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onde particules associées?



  1. #1
    -Bilal-

    onde particules associées?


    ------

    Bonjour
    En cours nous avons vu que toute onde pouvait être associée à une particule (onde lumineuse, photon)
    Peut-on en dire de même pour les ondes sonores? Les ondes gravitationnelles?
    Pourrait-on alors les détecter?

    (Sans trop de rapports, J'aimerais savoir aussi si vous organisez des journée portes ouvertes de votre laboratoire, ou autrement des conférences en lycée ou en établissement scolaire secondaire ou supérieur?)

    Merci beaucoup d'avance de votre réponse

    -----

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  3. #2
    S. Basa

    Re : onde particules associées?

    En effet, l'une des bases de la Mécanique Quantique est la dualité onde-corpuscule. Ce concept a été démontré la toute première foire par Louis De Broglie au cours de sa thèse (http://fr.wikipedia.org/wiki/Louis_de_Broglie). Cela lui a valu d'ailleurs la Prix Nobel de Physique en 1929.

    L'idée est assez simple: une particule et une onde sont deux facettes d'un même objet. En clair, selon comment on observe cet objet, on verra soit une onde, soit une particule.

    Cela a été démontré par exemple pour les photons et les électrons. Pour la gravitation, on pense que c'est également vrai: il y a une particule élementaire (le graviton) et une onde gravitationnelle. Toutefois, le graviton n'a jamais été observé (du moins pas encore !).

    Pour le son, c'est un phénomène bien différent. Il s'agit d'une déformation de l'air. On a donc bien une onde (dite sonore), mais pas de particule associée.

  4. #3
    deep_turtle

    Re : onde particules associées?

    Bonjour,

    Pour pousser un peu le débat, on pourrait objecter que dans le cas de la gravitation, on ne dispose pas de la théorie quantique correspondante, et que du coup l'existence du graviton est beaucoup plus hypothétique que celle du photon, non ?

    Pour le son, c'est un phénomène bien différent. Il s'agit d'une déformation de l'air. On a donc bien une onde (dite sonore), mais pas de particule associée.
    Toujours pour rebondir, l'étude des ondes sonores dans les solides fait aussi intervenir des particules, qu'on appelle des phonons !
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  5. #4
    S. Basa

    Re : onde particules associées?

    Pour le phonon, c'est une bonne remarque. Toutefois l'idée qui se cache derrière est la volonté d'avoir le même formalisme que celui employé en mécanique quantique. Il faut bien insister sur le fait que le son n'est pas une particule élémentaire comme le photon, l'électron, ... Il s'agit juste d'une déformation de l'air. D'ailleurs, la question ne se poserait pas sur la Lune puisqu'il n'y a pas d'air

    Pour la gravitation, la remarque est également bonne. On n'a pas encore de théorie quantique de la gravitation satisfaisante. Toutefois, les théorie aiment les symétries (c'est même la base !). Dans ce cas, les forces sont toujours propagées par des particules élementaires et donc des ondes. Il s'agit d'une hypothèse et il faut la confronder aux observations (processus normal en recherche).

    Une telle découverte est la garantie d'un Prix Nobel

  6. #5
    deep_turtle

    Re : onde particules associées?

    Je pousse ma chance...

    Il faut bien insister sur le fait que le son n'est pas une particule élémentaire comme le photon, l'électron, ... Il s'agit juste d'une déformation de l'air.
    Dans un sens, le photon est lui aussi "juste une déformation de l'état du champ électromagnétique" !

    Toutefois l'idée qui se cache derrière est la volonté d'avoir le même formalisme que celui employé en mécanique quantique.
    C'est plus que cela, l'idée est de faire de la mécanique quantique. Les physiciens qui font de la physique statistique doivent étudier les ondes sonores dans un cadre quantique pour rendre compte de certaines propriétés des solides. Dans le modèle de Debye, on considère notamment que dans le solide se propagent des phonons, sortes de "particules de son", qui n'ont rien à envier à leurs cousins les photons ! Ils peuvent se désintégrer, subir des interactions, être créés, etc...

    Ceci dit, je ne suis pas spécialiste de physique du solide et cette remarque vise simplement à poursuivre la discussion !

    D'ailleurs, la question ne se poserait pas sur la Lune puisqu'il n'y a pas d'air
    En effet, et la question de l'électron ne se pose pas non plus quand il n'y en a pas...
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    -Bilal-

    Re : onde particules associées?

    Cette découverte sera le travail de notre génération.....(pas mal de prix nobel a venir alors apres l'hydrogène métallique stable, le séquençage protéinique de notre génome etc etc)

    Finalement, toute onde possède sa particule associée....mais pour la gravitation, est-on bien sur qu'elle est quantifiable?
    On veut justement la quantifier dans le cadre de la théorie de l'unification des forces....est ce seulement possible?
    Prenons la these de l'impossibilité de la quantification de la gravitation.....on peut penser qu'aux premiers instants, la gravitation n'existait pas, qu'elle a été 'inventée' pour régir les objets commençant a se former apres la soupe de particule opaque préexistant au mur de Planck

    (excusez mes connaissances théoriques de la chose, n'étant qu'en terminale, je ne peux pas faire évoluer mon post de façon quantitative....)

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