Étudier la physique peut vous aider à développer un esprit scientifique.
La physique nous aide à mieux comprendre le monde dans lequel nous vivons, des atomes à l'univers.

Volume 9 de la série « 10 livres recommandés pour les adolescents », une collection d'ouvrages de sciences humaines destinés aux adolescents.
Il s'agit d'un ouvrage d'introduction à la physique destiné aux adolescents, écrit par le professeur Lee Kang-young du département de didactique de la physique de l'université nationale de Gyeongsang.
Quand on entend le mot « physique », on pense souvent à une matière étudiée uniquement par des personnes intelligentes et brillantes, mais la physique est une discipline qui explore les principes universaux du monde dans lequel nous vivons et qui est étroitement liée à nos vies.
Étudier la physique permet d'acquérir des connaissances fondamentales, comme la raison pour laquelle le ciel est bleu et pourquoi nous divisons les points cardinaux en nord, sud, est et ouest, ainsi que la manière dont sont fabriqués et fonctionnent les ordinateurs et les smartphones que nous utilisons quotidiennement.

Ce livre examine ce qu'est la physique, un domaine qui peut être vague et difficile à comprendre, et présente les connaissances de base que les jeunes doivent acquérir en physique, de la physique classique à la physique moderne.
Ce livre offre une compréhension facile des principaux sujets de la physique, depuis l'importance de la découverte par Galilée des lunes de Jupiter, la loi de la gravitation universelle de Newton et la théorie de la relativité et de la mécanique quantique d'Einstein, qui sont fréquemment abordés dans divers médias.

L'astronomie n'est pas une discipline qui s'est développée simplement pour aiguiser son intellect.
En réalité, l'astronomie s'est développée à des fins pratiques.
Ils fabriquaient des calendriers à utiliser en agriculture, et pour s'y référer en matière de pêche et de navigation.
Pour cultiver la terre, il faut aller au-delà du simple ressenti des saisons et comprendre véritablement leurs règles.
Ainsi, vous saurez quand semer vos graines et conserver votre récolte.
Les pêcheurs doivent savoir quand la marée monte et quand elle descend.
Comme chacun sait, les marées sont étroitement liées au mouvement de la lune.
De plus, contrairement à la terre ferme, il est difficile de déterminer la direction et l'heure lorsqu'on est en mer.
Ainsi, pour les marins, les étoiles étaient de précieux indicateurs de direction.
C’est pourquoi l’astronomie fut l’un des premiers domaines à se développer en ce que nous appelons aujourd’hui la science.
Ainsi, que ce soit à l'Est ou à l'Ouest, dans les sociétés anciennes, les astronomes occupaient des positions importantes dans le pays.

--- p.48

Vous avez probablement un ou deux aimants collés sur votre réfrigérateur à la maison.
Il y aura des aimants décoratifs, ainsi que des aimants publicitaires avec les numéros de téléphone de livraison de restaurants chinois ou de pizzerias.
Maintenant, fixons une pince à cet aimant.
La pince restera fixée à l'aimant sans se détacher.
Nous ne trouvons pas cette situation très étrange.
Il est tout à fait naturel que les pinces collent aux aimants.

Mais réfléchissons attentivement à ce phénomène.
Cela signifie que la force magnétique de l'aimant est plus forte que la force de gravité, ce qui provoque la chute de la pince au sol.
Si la gravité était plus forte, la pince serait tombée au sol.
Ici, la gravité est la gravité terrestre et la force magnétique est la force de l'aimant du réfrigérateur.
La force magnétique de ce petit aimant de réfrigérateur de la pizzeria est donc plus forte que l'attraction gravitationnelle de cette immense planète.
Autrement dit, on peut constater que la gravité est une force très faible comparée à la force magnétique.

--- p.71

En réalité, la théorie de la relativité d'Einstein est double.
L'une est la théorie de la relativité restreinte, qu'Einstein a annoncée en 1905 alors qu'il était diplômé de l'université et travaillait comme examinateur de brevets, et l'autre est la théorie de la relativité générale, qu'il a annoncée en 1915 alors qu'il était professeur à l'université de Berlin.
Que s'est-il passé en seulement dix ans pour qu'Einstein passe du poste d'examinateur à l'office des brevets à celui de professeur à l'université de Berlin, la plus prestigieuse université d'Allemagne ?
--- p.89

Quiconque s'intéresse à la physique a probablement entendu de nombreuses histoires mystérieuses sur la mécanique quantique.
Je parle de choses comme le chat de Schrödinger ou la dualité onde-corpuscule.
Mais si vous étudiez la mécanique quantique à l'université, vous comprendrez ce que je veux dire.
Ainsi, bien que la mécanique quantique soit un savoir particulier, il n'est pas nécessaire de la surdimensionner et d'en faire quelque chose de mystérieux.
Bien sûr, les humains ne comprennent pas encore pleinement la mécanique quantique, et nous explorons encore sa « véritable » signification.
Nous pouvons désormais affirmer que nous connaissons suffisamment la mécanique quantique pour expliquer les atomes, les noyaux et les particules élémentaires.

--- p.119

L'animal le plus célèbre dans le domaine de la mécanique quantique est probablement le chat.
Vous avez probablement déjà entendu parler du « chat de Schrödinger ».
Schrödinger est l'un des scientifiques qui ont créé la mécanique quantique.
Cette histoire est une sorte d'expérience de pensée que Schrödinger a imaginée en discutant avec Einstein de la signification de la mécanique quantique, et elle est devenue incroyablement célèbre car elle illustre de manière très vivante de nombreuses subtilités de la mécanique quantique.
(…) Il y a un chat dans la boîte.
D'une part, il y a les éléments radioactifs.
Les éléments radioactifs sont des éléments qui émettent des radiations au fil du temps en raison de leur désintégration radioactive. Ici, un dispositif est connecté et injecte un gaz toxique dans le boîtier lorsque l'élément radioactif émet des radiations.
Si l'élément radioactif se désintègre, il libérera un gaz toxique qui tuera le chat, mais s'il ne se désintègre pas, le chat survivra.
La survie ou la mort d'un chat dépend donc de la désintégration ou non de l'élément radioactif.

--- p.141

L'heure des satellites est maintenue avec précision grâce aux horloges atomiques dont chaque satellite est équipé.
Cependant, comme le satellite se déplace à une vitesse très élevée, selon la théorie de la relativité restreinte, le temps s'écoule plus lentement pour lui que pour les personnes au sol.
Par ailleurs, les satellites se trouvent à très haute altitude et sont moins affectés par la gravité ; de ce fait, selon la relativité générale, le temps s'écoule plus vite sur les satellites que sur terre.
Bien que ces effets soient suffisamment faibles pour être imperceptibles dans notre vie quotidienne, ils font une différence notable dans un appareil GPS précis ; il faut donc tenir compte des deux effets pour améliorer la précision du positionnement.
Le récepteur GPS que nous utilisons prend donc les données qu'il reçoit des satellites, calcule les effets de la relativité restreinte et générale, calcule l'heure exacte pour chaque satellite et, à partir de là, nous indique notre position exacte.

--- pp.154~155

Dès que la profondeur de l'eau dépasse un certain seuil, la lumière ne peut plus l'atteindre.
Les profondeurs marines sont donc complètement obscures.
Même dans des eaux très claires, la lumière est presque entièrement absorbée au-delà de 100 mètres.
(…)

Ce fait soulève une question très importante pour notre exploration des grands fonds marins.
Car lorsque nous allons dans l'océan en sous-marin, cela signifie qu'une fois une certaine profondeur atteinte, nous ne pouvons plus communiquer par radio.
Le radar utilise également des ondes électromagnétiques, il est donc totalement inutilisable.
Autrement dit, une fois qu'un sous-marin plonge en profondeur, même avec les technologies modernes les plus avancées, il est impossible de le contacter ou de connaître sa position.
N'est-ce pas incroyable ? Même si nous allons sur la Lune, ou même sur Mars, nous pourrons toujours communiquer avec la Terre (même si cela prendra du temps, bien sûr).

--- p.160

L'expérience la plus singulière est celle appelée IceCube, qui se déroule en Antarctique.
Cette expérience vise à observer les neutrinos provenant de l'espace, et sa particularité est qu'elle utilise l'immense étendue de glace de l'Antarctique elle-même comme milieu expérimental.
Nous avons dit précédemment que les neutrinos interagissent rarement avec la matière.
Par conséquent, pour observer les neutrinos, il faut utiliser une grande quantité de matière comme milieu.
IceCube a foré plusieurs trous d'environ deux kilomètres de profondeur dans la glace antarctique et y a placé des capteurs de lumière à intervalles réguliers.
Nous observons donc les neutrinos en détectant la faible lumière émise lorsque des neutrinos provenant de l'espace réagissent avec des électrons ou des noyaux atomiques dans les molécules d'eau qui constituent la glace.
N'est-ce pas incroyable de voir comment les physiciens peuvent utiliser des kilomètres de glace antarctique pour leurs expériences ?
--- pp.216~217

La supraconductivité est un phénomène dans lequel la résistance électrique d'un matériau devient nulle.
Je ne sais pas si c'est si important.
En termes simples, le phénomène de la résistance électrique qui devient nulle est similaire au phénomène de la friction qui devient nulle dans notre vie quotidienne.
Lorsque le frottement devient nul, c'est un monde complètement différent.
Quand on fait de la balançoire, si on la pousse une seule fois, elle continue de monter et de descendre, et une fois qu'on démarre des montagnes russes, elles montent et descendent les rails indéfiniment.
Ça peut paraître amusant, mais c'est en réalité assez difficile.
Sans friction, nous ne pourrions ni ramasser des objets, ni marcher, ni faire avancer une voiture lorsque ses roues tournent.
Tout objet légèrement incliné glissera le long de la pente.

--- p.225