De nombreuses lois de la physique, mais pas toutes, ont été enfreintes au fil des siècles. Certains sont actuellement en cours de destruction, ce qui est une bonne chose, car cela signifie qu’il y a encore plus à apprendre sur l’univers.
Quelles sont les lois de la physique ?
Tout d’abord, le mot « loi » en physique a une définition un peu vague, même parmi les physiciens. Parfois, le terme s’applique à des propriétés du monde naturel dont nous observons constamment la véracité depuis très longtemps. Parfois, le mot est attaché à des idées fondamentales qui constituent le fondement de théories vastes et complexes du cosmos. Et parfois, ce n’est qu’un terme rétrospectif qui ne s’applique même plus.
Quoi qu’il en soit, gardez ce fait important à l’esprit : toutes les connaissances scientifiques, y compris les lois les plus importantes, sont provisoires. Tout est basé sur des preuves. Si les preuves changent, alors nous mettons à jour nos connaissances en physique, en abrogeant les lois si nécessaire, et nous passons à autre chose. C’est ainsi que nous progressons dans nos connaissances et devenons toujours plus sophistiqués dans notre compréhension de la nature. C’est la partie la plus amusante de la physique : nous apprenons toujours de nouvelles choses.
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Quelles lois n’ont pas été enfreintes ?
Cela dit, certaines lois sont si centrales, si profondément étudiées et expérimentées, qu’il faudrait beaucoup de travail pour les renverser. Le lois de la conservation de la quantité de mouvementpar exemple, trouve son utilité dans presque tous les domaines de la physique.
En effet, presque toutes les théories de la physique sont fondamentalement un récit de l’élan d’une conversation, mais dans des applications différentes. Il constitue le fondement de la mécanique de base (le F=ma de Newton n’est qu’une autre façon de le formuler), de la gravitation, de la théories de la relativitémécanique des fluides, électromagnétisme, etc.
En principe, nous pourrions nous tromper sur cette loi, et nous, en tant que scientifiques, devons toujours être prêts à la mettre de côté, si nécessaire, mais au cours des siècles d’étude de la conservation de la quantité de mouvement, nous n’avons jamais observé de violation de cette loi. ça ne nous empêche pas vraiment de dormir la nuit.
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Quelles lois de la physique ont été enfreintes ?
D’autres lois, en particulier celles qui portaient ce nom historiquement mais qui ne méritaient pas ce nom, ont été annulées presque aussitôt qu’elles ont été adoptées. Un exemple est La loi de Bode, proposé en 1715, qui stipule que chaque planète devrait être environ deux fois plus éloignée du Soleil que la planète suivante vers l’intérieur. La loi fonctionne pour Cérès, qui prédisait qu’il devrait y avoir quelque chose dans la région de la ceinture d’astéroïdes mais qui a échoué après la découverte de Neptune. Plus personne ne parle de la loi de Bode.
Quelle était la loi de la gravitation universelle de Newton ?
Ensuite, il existe un certain nombre de lois intermédiaires, et celles-ci sont les plus intéressantes. Ce sont ces lois qui sont vraies, mais à mesure que nous en découvrons davantage sur l’univers, nous constatons qu’elles ne constituent qu’un sous-ensemble d’une compréhension plus large du cosmos.
Par exemple, il y a Loi de Newton sur la gravitation universelle, ce qui a constitué une étape révolutionnaire majeure dans notre compréhension non seulement de la gravité, mais aussi de la physique de l’univers au sens large. Il s’est rendu compte que chaque objet participe à la force de gravité et que cette connexion pourrait expliquer la chute d’une pomme d’un arbre (la Terre tire dessus) jusqu’à l’orbite de la Lune (la Terre est aussi tirant dessus), aux marées (la lune recule sur Terre).
La formulation de la loi de la gravité par Newton est relativement simple. Le degré d’attraction gravitationnelle entre deux objets est proportionnel aux masses de ces objets et inversement proportionnel au carré de la distance qui les sépare. Fait. La loi de la gravité de Newton est si puissante que nous pouvons l’utiliser pour calculer la portée de l’artillerie et envoyer des humains sur la Lune.
Quel est le problème avec la loi de la gravité de Newton ?
Mais c’est aussi incomplet. Quelques décennies seulement après que Newton ait formulé sa théorie, les physiciens ont découvert des lacunes, comme son incapacité à décrire complètement l’orbite de Mercure. Il faudrait les travaux d’Einstein pour étendre notre compréhension de la gravité et fournir une description plus universelle (et beaucoup plus compliquée) sous la forme de la relativité générale.
La gravité de Newton fonctionne toujours dans la majeure partie de l’univers, mais dans des scénarios plus intenses, comme autour d’un trou noir, ou lorsqu’une plus grande précision est nécessaire, comme lors du calcul des coordonnées GPS, vous devez « enfreindre » la loi de Newton et passer à la relativité.
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Sommes-nous encore en train d’apprendre les lois de la physique ?
Les mystères abondent dans l’univers. Nous comprenons désormais la nature de la matière noire ou de l’énergie noire. Nous savons désormais pourquoi les neutrinos ont une masse. Nous savons désormais ce qui s’est passé dans les premiers instants du Big Bang.
Mais nous ne comprenons pas ce qui se passe au centre d’un trou noir. Les réponses à certains de ces mystères pourraient se situer dans les limites des lois connues de la physique, sous une forme que nous ne pouvons actuellement pas discerner. Ou peut-être devons-nous renverser même nos lois les plus chères et les plus fondamentales pour expliquer ces mystères.
Quoi qu’il en soit, nous apprenons quelque chose de nouveau.
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