Dualité onde-particule

Un trou noir est une région de l'espace-temps où la gravité est si forte que rien – ni les particules ni même la lumière – ne peut s'en échapper. La limite de cette région est appelée l'horizon des événements. Prédit par la relativité générale comme solution aux équations de champ, un trou noir résulte de l'effondrement gravitationnel complet d'une étoile massive.

La relativité générale prédit que la trajectoire de la lumière est déviée par la gravité. Lorsque la lumière d'une source lointaine passe devant un objet massif comme une galaxie ou une étoile, sa trajectoire est déviée. Ce phénomène, appelé lentille gravitationnelle, peut amplifier, déformer ou créer de multiples images de la source d'arrière-plan, agissant comme un télescope cosmique pour observer l'univers lointain.

Les réactions redox complexes peuvent être équilibrées grâce à la méthode des demi-réactions. La réaction globale est divisée en deux demi-réactions distinctes : une pour l'oxydation et une pour la réduction. Chaque demi-réaction est équilibrée indépendamment en termes d'atomes et de charges, souvent par l'ajout de H+, OH- et H₂O dans des solutions aqueuses. Enfin, les nombres d'électrons sont égalisés et les demi-réactions sont combinées.

Il s'agit d'une équation fondamentale de la mécanique quantique qui décrit comment l'état quantique d'un système physique évolue dans le temps. Il s'agit d'une équation différentielle partielle linéaire pour la fonction d'onde, [latex]\Psi(x, t)[/latex]. La version dépendant du temps est [latex]i\hbar\frac{\partial}{\partial t}\Psi = \hat{H}\Psi[/latex], où [latex]\hat{H}[/latex] est l'opérateur hamiltonien, représentant l'énergie totale du système.

La thixotropie et la rhéopexie décrivent les variations de viscosité en fonction du temps. La viscosité d'un fluide thixotrope diminue avec le temps sous contrainte de cisaillement constante (par exemple, le yaourt devient plus liquide lorsqu'on le remue). La viscosité d'un fluide rhéopectique (ou antithixotrope) augmente avec le temps sous contrainte de cisaillement constante (par exemple, certains lubrifiants). Ces effets sont réversibles ; le fluide revient à son état initial après une période de repos.

Phénomène de mécanique quantique où une fonction d'onde peut se propager à travers une barrière d'énergie potentielle. Classiquement, une particule qui n'a pas l'énergie suffisante pour franchir une barrière est réfléchie. Toutefois, en raison de la nature ondulatoire des particules, il existe une probabilité non nulle que la particule apparaisse de l'autre côté de la barrière, en la traversant effectivement par un "tunnel".

Les équations du champ d'Einstein (EFE) sont un ensemble de dix équations aux dérivées partielles couplées et non linéaires qui constituent le cœur de la relativité générale. Elles décrivent l'interaction fondamentale de la gravitation qui résulte de la courbure de l'espace-temps par la matière et l'énergie. L'équation s'écrit de manière concise [latex]G_{\mu\nu} + \Lambda g_{\mu\nu} = \frac{8\pi G}{c^4} T_{\mu\nu}[/latex], reliant la géométrie de l'espace-temps à son contenu en énergie-momentum.

La relativité générale prédit qu'un objet massif en rotation devrait « entraîner » l'espace-temps avec lui, un phénomène connu sous le nom de « traînement de cadre » ou effet Lense-Thirring. Cela signifie qu'un gyroscope en orbite autour du corps en rotation précédera, non pas à cause d'un couple appliqué, mais parce que l'espace-temps lui-même est tordu par la rotation du corps.

Les réactions d'oxydoréduction (réduction-oxydation) impliquent un transfert d'électrons entre espèces chimiques. Une espèce subit une oxydation (perte d'électrons), tandis qu'une autre subit une réduction (gain d'électrons). Ces deux processus se produisent toujours simultanément. L'espèce qui perd des électrons est l'agent réducteur, et celle qui en gagne l'agent oxydant. Ce concept fondamental sous-tend l'électrochimie et de nombreux processus biologiques.

Un plastique de Bingham est un matériau viscoplastique qui se comporte comme un corps rigide à faible contrainte, mais qui s'écoule comme un fluide visqueux à forte contrainte. Il est caractérisé par une limite d'élasticité, [latex]\tau_0[/latex], qui est la contrainte de cisaillement minimale requise pour initier l'écoulement. En dessous de ce seuil, il ne se déforme pas. Les exemples les plus courants sont le dentifrice, la mayonnaise et les boues argileuses.

La rhéofluidification, ou pseudoplasticité, est un comportement non newtonien où la viscosité d'un fluide diminue avec l'augmentation de la contrainte de cisaillement. De nombreuses substances courantes, comme le ketchup ou la peinture, présentent cette propriété. Au repos, elles sont épaisses, mais s'écoulent plus facilement lorsqu'elles sont secouées, mélangées ou étalées. Ce phénomène est souvent modélisé par la loi de puissance d'Ostwald-de Waele.

La statistique quantique modifie la mécanique statistique classique pour tenir compte de l'impossibilité de distinguer des particules identiques. Elle se divise en deux types : la statistique de Fermi-Dirac pour les fermions (particules de spin demi-entier comme les électrons), qui obéissent au principe d'exclusion de Pauli, et la statistique de Bose-Einstein pour les bosons (particules de spin entier comme les photons), qui peuvent occuper le même état quantique. Cette distinction est cruciale à basse température et à haute densité.

Il est impossible de connaître simultanément avec une précision parfaite certaines paires de propriétés physiques complémentaires d'une particule. L'exemple le plus courant est celui de la position [latex]x[/latex] et de la quantité de mouvement [latex]p[/latex]. Le principe stipule que le produit de leurs incertitudes, [latex]\Delta x[/latex] et [latex]\Delta p[/latex], doit être supérieur ou égal à une valeur spécifique : [latex]\Delta x \Delta p \ge \frac{\hbar}{2}[/latex].

Un fluide non newtonien est un fluide dont la viscosité change sous l'effet d'une contrainte de cisaillement appliquée. Contrairement à un fluide newtonien dont la viscosité est constante, ses propriétés d'écoulement ne sont pas décrites par une relation linéaire entre la contrainte de cisaillement ([latex]\tau[/latex]) et le taux de cisaillement ([latex]\dot{gamma}[/latex]). Cette dépendance peut se manifester sous la forme d'un amincissement par cisaillement (la viscosité diminue avec la contrainte) ou d'un épaississement par cisaillement (la viscosité augmente avec la contrainte).