Quelles sont les expériences de physique?
Les expériences de physique sont utilisées pour observer des phénomènes physiques dans des situations contrôlées afin de discerner des informations sur le fonctionnement de l'univers. Certaines expériences de physique ont été menées à de nombreuses reprises et sont utilisées à des fins éducatives, alors que d’autres sont en cours de réalisation pour la première fois et cherchent à découvrir plus d’informations sur la nature de l’univers. Une grande partie de la physique moderne ne concerne que des équations mathématiques invérifiables, mais le domaine de la physique expérimentale fait partie intégrante du vaste domaine de la physique.
Les étudiants en physique du début du lycée à toutes les étapes de leurs études mènent régulièrement des expériences de physique. Au lycée, les expériences servent généralement à démontrer et à prouver des principes physiques simples aux élèves. Ils traitent généralement de sujets généraux tels que la gravité ou le mouvement de rotation. Les autres sujets fréquemment abordés sont l’électricité et le mouvement des fluides.
Au collège, la plupart des cours de physique en classe sont couplés à des laboratoires de physique. Dans ces cours de laboratoire, les étudiants effectuent un large éventail d’expériences de physique qui correspondent aux sujets appris en classe. De manière générale, ces matières sont plus avancées que celles enseignées dans les cours du secondaire. Les expériences sont donc plus rigoureuses et plus avancées. Ils couvrent des sujets similaires à ceux enseignés au lycée, mais ils ont beaucoup plus de profondeur.
Les physiciens ont théorisé et travaillé pour faire un modèle mathématique de l'univers depuis très longtemps. Les explications mathématiques proposées pour les phénomènes physiques ont tendance à attendre des décennies avant que les scientifiques ne soient en mesure de les vérifier de manière expérimentale. Par exemple, Einstein développa ses théories de la relativité restreinte et de la relativité générale en 1906 et 1916, respectivement. Bien que certaines parties de ces théories aient été vérifiées expérimentalement, il en existe encore des aspects qui n'existent que sous la forme d'équations mathématiques.
Il est de plus en plus coûteux de mener des expériences de physique efficaces, car les sujets d'étude sont généralement très petits ou incroyablement volumineux. Par exemple, le Grand collisionneur de hadrons a été construit pour prouver l’existence de la particule de Higgs-Boson en entrant en collision avec d’autres particules extrêmement petites et en examinant les résultats de la collision. Le coût du collisionneur, avant même de prendre en compte l'énorme quantité d'énergie requise pour le faire fonctionner, est de l'ordre de milliards de dollars américains.
Le grand collisionneur de hadrons, malgré son coût, est un excellent exemple de ce qu'est exactement une expérience de physique. Son but est de faire entrer en collision des particules et d'observer ce qui résulte de la collision. Il le fait dans des conditions très contrôlées: tout l'appareil est maintenu à une température spécifique et les particules sont accélérées à des vitesses très spécifiques. Comme dans d'autres expériences scientifiques, le Grand collisionneur de hadrons permet aux scientifiques d'observer un phénomène naturel dans des circonstances contrôlées. Ils peuvent tirer leurs propres conclusions de ce qu'ils observent.