Physique classique, quantique, atomique...

[Condensat_B-E]

Bonjour à tous,

Comment peut-on classer les différentes formes de physiques en groupe et sous-groupe (sans aller trop en profondeur)?

Je m'explique, pourrait-on mettre la physique atomique, particulaire, etc. dans le groupe PHYSIQUE CLASSIQUE et faire un autre groupe pour la PHYSIQUE QUANTIQUE ou ...?

Merci de vous prendre la peine de me répondre

Condensat_B-E

[deep_turtle]

On doit pouvoir jusqu'à un certain point, et je pense qu'on trouvera quelque chose qui ressemble vaguement au découpage des enseignements universitaires. Après, chaque discipline a été affectée par l'avénement de la physique quantique et se trouvera à cheval à un moment ou un autre dans la classification que tu proposes.

D'ailleurs pourquoi tu mets "physique atomique" dans "physique classique" ?

[isozv]

Perso pour mon site j'ai choisi la structure suivante :

Physique atomique :

Physique quantique corpusculaire
Modèle de Bohr
Modèle de Bohr-Sommerfeld
Modèle relativiste de Bohr-Sommerfeld
Physique quantique ondulatoire
Principe de complémentarité
Postulats
Equation de Schrödinger
Equation d'évolution de schrödinger
Equation de Klein-Gordon libre
Equation de Klein-Gordon généralisée
Equation de dirac
Equation libre linéarisée de Dirac
Equation générale linéarisée de Dirac
Théorie quantique des champs
Lagrangien du champ
Potentiel de Yukawa
Deuxième quantification
Modèle standard
.......???............
Modèle supersymétrique
.......???............
Théorie des cordes
.......???............
Théorie des supercordes
.......???............

J'sais pas si cela t'aidera mais bon... c'est une proposition qui en vaut une autre.

[humanino]

Personellement, je classe en fonction de la construction des objets et non de leurs applications. Donc essentiellement 6 categories avec :

• Non-relativiste (demonstration "a la main" des lois de conservation)
• Invariant de Lorentz ou de jauge (utilisation du theoreme de Noether)
• Invariant sous les diffeomorphismes generaux (e.g. RG) ou Invariant conforme (i.e. invariance d'echelle)

chacune pouvant etre :

• Classique
• Quantique

Par exemple la TQC est un formalisme developpe pour etre quantique et invariant de Lorentz, mais les applications du formalisme sont plus generales, elles peuvent en fait se trouver dans n'importe quelle categorie utilisee ici.

[Konrad]

Hum, pas facile comme question, beaucoup de domaines de la physique (comme la physique atomique, moléculaire, ou la physique du solide) ont développé des théories dites "semi-classiques", c'est-à-dire qu'une partie du système est traité classiquement (les noyaux des atomes par exemple, qui sont lourds et se meuvent donc assez lentement), tandis que le reste (les électrons, légers et volages) est traité quantiquement...

Notre monde forme un tout, et le problème de la physique est qu'elle reste une vision humaine de ce monde ; je ne crois pas qu'on puisse lui faire correspondre un classement aussi tranché entre les différents domaines.

[zoup1]

Je pense qu'il doit exister autant de classification possible que de physicien.

Je suis surpris (mais pas tant que ca en fait...) de voir que vos classifications ne s'interesse qu'aux états de la matière microscopique. Un peu comme si la physique s'arretait à la chimie. Où plutôt au travers d'un prisme qui ne s'interesserait qu'aux interactions fondamentales.

En pratique la physique est bien plus étendue que cela et bien souvent on est obligé de faire abstraction des interactions fondamentales pour parler d'interactions "non-fondamentales" comme des forces de frottement, des forces de pression... plein de trucs empiriques (plus ou moins) mais extrêmement pratiques.

bref, s'il doit y avoir une classification, je souhaiterais que l'on oublie par l'hydrodynamique par exemple, voir même la rhéologie, l'optique, la physique statistique, la physique non-linéaire et je ne sais trop quoi d'autre encore.

[deep_turtle]

Remarque intéressant zoup1... Du coup je me rends compte que ce sont plus les théories que les disciplines physiques qui ont été discutées plus haut.

Ne pourrait-on pas alors d'une part lister les théories, et d'autre par les domaines de la physique, qui vont en général puiser dans plusieurs de ces théories ?

Par exemple, la relativité, la mécanique newtonienne, la physique quantique non relativiste, la théorie quantique des champs, l'électromagnétisme classique sont des théories. L'optique va piocher dans plusieurs d'entre elles, l'hydrodynamique dans d'autres, etc...

[humanino]

Mais n'est-il pas impossible de classer les domaines d'applications, sinon en produisant quasiement une liste aussi exhaustive que possible et seulement limitee par l'imagination ? Classer les theories a un sens pour le physiciens qui cherche a mettre de l'ordre dans ses idees, a debrouiller le chaos historique des developpement en organisant sur leurs motivations un sens commun allant vers plus de generalite d'une part, et en posant de maniere claire les hypotheses initiales sur lesquelles reposent les constructions d'autre part.

Il est vrai que les developpement theoriques sont ontologiquement correles aux decouvertes techniques, c'est-a-dire aux applications. Mais ces liens n'apparaissent pas necessairement dans un ordre chronologique, n'epuisant jamais un seul domaine. Cela rend la tache beaucoup plus difficile.

Pour moi, organiser les theories selon leurs domaines de validite respectifs, par les hypotheses de depart, est indispensable et naturel, alors que rechercher un classement des applications possibles et potentielles semble illusoire et superflu.

[zoup1]

On essaye :

Physique des interactions fondamentales
- relativité générale
- théorie des cordes
- chromodynamique quantique

Physique statistique
- thermodynamique
- Physique des milieux désordonnés

Physique des milieux continus
- mécanique des solides
- mécanique des fluides
- physique des plasmas

Propriétés physique de la matière
- physique des solides

Optique, Acoustique ???


C'est dur comme exercice... Voilà un début de proposition de classification... Qu'en pensez vous ?

[humanino]

C'est dur effectivement ! J'ajoute des domaines.

Physique des interactions fondamentales
- mecanique newtonienne
- electromagnetisme de Maxwell
- relativité générale
- le modele standard, dans lequel se trouve l'electrodynamique, la force faible et la force forte (chromodynamique quantique)
- extensions minimales du modele standard
- supergravite et modeles supersymetriques
- théorie des cordes
- gravite en boucle et gravite quantique

Physique statistique
- thermodynamique
- Physique des milieux désordonnés (hors equilibre)
- physique loin de l'equilibre, statistique chaotique
- milieux granulaires

Physique des milieux continus
- mécanique des solides
- mécanique des fluides
- physique des plasmas
- nouveaux materiaux : proprietes electroniques (courants), electromagnetiques (champs), proprietes thermo-mecaniques ...
- propriétés physique de la matière, physique des solides ou de l'etat condense : zoologie de quasiparticules : phonons, excitons, polarons ...

Optique
- optique geometrique
- Laser (solides, liquides, gazeux; pulses continus; a plusieurs bandes, eventuellement accordables) et fibres optiques
- photonique industrielle, traitement de materiaux, optiques de securite, Laser a usinage

Acoustique

Modeles du climat et meteorologie

Cosmologie, Astrophysique
- le contenant et son histoire : le big-bang, la topologie de l'univers, les multivers
- les objets contenus : etoiles, galaxies, formation et vie de celles ci, cometes
- les objets "invisibles" : des etoiles a neutrons aux trous noirs, la faune est vaste
- les questions ouvertes : masse cachee et energie du vide, origine des susauts gammas

a qui le tour ?
Cette liste peut evoluer a l'infini

[zoup1]

Tout cela me semble interessant ;

J'ai quelques remarques à faire sur les ajouts que propose humanino et je vais expliquer pourquoi certains trucs n'étaient pas dans la liste de départ ;

la mécanique Newtonienne ne fait pas pour moi partie des interaction fondamentales ; On pourrait mettre ici à la place interaction gravitationnelle mais j'ai préféré mettre relativité générale qui est le cadre actuel de compréhension de cette interaction.

En ce qui concerne l'électromagnétisme de Maxwell je pense que l'on retrouve tout cela dans le modèle standard ou dans la théorie de cordes...

En fait, je ne voudrais rien mettre à l'intérieur de ce domaine "physique des interactions fondamentales". En effet, mettre quelque chose c'est se restreindre à un cadre théorique... pourquoi mettre modèle standard plutôt que théorie des cordes ou des supercordes ou super gravité quantique en boucles ou je ne sais trop ce que l'avenir nous réserve.

Il y a un domaine à mon sens bien identifié qui est l'étude des interaction fondamentales entre particules ou objets élémentaires. Ce domaine rassemble 2 approches -->
Une approche théorique qui passe par l'établissement de modèles soit à fin de décrire une interaction particulière soit à fin d'avoir une description unifiée des intéractions.
Une approche expérimentale qui passe la conception d'expériences (au sens large) permettant de confirmer ou d'infirmer un modèle théorique. (Il y a l'autre bout aussi --> permettant d'induire les modèles théoriques).
Bref, je ne garde que physique des interactions fondamentales...
Si on doit y inclure des choses je mets, les modèles théoriques des interactions mais aussi la zoologie de quasiparticules : phonons, excitons, polarons


Dans physique des milieux désordonnés j'incluais les milieux granulaire et les systèmes chaotiques

Dans physique des milieux continus, je mettais tout ce qui gomme les interactions fondamentales pour faire un modèle macroscopique du matériaux d'où le découpage en phase (solide, fluide (i.e. liquide ou gaz), plasma)... mais il faut peut-être aussi rajouté les ondes, incluant optique et acoustique. Je laisse du coté physique statistique la description des autres états de la matière...

Je mettais dans "propriétés physiques de la matière" tout ce qui permet d'établir le lien entre les modèles microscopiques (interactions fondamentales) et les modèles macroscopiques physique des milieux continus... en fait je devrais peut-être dire mécanique des milieux continus. Mais il serait peut-être bon de mettre aussi là dedans la recherche de nouveaux matériaux. i.e. conception et caractérisation.

Il manque bien évidemment quelque chose sur les interfaces de la physique.


Physique des interactions fondamentales

Physique statistique
- thermodynamique
- Physique des milieux désordonnés (hors equilibre)

Mécanique des milieux continus
- mécanique des solides
- mécanique des fluides
- physique des plasmas
- ondes

Propriétés physique de la matière
- physique des solides
- nouveaux matériaux

Les interfaces de la physique
- géophysique
- météorologie
- climatologie
- planétologie
- astrophysique
- cosmologie
- biophysique

A voir le message d'humanino, je me demande s'il ne faut un beau dessin sur une feuille avec des couleurs pour faire des ensembles, en essayant de faire une espèce de hiérachisatoin.

Il faut peut-être envisager 3 niveaux de hierarchie ;

Les grands domaines de la physique que j'ai essayé de retracer même si je ne suis pas très satisfait de cette première classe.

- Physique des interactions fondamentales
- Physique statistique
- Mécanique des milieux continus
- Propriétés physique de la matière
- Les interfaces de la physique

- Le domaine d'application global
par exemple physique de la matière désordonnée

- Les domaines d'applications particuliers
par exemple milieu granulaire et matière molle


Autant on peut se laisser aller dans le dernier domaine autant il vaut mieux chercher à avoir une approche unificatrice pour les 2 premiers types de classification.

Bref, tout cela demande d'y réfléchir sérieusement...

[deep_turtle]

Je ne suis pas vraiment avec certaines remarques, notamment

En ce qui concerne l'électromagnétisme de Maxwell je pense que l'on retrouve tout cela dans le modèle standard ou dans la théorie de cordes...

L'électromagnétisme de Maxwell est une théorie tout-à-fait classique. Ce qu'elle décrit (certains champs) peut l'être, différemment, dans d'autres théories, mais précisément ce sont d'autres théories. L'électromagnétisme de Maxwell n'est pas inclut dans le modèle standard, pas plus que la gravitation newtonnienne n'est incluse dans la relativité générale...

Ce n'est pas pour pinailler, c'est pour insister sur le point suivant : on a souvent tendance à penser que les théories s'emboitent les unes dans les autres, les nouvelles englobant les anciennes, et c'est souvent faux. Souvent les anciennes théories ne sont que des limites des nouvelles dans certaines conditions jamais atteintes exactement : les anciennes sont "au bord" des nouvelles si on veut, pas "dedans"...

[zoup1]

D'accord c'est sans doute maladroit et cela montre clairement mon ignorance en la matière. Ce que je veux dire c'est que justement il y a un domaine de la physique qui s'interroge sur les constituants élémentaires et leurs interactions. A l'intérieur de ce domaine il y a des supports théoriques et expérimentaux... parmi les théories certaines sont dites classique d'autre pas... Pour moi tout cela est du même domaine de la physique...


Pour en revenir sur le point précis ;

voilà ce que l'on trouve facilement sur le web...
-->
Le modèle standard de la physique des particules (en abrégé "modèle standard") est la théorie actuelle qui permet d'expliquer tous les phénomènes observables à l'échelle des particules. Le modèle standard englobe donc toutes les particules connues ainsi que les trois interactions ayant un effet à l'échelle des particules : l'interaction électromagnétique, l'interaction forte et l'interaction faible. Le modèle standard permet donc d'expliquer tous les phénomènes naturels sauf la gravitation qui, pour l'instant, résiste aux théoriciens pour une théorie quantique...
<--

Cela vient d'un site à priori raisonnable ; http://voyage.in2p3.fr/standard.html

Alors pour quelqu'un qui n'a pas envie d'aller voir de trop les théories du modèle standard ou de la relativité générale, mais qui voudrait bien quand même comprendre les lien de parenté entre modèle standard et électromagnétisme et entre relativité générale et gravitation peut-on avoir quelques mots d'explication ?
Peut-être faut-il ouvrir un autre fil !!!

[deep_turtle]

Tu sembles sous-entendre que le texte que tu cites est en contradiction avec ce qui précède dans ce fil... Ce n'est pas le cas. Effectivement, comme le dit le texte, le modèle standard décrit l'interaction électromagnétique, mais ce n'est pas par l'électromagnétisme de Maxwell ! Les équations, les objets utilisés pour décrire le champ électromagnétique sont totalement différents.

[zoup1]

D'accord, je crois que je viens de comprendre ce que tu as dis dans le message précédent... Mais encore une fois, cela n'est à mon sens qu'un détail dans ce fil...