champ quantique : définition ?
Bonjour à tous .
Ma question est très simple :
-qu'est-ce qu'un champ quantique ?
-Possédent-ils des propriétès particuliéres ?
j'ai entendu dire qu'ils possédent un spin , un etat fondemental ,que c'était des champs globaux ect...mais tout ca est un peu flou pour moi , donc j'aimerais des explications.
Merci d'avance
Bonjour
les particules peuvent être décrites mathématiquement par ce qu'on appelle un "champ quantique".
C'est une "fonction complexe" comportant une amplitude et une phase.
Un des problèmes est l'origine des phases : d'où le principe 'd'invariance de jauge' pour que les phénomènes ne dépendent pas de la phase arbitrairement choisie, un peu comme la distance entre deux villes ne doit pas dépendre de l'origine ( du point "zéro")
donc , si je comprends bien , un champ quantique sert à modéliser une particule , mais est-ce que cette amplitude et cette phase ont une signification physique ?
de plus j'ai lu quelque part qu'un champ occupait tout l'espace (c'est un objet global comme on dit xD) : comment concilier ca avec l'idée d'une particule ?
Bonjour,
ce n'est pas tres complique, mais requiert d'avoir bien assimile deux concepts au moins : le champ en mecanique classique et les fonctions d'ondes (ou equations d'ondes) en mecanique quantique. Ces deux concepts requierent un minimum de comprehension de la relativite restreinte. Je note par exemple queapparait deja en mecanique quantique elementaire avec la fonction d'onde.un champ occupe tout l'espace [...] comment concilier ca avec l'idée d'une particule
De facon grossiere, un champ quantique apparait mathematiquement comme une "fonction d'onde" a plusieurs composantes. Ces differentes composantes peuvent correspondre a plusieurs etats (e.g. de spin, ou de charge...) d'une meme particule fondamentale, et "se transforment entre elles" selon le groupe de symetrie associe. Le champ se decompose selon ses modes de Fourier propres correspondant chacun a un nombre de particules defini (les particules apparaissent comme des excitations harmoniques du champ quantique).
Bonsoir,Envoyé par mewtow
On décrit le mouvement d'une particule en physique classique. Pense à l'atome d'hydrogène. On écrit l'énergie classique de l'électron:
E = 1/2.m.v2 + V(r(t))
A partir de cet énergie classique on écrit l'hamiltonien quantique dont les solutions sont bien connues. Il est très important relativement à la question de noter que r(t) est une variable dynamique. cad qui dépend du temps.
Maintenant au lieu du mouvement d'une particule on s'intéresse à un champ classique. Un champ classique est décrit sous la forme E(r,t) qui est défini partout dans un volume (éventuellement infini). Il est important de remarquer en rapport à la question posée que r n'est rien une variable dynamique. le rôle de r est celui d'un indice continu qui permet de définir le champ en tout point. Cela veut dire que le champ possède un nombre infini de variables indépendantes.
On écrira l'énergie classique du champ E(r,t) dans tout l'espace de définition et celui apparait très souvent comme une forme bilinéaire que l'on pourra par changement de variables faire apparaitre comme une forme quadratique décrivant des degrés indépendants. Il nous reste à quantifier les parties indépendantes qui par bonheur sont toujours des oscillateurs harmoniques.
Cette dernière procédure s'appelle la théorie quantique des champs (TQC). La différence essentielle avec la MQ de base est que l'on traite un nombre infini de degrés de liberté et donc certains développement mathématiques adaptés sont nécessaires.
