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Quelques éléments sur la Mécanique Quantique schroedinger cat.gif (6722 octets)

Cette théorie est la base fondamentale de toute notre compréhension 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.

Sa forme contemporaine est la Mécanique Quantique des Champs

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 "vulgarisé ". 

D'une certaine manière, on peut dire que la mécanique quantique à 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 numériquement 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 R. Feynman )

L'électron possède une grandeur caractéristique le moment magnétique. 

La valeur de cette grandeur peut être prédite par la théorie quantique puis être calculé.
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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Un peu d'histoire : 1900 - 2000 la mécanique quantique à 100 ans.

1900 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 E = hv

1901  Einstein à partir de l'effet photo électrique repose l'aspect corpusculaire de la lumière.

1906 - 1928  Borh, Schrödinger, Heisenberg, De Broglie, Dirac Bohm, posent les fondements de la mécanique quantique actuelle.

1948 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 créer 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 quantique, de leurs fluctuations peuvent naître des couples  particule - antiparticule.

L'un de ces champs , le(s) champs de Higgs et ses particules vecteur associés les bosons 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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Actuellementn en physique théorique , la méquanique quantique est englobé dans une théorie plus vaste : la Théorie Quantique des Champs

 

 

 

Pour en savoir plus:



Les bases de la méquanique quantique (site de Mr.Depire)

A history of Quantum Mechanics

Vidéos de cours de R. Feynman

Symétries de Jauge et bosons de Higgs sur Luxorion

Une interptrétation de la Mécanique Quantique

Atomes, Cavités et Photons

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

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