Sciences physiques, l’étude systématique du monde inorganique, par opposition à l’étude du monde organique, qui est la province des sciences biologiques. La science physique est généralement considérée comme composée de quatre grands domaines: l’astronomie, la physique, la chimie et les sciences de la Terre. Chacun d’eux est à son tour divisé en champs et sous-champs. Cet article traite de l’évolution historique — avec l’attention voulue sur la portée, les principales préoccupations et les méthodes — des trois premiers de ces domaines. Les sciences de la Terre sont discutées dans un article séparé.
Qu’est-ce que la science physique?
La science physique est l’étude du monde inorganique. Autrement dit, il n’étudie pas les êtres vivants. (Ceux-ci sont étudiés en sciences biologiques ou de la vie.) Les quatre principales branches des sciences physiques sont l’astronomie, la physique, la chimie et les sciences de la Terre, qui comprennent la météorologie et la géologie.
Quelles sont certaines des sciences physiques?
Parmi les sciences physiques, il y a l’astronomie, qui étudie l’univers au-delà de la Terre; la physique, qui étudie la matière et l’énergie et leurs interactions; la chimie, qui étudie les propriétés des substances et leur évolution; et les sciences de la Terre, qui étudient la Terre elle-même ainsi que son atmosphère et ses eaux.
La biologie est-elle une des sciences physiques ?
Non. La biologie, l’étude des êtres vivants, n’est pas une des sciences physiques. Les sciences physiques n’étudient pas les êtres vivants (bien que les principes et méthodes des sciences physiques soient utilisés en biophysique pour étudier les phénomènes biologiques).
Les mathématiques sont-elles une science physique ?
Bien que les mathématiques soient utilisées dans toutes les sciences physiques, il est souvent débattu de savoir si les mathématiques sont elles-mêmes une science physique. Ceux qui l’incluent en tant que science physique soulignent que les lois physiques peuvent être exprimées en termes mathématiques et que le concept de nombre apparaît dans le comptage des objets physiques. Ceux qui disent que les mathématiques ne sont pas une science physique considèrent les nombres comme des concepts abstraits qui sont utiles pour décrire des groupes d’objets, mais qui ne découlent pas des objets physiques eux-mêmes.
La physique, dans son sens moderne, a été fondée au milieu du XIXe siècle comme une synthèse de plusieurs sciences plus anciennes, à savoir celles de la mécanique, de l’optique, de l’acoustique, de l’électricité, du magnétisme, de la chaleur et des propriétés physiques de la matière. La synthèse était basée en grande partie sur la reconnaissance que les différentes forces de la nature sont liées et sont, en fait, interconversibles parce qu’elles sont des formes d’énergie.
©2007 CERN
La frontière entre la physique et la chimie est quelque peu arbitraire. Telle qu’elle s’est développée au 20ème siècle, la physique s’intéresse à la structure et au comportement des atomes individuels et de leurs composants, tandis que la chimie traite des propriétés et des réactions des molécules. Ces derniers dépendent de l’énergie, en particulier de la chaleur, ainsi que des atomes; il existe donc un lien fort entre physique et chimie. Les chimistes ont tendance à s’intéresser davantage aux propriétés spécifiques des différents éléments et composés, tandis que les physiciens s’intéressent aux propriétés générales partagées par toute la matière. (Voir chimie: Histoire de la chimie.)
L’astronomie est la science de l’univers entier au-delà de la Terre ; elle inclut les propriétés physiques brutes de la Terre, telles que sa masse et sa rotation, dans la mesure où elles interagissent avec d’autres corps du système solaire. Jusqu’au 18ème siècle, les astronomes s’intéressaient principalement au Soleil, à la Lune, aux planètes et aux comètes. Au cours des siècles suivants, cependant, l’étude des étoiles, des galaxies, des nébuleuses et du milieu interstellaire est devenue de plus en plus importante. La mécanique céleste, la science du mouvement des planètes et d’autres objets solides dans le système solaire, a été le premier terrain d’essai des lois du mouvement de Newton et a ainsi aidé à établir les principes fondamentaux de la physique classique (c’est-à-dire avant le 20e siècle). L’astrophysique, l’étude des propriétés physiques des corps célestes, est apparue au cours du 19ème siècle et est étroitement liée à la détermination de la composition chimique de ces corps. Au 20ème siècle, la physique et l’astronomie sont devenues plus intimement liées à travers les théories cosmologiques, en particulier celles basées sur la théorie de la relativité. (Voir astronomie: Histoire de l’astronomie.)