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  • Les propriétés fondamentales de l’Univers

    Posté le 24 septembre 2011

    Si l’on veut décrire de manière simple l’Univers tel que nous le connaissons, on peut dire qu’il consiste en quelques éléments qui nous sont familiers.

    Passons ces éléments en revue :

    Espace

    C’est une représentation en 3 dimensions de tout ce que nous observons. L’Espace permet aux objets de s’étendre sur les dimensions gauche/droite, haut/bas et avant/arrière.

    Temps

    Le Temps est la 4ème dimension. Dans notre vie quotidienne, le temps est ce qui nous permet de mesurer la succession des évènements dans l’Espace mais c’est beaucoup plus que ça en réalité. Nous utilisons le temps comme un outil mais il est essentiel pour notre existence physique. L’Espace et le Temps, lorsqu’ils sont utilisés pour décrire des évènements, ne peuvent être séparés. Ils sont intrinsèquement liés. Avoir l’un sans l’autre n’a aucun sens dans notre monde physique. Cette dépendance mutuelle est appelée le continuum espace-temps. Dans cet Espace-Temps il n’y a pas de temps universel : c’est la fin de la notion de simultanéité.

    Matière

    Dans sa définition la plus fondamentale, la matière est ce qui occupe l’espace. Tout objet que vous pouvez voir, toucher ou bouger en lui appliquant une force. Elle est constituée de millions de milliards d’atomes. Pour comprendre la matière, regardons l’atome. Il est maintenant accepté que les atomes sont constitués de 3 particules appelées neutrons, protons et électrons. Les neutrons (sans charge) et les protons (charge positive) se trouvent dans le noyau atomique et les électrons (charge négative) entourent le noyau. Les atomes sont organisés en fonction de leur nombre de protons dans le tableau périodique des éléments.

    Mouvement

    Tout ce qui change de position dans l’Espace est dit en mouvement.

    Masse

    La masse est généralement définie comme la quantité de matière contenue dans un objet (le nombre total de particules subatomiques de cet objet). Si vous multipliez la masse d’un objet par l’attraction gravitationnelle qu’il subit vous obtenez son poids.

    En physique, la masse est définie comme la quantité de force nécessaire pour accélérer un objet. Elle est étroitement liée à l’énergie. Si un corps en mouvement mesure sa propre masse, elle sera identique à celle au repos. Mais si un observateur mesure ce corps en mouvement, il constatera un accroissement de masse lors d’une accélération de ce corps. C’est ce qu’on appelle la masse relativiste. Il est important de noter qu’on a cessé d’utiliser le concept de masse en physique pour n’utiliser que le concept d’énergie.

    Energie

    L’énergie est la mesure de la capacité d’un système à effectuer un « travail ». Elle existe sous plusieurs formes (potentielle, cinétique, etc). La loi de conservation de l’énergie nous dit que l’énergie ne peut ni être créée ni être détruite; elle peut seulement être convertie d’une forme à une autre. Ces formes séparées d’énergie ne sont pas conservées, mais la quantité totale d’énergie est conservée.

    Si vous laissez tomber une balle de tennis, la balle possède une énergie cinétique à partir du moment où elle commence à bouger. Juste avant de tomber, la balle possède de l’énergie potentielle. Dès que la balle entre en mouvement, son énergie potentielle se transforme en énergie cinétique. Lorsque la balle touche le sol, une partie de son énergie est convertie en chaleur. L’énergie totale du système est la même à chaque étape de ce scénario.

    Lumière

    La lumière est une forme d’énergie qui se comporte à la fois comme une particule (elle est composée d’unités appelées quanta) et comme une onde (phénomène de diffraction).

    Les quanta de lumière (photons) sont produits lorsqu’un électron émet de l’énergie. La lumière est une des formes du rayonnement électromagnétique. Toutes les formes de rayonnement électromagnétiques sont classées sur le spectre électromagnétique en fonction du nombre d’oscillations par secondes (fréquence) que subissent leurs champs électriques et magnétiques. La couleur violette correspond à la plus haute fréquence de la lumière visible tandis que la couleur rouge correspond à la plus basse. Plus la fréquence est élevée, plus l’énergie est importante.

    D’après HowStuffWorks

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