Action (physique)

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Action

Sur toutes les trajectoires futures envisageables, celle suivie par le système est celle pour laquelle l'action est extrémale (c'est-à-dire minimale ou maximale).

Données clés

Unités SI	joule seconde
Dimension	M·L 2·T −1
Nature	Grandeur scalaire extensive
Symbole usuel	${\displaystyle {\mathcal {S}}}$

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L’action est une grandeur fondamentale de la physique théorique, ayant la dimension d'une énergie multipliée par une durée, ou d'une quantité de mouvement multipliée par une distance. Elle est notée habituellement ${\displaystyle {\mathcal {S}}}$ ou S, et plus rarement ${\displaystyle {\mathcal {A}}}$ ou A.

Cette grandeur a été définie par Leibniz en 1690. Elle s'est avérée d'une grande importance lors de la mise en évidence du principe de moindre action par Maupertuis en 1744, et plus tard lors de la découverte par Planck en 1900 de la constante universelle qui porte son nom, nommée par lui « quantum élémentaire d'action ».

À la différence de l'énergie, qui est relative à la vitesse, l'action est une unité universelle et un invariant relativiste.

Caractérisant globalement l'état d'un système et son évolution, c'est une grandeur fonctionnelle, qui prend en argument la trajectoire du système et la décrit globalement par un scalaire. L'évolution du système obéit au principe de moindre action, ce qui permet de déterminer en chaque point de la trajectoire l'équation du mouvement gouvernant le futur de ce système.

Le moment cinétique a la même dimension qu'une action, mais il s'agit d'une grandeur vectorielle.