Cours 1: Grandes forces fondamentales de l'univers

Question 1

Quel événement a formé notre Univers grâce aux 4 forces fondamentales?

Answer 1

Big Bang

Question 2

Quelle force fondamentale régit la dynamique des corps de l’infiniment grand et sur Terre? Comment?

Answer 2

Gravitationnelle par attraction entre les masses

Question 3

Quelle force fondamentale régit l’infiniment petit de l’atome et de la molécule? Comment?

Answer 3

Électromagnétique par interaction entre les particules chargées

Question 4

Quelles sont les 2 composantes de la force électromagnétique?

Answer 4

• Électrique

- Magnétique

Question 5

Qu’est-ce qui régit l’attraction ou répulsion de la force électromagnétique?

Answer 5

Signes de charges

Question 6

De quels phénomènes est responsable la force électromagnétique (4)?

Answer 6

• Lumière
• Électricité
• Magnétisme
• Liens chimiques

Question 7

Pour quel processus la force nucléaire faible est-elle importante?

Answer 7

Fusion nucléaire (ex: au cœur du Soleil)

Question 8

De quoi est composée la matière (2)?

Answer 8

• Atomes

- Vide

Question 9

Comment peut-on évaluer la grandeur de la force nucléaire forte?

Answer 9

Mesurer l’énergie nécessaire à arracher un nucléon du noyau.

Question 10

Donner 4 exemples de manifestation de la force gravitationnelle au quotidien.

Answer 10

• Marées
• Orbites des planètes
• Objets terrestres au sol
• Sphéricité des corps célestes

Question 11

Quels sont les bosons vecteurs de la force électromagnétique?

Answer 11

Photons

Question 12

Par quelles forces fondamentales notre monde matériel est-il perméable; les plus présentes au quotidien (2)?

Answer 12

• Gravitationnelle

- Électromagnétique

Question 13

Quelle force fondamentale agit sur nos rythmes biologiques et sur quels organes agit-elle (2)?

Answer 13

Gravitationnelle

• Tractus rétino-hypothalamique (horloge biologique)
• Glande pinéale (régularise rythme biologique)

Question 14

Sur quels événements astraux la force gravitationnelle a-t’elle un impact (2)?

Answer 14

• Alternance des jours/nuits

- Alternances des saisons

Question 15

Donner 4 conséquences de la force de pesanteur.

Answer 15

• Pression
• Frottements
• Chute des corps
• Énergie potentielle

Question 16

Quels sens nous permettent de bénéficier de l’action de la force de pesanteur (4)?

Answer 16

• Équilibre
• Terminaisons nerveuses (toucher)
• Sensibilité aux ondes de chocs
• Ouïe

Question 17

Qu’apporta l’existence des rayons UV (force électromagnétique) chez les humains?

Answer 17

Développer une pigmentation le protégeant des effets néfastes su Soleil.

Question 18

Quelles sont les 2 sources naturelles de radiations nucléaires?

Answer 18

• Provient des processus de nucléosynthèse au cœur des étoiles
• Radioactivité de la croûte et du manteau terrestre

Question 19

De quels phénomènes la radioactivité extérieure à la Terre est-elle à l’origine (2)?

Answer 19

• Rayonnements solaires

- Rayonnements cosmiques

Question 20

Que produit la source de radioactivité terrestre?

Answer 20

La majeure partie du flux de chaleur, dont une partie est évacuée à l’extérieur.

Question 21

Quelle théorie décrit les interaction entre particules élémentaires?

Answer 21

Théorie quantique des champs

Question 22

Pour quelles forces fondamentales Einstein tentait d’élaborer sa théorie commune/unificatrice (2)?

Answer 22

• Gravitationnelle

- Électromagnétique

Question 23

Que permettrait la découverte physique du boson de Higgs?

Answer 23

Mieux comprendre pourquoi les particules ont la masse qui leur est propre.

Question 24

Qu’est-ce que l’ICHEP2012?

Answer 24

Plus grande conférence de physique des particules, ouverte à Melbourne le 4 juillet 2012.

Question 25

Quelles sont les 2 approches de l’unification des forces fondamentales et leurs définitions?

Answer 25

• Synthétique: Interactions observables ne sont que des aspects différents d’une seule et même force et origine.
• Historique: Interactions unifiées à la naissance de l’Univers mais différenciés depuis lors.

Question 26

Qu’est-ce que la constante d’Avogadro?

Answer 26

Chiffre équivalent à une mole d’atome: 6*10^23.

Question 27

Où est concentrée toute la masse d’un atome?

Answer 27

Noyau (protons+neutrons)

Question 28

Qu’est-ce que le numéro atomique Z et la masse atomique A?

Answer 28

• Z: Nombre de protons

- A: Masse du noyau (protons+neutrons)

Question 29

Que sont des isotopes?

Answer 29

Atomes ayant le même nombre de protons mais pas le même nombre de neutrons.

Question 30

Qu’est-ce qu’un atome électriquement neutre?

Answer 30

Atome ayant autant de protons que d’électrons (Z = nb d’électrons)

Question 31

Par quel phénomène se traduit la statistique de Fermi-Dirac et le principe d’exclusion de Pauli chez les fermions?

Answer 31

Deux particules identiques ne peuvent coexister dans le même état quantique (énergie).

Question 32

Quelles sont les conséquences de la statistique de Fermi-Dirac et le principe d’exclusion de Pauli chez les fermions?

Answer 32

• Cohésion de la matière
• Impénétrabilité de la matière

La matière ne peut pas imploser.

Question 33

Comment agissent les quarks en nombre pair et impair (2)?

Answer 33

• Pair: Bosons

- Impair: Fermions

Question 34

Qu’est-ce que la théorie de Chromodynamique quantique?

Answer 34

Quarks possèdent un autre nombre quantique nommé charge de couleur (rouge, vert et bleu) pouvant changer de couleur en échangeant un gluon.

Question 35

Qui est Murray Gell-Mann?

Answer 35

Père de la théorie des quarks