Ralph de Laer Kronig (1904-1995) professeurs de physique théorique (La physique théorique est la branche de la physique qui étudie l’aspect théorique des lois physiques et en...) en 1928 à l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche),...) technique Delft, Pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de...) Bas.

La physique théorique est la branche de la physique qui étudie l’aspect théorique des lois physiques et en développe le formalisme mathématique (Les mathématiques désignent la science du vrai et du faux en général. C'est-à-dire qu'elle ne s'attache pas à dire ce...).

Elle constitue un champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) d'études intermédiaire entre la physique expérimentale (La physique expérimentale a pour but d'éprouver la valeur de vérité des théories physiques. La création d'un...) et les mathématiques, et a souvent contribué au développement de l’une comme l’autre.

La physique théorique ne doit pas être confondue avec la physique mathématique, cette branche des mathématiques qui se propose de rendre entièrement rigoureux les énoncés souvent vagues des théoriciens^[1].

Théories et modèles

La physique théorique essaie de décrire le monde (Le mot monde peut désigner :) en réalisant des modèles de la réalité, utilisé afin de rationnaliser, d'expliquer et de prédire des phénomènes physiques à travers une « théorie physique ». Il y a en physique trois types de théories : des théories fondamentales, des théories proposées mais non validées, et des théories marginales (mauvaise traduction de « mainstream theories, proposed theories and fringe theories »).

Certaines théories physiques sont confirmées par l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide...) alors que d'autres ne le sont pas. Une théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage...) physique est un modèle d'évènements physiques et ne peut pas être prouvée à partir d'axiomes de base; en cela une théorie physique diffère d'un théorème (Un théorème est une proposition qui peut être mathématiquement démontrée, c'est-à-dire une assertion qui peut être...) mathématique. Les théories physiques modélisent la réalité et sont à la fois un reflet des observations, et une source de prédiction d'observations nouvelles.

Les théories physiques peuvent être acceptées lorsqu'elles permettent à la fois de faire des prédictions correctes et d'éviter de faire des prédictions erronées. Les théories physiques les plus simples sont le plus souvent préférées à celles qui sont complexes, conformément à la règle connue sous le nom de « rasoir d'Ockham ». Les théories physiques le plus susceptibles d'acception sont celles qui relient une grande quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre...) de phénomènes. Le processus de test d'une théorie physique fait partie de la méthode scientifique (On appelle méthode scientifique l'ensemble des canons guidant ou devant guider le processus de production des...).

Quelques théories

Le tableau (Tableau peut avoir plusieurs sens suivant le contexte employé :) ci-dessous rassemble des théories qui n'ont pas (encore) été contredites. Les théories communément acceptées sont en vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde comprise entre 490 et 570...), les théories spéculatives sont en beige. Elles sont classées par date. Il faut bien noter que deux théories communément acceptées peuvent donner des résultats différents : par exemple, la mécanique newtonienne (La mécanique newtonienne est une branche de la physique. Depuis les travaux d'Albert Einstein, elle est souvent...) sera moins précise que la théorie de la relativité générale (La relativité générale est une théorie relativiste de la gravitation. Dans ce cadre, la présence d'une masse déforme...) en cosmologie (La cosmologie est la branche de l'astrophysique qui étudie l'Univers en tant que système physique.). Chaque théorie a son propre domaine d'application (ainsi, la relativité restreinte (On nomme relativité restreinte une première version de la théorie de la relativité, émise en 1905 par Albert Einstein,...) permet d'étendre ce domaine aux vitesses proches de la vitesse (La vitesse est une grandeur physique qui permet d'évaluer l'évolution d'une quantité en fonction du temps.) de la lumière).

Notons enfin qu'on appelle :

• Une théorie du Tout une théorie qui décrit tous les phénomènes physiques.
• Une gravité quantique (La gravité quantique est la branche de la physique théorique tentant d'unifier la mécanique quantique et la relativité...) une théorie qui rassemble la théorie de la relativité générale et la mécanique quantique.
• Une théorie de jauge ( En tant qu'instrument de mesure : Une jauge est un instrument de mesure. On trouve par exemple : ...) une théorie basée sur un ou des groupes de symétries agissant en chaque point (Graphie) de l'univers séparément.

Divers

La position particulière de la physique théorique à la croisée (Croisée peut désigner :) des mathématiques et de la physique a conduit le mathématicien français Souriau à en proposer cette définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les...) amusante :

Bibliographie

• Pierre Duhem ; La théorie physique - Son objet, sa structure, (2ème édition - 1914). Réédité par la Librairie philosophique J. Vrin (1981), ISBN 2-7116-0221-4.