Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

par Invité Lun 30 Avr 2012 - 19:54

DrôleDeZèbre a écrit:Cette onde stationnaire ne se propage pas...

La position des "ventres" et des "noeuds" d'une onde stationnaire restent au même endroit en permanence. (corde vibrante). Pour un électron j'imagine qu'ils restent simplement à la même distance de l'électron, qui lui n'arrête pas de bouger.

Mais l'énergie communiquée à une extrémité (d'une corde) se propage bien, elle, vers l'autre extrémité (de la même corde)...
- Dois-je imaginer dans ce cas qu'il y a aussi une "onde réfléchie" qui ramène l'énergie à son point de départ (l'électron) ?
- Dans ce cas où se trouve alors le "réflecteur" ?

Quand vous en avez marre de mes questions oiseuses, vous le dites ... Sad

PS : Il n'y a que les enfants qui osent dire "Je n'ai pas compris !", les adultes disent "Oui ! Oui !" pour préserver leur ego...
On m'a dit que je ne serais jamais adulte... CQFD

par Invité Lun 30 Avr 2012 - 20:02

Zébu a écrit:Et quand ils sautent d'une orbite à l'autre, peut-on encore faire l'analogie avec l'énergie émise par un électron en mouvement au sens électrique ?

Là je sais, un peu...
Je lis beaucoup depuis un mois !
Il n'y a pas de déplacement de l'électron entre les deux positions quand il change d'orbite. Il n'y a pas de continuité de sa position entre les deux.
Il disparait d'un endroit pour réapparaître à un autre, en échangeant un photon avec l'extérieur (dans le sens nécessaire).

Pour la dématérialisation, rematérialisation, revoir Star Trek pour les détails techniques Smile

Faut bien rigoler un peu, sinon plus personne ne viendra se cultiver ici Smile

Je repars...

par Zébu Lun 30 Avr 2012 - 20:35

Bon, l'aspect corpusculaire et ondulatoire ne sont que des représentations d'un monde que l'on ne peut directement observer. Donc, on observe l'électron au travers de son onde dans ce cas-ci. Ça ne veut pas dire que l'électron est vraiment une particule ou une onde. On ne sait pas ce qu'il est!

Analogie avec la corde vibrante:
Si tu prends une corde de violon qui vibre, elle le fait indéfiniment (en théorie hein!), elle possède une certaine énergie. Pas besoin d'onde incidente et retour.
Pour un volume limité, il n'y a que certaines ondes stationnaires possibles et donc l'énergie est forcément quantifiée.

Edit: l'électron n'est pas localisé, il est délocalisé, dilué d'une certaine manière...

par Invité Lun 30 Avr 2012 - 21:41

makalu a écrit:Donc le plus fort, le plus irrationellement rationnel, le plus tripant, c'est que si on part d'un espace absolument vide et sans aucune caractéristique, on 'démontre' qu'il y a plein de chose dedans. Autrement dit vide et matière sont inséparable. ça mérite une fleur ça.

Le vide se « remplit », mais pas de la même chose qui le remplissait avant de se vider, ou qui lui donne son concept de vide. C’est vide en terme « premier plan », mais c’est aussi « rempli en terme de second plan ». Suivant les lunettes que tu mets, tu auras donc oui le vide… Et oui le « plein » , mais le « plein qui remplit le vide ». Qui n’est pas le « plein qui remplit la matière et les espaces ».
Par extension, c’est la même chose qui rend possible qu’un seul éclat puisse contenir un hologramme entier. Le même concept qui rend possible que chaque graine contienne « tout un arbre». Le même concept qui rend possible que quelque chose en nous, mémorise et transmette tout. Soit connecté à tout simultanément.

Overkilled Lurker a écrit:La position selon laquelle il existerait des lois objectives régissant les phénomènes indépendamment de tout sujet observateur est-elle seulement tenable jusqu'au bout ?
Jusqu'au bout de quoi au juste d'ailleurs ?

Penser multi-observateurs simultannés.

Penser la continuité dans l’espace-temps, qui fait que même le sujet-observateur une fois disparu, il reste ce qu’il a observé. Il reste son « impact ».
Donc ce que l’on observe aujourd’hui, est aussi fonction de ce que les anciens observateurs ont impacté.
Ce que l’on observe today, impactera aussi les observations futures et les changera même lorsque nous ne serons plus là. Wink

"Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme"

Oui, y compris à travers l’espace et le temps. Donc plus complexe que cela n’en a l’air, nettement plus vertigineux… On peut créer « à partir de rien » là maintenant et ici, car ce sera transformé d’autre chose ailleurs, à un autre moment possible aussi.
Tout est lié, simultanément.

Overkilled Lurker a écrit:
Il n'y a pas de photon dans l'électron. Par contre il a un niveau d'énergie donné.
Quand il "capte" un photon, le photon "disparait" et l'électron récupère l'énergie du photon.
Inversement quand un électron perd de l'énergie, celle-ci se retrouve dans un photon qui se crée et emporte la quantité d'énergie en question.
Ce qui est différent en mécanique Q, c'est que l'électron ne peut pas occuper n'importe quel niveau d'énergie (contrairement à l'eau qui elle sera passée par toutes les valeurs intermédiaires de température).
Tu peux prendre l'image de quelqu'un qui monte et descend une échelle ou un escalier : il ne peut pas poser ses pieds n'importe où, mais uniquement là où il y a un barreau ou une marche et c'est "instantané".
Alors si l'électron "capte" un photon pas assez énergétique, il ne se passera rien pour l'électron (pas la force de monter une marche)
Par contre s'il y a assez d'énergie dans le photon, il montera un nombre entier de marches.
Inversement, en redescendant, l'électron va émettre un ou plusieurs photon.
Soit un seul photon avec toute l'énergie, soit plusieurs dont la somme des énergies et la même que celle du photon qui aurait été seul.

On ne peut pas prédire à l'avance (par le calcul) s'il y aura un ou plusieurs photons émis.
On peut par contre calculer la probabilité de réalisation de chaque cas possible.
Un peu comme on peut calculer la probabilité de la valeur somme d'un jet de plusieurs dés, sauf que les calculs sont bien plus ardus.

D'où la réaction d'Einstein perturbé parce que qu'il avait lui-même contribué à mettre en évidence (la Quantification) avec son étude de l'effet photo-électrique : "Dieu ne joue pas aux dés !"

Yeah, cela m’explique un principe ça, trop cool. ^^
Capter, et envoyer… Chic chic, même concept. Mille mercis, ça va m'être précieux ça...

Et oui, on ne peut pas prédire à l’avance, parce que multi-observateurs… Ensuite, cela peut encore se compliquer à souhait, si vous y tenez vraiment. ^^
L'observateur s'observe aussi en train de s'observer, voir les peintures de Escher. Et le photon d'ailleurs ? drunken

(parce que dans mon autre concept parallèle qui réagit exactement pareil, ce qui remplace le photon peut avoir un impact non négligeable et influencer le réqultat aussi. D'où mon interogation quant au "rôle" ou potentiel du photon dans ces solutions)

Pour les incrédules, passez votre chemin, ignorez ce qui est dit, il ne s'est "rien" passé du tout dans ce présent post. alien

par Invité Mar 1 Mai 2012 - 19:01

Zébu a écrit:Analogie avec la corde vibrante:
Si tu prends une corde de violon qui vibre, elle le fait indéfiniment (en théorie hein!), elle possède une certaine énergie. Pas besoin d'onde incidente et retour.

Une corde de violon vibre "correctement" (elle sonne juste) car elle est tenue aux deux extrémités (ce sont donc deux nœuds de vibration, car la corde ne peut pas bouger). Entre ces deux nœuds s'établissent un ou plusieurs ventres (d'amplitude). Je ne sais pas trop, un musicien serait mieux placé pour parler de la fondamentale et de ses harmoniques... un ventre ou deux pour que ce soit juste ?
La corde est donc bien l'objet d'une onde stationnaire (les nœuds et les ventres sont toujours aux mêmes endroits, pendant une note).
Cependant, d'après moi, cette onde stationnaire est composée de deux ondes progressives de même fréquence, de même amplitude, mais de rotation de phase opposée (elles se croisent en permanence en rebondissant aux extrémités).
Je suis assez scolaire là... Mais c'est bien pratique !
- Si la corde était placée dans le vide elle ne rayonnerait déjà pas d'énergie sonore par friction, mais l'énergie arrivant à l'extrémité de la corde serait retournée vers l'expéditeur avec un "renversement" de phase, je crois... La corde ne rayonne pas, si l'on peut dire. Elle conserve son énergie.
- Si une extrémité était fixée à un amortisseur mécanique (tampon de mousse caoutchouc) l'énergie incidente serait absorbée par l'amortisseur, et il n'y aurait pas d'onde réfléchie. Il ne resterait qu'une onde progressive. La corde rayonnerait son énergie dans l'amortisseur, sous forme de chaleur.

Je transpose à l'électron (mes élucubrations).
En orbite, l'électron rayonne une onde progressive, mais un "phénomène" provoque la réflexion de l'onde, avec une phase opposée. L'électron reçoit alors l'énergie qu'il a émise, à l'identique (pas de dissipation d'énergie, le bilan est nul pour lui). La composition des deux ondes étant devenue une onde stationnaire.

Question : Où est le réflecteur ?
Réponse : Il n'y en a pas besoin sur un système circulaire…

Si l'électron fait un tour de l'atome à la bonne vitesse, il rejoint son onde émise, ou c'est elle qui le rejoint, et on peut trouver alors l'onde réfléchie. La synchronisation de l'électron et de son onde explique la constitution de l'onde stationnaire.
Reste à savoir pourquoi l'onde ferait le tour de l'atome plutôt que de se dissiper partout… Une fois émise une onde à vocation à se propager plutôt qu'à suivre une orbite.

Corolaire : Comme le périmètre parcouru par l'électron doit être un nombre entier de longueurs d'onde, afin que l'onde stationnaire soit établie, il n'existe qu'un nombre fini de rayons orbitaux qui correspondent. L'électron ne peut occuper que certaines orbites, certaines couches.
Si l'électron diminue son rayon de circulation en orbite, les ondes stationnaires disparaissent, car le nouveau périmètre n'est plus un nombre entier de longueurs d'onde. L'électron perd donc de l'énergie en rayonnant une onde progressive (photons) qui ne lui est pas restituée (raies d'émission). La perte d'énergie provoque encore un raccourcissement de son rayon (ça doit à voir avec sa quantité de mouvement, c'est un des paramètres ? "n") jusqu'à ce que son rayon permette l'établissement d'ondes stationnaires. Il arrête alors de rayonner.

Il y a eu plusieurs Nobel sur le sujet j'imagine ?... Dommage, cela aurait été un chouette 1er mai. Smile

Lorsque l'électron "intègre" l'énergie d'un photon, sa quantité de mouvement augmente (par le choc ? Comme le photon a une masse nulle je ne vois pas le transfert ?). Et encore celà dépend de l'angle d'impact entre le photon et l'électron. Il rejoint donc une orbite supérieure lui permettant d'établir un nouvel état d'onde stationnaire. Si l'énergie est insuffisante, il rayonne ce qu'il a reçu sans arriver à se mettre en orbite plus haut (photon identique). Il ne devrait donc absorber que les photons lui permettant cette "migration" exacte (raies d'absorption). Que fait-il du surplus le cas échéant, il en rayonne un peu comme précédemment, sous forme d'un photon de moindre énergie (le surplus).
Arg ! Ca se tient comme élucubration !

Quand l'électron quitte son atome, le "phénomène" disparait. L'électron émet toujours une onde progressive en dissipant son énergie, comme il n'y a plus d'onde ~~réfléchie~~ synchronisée pour lui restituer l'énergie qu'il a émise. Il s'appauvri en énergie.

Merd... ! Je crois que j'y suis presque !
Put... ! Il y a quand même de bons moments à être zèbre !
Excusez les dérives lexicales, c'est l'émotion Smile

En émission radio, on cherche aussi à faire disparaître les ondes stationnaires dans les antennes, car cette partie de l'énergie ne rayonne effectivement pas. Elle retourne vers l'amplificateur de puissance, et quelque fois ce retour lui est fatal... Snif !

Zébu a écrit:Pour un volume limité, il n'y a que certaines ondes stationnaires possibles

Pourquoi volume et pas périmètre ? Parce que l'électron ne fait pas de cercles parfaits sur sa couche, autour du noyau ? Il y zigzag je crois… Et encore faudrait-il que le couche soit sphérique… pas sûr car le noyau n'est pas homogène (nougat proton-neutron)… si les protons ne sont pas fixes entre eux le barycentre évolue en permanence et... Bon j'arrête... mais il doit y avoir des instabilités dans la couche (donc de petits rayonnements d'ajustement ?). Arg ! Je vais trop loin, là !

Zébu a écrit:… et donc l'énergie est forcément quantifiée…

Les énergies possibles ne sont que celles correspondant aux écarts entre couches, je parie… Le quantum se justifierait-il ici, basiquement ?

Zébu a écrit:Edit: l'électron n'est pas localisé, il est délocalisé, dilué d'une certaine manière...

Je demande un peu de temps pour casser ce que je viens de comprendre. Smile

Pour l’instant je reste newtonien, je crois.

Je vous écoute pour contrarier ce que j'ai l'impression de commencer à comprendre. Après je commence à mettre au propre !

par Thaïti Bob Mar 1 Mai 2012 - 20:28

NON non non DDZ, désolé mais là tu es parti carrément dans la mauvaise direction désolé...

Tu confonds onde électromagnétique et fonction d'onde.
Avant de se lancer à étudier la physique quantique, apprend déjà et maîtrise le Modèle de Bohr de l'atome. C'est celui-ci qui est enseigné en prépa S et décrit très largement ce qu'il te faut d'abord, avant d'aller plus loin dans la description d'un e- au sein d'un atome. C'est un modèle réaliste pour une grande partie des domaines qui sont à notre portée : pas tout à fait le modèle orbital de l'atome avec des électrons en orbite circulaire, et pas tout à fait non plus le modèle purement quantique trop complexe.

En orbite autour du noyau, l’électron ne rayonne rien. Il a une énergie propre qu'il conserve tant que rien ne se passe. Cette énergie est une énergie potentielle, c'est à dire qu'elle est définie "à une constante près", car on parle ici de l'énergie qu'il a par rapport au noyau autour duquel il est lié. Tout comme un satellite a une énergie potentielle par rapport à la terre (en gros : proportionnelle à son altitude). Si il es infiniment éloigné du noyau, il n'a plus d'énergie potentielle car il n'y serait plus lié ! Mais on peut très bien dire qu'il aurait quand même une énergie, qui serait cinétique cette fois si il est en mouvement. Donc voilà, l'e- autour du noyau et l'énergie qu'on lui associe dans la majorité des articles qu'on peut lire, c'est celle-ci, et non purement l'énergie de masse d'E=mc².
Quand il change de couche, il émet ou reçoit un photon, qui le fait changer d'énergie potentielle et donc descend ou monte un barreau de l'échelle des orbites possibles. http://fr.wikipedia.org/wiki/Spectre_de_l%27atome_d%27hydrog%C3%A8ne

Dans le modèle quantique de l'atome, on remplace ces orbites par la fonction d'onde. Je ne sais pas pourquoi ils ont appelé ça onde, mais à notre niveau, ça n'a rien d'une onde stationnaire. C'est juste une courbe en cloche reflétant la probabilité de position. On parle alors d'orbitale et non plus d'orbite, car la fonction d'onde est un nuage non sphérique à l'exception des 2 toutes premières orbitales les plus simples.
Les longeurs d'onde émises ou absorbées correspondes bien à ces fameux quanta car l'énergie d'un photon est e= h nu. avec nu la fréquence de l'onde éléctromagnétique portée par le photon (qui est un messager). h est la constante de Planck. LaFormule de Rydberg est celle qui fait la liste de toutes les fréquences possibles pour l'atome d'hydrogène. Elle a été établie expérimentalement et est très précise. Hartree en 1928 l'a rigoureusement démontré en utilisant des résultats de la théorie quantique = les propriétés mathématiques des solutions de l’équation d’onde de Schrödinger. (source : http://www.lsd.univ-montp2.fr/UEPCT10/cours_Telmini.pdf page4)

Donc les ondes émises par une transition électronique n'ont rien à voir avec :
- une onde stationnaire qui régnerait à l'intérieur de l'atome et l'électron. (fausse interprétation)
- des ondes stationnaires résidentes dans ou émises par un corps noir chauffé. (par contre elles, ont une réelle existence)

Lorsque l'électron "intègre" l'énergie d'un photon, sa quantité de mouvement augmente (par le choc ? Comme le photon a une masse nulle je ne vois pas le transfert ?). Et encore celà dépend de l'angle d'impact entre le photon et l'électron. Il rejoint donc une orbite supérieure lui permettant d'établir un nouvel état d'onde stationnaire. Si l'énergie est insuffisante, il rayonne ce qu'il a reçu sans arriver à se mettre en orbite plus haut (photon identique). Il ne devrait donc absorber que les photons lui permettant cette "migration" exacte (raies d'absorption). Que fait-il du surplus le cas échéant, il en rayonne un peu comme précédemment, sous forme d'un photon de moindre énergie (le surplus).
Arg ! Ca se tient comme élucubration !

Il n'est pas question d'impact, puisque les deux ont quasiment une taille nulle et sont considérés comme des entités ponctuelles. Il est juste question d'énergie. L'énergie d'un photon n'est pas tout à fait donnée par e=mc² mais par une autre formule dérivée :
E= hc/nu. http://fr.wikipedia.org/wiki/Photon#Propri.C3.A9t.C3.A9s_physiques
Il ne prend effectivement que les photons correspondant au quanta qu'il lui sont autorisé. Donc si un photon d'énergie proche arrive, la marche de la transition électronique ne peut être franchise donc il le laisse passer. rien ne se passe. Et il continue à écouter le bruit de fond de toutes les longueurs d'ondes existantes naturellement, en attendant celui qui corresponde pile poil. Pas de surplus éjecté en tout cas je n'en ai jamais entendu parler.

par Invité Mar 1 Mai 2012 - 20:57

C'est dommage, ça marchait bien comme compréhension dans ma tête. Sad

par Zébu Mar 1 Mai 2012 - 21:01

Précision par rapport à la fonction d'onde (si je me souviens bien!)

En fait, on associe à l'électron un paquet d'onde, qui se déplace lorsque l'électron bouge. À noter que l'onde n'est pas limitée dans l'espace et n'a aucune signification physique.

Par contre:

Le carré de la norme de cette onde est la probabilité de trouver l'électron à cet endroit. C'est que l'on montre souvent, une sorte de vague associée à l'électron. L'électron est donc probablement quelque part dans le voisinage de la cloche (mais il peut aussi se situer au delà de l'infini!).
Dans l'atome, les solutions de l'équation de Shrodinger sont des ondes stationnaires, lesquelles, toujours au carré donnent les probabilités de trouver les électrons.
Les orbitales sont definies par une probabilité à 95% et leurs formes sont loin d'être circulaires (sauf pour la première).
L'énergie associée aux orbites est bien l'energie qui résulte de l'interaction avec le noyeau.

Vraiment, il faut oublier cette notion d'électron en forme de bille.
Il pourrait être une sorte de nuage occupant l'orbite par exemple.

Pour le reste, je plusoie Thaiti Bob

Un domaine passionnant pour les zèbres Smile

par Invité Mar 1 Mai 2012 - 21:07

Ah mais alors, pourquoi cet électron ne rayonne-t-'il pas en se déplaçant autour du noyau ?

par Thaïti Bob Mar 1 Mai 2012 - 23:42

Merci zébu pour les précisions, comme quoi je suis loin d'avoir tout à fait compris aussi !

DrôleDeZèbre a écrit:Ah mais alors, pourquoi cet électron ne rayonne-t-'il pas en se déplaçant autour du noyau ?

"En effet !" comme dirait Douste Blazy aux Guignols ! Avant le modèle de Bohr, puisqu'un e- orbite autour du noyau, il subit une accélération. Et donc il devrait perdre de l'énergie en en rayonnant, jusqu'à s'écraser sur le noyau. Bohr a postulé que :

P1. L'électron n'émet pas de rayonnement lorsqu'il se trouve sur certaines orbites dites "orbites stationnaires". Cette affirmation est contraire aux théories de l'électrodynamique. Donc ceci implique que toutes les orbites ne sont pas autorisées et constitue une véritable révolution dans l'approche de la physique.

P2. Sur toute orbite stable la quantité de mouvement p intégrée sur le chemin r est un multiple entier de la constante de Planck h (postulat découlant du premier) tel que selon la quantification des échanges d'énergie étables par la relation de Planck. Ce postulat est parfois appelé "hypothèse quantique de Planck".

P3. La relation expérimentale (loi) de Planck : E = h nu
est valable pour l'émission ou l'absorption d'une radiation lors de la transition d'un électron d'un état énergétique ver un état (postulat qui solidifie le premier postulat).

from http://www.sciences.ch/htmlfr/physatomique/physatommecquantcorp01.php#postulatsbohr

Et j'ai beau chercher depuis plus d'une heure, je ne trouve pas de démonstration, de preuve, de justification du fait que l'e- n'émet pas de rayonnement dans ces orbites. Mis à part ça extrait de :
http://www.physique.unicaen.fr/~tice/new_site_tice/pdf/cours_Int_ray_mat/apprendre/B/I/2/Atome_I_21.html et une pop up de la même page

Dans le modèle de Bohr, l'électron tourne autour du proton sur une orbite de rayon r, supposée circulaire. Bohr impose également une condition supplémentaire au mouvement de l'électron: le moment cinétique de celui-ci est quantifié: il est un multiple entier de h/2π où h est la constante de Planck.

Origine de la quantification du moment cinétique :

Il est possible d’introduire cette quantification à partir de la dualité onde-corpuscule. L’électron est une particule mais il a également des propriétés ondulatoires. A un électron d’impulsion p, il est possible d’associer une longueur d’onde λ telle que (postulat de De Broglie): lambda = h /p (avec p la qté de mouvement = masse*vitesse)

Par exemple, on peut associer à un électron de 13.6 eV une longueur d’onde de 3.3Å.

Dans le cadre de la mécanique ondulatoire, un électron, tournant autour d'un proton, est sur une orbite stable s'il est en phase après un tour. Cette condition est obtenue si le périmètre d'une orbite, égal à 2πr, est égal à n λ.

On retrouve le postulat de Bohr !

par Penthes Mer 2 Mai 2012 - 1:05

Le rayonnement d'un corps noir une histoire de thermique !
(et soit-dit en passant la thermique est aussi malmené que la relativité !)

Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique... - Page 3 A10

Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique... - Page 3 A10

Tout d'abord une cavité "noire" garanti que le rayonnement qu'elle contient est à l'équilibre thermique avec le milieu environnant à une température T !

Pour une température donné, l'intensité "L" (ou selon la littérature "I") à chaque fréquence $Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique... - Page 3 7368318dd3647eb6bbf6afaf6d26c48d$ se révèle être une fonction précise de $Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique... - Page 3 7368318dd3647eb6bbf6afaf6d26c48d$ .

Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique... - Page 3 B10

La courbe continue représentée est celle effectivement observée. (Courbe d'un corps noir) Elle est donné par la formule de Planck $Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique... - Page 3 3c157521b24fc1334ea5accf8edc1c81$ avec h: la constante de Planck et K: la constante de Boltzmann. La ligne continue correspond à la courbe de Rayleigh jusqu'alors ~~1880 les chercheurs on émis l'hypothèse que le rayonnement émis par un corps chauffé est inversement proportionnel au carré de la longueur d'onde, hors cela s’avère complétement faux à partir de T supérieur à 5000 Kelvin. A ce titre la neige se comporte comme un corps noir et le soleil également avec T=5777 K !!(note: ces courbes permettent de déterminer le réchauffement climatique)

Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique... - Page 3 300px-Blackbody-lg

Ainsi la théorie de Rayleigh considérait le rayonnement comme une onde classique et elle donne une approximation de la formule de Planck lorsque $Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique... - Page 3 7368318dd3647eb6bbf6afaf6d26c48d$ est très faible mais diverge aux fréquence élevées. Tandis que Planck suppose que l'énergie est émise par paquet et que l'énergie transportée par l'onde est proportionnelle à sa fréquence !!

Pour la résolution quantique je pourrai la poster plus tard mais le forum ne supporte par le Latex >_< !

DrôleDeZèbre: Je précise, ou répète, mon attente en créant ce fil : Identifier des ressources permettant de comprendre, sans trop de math, l'émergence de la théorie quantique. Je parle bien d'émergence, et uniquement d'elle.

On ne peut pas comprendre sans un minimum de mathématique, mais on peut rendre les mathématiques très simple !

[bref rappel historique]

1800 Young découvre le phénomène d’interférences : « de la lumière plus de la lumière peut donner de l’obscurité ». Pour lui, la lumière monochromatique est une onde sinusoïdale.

1814-1820 Fresnel donne une théorie mathématique de la diffraction et des interférences.

1840-1860 Naissance de l’électromagnétisme !
Faraday découvre qu'un champ magnétique engendre un courant électrique et donc permet à Maxwell d'unifier l'électrostatique et la magnétostatique.

1900 Planck découvre la répartition spectrale du rayonnement thermique. C'est-à-dire en terme d'onde électromagnétique !!

Sans l'électromagnétisme la relativité n'est pas possible !

par Invité Mer 2 Mai 2012 - 9:20

Bonjour,

Préliminaire : J'achète "La mécanique quantique" de Feynman dès que mon virement mensuel est arrivé (40€ je crois, le livre, pas le virement mensuel Smile

). Cela économisera de nombreuses questions de ma part.

Liminaire : Aujourd'hui est un nouveau jour, et je recommence à zéro, ou presque, avec ce qu'il reste de ma compréhension.

Considérations générales : Ma recherche de la "Pointe du cône" est peut-être illusoire, à la lumière de ce matin…
Je cherche en effet un lien justificatif (le point de contact) entre la mécanique newtonienne + Maxwell, et la physique quantique. Mais selon "makalu le Dim 29 Avr - 17:12"
"… le problème c'est que la physique est expliquée à l'envers, il faudrait impérativement commencer par le principe de relativité pour que cela ait un sens. Normalement, l'équation de Newton, c'est la fin du cours!! alors que les collégiens commencent par ça... "

Donc, il va me falloir intégrer la physique quantique, et en déduire, in fine, sa déclinaison macroscopique qui est celle de Newton et Maxwell. En attendant cela (un mois ?) je vais tenter d'éclaircir ce qui peut l'être avec vous, si vous y trouvez du plaisir… Smile

Les décombres :

Une particule est composée d'un corpuscule et d'une fonction d'onde.
Je ne parle plus d'onde ici :
- Une "fonction d'onde" me semble plus proche d'un "être mathématique" que d'une onde classique;
- Encore qu'une fonction d'onde pourrait cependant quand même être une déformation locale de "quelque chose" qui entoure le corpuscule. Et se déplacerait donc avec lui sans se propager. Comme le pli d'un drap qui précèderait, et suivrait, le déplacement d'une boule de pétanque sur un matelas. Le pli "avant" précède la boule, le pli "arrière" la suis, le système retourne à un équilibre plan après éloignement de l'équipage.
- La nature du corpuscule est inconnue actuellement. Personnellement je doute de plus en plus que la matière existe réellement, au sens où nous l'entendons. Si l'on me disait maintenant qu'un corpuscule est aussi une onde, d'une nature particulière et restant à définir, ça irait mieux dans ma tête. Merci de laisser les "cordes" au placard c'est déjà assez hypothétique comme cela !
L'électron est une particule.
J'aurais tendance à ajouter "élémentaire" car on ne sait aujourd'hui le décomposer. Contrairement aux neutrons et protons.
L'électron immobile dans un référentiel, et sans autre perturbateur à proximité, établi autour de lui un "champ" électrique (électrostatique je dirais, à l'ancienne, pas électromagnétique) étendant son influence à l'infini.
- Ce champ ne peut être constitué que de photons, qui me semblent être les seuls médiateurs possibles (d'après le modèle standard).
Lorsque l'électron est en mouvement dans le référentiel, le déplacement de son champ électrique provoque l'apparition d'un champ magnétique associé au champ électrique. Ce champ magnétique est "médiatisé" lui aussi par des photons. L'ensemble des deux compose le champ électromagnétique formalisé par Maxwell.
Si un autre référentiel se déplace de manière colinéaire à l'électron, celui-ci semble donc immobile par rapport à ce deuxième référentiel. Donc, dans celui-ci, le rayonnement électromagnétique de l'électron n'existe pas. Il ne demeure que le champ électrique, sans rayonnement d'énergie. La valeur de la composante magnétique est nulle.
- Selon le référentiel l'électron rayonne, ou ne rayonne pas.
- Selon le référentiel, il perd de l'énergie ou non.
- L'énergie d'une particule ne matérialiserait donc que par l'éloignement d'un référentiel par rapport à un autre.
- Je deviens relativiste ici, j'ai l'impression…
L'électron en "déplacement" (je ne sais plus comment le dire) autour du noyau se trouve dans un référentiel "particulier". Il ne rayonne donc pas, par rapport à un autre que je n'ai pas encore identifié.

Je m'avance loin ici, mais je n'ai pas peur du ridicule Smile

Ce serait assez efficace que l'on puisse corriger ces points, puis éventuellement établir un consensus à leur sujet. Je les ai classé dans un certain ordre. Ceci fait, on y verra plus clair pour la suite.

A bientôt, et merci de votre aide.

PS : Je fais bien le distinguo à partir de maintenant entre onde (électromagnétique, émise par la particule) et fonction d'onde (mathématique, associée au corpuscule).
N'hésitez pas à me corriger si je mélange de nouveau !

par Zébu Mer 2 Mai 2012 - 14:05

Encore une fois, un électron n'est ni une particule, ni une onde, on ne sait d'ailleurs pas trop ce qu'est une particule indivisible...
Par contre, on peut le représenter par une particule (courant électrique) ou une fonction d'onde (MQ).
Ce sont deux manières de voir l'électron, qui apportent des visions bien différentes:

Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique... - Page 3 220px-10

Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique... - Page 3 220px-10

Au grandes dimensions, l'aspect ondulatoire est négligeable, mais aux dimensions de l'atome, on ne peut plus l'ignorer.

par Invité Mer 2 Mai 2012 - 14:59

Ah… ???
C'est le vocabulaire que j'essaie d'acquérir qui me poserait donc tous ces problèmes ?
Et moi qui croyais avoir compris…

Je viens de chercher Wikipédia à mon secours… pour le vocabulaire.

1 – L'électron est-il une particule?
Lien : Electron
Premier paragraphe : "L'électron est une particule élémentaire de la famille des leptons."

2 – Cette particule est-elle élémentaire ?
Lien : Particule élémentaire
Premier paragraphe : "On appelle particules élémentaires les constituants fondamentaux de l'univers décrits par le modèle standard de la physique des particules. Ces particules subatomiques sont dites "élémentaires"» parce qu'elles ne résultent pas de l'interaction d'autres particules plus "petites".
Un atome n'est pas une particule élémentaire car il est constitué d'électrons, de protons et de neutrons. Ces deux derniers, désignés par le terme générique, nucléons, car formant le noyau atomique, ne sont pas non plus élémentaires car ils sont constitués de quarks.
En revanche, électrons et quarks sont des particules élémentaires car ils ne sont constitués d'aucune autre particule, d’après l’état actuel des connaissances."

3 – L'électron est-il constitué d'une onde (fonction d'onde ?) et d'un corpuscule ?
Lien : Electron
Paragraphe : La mécanique quantique
"Les électrons, comme toute la matière, ont les propriétés quantiques d'être à la fois onde et corpuscule"

Où se trouve le distinguo, que je perçois pas, entre Wikipédia et ce que tu écris ?

Merci, et à bientôt.

par Penthes Mer 2 Mai 2012 - 15:24

L'électron à cela de magique (pour nôtre compréhension) qui fait qu'a l'échelle subatomique il ne se comporte plus comme un "corpuscule" mais comme [Suspense cf video]

par Zébu Mer 2 Mai 2012 - 15:51

Ok pour le vocabulaire, j'aurais dû écrire que l'électron est autant corpuscule qu'onde, mais à l'échelle atomique c'est la nature ondulatoire qui domine.

par Invité Mer 2 Mai 2012 - 16:02

@Zébu

On peut donc valider ceci (définitivement Smile

)?

Les décombres :

•Une particule est composée d'un corpuscule et d'une fonction d'onde.

Ici, j'ai bien abandonné "onde" au profit de "fonction d'onde" qui me parait plus correcte...
OK aussi ?

par Zébu Mer 2 Mai 2012 - 16:06

Oki ! Pour la particule.

Par contre...
L'onde de matière existe bel et bien, des expériences de diffraction ont montré l'onde associée aux particules.
La fonction d'onde est (il me semble) autre chose, c'est un outil mathématique dont le carré de la norme est une densité de probabilité.
J'avoue ne pas être certain du lien entre les deux.

par Invité Mer 2 Mai 2012 - 16:15

@Zébu

Je ne lache rien Smile

Peut-on maintenant valider ceci :
"Je ne parle plus d'onde ici :
- Une "fonction d'onde" me semble plus proche d'un "être mathématique" que d'une onde classique;
- Encore qu'une fonction d'onde pourrait cependant quand même être une déformation locale de "quelque chose" qui entoure le corpuscule. Et se déplacerait donc avec lui sans se propager. Comme le pli d'un drap qui précèderait, et suivrait, le déplacement d'une boule de pétanque sur un matelas. Le pli "avant" précède la boule, le pli "arrière" la suis, le système retourne à un équilibre plan après éloignement de l'équipage."

S'il y a d'autres contradicteurs dans la salle, c'est le moment de parler ! Smile

par Zébu Mer 2 Mai 2012 - 16:20

Je viens de lire jenesaisplusou que l'onde de matière de De Broglie et la fonction d'onde de Shrodinger seraient pareils... Quelqu'un confirme ?

par Thaïti Bob Mer 2 Mai 2012 - 16:54

! no sé senor !
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par Penthes Mer 2 Mai 2012 - 20:36

Zébu a écrit:Je viens de lire jenesaisplusou que l'onde de matière de De Broglie et la fonction d'onde de Shrodinger seraient pareils... Quelqu'un confirme ?

Il me semble que l'équation de Schrödinger est une approximation non relativiste (vitesse négligeable devant C) ^{(et stationnaire)} de l'équation de d'Alembert ^{(qu'on transforme en équation de Klein Gordon avec ensuite la relation de Planck Einstein)} qu'on applique aux ondes de Broglie.

(J'ai voulu faire un schéma ! mais cela ma semblé plus long que prévu ...)

par Invité Mer 2 Mai 2012 - 20:45

Qu'est ce que je fous là avec mes électrons en soi-disant orbite ?...
Je vais me cacher !
Smile

Merci quand même de tes apports Chaise, même si je suis quand même largement trop court pour y répondre Smile

A bientôt sur nos lignes...

par Penthes Mer 2 Mai 2012 - 23:30

DrôleDeZèbre a écrit:Qu'est ce que je fous là avec mes électrons en soi-disant orbite ?...
Je vais me cacher !

Surtout pas ! Le sujet est intéressant et l’expliquer de façon claire et concise est un défi de taille!

De plus ce sujet à réveillé une vielle passion alors non ! reste ! sunny

Et à propos de lecture je te recommande :
" A la découverte des lois de L'univers : la prodigieuse histoire des mathématiques et de la physique"
(de Roger Penrose en anglais " The road to Reality) (Si je parviens à le trouver en version PDF je te l'envoie par MP)

THE ROAD TO REALITY
PROLOGUE:

Spoiler:

………………………………………………………………………………………………………………………………..
Un siècle passant puis un millénaire, et il n’y avait toujours pas de réponse
…………………………………………………………………………………………………………………………………

Spoiler:

Spoiler:

par Penthes Jeu 3 Mai 2012 - 12:09

C'est un peu long, mais cela regroupe plusieurs documentaires (et en termes de compréhension se sont des années de condensées)

Peut-être certains les ont déjà vu alors voici la version longue

(Pour le fil nous ne sommes pas obligés d'aller jusqu’à la théorie des cordes mais toute la partie interactions faible/forte/échelle subatomique est indispensable pour la suite sunny

)

par Zébu Jeu 3 Mai 2012 - 13:30

merci !

par Invité Ven 4 Mai 2012 - 17:58

Je suis bien à la peine pour comprendre la physique quantique…

C'est assez normal, le sujet est rude. Et même les défricheurs, comme Niels Bohr en tête, affirmaient leur incapacité à y réussir.
Je commence à bien comprendre que les théories relativistes pourraient être enseignées en premier lieu, puis les quantiques, pour finir enfin par une spécialisation à celles de Newton et Maxwell qui ne seraient qu'un sous-ensemble des deux précédentes mais applicables simplement au domaine macroscopique. Soit.
Il n'y aurait donc rien à comprendre du tout, car les prémices de la réflexion quantiques me semblent ne pas exister. Je laisse de coté la Relativité que je ne connais pas.

Donc nous échangeons, avec plaisir, à propos d'une "science" dont personne ne semble avoir trouvé les bases, ni le sens, et qui pourrait être à l'origine de toutes les autres sciences (Relativité exclue je le rappelle, par méconnaissance personnelle).
Cependant, cette science sans fondement est un outil efficace et cohérent. Elle est donc utilisée avec sécurité, car jamais prise en défaut.
Chacun peut donc y adhérer pour aller de l'avant en utilisant ses formulations ainsi que ses concepts.

Lorsque je m'interroge ici sur quelque point fondamental, on m'objecte régulièrement un concept, ou une formulation, de plus haut niveau encore ! Et ainsi de suite. A croire tout doucement que la physique quantique serait auto-logique, comme un dictionnaire. Elle se définirait elle-même, en se référant à elle-même. Alors qu'une explication plus classique, plus cartésienne, à mes yeux devrait faire appel à des concepts de plus bas niveau, au lieu de l'inverse. La boucle me semble sans fin, aucun concept fondamental ne semble pouvoir être posé. Même un électron immobile posé au milieu de rien du tout ne semble pas acceptable…
Bien sûr mon absence de culture dans ce domaine doit y être pour quelque chose Smile

La physique quantique doit faire l'objet d'une adhésion. On prend le tout sans chercher à trop comprendre et ça marche. Et on peut même aller de l'avant pour découvrir d'autres concepts, ça marche encore. Mais pas question d'aller en sens inverse, on ne sait pas le faire. Cette approche est pertinente dans l'esprit d'un ingénieur. On dispose d'un outil fiable, on l'utilise !

Mais, hélas pour moi, ici c'est la compréhension qui me motive. Et comme vous le comprenez en me lisant, elle est encore assez faible pour l'instant. Et c'est bien mon problème.
La situation est d'autant plus difficile que mon attente est de "descendre" dans la compréhension des concepts les plus élémentaires, alors que ceux qui ont adhéré, et même pratiquent, la physique quantique ne cherchent qu'à "monter" vers des concepts plus élevés. D'où ma frustration. Je crois que je me situe plus dans le camp des théoriciens que des ingénieurs (un bon à rien d'intellectuel !).
J'imagine que l'ouvrage "Mécanique quantique" de Feynman, qui va m'être livré prochainement, va me permettre d'adhérer à la physique quantique, sans en comprendre plus les fondements pragmatiques.

Mes éléments de compréhension étant rejetés systématiquement ici (travail d'mateur j'en conviens sans amertume) je suis dans l'interrogation (positive) suivante "Quel est le phénomène ou le concept le plus simple sur lequel nous puissions nous accorder dans sa description (le PPMC de la physique des particules) ?"

J'ai tenté le coup avec l'électron immobile dans "un" vide théorique, et même là un consensus n'apparaît pas !
Un électron pourrait être une fonction d'onde ("onde pilote" de De Broglie ?), plus une onde de matière qui est "entrainée" par l'onde pilote. J'ai même renoncé au concept de matière lui-même… qui me semble maintenant incongru !
Le rayonnement électromagnétique associé est-il bien "constitué" par des photons, aussi… ?

Est-ce donc à ce niveau que nous pouvons trouver une vision commune, ou faut-il encore descendre plus bas (pas de théorie des cordes, merci d'avance…) pour établir un point où nous pourrions nous retrouver, tous en accord ? Quel est le PPMC des connaissances acquises (sans hypothèses cordiques Smile

) ?

[Que Chaise n'en concoive pas de désagrément, je ne conteste pas ici la qualité de ses apports. Mais "cordiser" compliquerait peut-être encore plus la situation
Je vais regarder maintenant le reportage d'Arte, avec plaisir !]

Si je ne trouve pas de point d'appuis j'aurais du mal à construire.

Merci de vos efforts répétés à tenter de me faire sortir de mon ignorance naïve, mais zébrique en diable…

par Thaïti Bob Ven 4 Mai 2012 - 18:49

Joli message !
Tu commences à t'en rendre compte : la physique et l'explication du monde n'est pas terminée et est loin de l'être. Tu sembles te positionner à l'image des philosophes-savants de la renaissance ou avant qui eux pouvaient à peu près acquérir tous les savoirs du monde en une vie. Et en plus avec la religion ils s'en contentaient et considéraient que leur description du monde était correcte avec l'ether et les 4 ou 5 éléments.
Mais ce qu'on sait c'est qu'on ne sait rien !
Tu veux te faire garagiste sans démonter pièces par pièce une voiture.
Les théories se suivent et ne se ressemblent pas, pour tenter d'expliquer d'une manière puis par une autre, ce qu'on observe.
Marrant qu'on n'ai même pas encore commencé à parler de la théorie du Boson de Higgs, car c'est un pan entier de la physique sur laquelle tu te penches qui n'est même pas encore résolu !
Sincèrement, j'ai bien l'impression que tu ne trouveras jamais tes réponses, puisque personne ne les connait encore je pense. De Broglie (d'ailleurs, sais-tu que ça se prononce "De Broïle" ? ^^) Bohr Einstein et toute la clique ont échafaudé la théorie quantique parce que c'est ce qu'il leur paraissait le plus simple à imaginer pour expliquer ce qu'ils voyaient. Maintenant il faut l'expliquer avec des preuves, mais qu'on ne semble pas avoir encore, puisque ces preuves se baseraient sur des théories des cordes ou autres !
Sisi : la fameuse fonction d'onde blabla quantique, c'est si tu accepte que notre monde comporterait 7 ou 8 dimensions en plus invisibles à nous !

Sinon, le seul truc que je peux te dire de certain, c'est que le monde semble être basé sur la Distance de Planck. Une distance plus petite, donc un temps plus petit, n'aurait aucun sens physique, n'appartiendrait pas à l'univers pour ainsi dire. Et c'est ce avec quoi on pourrait tout exprimer : quantité de masse, quantité de temps, d'énergie, de charge électrique.... Un peu le pixel de notre univers.

Désolé si je te bouscule, mais selon moi, comprendre vraiment tout ça, l'état où on en est de la compréhension du monde, nécessiterait au moins une dizaine d'années.

par Zébu Ven 4 Mai 2012 - 20:01

Mon point de vue:
La mécanique quantique est soumise à ce qu'elle a découvert: le principe d'incertitude.
Ce qui veut dire que plus on essaie d'expliciter un domaine de cette science, plus une autre partie de celle-ci devient floue Wink

.
Pour moi, tant que ce point n'est pas accepté, on reste coincé devant des paradoxes...

Sinon, continue ! Il est tellement rare de voir quelqu'un désireux de comprendre cette science.
Et puis, n'oublie pas que tu t'attaques à une des branches les plus complexes qu'il soit... et même si tu es zèbre, ça restera *très* ardu!
Continue, lis beaucoup, les pièces du puzzles vont bientôt s'assembler!

@ Thaiti Bob

J'avais bien pensé au Boson de Higgs, mais je n'ai pas osé Razz

par Penthes Ven 4 Mai 2012 - 20:27

Le sujet est si vaste et si complexe que j'ai cherché dans un premier temps un moyen simple et condensé de l’appréhender.

Le titre de la vidéo est trompeur (pour notre fil). La vidéo n'a pas pour vocation d'orienter le débat vers la théorie des cordes (on peut s'en passer). Ceci dit, elle permet d'établir le lien avec l'heuristique des différents physiciens. La compréhension du sujet nécessitent des changements de paradigmes indéniables qui sont sinon difficile, deviennent stériles si le sujet est traité de manière hasardeuse. Cela reviendrai à priver les solutions de la beauté de leurs questionnements.

La physique quantique doit faire l'objet d'une adhésion. On prend le tout sans chercher à trop comprendre et ça marche. Et on peut même aller de l'avant pour découvrir d'autres concepts, ça marche encore. Mais pas question d'aller en sens inverse, on ne sait pas le faire. Cette approche est pertinente dans l'esprit d'un ingénieur. On dispose d'un outil fiable, on l'utilise !

note: On adhère à un concept ou une théorie à partir du moment ou celui-ci ou celle-ci "colle" à la réalité. La mécanique classique n'est pas "vrais", ou "fausse", elle se "vérifie" à une certaine échelle. Il en est de même de la mécanique quantique (ou de la relativité). De ce fait la physique entière repose sur une adhésion !

Si je ne trouve pas de point d'appuis j'aurais du mal à construire.

Le meilleurs point d'appui c'est la base ! sunny

par Invité Ven 4 Mai 2012 - 21:08

J'ai regardé le documentaire concernant la théorie des cordes.

Cela fait travailler l'imagination ! C'est le moins que l'on puisse dire.

Merci encore Chaise

PS : Le Tevatron du Fermilab a été définitivement arrêté en 2011, faute d'intérêt après la mise en route régulière du LHC.

par Invité Ven 4 Mai 2012 - 21:22

Ce que j'essayais de dire, dans le message précédent, c'était que je recherchais le plus simple de ce qu'il y a à comprendre, pas le plus compliqué.
Le plus basique n'étant quand même pas forcément le plus évident à faire comprendre cependant !

Par exemple, pourquoi fallait-il qu'il y ait des "quanta" d'énergie ?
Maintenant, avec ma théorie bidon des électrons en orbite, je comprends comment cela peut se produire. Même si ce modèle est faux, il me permet pédagogiquement d'avancer.

Après, pour ce qui est de la théorie en elle-même, je sais que je n'ai ni la culture, ni la puissance conceptuelle, ni les maths, ni l'utilité, ni même le temps vital, d'aller au bout. Je vais donc me faire plaisir avec Feynman, et en reparler ici.

Mais je reste dans l'attente d'un PPMC des connaissances du domaine, plutôt que la théorie des nombres complexes du même domaine Smile

L'expression de la véritable maîtrise d'un sujet c'est d'arriver à le transmettre…

Bonne nuit.

par Zébu Sam 5 Mai 2012 - 7:52

Le pourquoi n'est pas facilement accessible, la mécanique quantique va surtout se focaliser sur le comment.
Peut-être que tu pourrais partir de la démonstration d'Einstein sur l'effet photovoltaique qui montre clairement que les quantas existent?
C'est une expérience physique simple et très intuitive...

par Zébu Ven 11 Mai 2012 - 9:49

Un petit site de vulgarisation assez bien foutu (uniquement la partie MQ) qui explique de manière très intuitive bien des notions abordées ici:

http://www.conspirovniscience.com/quantique/physiquequant.php

A consommer sans modération !

par Invité Ven 11 Mai 2012 - 10:19

Merci zébu.

1 - Je lis la chose suivante "Un électron est donc un petit nuage. Ce nuage peut parfaitement se diviser en deux, avec chacun des morceaux allant dans une direction différente, pourquoi pas.".

Jusqu'où ? Il doit y avoir une limite...
Sinon je peux couper un électron en deux (le décomposer) et ce ne serait plus une particule élémentaire.
Il faut vraisemblablement voir les choses autrement...

2 - Sans trop de rapport avec ci-dessus :
- J'ai compris qu'il y avait des ondes stationnaires qui ne rayonnaient pas d'énergie, car celle-ci est "recyclée" en permanence par la réflexion des ondes sur elle-même, ou par leur circularité.
- Je crois avoir compris aussi que certaines ondes ne se propageaient pas réellement. L'onde pilote de De Broglie accompagne activement le corpuscule (je ne sais pas encore si elle n'est que mathématique ou réelle ?). L'un et l'autre sont indissociables. L'onde ne se sépare pas du corpuscule, mais l'ensemble de déplace bien cependant.

3 - Ma perplexité, voire mon incertitude Smile

, vient souvent du fait que j'associe "onde" et "diffusion". Dans ma tête, une onde disperse de l'énergie, mais il me faut trouver un autre mode de perception, je me demande...

4 - Je suis en train de lire "Mécanique quantique" Feynman. D'où mon silence actuel. Smile

Cette lecture me fait dire que je dois lire auparavant "Electromagnétisme" – Feynman, en deux tomes. Qui lui-même doit vraisemblablement s'appuyer sur "Mécanique" – Feynman en deux tomes aussi. Après c'est fini ! J'aurais peut-être terminé en 2013. Ou alors je m'inscris dans une faculté à Aix en Provence pour avoir accès à des prof. ?
Qui ne me répondront peut-être pas au final…

Je vais tondre l'herbe, c'est l'époque, puis je reprends mes études !

A bientôt.

par ShailHulusIII Mer 16 Mai 2012 - 23:23

DrôleDeZèbre a écrit:Merci zébu.

1 - Je lis la chose suivante "Un électron est donc un petit nuage. Ce nuage peut parfaitement se diviser en deux, avec chacun des morceaux allant dans une direction différente, pourquoi pas.".

Jusqu'où ? Il doit y avoir une limite...
Sinon je peux couper un électron en deux (le décomposer) et ce ne serait plus une particule élémentaire.
Il faut vraisemblablement voir les choses autrement...

Les electrons n'existent que lorsqu'ont les mesures d'apres l'interpretation de Copenhagen. Le nuage auxquel tu fais reference est la probabilite de detection de l'electron. Ce n'est pas l'electron en lui meme. Par consequent tu ne decoupe pas un electron.

par ShailHulusIII Mer 16 Mai 2012 - 23:32

Zébu a écrit:Mon point de vue:
La mécanique quantique est soumise à ce qu'elle a découvert: le principe d'incertitude.
Ce qui veut dire que plus on essaie d'expliciter un domaine de cette science, plus une autre partie de celle-ci devient floue .
Pour moi, tant que ce point n'est pas accepté, on reste coincé devant des paradoxes...

Il s'agit d'une belle analogie.
Le gros probleme avec la mechanique quantique, c'est son succes. Elle a ete maintes et maintes fois verifiee si bien que l'on a batit sur cette theories d'autres theories (theorie des champs par exemple qui a donne naissance au modele standard des particules). Le souci c'est qu'elle n'apporte pas de reponses coherentes et naturelles a la question de savoir ce qu'est une particule, que devient cette particule quand on ne la regarde pas, quel est sa trajectoire, etc.. Comme tu le dis si bien "on reste coincé devant des paradoxes". Mais l'extreme majorite des scientifiques s'en foutent parce que cette theorie donne des resultats fiables. Le probleme c'est que l'on ne sait pas vraiment pourquoi...

par ShailHulusIII Mer 16 Mai 2012 - 23:35

Thaïti Bob a écrit: De Broglie (d'ailleurs, sais-tu que ça se prononce "De Broïle" ? ^^) Bohr Einstein et toute la clique ont échafaudé la théorie quantique parce que c'est ce qu'il leur paraissait le plus simple à imaginer pour expliquer ce qu'ils voyaient. Maintenant il faut l'expliquer avec des preuves, mais qu'on ne semble pas avoir encore, puisque ces preuves se baseraient sur des théories des cordes ou autres !

Preuves de quoi?

par Thaïti Bob Mar 29 Mai 2012 - 1:38

Alors Drôle de Zèbre ça donne quoi ces lectures ?

par Invité Mar 29 Mai 2012 - 6:24

Je fais le point brièvement...

Je lis en parallèle Feynman, une histoire de la physique quantique, et je révise des math élémentaires pour me dégourdir...

- Feynman : La fin de la vidéo de Chaise montre l'influence de l'observateur. L'explication de Feynman fait disparaître ce coté magique (du style la Lune existe-t-elle si personne ne la regarde ?).

- Niels Bohr : Mon modèle d'ondes stationnaires accompagnant l'électron était approximatif, car je ne pouvais justifier pourquoi le rayonnement aurait alors été circulaire ou sphérique. Mais Bohr a amené ce modèle avec une onde stationnaire "représentant" l'électron plutôt que de "l'accompagner". Je n'étais pas aussi loin que l'on aurait pu le croire.

- Maths élémentaires : Le plus dur n'est pas de se souvenir des concepts et formules (savoir théorique), ça revient tout de suite. Par contre, redevenir capable de manipuler les équations, de trouver des résultats numériques exacts (savoir-faire), c'est une autre paire de manches...
Je viens de calculer la vitesse de chute de la Lune vers la Terre, si la Lune n'était pas en orbite. Facile à dire, voire même à penser, ensuite retrouver l'exactitude du calcul est un peu plus déstabilisant, pendant quelques minutes Smile

Manque d'entrainement, c'est assez clair !

Je serais plus précis dans quelque temps Smile

par Invité Dim 3 Juin 2012 - 18:28

Vous pouvez penser que je suis lent à lire. C'est peut-être vrai, mais j'avance...

Fin d'un mythe :
La physique quantique ne s'applique qu'au niveau microscopique, elle ne s'applique pas au niveau macroscopique.
Pourquoi ? Pourquoi une loi s'arrêterait-elle à une certaine échelle ?

Richard Feynman donne la clé de cette croyance.
Il explique, patiemment, les franges d'interférences créées par des électrons au travers de deux fentes.
Il explique vraiment bien, et sans math (merci pour moi actuellement).
Ensuite il remplace les électrons par des balles de fusil, puis observe le résultat (les fentes sont blindées j'imagine Smile

).
Il n'y a pas de franges d'interférences visibles, donc les quanta ne s'appliquent pas à l'échelle macroscopique... ?

Et bien si !
La fréquence attachée à chaque particule, et aussi à chaque objet, est proportionnelle à sa masse (via la constante de Planck).
La fréquence liée à un électron est déjà élevée, pour une balle de fusil elle existe aussi, mais d'une fréquence au delà de nos instruments de mesure actuels. Les franges d'interférence existent bien, mais ne sont pas observables. Par contre, avec nos moyens on peut quand même observer une intégrale de ces interférences. Qui est alors une banale courbe de distribution gaussienne (?).

Pour les électroniciens, c'est le résulat d'un filtrage, par un filtre passe-bas, de la modulation d'amplitude de l'onde inteférée.
Donc, nous ne sommes pas encore équipé pour mesurer des fréquences pareilles, mais elles existent et la PQ marche aussi à notre échelle.

Désolé pour la qualité de la copie, c'est mon prototype de scanner quantique qui est en cours de mise au point Smile

Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique... - Page 3 Interf10

par Invité Dim 3 Juin 2012 - 19:01

La physique quantique ne s'applique qu'à l'échelle microscopique.

Mais elle se traduirait aussi par des phénomènes comparables à l'échelle macroscopique.

Habituellement toute la PQ tourne autour d'ondes particulaires.
Ses résultats seraient-ils applicables aux ondes macroscopiques ?

Et bien oui, semble-t-il, si l'on considère les vagues océaniques.
Celles-ci sont bien décrites par un modèle nommé "modèle linéaire".
Ce modèle limite la hauteur maximale des vagues à 16m, au delà elles doivent mathématiquement s'effondrer sous leur propre poids.
On parle ici d'onde de type "isocèles", la pente avant est progressive, et la pente arrière idem.
Les navires sont conçus pour monter puis descendre cette forme de vague, sans dommages.

Même si celle-ci est impossible, les témoignages, les photos, les mesures, prouvent qu'il existe des vagues particulières de 30 m de haut.

En voici une, pour l'ambiance...

Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique... - Page 3 Vague_10

Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique... - Page 3 Vague_10

Leur particularité n'est pas que dans leur hauteur, mais aussi dans leur forme non-triangulaire.
Les rescapés décrivent un mur d'eau, vertical, précédé et suivi, d'un gouffre d'une dizaine de mètres. Le bateau plonge d'abord le nez au fond avant de percuter le mur. S'il s'en sort, il va replonger ensuite de nouveau dans le même gouffre. Pour l'achever…

De plus ces vagues, dites "scélérates", se déplacent par trois, à la suite. La Jeanne d'Arc a fait cette rencontre en Asie (compte rendu disponible pour les amateurs du genre, elle a failli couler...).

L'utilisation de l'équation de Schrödinger, adapté à ce contexte, montre le pompage d'énergie de la vague qui précède (premier gouffre), et de celle de la vague qui suit (deuxième gouffre). Mais pas pourquoi le phénomène se répète trois fois…
Le dessin de gauche est une coupe théorique d'un soliton de Peregrine (issue de Schrödinger), les deux gouffres sont bien visibles. Le dessin de droite montre la brièveté dans le temps d'un tel phénomène. La vague apparaît, détruit un navire, puis le monstre disparaît…

Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique... - Page 3 Solito10

Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique... - Page 3 Solito10

A lire :
- Vague scélérate
- Soliton de Peregrine

Ce qui est instructif, c'est que les équations microscopiques peuvent s'appliquer, moyennant adaptation j'imagine, au niveau macroscopique. Bien sûr ces vagues ne sont pas quantiques, ce n'est que de l'eau salée, mais c'en est que plus fort !

Mais quand même, cela enlève un peu du coté apparemment irrationnel de la PQ.

Remarque : Rien à voir avec les tsunamis.

par Invité Dim 3 Juin 2012 - 19:14

A la fin de la vidéo de Chaise (coucou !) on voit un "œil" qui observe la particule avant son arrivée devant les fentes de Young. Selon que l'on la regarde ou non, celle-ci change de nature…
On a sa pudeur…

Personnellement je n'ai pas envie d'adhérer à une idée présentée ainsi.
Ce n'est plus de la physique, c'est de l'homéopathie, il faut y croire pour que cela marche… je ne marche pas !

Feynman est plus cartésien dans son interprétation, il suggère qu'un simple éclairage au niveau des fentes perturbe l'état des particules.
Ensuite, qu'on les observe, ou non, n'y change rien. Ouf !

C'est sur que dans le noir complet, elles ne sont pas perturbées les petites chéries, et que l'on ne pourra jamais le savoir non plus ... Smile

Idem, si vous voulez les scans du livre c'est possible, mais il y a deux ou trois pages écrites petits à lire.
C'est mieux que de regarder la TV… et c'est expliqué avec des mots de tous les jours. Même moi j'ai l'impression de comprendre.

par Zébu Mar 5 Juin 2012 - 8:06

DrôleDeZèbre a écrit:Feynman est plus cartésien dans son interprétation, il suggère qu'un simple éclairage au niveau des fentes perturbe l'état des particules.
Ensuite, qu'on les observe, ou non, n'y change rien. Ouf !

C'est un passage étonnant, certains se battent depuis des décennies avec des interprétations plus ou moins mystiques et lui balaye tout cela avec une interprétation aussi simple qu'évidente...
Feynman est vraiment génial !

PS: il faut lire ses autres bouquins !

par Invité Jeu 5 Juil 2012 - 11:38

Soit deux électrons à des potentiels différents.

En tant qu'électricien ou électronicien, je n'ai guère de difficultés à imaginer, puis à calculer, l'énergie qui est dissipée lorsque celui qui a le plus fort potentiel rejoint le potentiel de l'autre.

Au niveau particulaire l'électron semble pour l'instant être élémentaire (non décomposable), il n'est donc pas "modifiable" (quant à sa masse, sa charge électrique...).

Où se situe donc cette énergie que l'électron est susceptible de transporter, de dissiper ?

Merci de votre aide Smile

par Thaïti Bob Jeu 5 Juil 2012 - 23:05

jolie question !

dur à dire. Mais wikipedia est notre ami : http://fr.wikipedia.org/wiki/Champ_%C3%A9lectrique

l'énergie dont tu parles est pour moi l'énergie cinétique et potentielle (celle au sens mécanique), conférée par la force électrique qui s'exprime par F = q * E avec q la charge de l'électron et E le potentiel électrostatique.
Le potentiel est un champ : je le voit plus comme un outil de calcul que comme une réelle entité, dans le sens où si il n'y a pas de deuxième particule à observer, il n'y a pas lieu d'utiliser de notion de champ.
Ce sont les photons qui sont les médiateurs de la force électrique (car inclue dans l'électromagnétique). Je ne suis pas bien sûr du tout mais pour moi au niveau particulaire, ce sont des photons qui sont échangés entre les deux électrons qui font varier l'énergie qu'ils ont.

Cela dit, comme tu dis, je ne comprend pas non plus l'incompatibilité apparente avec l'équivalence masse-énergie e=mc² ou même la formule étendue $Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique... - Page 3 E411d4984c4ccbd5a2ee7a50e9340760$

PS : J'ai une ou deux questions ardues aussi sur les trous noirs. Yen a qui sont motivés ? Very Happy

par Invité Ven 6 Juil 2012 - 16:17

1 - Je suis d'accord avec l'idée que des photons sont en cause.

2 - Ils portent chacun une très faible énergie 2eV.
Le fait qu'ils portent une énergie implique-t-il automatiquement que leur masse soit non nulle ?
Actuellement leur masse est considérée comme nulle, ou extrêmement faible.

3 - Je crois que la notion de champ est similaire à celle de carte routière.
C'est une représentation commode, mais ce n'est pas une réalité.
L'échange permanent de photons entre deux particules serait alors la "vraie" réalité.

Je repars réfléchir. Smile

par Thaïti Bob Ven 6 Juil 2012 - 16:36

ouep, passionant, mais on n'en sait pas assez Twisted Evil

L'essentiel doit se situer dans l'interprétation de l'équivalence masse-énergie en relativité générale. Car n'oublions pas que l'électron Volt est "l'énergie cinétique d'un électron accéléré depuis le repos par une différence de potentiel d'un volt".
Faudrait vraiment que je me mette à discuter avec mon frère qui finit sa thèse en physique des particules quand même !!! haha mais il est bien occupé héhé.

Sinon ben jte propose de piocher la dedans, moi je verrait bien la réponse par là :
http://fr.wikipedia.org/wiki/E%3Dmc2#Formulation_g.C3.A9n.C3.A9rale
Article plus détaillé :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Relativit%C3%A9_restreinte#Le_quadrivecteur_.C3.A9nergie-impulsion
http://fr.wikipedia.org/wiki/Relativit%C3%A9_restreinte#Cas_des_particules_de_masse_nulle

Sinon dans la formation d'un trou noir, quand est ce qu'apparait réellement la singularité ? apparaît elle en même temps que l'horizon du trou noir ? Puisque l'horizon a un diamètre bien définit et que la singularité propre au trou noir est par définition un point unidimensionnel, que fait la matière qui est tombée derrière l'horizon avant d'atteindre la singularité ? Il y a forcément un moment intermédiaire où la densité est extrême mais pas encore de singularité non ? que se passe-t-il au moment précis de ce passage ? drunken

La température d'un trou noir a été calculée comme étant quasiment zéro absolu. (voir "thermodynamique des trous noirs sur wiki) Cela veut il dire que la matière est figée derrière l'horizon ? Est ce juste une moyenne de distribution de température, avec une température théoriquement infinie à la singularité, puis un vide sidéral sur quasiment tout le volume de l'horizon ?

par Thaïti Bob Ven 23 Nov 2012 - 15:30

Salut, je reviens mettre une de mes interrogations :

Qu'est ce qu'un photon de longueur d'onde tendant vers l'infini ?

E=hc/lambda donc E tend vers zéro.
Mais Comment sait-on que la somme de tous les photons de lambda tendant vers l'infini est minime ?
Je me demande ça car j'essaie un peu de faire le tour de toutes les explications possibles de l'énergie noire.
Comment sait on que l'énergie noire n'est pas la somme des longueurs d'ondes émises trop grandes donc indétectables ?

par Thaïti Bob Sam 24 Nov 2012 - 13:26

IL ME FAUT DES REPONSES !!!! bounce

plus personne qui traine par ici ?
Je vais aller sur futura sciences si c'est ça...

par Invité Mar 8 Jan 2013 - 19:54

As-tu trouvé tes réponses Thaïti Bob ? study

Je viens poser moi aussi une ou deux requêtes de recherche ou d'information.
Sur les écarts de temps d'un même espace-lieu-observateur.
(et) Sur les écarts de temps sur / entre espace(s)-lieu(x)-observateur(s). (ce n'est pas pareil)

ça fait longtemps que je n'ai plus mis les pieds dedans, si vous avez un lien ou deux sérieux à recommander de lire sur le point actuel ?