Physique - Définition

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Théories

Bien que la physique s'intéresse à une grande variété de systèmes, certaines théories ne peuvent être rattachées qu'à la physique dans son ensemble et non à l'un de ses domaines. Chacune est supposée juste, dans un certain domaine de validité ou d'applicabilité. Par exemple, la théorie de la mécanique classique décrit fidèlement le mouvement d'un objet, pourvu que (1) ses dimensions soient bien plus grandes que celles d'un atome, (2) que sa vitesse soit bien inférieure à la vitesse de la lumière, (3) qu'il ne soit pas trop proche d'une masse importante, et (4) que celui-ci soit dépourvu de charge. Les théories anciennes, comme par exemple la mécanique newtonienne, sont encore des sujets de recherche notamment dans l'étude des phénomènes complexes (exemple : la théorie du chaos). Elles constituent la base de toute recherche en physique et tout étudiant en physique, quelle que soit sa spécialité, est censé acquérir les bases de chacune d'entre elles.

Théorie	Grands domaines	Concepts
Mécanique newtonienne	Cinématique, Lois du mouvement de Newton, Mécanique analytique, Mécanique des fluides, Mécanique du point, Mécanique du solide, Transformations de Galilée, Mécanique des milieux continus	Dimension, Espace, Temps, Référentiel, Longueur, Vitesse, Vitesse relative, Masse, Moment cinétique, Force, Énergie, Moment angulaire, Couple, Loi de conservation, Oscillateur harmonique, Onde, Travail, Puissance, Équilibre
Électromagnétisme	Électrostatique, Électricité, Magnétisme, Équations de Maxwell	Charge électrique, Courant électrique, Champ électrique, Champ magnétique, Champ électromagnétique, Onde électromagnétique
Physique statistique et Thermodynamique	Machine thermique, Théorie cinétique des gaz	Constante de Boltzmann, Entropie, Énergie libre, chaleur, Fonction de partition, Température, Équilibre thermodynamique
Mécanique quantique	Intégrale de chemin, Équation de Schrödinger, Théorie quantique des champs	Hamiltonien, Boson, Fermion, Particules identiques, Constante de Planck, Oscillateur harmonique quantique, Fonction d'onde, Énergie de point zéro
Théorie de la relativité	Relativité galiléenne, Relativité restreinte, Relativité générale	Principe d'équivalence, Quadrivecteur, Espace-temps, Vitesse de la lumière, Vitesse relative, Invariance de Lorentz

Domaine	Disciplines	Principales théories	Concepts
Astrophysique	Cosmologie, Planétologie, Physique des plasmas, Astroparticules	Big Bang, Inflation cosmique, Relativité générale, Matière noire, Rayons cosmiques	Trou noir, Galaxie, Gravité, Onde gravitationnelle, Planète, Système solaire, Étoile, Univers
Physique quantique	Physique atomique, Physique moléculaire, Optique, Photonique	Optique quantique	Diffraction, Onde électromagnétique, Laser, Polarisation, Interférences
Physique des particules	Accélérateur de particules, Physique nucléaire	Modèle standard, Théorie de grande unification, Théorie des cordes, Théorie M	Interaction élémentaire (Gravité, Électromagnétisme, Interaction faible, Interaction forte), Particule élémentaire, Antiparticule, Spin, Brisure spontanée de symétrie
Physique de la matière condensée	Physique du solide, Science des matériaux, Physique des polymères, Matière molle, Physique mésoscopique, Système désordonné	Supraconductivité, Onde de Bloch, Gaz de fermions, Liquide de Fermi	État de la matière (Solide, Liquide, Gaz, Plasma, Condensat de Bose-Einstein, Supercritique, Superfluide), Conducteur, Magnétisme, Auto-organisation