La physique
Chapitre 1. Etymologie au cours des siècles
Chapitre 2. Théorie et expérience
Chapitre 3. Modélisation et réel
Chapitre 4. Technique et physique
Chapitre 5. La physique et les autres sciences
Chapitre 6. Principales théories
Chapitre 7. Pour en savoir plus ...
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Chapitre 2. Théorie et expérience

Les physiciens observent, mesurent et modélisent le comportement et les interactions de la matière à travers l'espace et le temps (définis comme « phénomènes physiques »).

Une théorie ou un modèle est un ensemble conceptuel formalisé mathématiquement, dans lequel des paramètres physiques qu'on suppose indépendants (charge, énergie et temps, par exemple) sont exprimés sous forme de variables (q, E et t) et mesurés avec des unités appropriées (coulomb, joule et seconde). La théorie relie ces variables par une ou plusieurs équations (par exemple, E=mc²). Ces relations permettent de prédire de façon quantitative le résultat d'expériences.

Une expérience est un protocole matériel permettant de mesurer certains phénomènes dont la théorie donne une représentation conceptuelle. Il est illusoire d'isoler une expérience de la théorie associée.

Inversement, des expériences nouvelles ne coïncidant pas avec la théorie peuvent, ou bien remettre en cause la théorie ou bien pousser la théorie et le modèle à intégrer de nouveaux éléments.

La découverte de Neptune en est un bon exemple. Les astronomes ont d'abord pu mesurer la trajectoire d'Uranus. Or, la théorie de Newton donnait une trajectoire différente de celle constatée. Pour maintenir la théorie, Urbain Le Verrier et, indépendamment, John Adams postulèrent l'existence d'une nouvelle planète, et d'après cette hypothèse prédirent sa position, ce qui fut avéré après une seconde expérience qui consista à braquer un télescope à l'endroit annoncé.

Il est clair que l'interprétation de la première expérience est tributaire de la théorie, et la seconde n'aurait jamais pu avoir lieu sans cette même théorie et son calcul.

Neptune par la sonde Voyager 2 en 1989

Neptune photographiée par la sonde Voyager 2 durant l'été 1989

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