais aussi d’autres formes complexes de matière capables de s’écouler, c’est-à-dire de devenir des milieux continus.
- Mécanique quantique . Il est dédié à l’étude de la nature à de très petites échelles spatiales comme celle des atomes et des particules subatomiques . Elle analyse leur dynamique et leurs interactions et est le fruit des avancées de la physique au début du XXe siècle, qui s’est éloignée des postulats de la mécanique classique pour inaugurer un nouveau champ d’étude : celui du monde subatomique et de ses possibles manipulations.
- Théorie du chaos . Centrada en el estudio de los sistemas físicos complejos y dinámicos, emplea las ecuaciones diferenciales de Newton y los aportes de físicos como Pierre Simon de Laplace (1749-1827), Henri de Poincaré (1854-1912) y Edward Lonrenz (1917-2008) , entre autres.
De plus, il y a des branches de la physique qui naissent grâce à leur interaction avec d’autres sciences et disciplines :
- Géophysique . Fruit du contact entre la physique et la géologie , il est dédié à l’étude des couches internes de notre planète : sa structure , sa dynamique et son histoire évolutive, en tenant compte de ce que l’on sait des lois fondamentales de la matière : gravité , électromagnétisme, rayonnement, etc…
- Astrophysique . C’est la physique des étoiles , c’est-à-dire la physique appliquée à l’étude des objets visibles ou détectables dans l’espace extra-atmosphérique , comme les étoiles , les nébuleuses ou les trous noirs. Cette discipline est née de la main de l’ astronomie et, avec elle, fournit d’immenses quantités d’ informations sur le fonctionnement de l’espace extraplanétaire et sur les conclusions qui peuvent être tirées de son observation .
- Physicochimie . C’est le point de rencontre entre la science des forces (physique) et la science de la matière (chimie). Il consiste en l’étude de la matière à l’aide de concepts physiques.
- Biophysique . Dédié à l’étude des êtres vivants d’un point de vue physique, en particulier au niveau de la dynamique moléculaire, c’est-à-dire l’échange et l’interaction des particules subatomiques et de l’énergie, entre et au sein des êtres vivants.
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