Rupture et

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Rupture et
Continuité

• Présenté par
• Farran, Batoul
• Khairallah, Mazen
• Koleilat, Mohamed Omar
• Nasr, Ramsey

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Sommaire

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

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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.

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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.

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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 mv2 , 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 m0/v1-(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, 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.

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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) 1.5.108J 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/v1-(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.

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• 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.

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

• Quand un électron reçoit une certaine quantité
  dénergie, il change de niveau fondamental.

Etat excité
Apport dune plus grande énergie
0 ev
Apport dune certaine énergie
-3,2 ev
Electron
Niveau fondamental
-13,6 ev
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Conclusion

• 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.