Mecanique-Quantique | Dr. Goulu

Existe-t-il une limite à l'infiniment petit ?

Tue, 04 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Mathématiquement, on peut “zoomer” à l’infini.

La est la dimensions la plus petit envisageable en physique

Après plusieurs lectures notamment “ “, de Jarmo Mäkelä, lauréat du concours FQXi 2011 , je partage l’avis que cette limite correspond à quelque chose de plus fondamendal encore : l’espace-temps est discrétisé à cette échelle comme le postule notamment la .

Comment décrire la dualité onde-corpuscule de façon vraie sans vulgariser au point que ça devienne magique ?

Fri, 30 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Le est la meilleure vulgarisation que je connaisse, et il commence par cette image avec cette légende:

Quand on dit que la lumière est à la fois onde et particule, ce sont des manières de voir les choses et non pas les choses en elles-même, ce sont des représentations.

La lumière (ou d’autres “choses” à très petite échelle) sont ce qu’elles sont, mais nous n’avons pas de moyen de les percevoir directement. Nous nous les représentons en langage humain en les projetant sur des “plans” que nous connaissons à notre échelle : les particules et les ondes, et nous décrivons le comportement de ces “choses” sur ces deux plans en disant “c’est les deux à la fois”, mais c’est probablement réducteur.

Les physiciens et matheux ont inventé des manières de représenter ces “choses” de façon plus rigoureuse comme la par exemple, en développant au passage la .

Comme je n’ai pas vraiment compris ce que les matheux appellent “représentation”, je ne peux que noter la proximité avec les “représentations” ondulatoires et corpusculaires en espérant que ça ait un rapport ( ?)

Quelqu'un est-il en mesure d'expliquer à un profane l'histoire des onze dimensions du microcosme ?

Fri, 02 Aug 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Les postulent

Que les briques fondamentales de l’Univers ne seraient pas des particules ponctuelles mais des sortes de possédant une , à la manière d’un . Ce que nous percevons comme des de caractéristiques distinctes ( , , etc.) ne seraient que des cordes vibrant différemment. Les différents types de cordes, vibrant à des fréquences différentes, seraient ainsi à l’origine de toutes les de notre Univers.
Que l’ contiendrait plus de trois dimensions spatiales. Certaines d’entre elles, repliées sur elles-mêmes (théories de Kaluza- ), passant inaperçues à nos échelles (par une procédure appelée ).

Vous avez peut être noté que j’ai mis “les Théories des cordes” au pluriel car en effet il y en a plusieurs, et même beaucoup, qui se distinguent par la nature des cordes et le nombre de dimensions. Il y a des théories à 11 dimensions, mais aussi à 10 ou même 26…

Intuitivement, ces dimensions supplémentaires sont analogues à la surface d’une ficelle, par exemple. Pour vous la ficelle est une courbe à une seule dimension joignant deux points, mais pour une fourmi qui peut en faire le tour, la ficelle a deux dimensions, dont une “bouclée” qui est pratiquement imperceptible pour vous.

Notez que les Théories des cordes sont de plus en plus vivement contestées car :

aucune expérience n’a démontré l’existence de ces dimensions jusqu’ici, alors que certaines expériences auraient du les montrer
Les “cordistes” ont constamment modifié et étendu leurs théories pour qu’elles collent aux nouvelles découvertes, et n’ont jamais proposé d’expérience qui la validerait ou invaliderait définitivement. Or la Réfutabilité est une caractéristique indispensable d’une théorie physique.

Bref prenez ces dimensions supplémentaires avec des pincettes toutes théoriques.

D’autres “théories de tout” comme la n’en ont pas besoin.

Le photon est sa propre antiparticule si je ne m’abuse pas, n’y a-t-il pas un principe logique disant qu’une chose ne peut pas être simultanément son contraire ? Est-ce contradictoire ?

Fri, 05 Jul 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Une est une particule du de masse et spin égaux à ceux de la particule correspondante, mais de opposée.

Elle ne s’annule pas avec une particule comme +1–1=0. L’ ne produit pas “rien”, mais de nouvelles particules dont l’énergie totale égale celles des particules annihilées.

Bref, pour les particules qui n’ont pas de charge électrique comme le photon, le gluon, le boson Z et le boson de Higgs , on dit qu’elles “sont leur propre antiparticule” dans le sens qu’une particule de charge opposée (-0=0) est identique à la particule… mais elles ne s’annihilent pas si elles se rencontrent, donc c’est un peu un abus de langage…

Pour les neutrino il y a un petit flou parce qu’en fait j’ai menti. La définition rigoureuse de l’antiparticule c’est que les sont inverses, pas seulement la charge électrique, qui est le nombre quantique des particules courantes. Or il semblerait que les neutrinos ont un autre nombre quantique, le “moment dipolaire” qui soit non nul, ce qui ferait qu’ils ont des antiparticules distinctes. Le problème est que les neutrino ne sont pas faciles à détecter, et qu’en plus ils , donc pour l’instant, on n’est pas surs…

Qu'est-ce qui prouve que les murs de Planck soient corrects ?

Sat, 08 Jun 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

La science ne prouve rien, elle décrit “jusqu à preuve du contraire”
Une est bien plus qu’une hypothèse. C’est " un ensemble cohérent d’explications, de notions ou d’idées sur un sujet précis, pouvant inclure des lois et des , induites par l’accumulation de faits provenant de l’ ,"
Le Big Bang et son “mur de Planck” sont induits à partir d’observations : décalage vers le rouge, fond cosmologique et abondance des isotopes en particulier.
On a pas mieux.

Je ne comprends pas l'utilité des unités de Planck qu'est-ce qui a poussé Planck à établir une nouvelle formalisation des constantes fondamentales ?

Fri, 07 Jun 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

que les étaient dépendantes de nos unités de mesure, alors que ça devrait être l’inverse.

Par exemple c=299’792’458 m/s dépend de nos unités de mesure “mètre” et “seconde”, mais si c est “fondamentale”, alors elle devrait être indépendante de tout système d’unité quel qu’il soit. Et dans ce cas, il n’y a qu’une valeur possible pour la vitesse de la lumière : c=1 . Sans unités !

Il s’ensuit que ce sont les unités de mesure qui doivent découler des constantes physiques. Et en posant la G, la $\hbar$, la dans le vide c, la $k_B$et la $k_C$ toutes égales à 1, on obtient des unités de longueur, de temps, de masse, de charge et de température définies de manière univoque, indépendantes de toute unité humaine.

Comme l’écrivait Planck en 1899 déjà:

Elles gardent nécessairement leur signification pour tous les temps et toutes les civilisations, mêmes extraterrestres et non humaines, et peuvent donc être désignées « unités naturelles »…

Génial, non ?

D'où provient l'énergie circulaire "éternelle" des électrons ?

Tue, 04 Jun 2019 00:00:00 +0000

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Les électrons n’ont pas d’ “énergie circulaire”, ils n’orbitent pas autour du noyau, sinon ils émettraient des ondes électromagnétiques qui leur feraient perdre cette énergie.

Autour du noyau, les électrons doivent être vus comme des ondes stationnaires remplissant les , chacune ayant un niveau d’énergie bien déterminé.

Rappel : , c’est juste le nombre qui reste constant lors des transformations d’un système isolé selon le théorème de Noether.

Que se passe-t-il si deux photons entrent en collision ?

Fri, 10 May 2019 00:00:00 +0000

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La plupart du temps, les photons n’interagissent pas entre eux, ils se comportent comme des ondes électromagnétiques qui se superposent simplement.

Mais l’ prévoit que deux photons (à haute énergie) puissent interagir en échangeant des électrons et positons virtuels “en boite” :

(Diagramme de Feynman et explication détaillées dans en)

60 ans après sa prédiction théorique, en 2017

Pourquoi la gravité n'attire-t-elle pas le rayonnement d'Hawking ?

Wed, 17 Apr 2019 00:00:00 +0000

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Elle le fait, et ce serait justement la source du !

L’idée est que les fluctuations du produisent partout et en tout temps des paires de particules qui se recombinent immédiatement. Sauf …

… sauf à proximité immédiate d’un horizon des événements, où il y a des probabilités non nulles que l’une des particule soit absorbée par le trou noir, et l’autre pas. Ce seraient ces particules qui constitueraient le rayonnement de Hawking.

La partie troublante (…) c’est que ce rayonnement ferait évaporer le trou noir plutôt que de le faire grossir via les particules absorbées. L’idée est que ça doit être comme ça pour respecter le principe de conservation de l’énergie : puisque le rayonnement dissipe de l’énergie, cette énergie doit être fournie par le trou noir, dont la masse devrait donc diminuer puisque il ne peut pas la fournir autrement.

J’ai mis tout ça au conditionnel, car il n’existe aucune donnée expérimentale confirmant l’existence du rayonnement de Hawking.

Pourquoi n'arrive t'on pas à utiliser les fluctuations quantiques du vide pour créer une source d'énergie ?

Tue, 16 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Parce qu’elle est extraordinairement faible, et non renouvelable.

Voir )