incertitude d Heisenberg

vinze · 20/10/2004, 10h51

Bonjour a tous,
L incertitude d Heisenberg relie l incertitude de la position d une particule (electron par exemple) avec l incertitude de sa vitesse grace a leur produit qui doit etre superieur a h (ou h/2Pi). Cette incertitude est valable pour un systeme isole n ayant pas d echange d energie avec l exterieur.
Ne pourrait on pas imaginer que l electron est en realite train d echanger (en gain ou perte) avec son milieu des paquets d energie....provenant par exemple de l energie du point zero (1/2hv), ce qui fait que l on ne peut pas connaitre position et vitesse en meme temps...Le bilan energetique global peut etre egal a zero si cet echange se fait dans les deux sens.
Merci

Karibou Blanc · 20/10/2004, 11h45

Salut,

Citation:

Cette incertitude est valable pour un systeme isole n ayant pas d echange d energie avec l exterieur.

tu en es sûr ?

Sinon l'origine des relations d'indétermination d'Heisenberg est bien plus profonde. (je ne dis pas incertitude pour ne pas faire la confusion avec une incertitude de mesure, ici il s'agit d'une indétermination de principe de la théorie et non une imperfection expérimentale). Elle est relié au fait que le commutateur entre X et P n'est pas nul (mais vaut ih/2 $pi$ ). X est l'opérateur position et P l'opérateur impulsion (à quelques détails près c'est l'opérateur de quantité de mouvement).

humanino · 20/10/2004, 11h53

calcul des relations d'incertitude (issu de "La faille dans la physique quantique")
Je suis d'accord avec Karibou Blanc.

vinze · 20/10/2004, 11h59

Salut,
J ai bien compris que c est une indetermination de principe, qui est appuye par la non commutation de certains operateurs propre a la MQ. Je cherche un sens physique a cette incertitude qui pourrait etre du a une interaction des electrons avec l energie du vide par exemple.

**deep_turtle** · 20/10/2004, 12h02

Cette recherche semble vouée à l'échec dès le départ, dans la mesure où cette indétermination est déjà présente dans une description non relativiste de la physique quantique, dans laquelle le vide n'a pas de structure particulière...

vinze · 20/10/2004, 12h12

Salut,
Pour repondre a la tortue profonde (?), je dirais que le vide est constitue de quanta 1/2hv, mis en evidence par l effet casimir.
Ils interagissent donc avec la matiere....

**deep_turtle** · 20/10/2004, 12h48

Le vide est décrit de cette façon en physique quantique relativiste, quand tu fais de la théorie des champs.

Ta question, me semble-t-il, était un peu différente : j'avais compris que tu te demandais si l'incertitude position-impulsion était reliée, de façon fondamentale, à une intercation avec le vide, et je te réponds que probablement non, puisque cette incertitude est déjà présente dans une théorie non relativiste ! La raison de cette incertitude pourrait alors difficilement être liée à ce point puisque même si on l'enlève l'effet subsiste. Mais j'ai peut-être mal compris la question (ou un point de physique, plus probablement !).

Et si tu me réponds "OK mais la nature est quantique et relativiste", je te réponds que ce n'est pas le point... Un peu comme si tu demandais si le fait que l'entropie d'un système isolé ne peut que croitre était liée à la structure atomique des corps, je te répondrais non car cet effet est dèjà présent en thermodynamique, avant de faire une interprétation microscopique et statistique des fonctions thermodynamiques !

Je ne suis pas sûr d'être clair, on peut en discuter ce sera plus simple, plutôt que de me lancer dans un gros paragraphe...

**mtheory** · 20/10/2004, 12h55

Salut deep-turtle, je me demande s'il n'a pas en tête quelque chose comme la théorie avec thermostat caché de De Broglie-Bohm où effectivement les fluctuations probabilistes de la théorie quantique,et probablement les inégalités de Heisenberg associées, sont dues à une interaction 'thermique' entre le thermostat(potentiel quantique?) et les particules.
Un mouvement brownien des particules en découlait.

vinze · 20/10/2004, 13h16

Salut Deep turtle,
Je ne pense pas que l on ai besoin de la theorie quantique relativiste pour montrer que le vide est peuple de quanta 1/2hv. J ai un bouquin d optique , dont je n ai pas le titre sous les yeux, qui fait apparaitre ces quantas par l etude d un resonnateur optique. L energie des differents modes est En=(n+1/2) hv. Donc il y a le mode 0 qui n est pas vide d energie.

Je crois que tu as bien compris ma question a savoir si cette incertitude a une origine exterieure aux regles regissant la particule.

Tu me dis la theorie quantique n a pas besoin de faire intervenir un quelquonque champ du vide pour prouver cette inegalite. Cette inegalite est donc implicite dans la theorie quantique. Et on est bien d accord la dessus.

Maintenant si je me pose la question de l interaction d une particule avec l energie du vide, qu elle sera sont effet sur sa position et vitesse? Cela cree t il une incertitude? Est elle relie a h?

Voila la question poses d une autre maniere, plus claire?...
Merci

**mtheory** · 20/10/2004, 13h31

Il me semble qu'effectivement les fluctuations du vide quantique(ex photons) doivent perturber la trajectoire des électrons mais cela n'as rien à voir avec les relations de H pour l'électron.
Quel ordre de grandeur?je crois que c'est très faible mais je n'ai pas de valeurs précises.
Le vide quantique lui même ,avec ses fluctuations, est soumis aux relations de Heisenberg.

**deep_turtle** · 20/10/2004, 13h50

Citation:

L energie des differents modes est En=(n+1/2) hv

Là tu m'étonnes...

1/ Il me semble que les équations d'onde classiques donnent plutôt des énergies proportionnelles à l'énergie (pas de point zéro)

2/ dès que tu écris une formule avec la constante de Planck, tu as fait de la physique quantique à un moment donné !

vinze · 20/10/2004, 14h16

Salut,
Voila un article traitant du sujet ou tu verras apparaitre le fameux 1/2hv....
http://www.spectro.jussieu.fr/Vacuum...ir/Cargese.pdf

Tu dis que quand j utilises h je fais de la MQ sans le dire. Premierement h provient du probleme du corps noir. C est une constante experimentale. Deuxiemement la mecanique quantique est un reseau de lois faisant intervenir h pour expliquer la nature. Donc je peux tout a fait parler de h sans faire de MQ. H est une creation de la nature, la MQ est une creation de l homme pour decrire la nature...mais bon c est peut etre un peu trop philo...
bye

**mtheory** · 20/10/2004, 14h40

Citation:

Posté par vinze

Salut,
Voila un article traitant du sujet ou tu verras apparaitre le fameux 1/2hv....
http://www.spectro.jussieu.fr/Vacuum...ir/Cargese.pdf

Tu dis que quand j utilises h je fais de la MQ sans le dire. Premierement h provient du probleme du corps noir. C est une constante experimentale. Deuxiemement la mecanique quantique est un reseau de lois faisant intervenir h pour expliquer la nature. Donc je peux tout a fait parler de h sans faire de MQ. H est une creation de la nature, la MQ est une creation de l homme pour decrire la nature...mais bon c est peut etre un peu trop philo...
bye

Non! deep-turtle a raison, la théorie du corps noir est justement à l'origine de la théorie quantique.
Dés que h intervient dans une formule c'est la preuve manifeste qu'on a un effet lié à la MQ.
Même la fameuse masse de Chandrasekhar pour une étoile est un effet de la MQ et son expression contient effectivement h.

vinze · 20/10/2004, 14h50

Salut,
C est justement ce que j ai dit auparavant la MQ vient apres la theorie du corps noir!

**mtheory** · 20/10/2004, 14h54

Citation:

Posté par vinze

Salut,
C est justement ce que j ai dit auparavant la MQ vient apres la theorie du corps noir!

Historiquement oui,il n'en reste pas moins que dés que j'ai h dans une formule c'est que la MQ intervient.
Les fluctuations du point zéro sont proprement quantique comme l'a dit deep-turtle.
D'ailleurs on passe souvent (mais pas toujours) des équations quantiques aux équations classiques en posant h=0.

**mtheory** · 20/10/2004, 15h05

Ah j'oubliais,comme il a été dit sur un post récent les relations de H sont TRES IMPROPREMENT dites d'incertitude alors qu'elles donnent les limites d'applications des concepts classiques d'onde et de particule aux quantons de matière et d'interaction qui sont absolument autres.
Il n'y a pas des 'petites boules ' localisées et effectuant un mouvement brownien ou ne pouvant pas avoir une position et un vitesse mesurées simultanément avec précision.
Les particules et les ondes classiques sont juste des approximations de quelque chose au delà.

**mtheory** · 20/10/2004, 15h17

Il y a eut des échanges intérressant là:

http://forums.futura-sciences.com/sh...2#post12 9942

vinze · 20/10/2004, 18h35

Salut,
Je repose la question differement. Oublions cette incertitude d heisenberg.
Je me pose la question de l interaction d une particule avec l energie du vide, qu elle sera sont effet sur sa position et vitesse? Cela cree t il une incertitude? Est elle relie a h?
Merci