FACULTÉ DES ARTS ET DES SCIENCES

DÉPARTEMENT DE PHYSIQUE

Sigle du cours : PHY 3012                                             Nombre de crédits : 3

Titre du cours : Évolution des concepts en physique       Semestre : Automne 2012

Professeur : Normand Mousseau                      Courriel : normand.mousseau@umontreal.ca

Bureau : A-436, pavillon Roger-Gaudry                                Téléphone : 514-343-6614

Site internet : htt://www.phys.umontreal.ca/~mousseau

But du cours

Ce cours de niveau 3000 s’adresse aux étudiants en physique disposant déjà d’une base significative de connaissances dans les principaux domaines de la physique. En s’appuyant sur ces connaissances, son objectif est d’exposer l’évolution de notre compréhension du monde qui nous entoure, plus particulièrement des domaines et des concepts reliés à la physique depuis les temps préhistoriques jusqu’à aujourd’hui. La structure du cours privilégie l’histoire par sous-domaines de la physique, ce qui permet d’éviter de se perdre dans les méandres des questions et de montrer comment les idées se sont transformées au cours des siècles. Si ce cours mettra en lumière les contributions remarquables de chercheurs particuliers, l’emphase est mise avant tout sur les concepts qui ont permis de séparer ou d’unifier des phénomènes physiques via la définition de nouvelles lois et disciplines. 

Évaluation et barème

Ce cours étant de nature très différentes de la plupart des autres cours au premier cycle, il n’y a pas d’examen. L’évaluation se fait sur deux composantes de l’apprentissage:

• Trois essais de 1000 mots dont la préparation se déroulera  en classe les semaines numéro : 3 (19 octobre), 7 (16 novembre),  et 10 (7 décembre). Le thème de l’essai sera énoncé au début du cours et sera associé au matériel de lecture vu durant les semaines précédentes et vous disposerez alors d’une heure pour préparer un plan détaillé de l’essai dont vous me donnerez une copie. Vous devrez alors remettre l’essai final, qui devra coller de très près au plan, au cours suivant.  Ces essais comptent chacun pour 15 %  de la note finale, pour un total de 45 %.  
• Un travail de recherche majeur portant sur l’évolution et l’histoire d’un concept en physique qui vous intéresse plus particulièrement. L’évaluation inclut une rencontre avec mois pour discuter du concept (5 %) ainsi que du travail lui-même ( 50 %) qui doit être déposé, au plus tard, le 21 décembre. 

Le plagiat à l’Université de Montréal est sanctionné par le Règlement disciplinaire sur la fraude et le plagiat concernant les étudiants. Pour plus d’informations, voir le site www.integrite.umontreal.ca .

Contenu

La structure du cours se présente de la façon suivante:

1. Généralités

2. Le début de la science — de la préhistoire à l’Antiquité

3. Comprendre la matière — des grecs anciens au modèle de Bohr

4. Notre place dans l’Univers — la cosmologie

5. Mouvement et force — la mécanique des objets 

6. Énergie et travail — la thermodynamique et la physique statistique

7. La lumière — l’optique

8. Le début de l’unification — Électricité et magnétisme

9. La mécanique quantique  — de Planck à Brassard

10. La grande unification 

11. La place des sciences dans le savoir universel

Dates importantes

31 octobre : date limite pour le choix du thème du travail majeur

23 novembre : date limite pour la rencontre et l’approbation du plan du travail majeur

21 décembre : remise du travail majeur

Matériel pédagogique

Une recueil de textes est disponible pour ce cours et est en vente au G-307.  Ces textes couvrent des aspects essentiels du cours et sont l’objet, en partie, des mini-tests et des essais.

Je distribuerai également, au début de chaque cours, s’il y  lieu, une copie papier des diapositives PowerPoint qui seront projetées en classe.

Références

Les livres suivants sont disponibles à la réserve de la Bibliothèque de physique:

• Ronan, Histoire mondiale des sciences, Seuil. Un petit livre peu coûteux qui offre un excellent complément au matériel du cours. 
• Gingras, Keating & Limoges, Du scribe au savant: Les porteurs du savoir de l’Antiquité à la révolution industrielle, Boréal.
• Segrè, From Falling Bodies to Radio Waves: Classical Physicists and Their Discoveries, Freeman.
• Segrè, From X-Ray to Quarks: Modern Physicists and Their Discoveries, Freeman. Ces deux livres pourraient vous aider à identifier le thème de vos projets de recherche.
• Einstein & Infeld, L’évolution des idées en physique, Flammarion. Un classique, que l’on lit toujours avec beaucoup de plaisir.

Deux autres sont aussi utiles:

• Baudet, Penser le monde: Une histoire de la physique jusqu’en 1900, Vuibert. Un livre récent dont le contenu recoupe celui de ce cours.
• Gamow, The Great Physicists from Galileo to Einstein, Dover. Un excellent livre qui couvre une partie importante de la physique moderne.

De nombreux autres livres portant sur l’histoire générale de la physique, des périodes particulières et la vie de certains scientifiques sont disponibles à la bibliothèque de physique et à celle des lettres et sciences humaines. L’internet peut aussi être une source utile d’information, à condition de savoir l’utiliser avec discernement. Finalement, des revues de vulgarisation scientifique telles que La Recherche et Scientifique American publient régulièrement des articles   portant sur l’histoire de la physique et l’évolution des concepts.