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Rupture et Présenté par : Farran, Batoul Khairallah, Mazen Koleilat, Mohamed Omar Nasr, Ramsey Continuité.

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1 Rupture et Présenté par : Farran, Batoul Khairallah, Mazen Koleilat, Mohamed Omar Nasr, Ramsey Continuité

2 Sommaire 1. Introduction 1. Introduction 2. Partie Philosophique 2. Partie Philosophique 3. Partie Physique 3. Partie Physique 4. Théorème de lénergie cinétique 4. Théorème de lénergie cinétique 5. Mécanique Quantique 5. Mécanique Quantique 6. Exemple de la théorie quantique 6. Exemple de la théorie quantique 7. Explication de lexemple précédent 7. Explication de lexemple précédent 8. Conclusion 8. Conclusion

3 Introduction L'évolution de la physique a posé et pose toujours des problèmes. Pendant très longtemps, les physiciens ont cru que la science évoluait de façon linéaire, progressive, et cumulative. Le XXe siècle rompt avec cette conception continuiste, donnant naissance a une perspective discontinuiste. Cette perspective suppose en effet, que le développement de la physique se ferait par bonds qualitatifs. Néanmoins, cette controverse inextricable, qui oppose les tenants du continuisme aux partisans du discontinuisme n'est toujours pas tranchée. Nous avons voulu dans notre projet étudier précisément ce qu'il en est en prenant pour terrain de recherche le théorème de l'énergie cinétique et la théorie ondulatoire.

4 Philosophie Si on retrace l'histoire de la science moderne, on trouve à la fois rupture et continuité, donc refonte inter théorique. Les physiciens modernes, et à leur tête Newton, ont remis en cause pendant les XVIIe et XVIIIe siècles, la théorie du mouvement. Les observations de Newton dans le référentiel galiléen sont le résultat dune multitude dexpériences purement scientifiques. Mais la généralisation de ses lois dans tous les référentiels montre que Newton tira des conclusions supplémentaires sur lespace et le temps à partir dacquis quil avait accumule dans son propre référentiel. Son raisonnement est donc inductif, et nest pas base sur des faits scientifiques, mais sur des observations empiriques, et des explications anthropomorphiques. Dautre part, Einstein admit les lois de Newton dans le référentiel terrestre, doù une continuité dans le raisonnement, mais réfuta complètement les lois de Newton dans les référentiels non galiléens. Einstein tenta de trouver de différentes lois dans ces référentiels, et dû changer son mode de raisonnement : les lois de Newton sont bases sur le fait quils sappliquent partout, et de la même manière, mais Einstein conclut que lespace et le temps sont variables, et donc que le mouvement est relatif à lobservateur, et non pas obéissant à des lois fixes. Il y a rupture totale de ce point de vue entre Newton et Einstein. Le fait quil y a, à la fois, rupture et continuité entre ces deux Physiciens implique quil y a refonte.

5 Physique Afin de pouvoir procéder avec le développement de ce rapport, nous avons dû apprendre les principes fondamentaux de la théorie de Newton, et ceux de la théorie de dEinstein. Principes fondamentaux de Newton : Le principe dinertie : tout corps en mouvement, sil est isolé, ou pseudo isolé, a tendance à persévérer dans son état. Le mouvement de tout solide est absolu : il est le même pour tout observateur, à toute date, et dans nimporte quel même référentiel dans lespace. Le théorème de lénergie cinétique : un solide de masse « m » anime dun mouvement de translation à la vitesse « v », possède une énergie cinétique telle que : Ec = ½ mv 2, en admettant que « m » est une constante. Principes fondamentaux dEinstein : Confirme le principe dinertie Le mouvement de tout solide, caractérisé par sa vitesse et sa masse, dépend du lieu de lobservateur, et varie en fonction du temps. La masse « m » de tout solide en mouvement correspond à la formule : m = m 0 /[1-(v 2 /c 2 )]. « m » étant la masse du solide correspondante à une certaine date au cours du mouvement, « m 0 » étant la masse du solide au repos, « v » étant la vitesse du corps à une certaine date au cours du mouvement, et « c » étant la célérité de la lumière dans le vide. Ainsi, il y a divergence de point de vue entre Newton et Einstein sur la notion du temps et de lespace et de leur influence réciproque. Le premier cite que le temps et lespace sont des constantes, tandis que le second cite le contraire, pour arriver enfin à la formule de la masse.

6 Relation entre la masse et latteinte de la vitesse de la lumière Afin dexpliquer la complexité de la conception de la masse chez Einstein, il faudrait exposer le théorème de lénergie cinétique de Newton, et le comparer par opposition à cette conception complexe. Selon Newton, lénergie cinétique est calculable par la formule Ec = ½ mv2, la masse du corps étant constante. Ainsi, si un corps de 1kg devait atteindre la célérité de la lumière dans le vide, il aurait besoin dune quantité dénergie cinétique définit par Ec = ½ (1)(3.108) = J = 150MJ. Or, cette quantité énergie est à la portée humaine, mais on na toujours pas atteint la vitesse de la lumière dans le vide, ce qui fausse le théorème de Newton à léchelle des grandes vitesses. Einstein, par contre, définit la masse par la formule m = m0/[1-(v2/c2)], « m » étant la masse du solide correspondante à une certaine date au cours du mouvement, « m0 » étant la masse du solide au repos, « v » étant la vitesse du corps à une certaine date au cours du mouvement, et « c » étant la célérité de la lumière dans le vide. Ainsi, quand la vitesse du corps tend vers la célérité de la lumière dans le vide, le rapport v2/c2 tend vers 1, et le dénominateur tend donc vers 0. Par suite, la masse du corps, tend vers linfini, ce qui implique que le corps nécessiterait une énergie infinie afin datteindre la vitesse de la lumière dans le vide. La différence de raisonnement entre Newton et Einstein se lie à la considération ou la négligence du facteur espace-temps. Pour Newton, lespace-temps est absolu, et donc la quantité, au lieu de la variabilité qualitative au cours du temps, devient le seul facteur. Il y a par suite rupture totale entre les deux raisonnements, dans lespace, mais continuité dans le référentiel terrestre, et donc refonte.

7 La théorie quantique est la théorie qui utilise le concept d'unités discrètes pour décrire les propriétés dynamiques des particules subatomiques et les interactions entre la matière et le rayonnement.

8 Exemple : µA Rayon U.V Electrons Passage de lélectricité Courant électrique Amperemètre

9 Explication Quand un électron reçoit une certaine quantité dénergie, il change de niveau fondamental. Quand un électron reçoit une certaine quantité dénergie, il change de niveau fondamental. Niveau fondamental Apport dune certaine énergie Electron -13,6 ev -3,2 ev Apport dune plus grande énergie 0 ev Etat excité

10 Nous avons vu, à travers ce projet, que la transition qui sest faite, à partir de la Physique moderne, pour arriver à la Physique contemporaine, sest faite par une succession de ruptures, et non pas par accumulation du savoir. La notion de lespace-temps et de leur interaction fut une idée exclusive à la Physique contemporaine, ainsi que la conception de la masse, de labsorption et du rayonnement de lénergie. Il a fallu, par exemple, une rupture complète au niveau du raisonnement afin darriver à lunique idée que lespace et le temps sont interdépendants. Un autre exemple serait la conception de la masse et la théorie quantique, dont le raisonnement déclencheur est la variabilité qualitative au lieu de laccumulation quantitative. Nous arrivons, en fin de projet à voir que sans des ruptures radicales et fondamentales au niveau du raisonnement, la Science Physique aurait eu du mal à se trouver au stade daujourdhui.Conclusion


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