Définitions Scientifiques

Astrophysique

L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et l'étude des propriétés des objets de l'univers (étoiles, planètes, galaxies, milieu interstellaire par exemple), comme leur luminosité, leur densité, leur température et leur composition chimique.


Astronomie

L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques.


Cosmologie

La cosmologie est la branche de l'astrophysique qui étudie l'Univers en tant que système physique.


Principe de relativité – Relativité Générale

Le principe de relativité, affirme que les lois physiques s'expriment de manière identique dans tous les référentiels inertiels.

Une généralisation à la base de la relativité générale, et appelée principe de covariance ou principe de relativité générale, affirme que les lois physiques s'expriment de manière identique dans tous les référentiels (inertiels ou non). On dit alors que les lois sont « covariantes ».

La relativité générale est d'abord une généralisation aux référentiels accélérés des principes de la théorie de la relativité restreinte.

 

Elle apporte cependant de plus une nouvelle conception de l'espace et du temps, dans laquelle la gravitation devient une propriété géométrique de l'espace-temps.

 

En d'autres termes, la géométrie de l'espace-temps dépend de la distribution des masses et, du fait de l'équivalence masse-énergie, des flux d'énergie.


Atome

Constituant fondamental de la matière. Un corps constitué d'atomes de même espèce est appelé corps simple ou élément chimique.

Composition:
- un noyau de nucléons : protons et neutrons concentrant pratiquement toute la masse de l'atome,
- des électrons minuscules, orbitant très loin du noyau.

Taille de l'atome: de l'ordre de 10-10 m

Le plus petit atome est celui d'hydrogène: 1 seul proton, 1 électron.


Mécanique quantique

La mécanique quantique est la théorie mathématique et physique décrivant la structure et l'évolution dans le temps et l'espace des phénomènes physiques à l'échelle de l'atome et en dessous.

 

Elle a été découverte lorsque les physiciens ont voulu décrire le comportement des atomes et les échanges d'énergie entre la lumière et la matière à cette échelle et dans tous les détails.


Électromagnétisme

Domaine des sciences lié à l'étude des charges électriques en mouvement relatif les unes par rapport aux autres, du champ électrique et du champ magnétique réunis dans le concept de champ électromagnétique.


Gravité

Loi physique expliquant l'attraction terrestre des corps


Expansion de l'Univers

En cosmologie, l'expansion de l'Univers est le nom du phénomène qui voit à grande échelle les galaxies s'éloigner les unes des autres. Cet écartement mutuel, que l'on pourrait prendre pour un mouvement des galaxies dans l'espace, s'interprète en réalité par un gonflement de l'espace lui-même, les objets célestes étant de ce fait amenés à s'éloigner les uns des autres. À plus petite échelle, l'expansion n'affecte pas la taille des objets.


E=mc²

L'équation E=mc2 a été formulée en 1905 par Albert Einstein dans le cadre de la relativité restreinte. Elle signifie qu'une particule isolée de masse possède, du fait de cette masse, une énergie E, appelée énergie de masse donnée par le produit de m par le carré de la vitesse de la lumière.

  • Energie = Masse x vitesse de la lumière au carré

Les trous noirs

En astrophysique, un trou noir est un objet massif dont le champ gravitationnel est si intense qu’il empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper. De tels objets n’émettent donc pas de lumière et sont alors noirs. Les trous noirs sont décrits par la théorie de la relativité générale. Ils ne sont pas directement observables, mais plusieurs techniques d’observation indirecte dans différentes longueurs d’ondes ont été mises au point et permettent d’étudier les phénomènes qu’ils induisent sur leur environnement. En particulier, la matière qui est happée par un trou noir est chauffée à des températures considérables avant d'être engloutie et émet de ce fait une quantité importante de rayons X. Ainsi, même si un trou noir n'émet pas lui-même de rayonnement, il peut néanmoins être détectable par son action sur son environnement.


Les trous de verre

Un trou de verre est un « tunnel » reliant un trou noir et un trou blanc.

À partir des équations de la relativité générale, en 1935, Einstein et Rosen découvraient que les singularités de l'espace-temps formaient en réalité des puits gravitationnels de densité et de courbure d'espace-temps infinis. Cette singularité gravitationnelle fut reprise plus tard pour illustrer la géométrie des trous noirs.

Un trou blanc, aussi appelé fontaine blanche, est le symétrique d’un trou noir. Au lieu d’aspirer toute matière, le trou blanc l’expulse et serait alimenté par un trou noir.

Les trous de ver et les trous blancs sont des concepts purement théoriques : l'existence ou la formation physique de tels objets dans l'Univers sont restés non vérifiés.


La vitesse de la lumière

La vitesse de la lumière dans le vide, notée c, est une constante physique, et donc un invariant relativiste. Elle a été fixée à 299 792 458 m/s en 1983 par le Bureau international des poids et mesures (cette valeur définissant ainsi le mètre).


Théorie des cordes

La théorie des cordes est l'une des voies envisagées pour régler une des questions majeures de la physique théorique : fournir une description de la gravité quantique c'est-à-dire l'unification de la mécanique quantique (inévitable pour décrire la physique aux petites échelles) et de la théorie de la relativité générale (nécessaire pour décrire la gravitation de manière relativiste).






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