Manuel de physique moderne

Par Simone Malacrida

Ce manuel décrit, avec le formalisme mathématique nécessaire, tous les secteurs cognitifs liés à la physique moderne, depuis la formulation de la méthode scientifique jusqu'à la crise de la physique classique, survenue dans la seconde moitié du XIXe siècle.
Ces secteurs vont de la mécanique à la dynamique des fluides, de la thermodynamique à l'optique, des phénomènes oscillatoires à l'électromagnétisme et sont reliés les uns aux autres par la matrice cognitive de la physique expérimentale et par l'évolution de la société humaine au cours des siècles.
Par conséquent, le livre agit comme un tremplin vers la compréhension de la physique contemporaine, qui est apparue comme un dépassement et une extension de la physique classique, et vers la connaissance de tous ces secteurs technologiques qui, aujourd'hui encore, sont basés sur les applications des théories énoncées dans ce livre.

• Langue: Français
• Éditeur: Simone Malacrida
• Date de sortie: 12 janv. 2023
• ISBN: 9798215612934

Simone Malacrida

Simone Malacrida (1977) Ha lavorato nel settore della ricerca (ottica e nanotecnologie) e, in seguito, in quello industriale-impiantistico, in particolare nel Power, nell'Oil&Gas e nelle infrastrutture. E' interessato a problematiche finanziarie ed energetiche. Ha pubblicato un primo ciclo di 21 libri principali (10 divulgativi e didattici e 11 romanzi) + 91 manuali didattici derivati. Un secondo ciclo, sempre di 21 libri, è in corso di elaborazione e sviluppo.

Aperçu du livre

Manuel de physique moderne

SIMONE MALACRIDA

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Ce manuel décrit, avec le formalisme mathématique nécessaire, tous les secteurs cognitifs liés à la physique moderne, depuis la formulation de la méthode scientifique jusqu'à la crise de la physique classique, survenue dans la seconde moitié du XIXe siècle.

Ces secteurs vont de la mécanique à la dynamique des fluides, de la thermodynamique à l'optique, des phénomènes oscillatoires à l'électromagnétisme et sont reliés les uns aux autres par la matrice cognitive de la physique expérimentale et par l'évolution de la société humaine au cours des siècles.

Par conséquent, le livre agit comme un tremplin vers la compréhension de la physique contemporaine, qui est apparue comme un dépassement et une extension de la physique classique, et vers la connaissance de tous ces secteurs technologiques qui, aujourd'hui encore, sont basés sur les applications des théories énoncées dans ce livre.

Simone Malacrida (1977)

Ingénieur et écrivain, il a travaillé sur la recherche, la finance, la politique énergétique et les installations industrielles.

INDEX ANALYTIQUE

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INTRODUCTION

SYSTÈME INTERNATIONAL

PRÉFIXES

CONSTANTES PHYSIQUES

OPÉRATEUR NABLA

APERÇU DU CALCUL TENSORIELLE

I - MÉTHODE SCIENTIFIC

II – MECANIQUE CLASSIQUE

III – LA THÉORIE CLASSIQUE DE LA GRAVITA T ION ET L'ASTRONOMIE

IV – FLUIDES ET PHÉNOMÈNES DE TRANSPORT

V – L'OPTIQUE

VI – ONDES ET PHÉNOMÈNES S CILLATOIRES

VII – THERMODYNAMIQUE ET TRANSMISSION DE LA CHALEUR

VIII – PHYSIQUE STATISTIQUE

IX – ÉLECTROMAGNÉTISME

X – LA CRISE DE LA PHYSIQUE CLASSIQUE

INTRODUCTION

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Dans ce manuel, un aperçu clair et concis des domaines d'intérêt de la physique moderne sera donné, en ayant comme référence les points précis correspondant au début et à la fin de ce chemin.

La physique moderne est née de l'introduction de la méthode scientifique, d'abord au niveau philosophique, puis au niveau expérimental et pratique. Lorsque la méthode scientifique est entrée dans la pratique du raisonnement sur lequel fonder des hypothèses et des déductions, il y a eu un énorme saut de qualité par rapport à toutes les connaissances antérieures.

On peut dire que toutes les découvertes et applications qui ont eu lieu dans le passé par rapport à cet événement sont en fait le résultat d'approches semi-empiriques et pas exactement de la science telle que nous la comprenons aujourd'hui. Ce point de non-retour était de nature à déterminer un tournant historique, de la même manière que nous sommes habitués à considérer des événements du calibre de la Révolution française, de la chute de l'Empire romain ou de la découverte de l'Amérique.

Depuis lors, l'investigation scientifique a connu une accélération impressionnante, allant dans tous les domaines de la connaissance et a imprimé sur la société, en termes d'applications et de conséquences quotidiennes, une empreinte résolument différente que par le passé, venant créer ces conditions et ces préalables nécessaires pour la révolution industrielle, qui s'est produite seulement moins de deux siècles après ces premières agitations scientifiques.

La fin de la voie de la physique moderne coïncide avec la fin du XIXe siècle et avec le constat que, dans l'éventail des connaissances dans tous les secteurs, de telles contradictions avaient été atteintes que les schémas théoriques antérieurs devaient être complètement révisés. De cette période, historiquement connue sous le nom de crise de la physique classique, sont nées les deux théories révolutionnaires du XXe siècle qui sont à la base de la physique contemporaine, celle que nous utilisons aujourd'hui pour décrire la Nature et ce qui nous entoure.

Dans cette période de temps, qui a duré un bon deux siècles, la physique a réussi à explorer scientifiquement diverses disciplines telles que la mécanique sous toutes ses formes (statique, dynamique et cinématique), l'astronomie, la théorie de la gravitation, l'optique, les phénomènes et ceux oscillatoires. , dynamique des fluides, thermodynamique, transmission de la chaleur, statistiques appliquées à la physique, phénomènes électriques et magnétiques.

Comme on peut le voir sur cette petite liste, l'élaboration de théories qui prédisent et expliquent les résultats expérimentaux a été si omniprésente qu'elle n'a rien laissé d'inexploré, avec les limites que pouvait avoir l'équipement de l'époque (il est évident qu'il était complètement hors de propos de songer à sonder les caractéristiques de l'atome et du noyau atomique, ne disposant pas des moyens matériels adéquats pour déceler les données expérimentales essentielles).

Pour traiter de manière exhaustive de tous ces domaines et de toutes ces disciplines de la physique, il faudrait plusieurs livres, chacun portant sur un aspect particulier. Vous pouvez trouver des milliers de publications pour l'électromagnétisme seul, et il en va de même pour la thermodynamique ou la mécanique.

Ce manuel, en revanche, a une caractéristique complètement différente qui est liée à la concision dans l'exposition des sujets, sans négliger les équations fondamentales et les implications mathématiques, physiques et philosophiques de ce que nous allons expliquer.

Un rôle essentiel dans ce livre sera donné par le formalisme mathématique, qui ne sera pas caché, mais mis en évidence, précisément parce que, seulement en regardant dans les yeux les équations constitutives, on peut avoir une idée réelle de la théorie physique et le lien avec la partie expérimentale.

Ce faisant, le manuel convient à ceux qui ont déjà des connaissances mathématiques préalables, en particulier en ce qui concerne l'analyse mathématique.

La liste des disciplines citées ci-dessus est un miroir de l'index de ce livre avec une logique dans l'exposition des thèmes résultant d'un mélange entre une description chronologique et une description typiquement liée aux thèmes.

Par exemple, le traitement de la thermodynamique sera ajourné par rapport à ce qui relève de la mécanique. Cela a un lien chronologique du fait que la mécanique s'est développée, dans sa plénitude, bien avant la thermodynamique.

En même temps, cependant, les disciplines physiques individuelles évoluent en leur sein, découvrant des parallélismes et des connexions des siècles après l'énoncé de la théorie de base. Cela signifie que, dans le paragraphe relatif à la mécanique, il y aura aussi des équations relatives à des formalismes, comme ceux de Lagrange et Hamilton, postérieurs à bien d'autres théories physiques.

Chaque paragraphe est donc une « histoire dans une histoire » ayant en son sein une chronologie qui, parfois, l'emporte sur celle du livre dans son ensemble.

On peut se demander quel intérêt il a à sonder aujourd'hui ces théories physiques si alors la physique contemporaine les a prolongées et, parfois, réfutées.

L'intérêt de la physique moderne est en fait triple.

Premièrement, c'est la base de la physique contemporaine et donc, sans ces hypothèses, il est très difficile de comprendre les évolutions ultérieures.

De plus, la physique contemporaine a généralisé de nombreux aspects de la physique moderne. En étudiant ces dernières, on dispose donc de points de vue privilégiés pour comprendre les mécanismes d'unification des théories, après des siècles de tentatives d'étudier des secteurs aussi divers que possible.

Enfin, la physique moderne est encore applicable dans de nombreux aspects concrets et