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Quelques éléments
sur la Mécanique Quantique
 
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Cette théorie est la base de notre compréhension fondamentale de la physique et de la chimie à l'exception des phénomènes liés à la gravitation.

Très fortement abstraite, elle utilise un  outillage mathématique de haut niveau dans lequel l'approche probabiliste joue un rôle essentiel.

Les concepts et les perceptions issus de la mécanique quantique ne sont pas ceux du "sens commun".
La " manière d'agir " des particules élémentaires d'écrite par la théorie semblent entraîner des paradoxes quand on essaye de l' expliquer ou de la traduire en langage courant.
D'une certaine manière, on peut dire que la mécanique quantique a modifié le sens du mot comprendre en ce qui concerne la physique fondamentale.

Ce qui valide cette théorie est son extraordinaire pouvoir de prédiction. 
Depuis son origine jusqu' à nos jours ses prédictions expérimentalement mesurables ont été vérifiées quotidiennement dans des laboratoires du monde entier avec une précision inégalée dans n'importe quel autre domaine

Pour donner une idée du type de précision de la prédiction théorique, voici un exemple: (d'après Richard Feynman )

L'électron possède une grandeur caractéristique le moment magnétique.
La valeur de cette grandeur peut être prédite et calculée par la théorie quantique et elle peut aussi être mesurée expérimentalement. 
En comparant les deux chiffres nous avons:
Moment magnétique de l'électron théorique  = 1, 001 159 652 140
Moment magnétique de l'électron mesuré     = 1, 001 159 652 193
(avec une incertitude de 10 sur les deux derniers chiffres pour la valeur du moment magnétique mesuré, et une indétermination de 27 sur les deux derniers chiffres du moment magnétique théorique ( due à l'indétermination sur la constante de couplage (j))
Cette précision  est du même ordre de grandeur que celle que l'on obtiendrait en mesurant la distance Los- Angeles - New -York à l'épaisseur d'un cheveu près!  (R.P.F.)

 

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Brève histoire de la mécanique quantique

1900 : Max Planck montre que les échanges d'énergie entre matière et rayonnement sont quantifié.(ces échanges ne peuvent se faire de manière continue).
Les valeurs de l'énergie transférée ne peuvent être que des multiples de hv ou h represente la constante de Planck

1905 : Albert Einstein à partir de l'effet photo électrique repose l'aspect corpusculaire de la lumière.

1924 : Louis de Broglie généralise la dualité onde corpuscule et montre qu' à chaque particule est associée une onde avec E = hv

1926 : Erwin Schrödinger pose son équation de la fonction d'onde

1927 : Paul Adrien Dirac applique cette fonction d'onde aux particules relativiste

1927 : Niels Borh, Werner Heisenberg et Max Born entre autre posent les fondements de la mécanique quantique.: Interprétation de Copenhague :

1948 : Richard Feynman résout les difficiles calculs de l'électrodynamique quantique.

1970 : Alain Aspect par son expérience sur le paradoxe E.P.R. confirme la non localité de la mécanique quantique.

 


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Le monde quantique peut être considéré comme un vide dans lequel se créent et se déplacent des particules.
Certaines, les photons, le font à la vitesse de la lumière.
L' espace dans lequel évoluent ces particules est l'espace temps relativiste d' Einstein.

                                       

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                                              Le vide quantique

 

Dans l'univers ou dans une structure donnée le vide correspond à l'état d'énergie le plus faible.

Le vide quantique est empli de champs quantiques, de leurs fluctuations peuvent naître des couples de particule - antiparticule.

L'un de ces champs, le(s) champs de Higgs et ses particules associés les bosons de Higgs, permet aux autres bosons (particules vecteur des interactions ) et à la matière d'acquérir d'acquerir leur masse.

Le vide emplit du champs de Higg et de bosons de Higg a une énergie plus faible que le vide vide.

 

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Actuellement en physique théorique, la méquanique quantique est englobée dans une théorie plus vaste : la Théorie Quantique des Champs

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Pour en savoir plus:

A history of Quantum Mechanics

Equation de Schrödinger

Vidéos de cours de R. Feynman

Symétries de Jauge et bosons de Higgs sur Luxorion

Atomes, Cavités et Photons

Cours et documents du Département de Physique de l' E.N.S.

Page : Liens / Physique

 

Introduction à la théorie quantique des champs Bertrand Delamotte 4 novembre 2005 .pdf -
 
Mécanique quantique L3 http://www.sciences-physiques.net/ressources/22072012194357My-canique-quantique-L3.pdf