La physique ne traite pas uniquement de l'étude des phénomènes qui se produisent sur Terre, mais étudie également tout dans l'univers.
Alors maintenant, allons observer en détail une branche de la physique que tout le monde ne connaît pas.
Physique astronomique
L'astrophysique est la branche de l'astronomie ou de la physique qui étudie les propriétés physiques, c'est-à-dire tous les différents phénomènes, de la matière céleste.
La portée traditionnelle de l'intérêt de l'astrophysique comprend les propriétés physiques des étoiles, des galaxies, du milieu interstellaire et de la moitié intergalactique, et toutes les autres formes de matière présente dans l'univers. Lorsque par des propriétés physiques, nous entendons la densité, la température, la composition chimique et nucléaire de la matière, la luminosité et la forme du spectre émis, la propriété de toute particules émises. Astrophysique
Il étudie également la formation et l'évolution de l'univers dans son ensemble, appelée cosmologie.
La recherche astrophysique, plus que tout autre secteur de la physique, nécessite la maîtrise de toutes les disciplines physiques. En fait, il serait impossible d'étudier l'astrophysique à l'insu de la mécanique des corps solides et des fluides, la magnétiohydrodynamique, l'électromagnétisme et le transport des rayonnements. Touchez également des champs tels que la mécanique statistique, la relativité spéciale et générale, la physique nucléaire et les particules élémentaires, et même certains domaines avancés de la physique de la matière tels que la supraconductivité et la superfluidité.
Il est possible de caractériser l'activité de recherche astrophysique sur la base de la distinction astrophysique observationnelle (souvent aussi appelée astronomie), de l'astrophysique de laboratoire et de l'astrophysique théorique.
Astrophysique observationnelle
De l'espace, nous recevons principalement un rayonnement électromagnétique (photons), mais aussi certaines particules (rayons cosmiques et neutrinos).
Le rayonnement électromagnétique se démarque sur la base de sa longueur d'onde; Les techniques d'observation et les objets observés varient fortement en fonction de la longueur d'onde d'observation.
Astrophysique de laboratoire
Bien que l'on puisse dire, dans un sens, que toute physique appartient à l'astrophysique de laboratoire, il existe des sujets de physique fondamentale, et peut-être maintenant un intérêt exclusif pour l'astrophysique. C'est principalement n'importe quelle mesure:
- Spectroscopique: de la probabilité d'excitation ou de numérotation de collision de toutes les transitions électromagnétiques, des ions aux molécules complexes.
- Le nucléaire, y compris les sections de choc pour toutes les espèces nucléaires, même les plus lourdes.
- Et de toute mesure relative à la poudre intergalactique, et en particulier sa résistance aux bombardements des particules et des photoniques qui imprègne le milieu interstellaire et ses propriétés électromagnétiques.
Astrophysique théorique
La plupart des phénomènes astrophysiques ne sont pas directement observables. Pensez simplement, par exemple, des processus qui fournissent l'énergie que le soleil rayonne dans les espaces, qui se déroulent dans les zones les plus profondes du soleil. Ou un autre exemple est le Big Bang, qui a eu lieu il y a environ 13,7 milliards d'années.
Pour cette raison, l'astrophysique a fréquemment recours au soutien des modèles théoriques. Autrement dit, il est parfois nécessaire de recourir à des représentations idéalisées des processus d'étude, dont les conséquences peuvent cependant être calculées avec précision grâce aux théories physiques existantes.
Ces conséquences sont précisément (appelées prédictions), qui se comparent aux observations, pour permettre d'établir l'exactitude (ou erreté) des modèles eux-mêmes. Ces modèles permettent parfois des calculs analytiques (c'est-à-dire avec du papier et du stylo), mais dans la plupart des situations, il est utilisé à l'ordinateur. Surtout parce qu'il est capable de permettre des calculs numériques beaucoup plus complexes que les calculs analytiques. Nous parlons ensuite de simulations, qui sont spécialement utilisées en cosmologie.
L'histoire de l'astrophysique
Bien que l'astronomie soit aussi ancienne que l'histoire elle-même, il a été maintenu séparé de l'étude de la physique. Dans la vision aristotélicienne du monde, le monde céleste tendait à la perfection. En fait, il avait la conception des corps dans le ciel comme des sphères parfaites qui se déplaçaient sur des orbites parfaitement circulaires. Tandis que, au contraire, le monde terrestre semblait destiné à l'imperfection; Ces deux royaumes n'étaient pas considérés comme corrélés.
Aristarco di Samo (vers 310-250 avant JC) a d'abord soutenu la théorie qui disait que les mouvements des corps célestes pourraient s'expliquer en supposant que la terre et toutes les autres planètes du système solaire orbitent autour du soleil. Malheureusement, dans le monde géocentrique de l'époque, la théorie héliocentrique d'Aristarco a été jugée absurde et hérétique. Pendant des siècles, la vision apparente due au bon sens que le soleil et les autres planètes ont tourné autour de la Terre étaient presque considérés comme incontestables jusqu'au développement de l'éliocentrisme copernican au XVIe siècle.
Cela était dû à la domination du modèle géocentrique développé par Tolomeo (83-161 Ca. DC). Cet astronome hellénisé de l'Égypte Romano a écrit un traité, Almagesto, où il a parlé de sa théorie géocentrique.
Les premières contradictions scientifiques à la théorie géocentrique
Par la suite, l'héliocentrisme a été revisité par Niccolò Copernico au XVIe siècle. Puis ce fut le tour de Galileo Galilei qui a découvert les quatre lunes les plus brillantes de Jupiter en 1609. Et documenta leurs orbites par rapport à cette planète, contredisant le dogme géocentrique de l'Église catholique de l'époque. Échappez aux pénalités graves fournies uniquement dans le fait de faire valoir que son astronomie était une œuvre mathématique, pas de philosophie naturelle (physique), et donc purement abstraite.
Après avoir déclenché le modèle géocentrique, l'innovation et les progrès scientifiques ont fait le reste. Faisant ainsi les premières lois et théories présentées.
L'avènement de l'innovation et des théories astrophysiques
Premièrement, seules les règles empiriques ont été découvertes, comme les lois de Kepler sur le mouvement planétaire, au début du XVIIe siècle. Après ce siècle, Isaac Newton a comblé les lacunes entre les lois de la dynamique de Kepler et de Galileo. En fait, il a découvert que les mêmes lois régulant la dynamique des objets sur terre régulent le mouvement des planètes et de la lune. Il a ensuite émis l'hypothèse de la mécanique céleste, de l'application de la gravité newtonienne et des lois de Newton pour expliquer les lois de Kepler sur le mouvement planétaire, ont été la première unification de la physique et de l'astronomie.
À la fin du XIXe siècle, il a été découvert qu'en décomposant la lumière du soleil, une multitude de lignes spectrales pouvaient être observées (régions où il y avait peu ou pas de lumière). Les expériences avec des gaz chauds ont montré que les mêmes lignes peuvent être observées dans les gaz. De cette façon, il a été prouvé que les éléments chimiques trouvés au soleil (principalement l'hydrogène) ont également été trouvés sur Terre.
En vérité, l'élément Elio a été le premier découvert dans le spectre du soleil et seulement plus tard sur Terre, d'où son nom. Au cours du XXe siècle, la spectroscopie (l'étude de ces lignes spectrales) a progressé. En particulier en conséquence de l'avènement de la physique quantique qui était nécessaire pour comprendre les observations astronomiques et les expériences.
