Les 9 branches de la physique classique et moderne

Entre les branches de la physique classique et moderne nous mettons en évidence l'acoustique, l'optique et la mécanique dans le domaine le plus primitif, et la cosmologie, la mécanique quantique ou la relativité dans l'application la plus récente.

La physique classique décrit théories développées avant 1900, et la physique moderne des événements après 1900. La physique classique avec de la matière et de l'énergie, à une macro échelle, sans se plonger dans des études plus complexes de quantums, thème de la physique moderne.

Max Planck, l'un des scientifiques les plus importants de l'histoire, a marqué la fin de la physique classique et le début de la physique moderne avec la mécanique quantique.

Les branches de la physique classique

1- acoustique

L'oreille est l'instrument par excellence biologique pour certaines vibrations d'ondes et les interpréter comme des sons.

Acoustique, qui est l'étude de son (ondes mécaniques dans les gaz, liquides et solides), se rapporte à la production, le contrôle, la transmission, la réception et des effets sonores.

La technologie de la musique acoustique comprend l'étude des phénomènes géologiques, atmosphériques et sous-marins.

Psychoacoustique, étudiant les effets physiques du son dans les systèmes biologiques présents depuis Pythagore ont entendu pour la première fois, les sons des cordes et des marteaux vibrants qui frappent les enclumes au VIe siècle. C. Mais le développement le plus frappant en médecine, est la technologie des ultrasons.

2- électricité et magnétisme

L'électricité et le magnétisme proviennent d'une seule force électromagnétique. Électromagnétisme est une branche de la science physique qui décrit les interactions de l'électricité et le magnétisme.

Le champ magnétique est créé par un courant électrique et le déplacement d'un champ magnétique peut induire le déplacement des charges (courant électrique). Les règles de l'électromagnétisme et géomagnétique également expliquer les phénomènes électromagnétiques interagissent décrivant la manière dont les particules chargées d'atomes.

Autrefois, électromagnétisme a été expérimenté sur la base des effets de la foudre et le rayonnement électromagnétique, comme effet de lumière.

Magnetism a été utilisé pendant une longue période, comme un instrument de compas de navigation guidé fondamental.

Le phénomène des charges électriques au repos, a été détectée par les anciens Romains, qui ont observé la façon dont un peigne frotté les particules attirées. Dans le contexte des charges positives et négatives, comme les frais de repousser et d'attirer différents.

Vous pouvez être intéressé à en savoir plus sur ce sujet découvrir les 8 types d'ondes électromagnétiques et leurs caractéristiques.

mécanique 3-

Elle concerne le comportement des corps physiques lorsqu'ils sont soumis à des forces ou le déplacement, et les effets ultérieurs des organismes dans leur environnement.

A l'aube du modernisme, le Jayam, Galilée, Kepler et Newton, les scientifiques ont jeté les bases de ce qui est maintenant connu comme la mécanique classique.

Cette sous-discipline concernée avec le mouvement des forces sur les objets et les particules qui sont au repos ou en mouvement à sensiblement inférieure à la vitesse de la lumière. La mécanique décrit la nature des corps.

Le corps à long terme comprend des particules, des missiles, engins spatiaux, des étoiles, des pièces de machines, pièces solides, parties de fluides (gaz et liquides). Les particules sont des corps avec peu de structure interne, traités comme des points mathématiques en mécanique classique.

corps rigides ont une taille et une forme, mais conservent une simplicité près de particule et peuvent être rigides (fluides compressibles).

4- MECANIQUE DES FLUIDES

Mécanique des fluides décrit l'écoulement des liquides et des gaz. la dynamique des fluides est la branche de laquelle émergent des sous-domaines tels que l'aérodynamique (l'étude de l'air et d'autres gaz en mouvement) et hydrodynamique (étude des fluides en mouvement).

compression de nébuleuses dans le calcul des forces et des moments de l'avion, la détermination de la masse d'huile fluide à travers des canalisations en plus prédire les conditions météorologiques: la dynamique des fluides est largement appliquée l'espace interstellaire et la fission de modélisation des armes nucléaires.

Cette branche offre une structure systématique qui couvre dérivée empirique et semi-empirique de la mesure du débit et des lois utilisées pour résoudre des problèmes pratiques.

La solution à un problème de dynamique des fluides comprend la mesure des propriétés des fluides, tels que le débit, la pression, la densité et de la température et les fonctions de l'espace et du temps.

5- Optics

offres Optique avec les propriétés et les phénomènes de la lumière visible et invisible et la vision. Étudie le comportement et les propriétés de la lumière, y compris ses interactions avec la matière, et de construire des instruments appropriés.

Décrit le comportement du visible, ultraviolette et la lumière infrarouge.Comme la lumière est une onde électromagnétique, d'autres formes de rayonnement électromagnétique, telles que les rayons X, les micro-ondes et les ondes radio, ont des propriétés similaires.

Cette branche est pertinente pour de nombreuses disciplines connexes telles que l'astronomie, l'ingénierie, la photographie et la médecine (ophtalmologie et optométrie). Ses applications pratiques se retrouvent dans diverses technologies et objets du quotidien, notamment les miroirs, les lentilles, les télescopes, les microscopes, les lasers et les fibres optiques.

6- Thermodynamique

Branche de physique qui étudie les effets du travail, de la chaleur et de l'énergie d'un système. Il est né au 19ème siècle avec l'apparition de la machine à vapeur. Il ne traite que de l'observation et de la réponse à grande échelle d'un système observable et mesurable.

Les interactions gazeuses à petite échelle sont décrites par la théorie cinétique des gaz. Les méthodes se complètent et sont expliquées en termes de thermodynamique ou de théorie cinétique.

Les lois de la thermodynamique sont:

• Loi d'enthalpie: relie les différentes formes d'énergie cinétique et potentielle, dans un système, au travail que le système peut effectuer, plus le transfert de chaleur.
• Cela conduit à la deuxième loi, et à la définition d'une autre variable d'état appelée loi d'entropie.
• Le loi zéro définit l'équilibre thermodynamique à grande échelle, de la température par opposition à la définition à petite échelle liée à l'énergie cinétique des molécules.

Branches de la physique moderne

7- Cosmologie

C'est l'étude des structures et de la dynamique de l'Univers à plus grande échelle. Recherchez son origine, sa structure, son évolution et sa destination finale.

Cosmologie en tant que science est née avec le principe copernicienne les corps célestes obéissent identiques à celles de la Terre et la mécanique newtonienne lois physiques, ce qui a permis de comprendre ces lois physiques.

La cosmologie physique a commencé en 1915 avec le développement de la théorie de la relativité générale d'Einstein, suivie de grandes découvertes par observation dans les années 1920.

Les progrès spectaculaires de la cosmologie observationnelle depuis les années 1990, y compris le fond cosmologique, les supernovas lointaines et soulèvements redshift de la galaxie, a conduit à l'élaboration d'un modèle standard de la cosmologie.

Ce modèle adhère au contenu de grandes quantités de matière noire et d’énergie sombre contenues dans l’univers, dont la nature n’est pas encore bien définie.

8- Mécanique quantique

Branche de physique qui étudie le comportement de la matière et de la lumière, à l'échelle atomique et subatomique. Son objectif est de décrire et d'expliquer les propriétés des molécules et des atomes et leurs composants: électrons, protons, neutrons et d'autres plus ésotériques comme des particules de quarks et de gluons.

Ces propriétés incluent les interactions des particules entre elles et avec le rayonnement électromagnétique (lumière, rayons X et rayons gamma).

De nombreux scientifiques ont contribué à l’établissement de trois principes révolutionnaires qui ont progressivement été acceptés et vérifiés expérimentalement entre 1900 et 1930.

• Propriétés quantifiées. La position, la vitesse et la couleur peuvent parfois ne se produire que dans des quantités spécifiques (comme cliquer sur le nombre par numéro). Cela contraste avec le concept de mécanique classique, qui dit que ces propriétés doivent exister dans un spectre plat et continu. Pour décrire l'idée que certaines propriétés cliquent, les scientifiques ont inventé le verbe quantifier.
• Particules de lumière. Les scientifiques ont réfuté 200 années d'expériences en postulant que la lumière peut se comporter comme une particule et pas toujours "comme des ondes / vagues dans un lac".
• Ondes de la matière. La matière peut également se comporter comme une vague. Cela est démontré par 30 années d'expériences qui prétendent que la matière (comme les électrons) peut exister en tant que particules.

9- Relativité

Cette théorie comprend deux théories d'Albert Einstein: la relativité restreinte, qui applique aux particules élémentaires et leurs interactions -describiendo tous les phénomènes physiques à l'exception de la gravité et de la relativité générale explique la loi de la gravitation et ses relations avec d'autres forces la nature.

Cela s'applique au domaine cosmologique, à l'astrophysique et à l'astronomie. La relativité a transformé les postulats de la physique et de l'astronomie au 20ème siècle, bannissant 200 ans de théorie newtonienne.

concepts introduits comme espace-temps en tant qu'entité unique, la relativité de la simultanéité, la dilatation du temps cinématique et la gravité et la contraction en longueur.

Dans le domaine de la physique, il a amélioré la science des particules élémentaires et leurs interactions fondamentales, en même temps que l'inauguration de l'ère nucléaire.

La cosmologie et l'astrophysique ont prédit des phénomènes astronomiques extraordinaires tels que les étoiles à neutrons, les trous noirs et les ondes gravitationnelles.

Exemples de recherche de chaque branche

1- Acoustique: enquêtes de l'UNAM

Le laboratoire acoustique du département de physique de la faculté des sciences de l'UNAM effectue des recherches spécialisées dans le développement et la mise en œuvre de techniques permettant l'étude des phénomènes acoustiques.

Les expériences les plus courantes incluent différents médias avec des structures physiques différentes. Ces moyens peuvent être fluides, souffleries ou utiliser un jet supersonique.

Une enquête qui se déroule actuellement à l'UNAM est le spectre de fréquences d'une guitare, selon l'endroit où elle est jouée. Les signaux acoustiques émis par les dauphins sont également à l'étude (Forgach, 2017).

2- Électricité et magnétisme: effet des champs magnétiques dans les systèmes biologiques

L'université du district Francisco José Caldas mène des recherches sur l'effet des champs magnétiques dans les systèmes biologiques. Tout cela pour identifier toutes les enquêtes précédentes qui ont été effectuées sur le sujet et émettre de nouvelles connaissances.

Les recherches indiquent que le champ magnétique de la Terre est permanent et dynamique, avec des périodes alternant d'intensité élevée et faible.

Ils parlent aussi des espèces qui dépendent de la configuration de ce champ magnétique pour s'orienter, comme les abeilles, les fourmis, les saumons, les baleines, les requins, les dauphins, les papillons, les tortues, etc. (Fuentes, 2004).

3- Mécanique: corps humain et gravité zéro

Depuis plus de 50 ans, la NASA a fait avancer la recherche sur les effets de la gravité zéro sur le corps humain.

Ces enquêtes ont permis à de nombreux astronautes de se déplacer en toute sécurité sur la Lune ou de vivre plus d’un an sur la Station spatiale internationale.

La recherche de la NASA analyse les effets mécaniques de la gravité zéro sur le corps, dans le but de les réduire et de s'assurer que les astronautes peuvent être envoyés dans des endroits plus éloignés du système solaire (Strickland et Crane, 2016).

4- Mécanique des fluides: effet Leidenfrost

L'effet Leidenfrost est un phénomène qui se produit lorsqu'une goutte de fluide touche une surface chaude à une température supérieure à son point d'ébullition.

Des doctorants de l'Université de Liège ont créé une expérience pour connaître les effets de la gravité sur le temps d'évaporation d'un fluide et son comportement au cours de ce processus.

La surface était initialement chauffée et inclinée si nécessaire. Les gouttelettes d'eau utilisées ont été suivies au moyen d'une lumière infrarouge, activant des servomoteurs chaque fois qu'elles s'éloignaient du centre de la surface (Investigación y ciencia, 2015).

5- Optique: observations de Ritter

Johann Wilhelm Ritter était un pharmacien et scientifique allemand qui a mené de nombreuses expériences médicales et scientifiques. Parmi ses contributions les plus notables dans le domaine de l’optique figure la découverte de la lumière ultraviolette.

Ritter fonda ses recherches sur la découverte de la lumière infrarouge par William Herschel en 1800, déterminant de cette manière que l'existence de lumières invisibles était possible et conduisant des expériences avec du chlorure d'argent et différents faisceaux lumineux (Cool Cosmos, 2017) .

6- Thermodynamique: énergie solaire thermodynamique en Amérique latine

Cette recherche porte sur l'étude de sources d'énergie et de chaleur alternatives, telles que l'énergie solaire, avec comme principal intérêt la projection thermodynamique de l'énergie solaire en tant que source d'énergie durable (Bernardelli, 201).

À cette fin, le document d’étude est divisé en cinq catégories:

1- Rayonnement solaire et distribution d'énergie à la surface de la terre.

2- Utilisations de l'énergie solaire.

3- Contexte et évolution des utilisations de l'énergie solaire.

4- Installations et types thermodynamiques.

5- Etudes de cas au Brésil, au Chili et au Mexique.

7- Cosmologie: Enquête sur l'énergie sombre

L'enquête sur l'énergie sombre, ou enquête sur l'énergie sombre, était une étude scientifique menée en 2015, dont l'objectif principal était de mesurer la structure à grande échelle de l'univers.

Avec cette recherche, le spectre a été ouvert à de nombreuses investigations cosmologiques visant à déterminer la quantité de matière noire présente dans l’univers actuel et sa distribution.

En revanche, les résultats du DES sont opposés aux théories traditionnelles sur le cosmos, publiées après la mission spatiale Planck, financée par l’Agence spatiale européenne.

Cette recherche a confirmé la théorie selon laquelle l'univers est actuellement composé de 26% de matière noire.

Des cartes de positionnement ont également été développées pour mesurer avec précision la structure de 26 millions de galaxies éloignées (Bernardo, 2017).

8- Mécanique quantique: théorie de l'information et informatique quantique

Cette recherche cherche à étudier deux nouveaux domaines scientifiques, tels que l’information et l’informatique quantique. Les deux théories sont fondamentales pour l'avancement des télécommunications et des dispositifs de traitement de l'information.

Cette étude présente l’état actuel de l’informatique quantique, soutenue par les avancées du Quantum Computation Group (GQC) (López), une institution dédiée à donner des conférences et à générer des connaissances sur le sujet. Turing postule sur l'informatique.

9- Relativité: expérience d'Icare

Les recherches expérimentales d'Icare, menées dans le laboratoire du Gran Sasso en Italie, ont apporté la tranquillité au monde scientifique en confirmant que la théorie de la relativité d'Einstein est vraie.

Cette étude a mesuré la vitesse de sept neutrinos avec un faisceau de lumière émis par le Centre européen de recherche nucléaire (CERN), concluant que les neutrinos ne dépassaient pas la vitesse de la lumière, comme cela avait été conclu dans l’expérience antérieure du même laboratoire.

Ces résultats étaient opposés à ceux obtenus lors des expériences précédentes du CERN, qui avaient conclu, au cours des années précédentes, que les neutrinos parcouraient 730 kilomètres de plus que la lumière.

Apparemment, la conclusion précédemment donnée par le CERN était due à une mauvaise connexion GPS au moment de l’expérience (El tiempo, 2012).

Références

1. En quoi la physique classique est-elle différente de la physique moderne? Récupéré sur reference.com.
2. Électricité et magnétisme. World of Earth Science. Copyright 2003, The Gale Group, Inc. Récupéré sur encyclopedia.com.
3. Mécanique Récupéré sur wikipedia.org.
4. Dinamiques Fluides. Récupéré sur wikipedia.org.
5. Optique Définition Récupérée sur dictionary.com.
6. Optique McGraw-Hill Encyclopédie des sciences et de la technologie (5e édition). McGraw-Hill. 1993
7. Optique Récupéré sur wikipedia.org.
8. Qu'est-ce que la termodynamique? Récupéré à grc.nasa.gov.
9. Einstein A. (1916). Relativité: La théorie spéciale et générale. Récupéré sur wikipedia.org.
10. Will, Clifford M (2010). "Relativité". Encyclopédie Multimédia Grolier. Récupéré sur wikipedia.org.
11. Quelle est la preuve du Big Bang? Récupéré dans astro.ucla.edu.
12. Planck révèle un univers presque parfait. Récupéré dans that.int.