Pourquoi si l'electron orbitait autour du noyau il s'ecraserait?

[Deedee81]

Salut,

Salut je conclu sur le fait qu'il ny a pas d'explication sur le choix de la mecanique qauntique pour dire que l'electron ne s'ecrase pas en spirale.
Un gamin de 15ans me pose la question, je dis "mecanique quantique", avec quelques moqueries si besoin et nous voilà reparti pour 200ans de cassage de gluons au cern.

Excuse-moi si tu as eut un sentiment de moquerie, de ma part il n'y avait en tout cas aucune volonté de la sorte. Et lorsque tu ressens un message comme une insulte, n'hésite jamais à le signaler (triangle en bas à gauche). Alors on intervient si c'est vraiment nécessaire (en enlevant le message, en le modifiant ou simplement avec un avertissement, selon la gravité que nous estimons).

Enfin bon de toute facon meme l'inventeur n'a pas son mot à dire, la bonne interpretation est democratique!

http://fr.wikipedia.org/wiki/Max_Planck
"Bien qu'il soit facile maintenant d'interpréter cela en termes de quantification de la lumière en photons, Planck ne propose pas cette quantification. Cela apparaît clairement dans son article de 1901, dans les références qu'il y donne sur le travail qu'il a effectué sur le sujet, ainsi que dans ses Vorlesungen über die Theorie der Wärmestrahlung (Cours sur la théorie du rayonnement thermique, éditées en 1906 à Leipzig) où il explique que sa constante concerne les oscillateurs."

C'est une bonne référence et c'est tout à fait exact.

Il a fallu Einstein et son prix nobel concommitant pour montrer que Planck avait été beaucoup trop timmoré et qu'il faut vraiment parler de quantification du rayonnement. Planck a d'ailleurs eut quelques difficultés à l'admettre.

C'est amusant comme l'histoire se répète car la découverte d'Einstein a conduit (entre autre) aux travaux de Heisenberg et au remplacement des grandeurs par des opérateurs. Entrainant le fait que, la position d'une particule par exemple, n'est plus un nombre mais un spectre de valeurs. Ceci est lié au fait que les particules sont des ondes et pas, surtout pas, des corpuscules. Cela a été mieux compris avec Schrödinger mais aussi plus tard avec les travaux de nombreux théoriciens et expérimentateurs. Il aura fallu plus d'un demi-siècle pour vraiment commencer à percer la carapace de ces difficultés. Bref, cela a conduit au principe d'incertitude que Einstein n'a pas pu avaler. Malheureusement, lui est mort peu avant de découvrir que c'est lui qui avait tort (merci à Bell et Aspect). Il n'a pu changer son fusil d'épaule comme Planck l'avait fait.

Il peut être très difficile de se remettre en cause quand on a un bagage de découvertes (Nobel inclu). Mais là je fais peut-être de la psycho de comptoir
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[RevaMD]

Non je me plains pas du tout de moqueries, juste de mettre des hypotheses au toilelettes sous seule pretexte que ce n'est la these officielle.
Je veux dire que j'ai lu en entier la premiere tome que j'ai lu comme une introduction à la mecanique quantique, ton travail a été tres bien realiser pour un debutant, y a des exemples, des images assez parlantes mais helas je n'ai pas trouve de vrai contradiction avec mes anneries personnelles. J'ai fait un petit effort de lecture 200page et je n'ai toujours pas la capacité de repondre à la question du topic comme certains le font avec une certitude insolente.

[Anta.C]

Salut,

Bref, cela a conduit au principe d'incertitude que Einstein n'a pas pu avaler.

Einstein était thermodynamicien et avait le sens de la statistique.
Pour lui, incertitude impliquait forcément phénomènes sous-jacents.
C'est surtout l'interprétation du principe en tant que fondement qu'il n'a pas avalé. Ses expériences de pensée pour tenter de l'invalider étaient tout simplement géniales. Elles postulaient toutes une MQ vraie mais pas l'interprétation de Copenhague.
Si Aspect et Bell avaient été ses contemporains, on aurait pu avoir son avis. Everett l'aurait surement ravi mais sa thèse aussi est postérieure à sa mort.
Certains vulgarisateurs occultent le fait que la MQ doit à Einstein des choses essentielles. RR et RG sont du bonus. A Bohr, elle ne doit plus que l'interprétation consensuelle de Copenhague.

J'ai lu tes textes sur le sujet et j'ai un peu compris pour l'électron.
Merci de les avoir rendus publics , c'est vraiment à la portée de tout curieux un petit peu motivé !

[Deedee81]

Salut,

Non je me plains pas du tout de moqueries, juste de mettre des hypotheses au toilelettes sous seule pretexte que ce n'est la these officielle.

Pour seul prétexte ? Ce n'est PAS la raison. Ca, c'est juste toi qui le croît.

Einstein était thermodynamicien

A ça, je ne savais pas. C'était sa spécialité à la sortie de Polytech ?

(EDIT après coup, ça parrait logique vu le sujet de sa thèse)

[Anta.C]

Bonjour,

oui , ou si tu vois comment il a analysé les condensats.

[LPFR]

...
A ça, je ne savais pas. C'était sa spécialité à la sortie de Polytech ?

(EDIT après coup, ça parrait logique vu le sujet de sa thèse)

Bonjour.
Je ne sais pas quelle était sont spécialité. Mais il a bien un brevet pour un réfrigérateur :
http://en.wikipedia.org/wiki/Einstein_refrigerator
Au revoir.

[obi76]

Bonjour,

quand on voit le schéma de son réfrigérateur, on ne m’ôtera pas de l'idée qu'il était tordu quand même...

[Deedee81]

quand on voit le schéma de son réfrigérateur, on ne m’ôtera pas de l'idée qu'il était tordu quand même...

Qui était tordu ? Le réfrigérateur ?

[Anta.C]

c'est pour ça que le temps thermodynamique , bof ...

bon , je crois que j'ai intérêt à sortir aussi

[RevaMD]

Einstein était thermodynamicien et avait le sens de la statistique.
Pour lui, incertitude impliquait forcément phénomènes sous-jacents.
C'est surtout l'interprétation du principe en tant que fondement qu'il n'a pas avalé. Ses expériences de pensée pour tenter de l'invalider étaient tout simplement géniales. Elles postulaient toutes une MQ vraie mais pas l'interprétation de Copenhague.
Si Aspect et Bell avaient été ses contemporains, on aurait pu avoir son avis. Everett l'aurait surement ravi mais sa thèse aussi est postérieure à sa mort.

C'est l'implication des sousjacents d'un Einstein qui me font sortir des tartufferies. J'espere qu'il avait clairement raison car sinon on a peu d'espoir d'expliquer la vitesse de la lumiere, la transformation de l'energie en matiere. Je vois mal un tomtom gps dans chaque particules infinitésimales pour creer de la matiere à c! Il y a la quelques chose de dingue. cf le docu fiction "E=mc2, l'équation du génie Albert Einstein"

Le probleme des inegalités de bell et aspect, c'est que l'experience prouve l'intrication avec des photons dont on est tous d'accord pour dire qu'ils filent à c. Qu'en est-il de la variation des champs magnetiques creer par des objets allant à une vitesse proche de la lumiere, y a t-il une regle qui limite la variation du champ magnetique à distance d'un objet. Ca me parrait assez improbable si celui ci decroit au carré de sa distance, dans un rayon conséquent donc.

Si on alignait 1 milliard de roue magnétique, en négligeant l'inertie de ces roue, a quelle vitesse se propagerai l'action réaction d'un bout à l'autre de la chaine? Si c'est instantané alors il a intrication possible sans photons. Donc dans ce cas Bell peut etre compromis car l'intrication à cause de photons ne prouve plus rien.


"Je veux dire que j'ai lu en entier la premiere tome que j'ai lu comme une introduction à la mécanique quantique, ton travail a été tres bien realiser pour un debutant, y a des exemples, des images assez parlantes"

Je me suis tres mal exprimé, je souhaitais dire que votre premiere tome est tres bien à destination d'un débutant en la matière, et non l'inverse pour bien clarifier

[Anta.C]

Attention, Bell et Aspect c'est du solide.

Einstein a choisi la mauvaise option et , n'étant pas lui même expérimentateur , il n'a pas eu la chance de savoir les résultats.
En bon physicien, il serait passé à la suite ... Un explorateur de labyrinthes qui ne sait pas faire demi-tour finit mal en général.

[RevaMD]

Pour simplifier au maximum, que se passe t-il si on construit une poutre vraiment très longue et que l'on pousse d'un coté.
On imagine bien que l'autre bout devrait bouger synchrone, ou au contraire la déformation de l'espace temps rentrai en compte pour désynchroniser les événements à la vitesse de la lumière?

[mach3]

Pour simplifier au maximum, que se passe t-il si on construit une poutre vraiment très longue et que l'on pousse d'un coté.
On imagine bien que l'autre bout devrait bouger synchrone, ou au contraire la déformation de l'espace temps rentrai en compte pour désynchroniser les événements à la vitesse de la lumière?

pas besoin de déformation d'espace-temps ni même de relativité, cela relève simplement de la physique des matériaux. Une déformation se propage dans un matériau à la vitesse du son dans le matériau. Si vous poussez sur un coté de la poutre, vous poussez en fait les atomes qui constituent la surface de la poutre qui vont à leur tour pousser les atomes suivants et ainsi de suite, jusqu'à atteindre l'autre bout de la poutre. Donc non, l'autre bout ne peut pas être synchrone.

La seule chose qu'apporte la relativité est de borner la vitesse du son à c.
Pour deux raisons:
-une vitesse du son supérieure à c violerait la causalité
-si les atomes se poussent les uns les autres, c'est via la force électromagnétique, force qui se propage à la vitesse de la lumière, donc il est impossible que la vitesse du son dépasse la vitesse de la lumière.

D'ailleurs a propos de vos roues magnétiques c'est la même chose, toute modification des champs électriques ou magnétique se propage à c (voir message de LPFR le 12 mars qui décrit les termes sources du champ électrique en montrant qu'il y a un retard).

m@ch3

[obi76]

Pour simplifier au maximum, que se passe t-il si on construit une poutre vraiment très longue et que l'on pousse d'un coté.
On imagine bien que l'autre bout devrait bouger synchrone, ou au contraire la déformation de l'espace temps rentrai en compte pour désynchroniser les événements à la vitesse de la lumière?

Tout à fait, et je dirai même que la déformation de la poutre n'ira pas plus vite que la vitesse du son dans elle, donc beaucoup, beaucoup plus lentement que c...

[RevaMD]

Que se passe t-il alors pour un atome filant à vitesse c, ses électrons sont alors obligés a etre dans une trajectoire perpendiculaire à celle de l'atome?

Autre situation, si on positionne 2 emeteurs de photons en sens inverse, légèrement superposé, provoquent deux ondes électromagnétiques dont le champ magnétique entre les 2ondes varient en principe à 2c relativement, localement. on revient au problème des 2 fusées en sens inverse, déjà résolue il me semble mais je n'ai plus la solution en tête.

Je n'ai pas retrouvé la discution de LPFR...

[RevaMD]

Derniere question perverse, si on a un fil electrique super long et qu'on induit un courant d'electron, a - ton cette de désynchronisation entre l'entrée et la sortie du fil? (en plus de l'effet de l'inductance du fil, qui va retarder la montée de l'Intensité)

[obi76]

Que se passe t-il alors pour un atome filant à vitesse c

Pas possible : l'atome a une masse.

[azizovsky]

Attention, Bell et Aspect c'est du solide.

Einstein a choisi la mauvaise option et , n'étant pas lui même expérimentateur , il n'a pas eu la chance de savoir les résultats.
En bon physicien, il serait passé à la suite ... Un explorateur de labyrinthes qui ne sait pas faire demi-tour finit mal en général.

non, il a fait le bon choix, je m'explique, on commence par le commencement, l'interférence de la lumière,Fentes d'Young, qui nous dit qu'à l'interieur des fentes, il n'y a rien, ou sur leurs bords (un champ), qui agit sur les photons comme dans l'effer effet aharonov-bohm, au lieu de commencer par une théorie des champs, les physiciens ont boucler la boucle dans l'autre sens: interférence(onde), particule, dualité,..., champs, Einstein était un physicien, il charcuté tous, toujours le flux nerveux sur la gachette des neuronnes, dans l'experience des fentes de Young, ils y'a des milliards de photons qui passent par les trous, donc, il y'a déjà un comportement ensembliste(statistique)du phénomène, est ce que le comportement de la foule reflète le comportement de chaque individu? , quand on voit l'éxpérience photon par photon, c'est la répartition de chaqu'un d'eux qui donne les franges d'interférence, non pas le comportement de chaque photon (il passe par les deux trous ).

[Deedee81]

Salut,

Derniere question perverse, si on a un fil electrique super long et qu'on induit un courant d'electron, a - ton cette de désynchronisation entre l'entrée et la sortie du fil? (en plus de l'effet de l'inductance du fil, qui va retarder la montée de l'Intensité)

Oui, tout à fait. Il y a un retard. Le calcul n'est d'ailleurs pas toujours facile. Cela fait partie du cours de théorie des lignes pour l'étude des régimes transitoires (un cours que j'ai trouvé fort ardu lorsque j'étais à la fac), même si la plupart du temps, ce délai dû à 'c' n'est pas pris en compte (les effets résistifs, inductifs et capacitifs sont très très largement dominants).

[Electrosis]

Bonjour !

La question que je me pose c'est : Pourquoi les électrons tournent autour des noyaux d'atome ou plus exactement, qu'est-ce qui les maintient et le poussent à tourner toujours ? Et s'arrêteront-ils un jour ?

[van_fanel]

les electrons ne tournent pas autour du noyau. Cette vision classique a depuis longtemps été abandonnée.
les electrons sont décrits par leur fonction d'onde qui donne la probabilité de présence d'un electron.
Un électron a notamment une probabilité non nulle de se trouver au centre du noyau

[Deedee81]

Salut,

EDIT croisement avec van_fanel, j'avais attendu trop longtemps pour rédiger ma réponse.

La question que je me pose c'est : Pourquoi les électrons tournent autour des noyaux d'atome ou plus exactement, qu'est-ce qui les maintient et le poussent à tourner toujours ? Et s'arrêteront-ils un jour ?

Comme dit plus haut, il est faux de dire "les électrons tournent autour des atomes". Mais on ne va pas revenir là dessus. Je conseille de parcourir le fil.

La même question se pose pour les planètes. Elles continuent à tourner à cause des loi de la mécanique qui font qu'il y a conservation du moment angulaire. C'est dans la même veine qu'un corps qui avance et continue à avancer. Comme le dit Newton, l'état d'un corps (son mouvement) reste identique si quelque chose ne le force pas à changer (appliquer une force et ainsi prendre ou fournir de l'énergie). C'est un peu plus compliqué pour la rotation mais c'est le même principe.

Les planètes peuvent toujours être freinées (par du gaz, des chocs avec des météorites,...)

Mais les électrons, non. Les électrons sur leur orbitale de base (*) y resteront indéfiniment (si on ne leur donne pas un coup de pied au c..derrière). Ceci est dû au fait qu'à cause des lois de la mécanique quantique, les états de l'électron sont quantifiés et l'orbitale de base est celle de plus basse énergie et il n'existe tout simplement pas d'état d'énergie plus faible.

(*) je simplifie la discussion en considérant un seul électron par atome, comme pour l'hydrogène.

[Electrosis]

Bonjour ! D'accord, merci !

C'est très difficile d'imaginer un electron, ça trajectoire ou bien les ondes qu'il émet car on ne sais pas de quoi ou plus tôt comment est faite la matière en fait.

[coussin]

[…] car on ne sait pas de quoi ou plutôt comment est faite la matière en fait.

Non, tout cela est très mystérieux hein… Des millions de physiciens qui bossent là-dessus mais ça reste un peu "magique", c'est ça ?

[gatsu]

Pour la position, ce minimum, c'est (longueur d'onde Compton) ?
Pour la vitesse, quel est ce minimum? (Pour le maximum, c'est c)

Pour répondre cette question il faut utiliser la saturation des inégalités d'Heisenberg; c'est elle qui est ultimement responsable de l'existence d'une borne inférieure au spectre d'énergie d'un système quantique lie.

Cette saturation est satisfaite lorsque



L'énergie d'un oscillateur harmonique dans ce cas est



on peut justifier la dernière égalité en s'inspirant du concept de longueur d'onde de de Broglie associée a une particule et le assure que lorsque les opérateurs deviennent commutatifs, la phénoménologie classique est retrouvée.

En resolvant le système d'equations on trouve :

[Deedee81]

Salut,

car on ne sais pas de quoi ou plus tôt comment est faite la matière en fait.

Qu'est-ce que tu raccontes. On sait de quoi et comment est faite la matière. Elle est faites d'atomes, eux-mêmes fait d'électrons, protons et neutrons. Ces deux derniers fait de quarks et gluons. Les électrons, quarks et gluons (et photons) étant fait d'eux-mêmes, ce sont des objets élémentaires, non composites (à ce qu'on en sait, mais c'est vérifié avec une précision extrême) entièrement décrit pas quelques propriétés. Et l'assemblage obéit aux lois de la mécanique quantique. Donc, on sait comment aussi.

Il est vrai que la structure des protons et neutrons est fort difficile à calculer car la chromodynamique quantique (théorie appropriée dans ce cas) est assez difficile et c'est des systèmes plus complexes qu'il n'y parrait. Mais on sait maintenant le faire avec une bonne précision par calcul sur réseau.

Il y a encore de la recherche à faire (par exemple sur certains écarts anormaux observés avec les muons, et le neutrino n'a pas encore tout dit) mais l'essentiel est bien compris (et le muon n'est pas une particule habituelle de la matière, ni le neutrino).

mais ça reste un peu "magique", c'est ça ?

Les livres de physique seraient-ils des grimoires ?

[coussin]

Le ton de mon message se voulait un peu moqueur, je m'en excuse
Ça m'étonne toujours les gens qui pensent que tout ça reste mystérieux Étant physicien, j'ai plutôt tendance à penser le contraire : il n'y a plus grand chose à découvrir ( j'exagère...) surtout pas en ce qui concerne la matière.

[van_fanel]

je vous trouve bien cynique coussin^^
soyez optimiste souvenez vous de Lord Kelvin qui décourageait ses étudiants de faire des études de physique car selon lui "en dehors de trois petits nuages il n'y avait plus rien à découvrir en physique"
Qui sait ce qu'il nous reste à découvrir.
Plus sérieusement, je partage un peu votre engoisse: quand on sort d'une formation de physique. Qu'on regarde en arrière tout ce qu'on a appris et tout ce qui a été accompli par nos prédécesseurs dans tous ces différents domaines, on a l'impression qu'on est arrivé après la fete^^

[coussin]

Exactement. La seule grande découverte encore à faire est, à mon sens, la véritable nature de la matière noire.
Sinon, c'est du fignolage de théories extrêmement bien assises.

[obi76]

Plus sérieusement, je partage un peu votre engoisse: quand on sort d'une formation de physique. Qu'on regarde en arrière tout ce qu'on a appris et tout ce qui a été accompli par nos prédécesseurs dans tous ces différents domaines, on a l'impression qu'on est arrivé après la fete^^

Gageons qu'avec l'arrivée de l'outil numérique, on pourra au moins préciser certaines valeurs ou même prédire des phénomènes encore mal compris (type la supraconductivité dans certains cas, des écoulements fluides bizarres etc)