C'est effectivement une évolution récente dont j'ai hésité à parler. De mon point de vue je considère (à tord ou à raison) que cela fait partie de l'univers du monde interaction matière-rayonnement cad de la culture Cohen-Tanoudji.
C'est donc d'abord un nouveau cadre expérimental, passionnant, qui reprend les très anciennes problématiques de la physique du solide plus ou moins bien résolues.
Sans aucun doute.Il ne faut quand meme pas tout ramener aux electrons et aux spins...![]()
Je suis désolé, mais le nombre de fois, ou des jeunes sont intervenus en me ridiculisant comme quelqu'un qui ne comprend rien, est assez exceptionnel.
Je n'interviens pas en tant que prof qui apporte la bonne parole, mais qui essaie de faire réfléchir.
J'ai passé beaucoup d'énergie sur Futura à faire comprendre que le spin n'était pas ni quantique, ni relativiste, ce qui me semble aujourd'hui un acquis. J'ai l'impression, d'avoir été utile....sur Futura.
Si les gens sont satisfaits de croire que l'approximation de BO c'est le découplage des électrons et des noyaux et bien qu'ils le croient. Je respecte par principe toutes les croyances. Personnellement je n'ai pas d'examen à passer ni de publications à écrire.![]()
Libre à toi de conciderer ça comme etant en majorité expérimentale et/ou relevant de l'interaction matiere/rayonnement. Mais cela me parait bien reducteur.C'est effectivement une évolution récente dont j'ai hésité à parler. De mon point de vue je considère (à tord ou à raison) que cela fait partie de l'univers du monde interaction matière-rayonnement cad de la culture Cohen-Tanoudji.
C'est donc d'abord un nouveau cadre expérimental, passionnant, qui reprend les très anciennes problématiques de la physique du solide plus ou moins bien résolues.
Par exemple, dans le cadre de la transition de phase Isolant de Mott/Suprafluide (je preche pour ma paroisse), le set-up experimental m'est completement egale, de meme que l'interaction matiere rayonnement, qui ne fait que fixer les parametre, tout le reste est de la matiere condensée. Et on n'utilise plus que les outils y afferant, et non des atomes habillés ou autres photons.
De meme, ce genre de manip' est un bon moyen d'etudier de façon propre le cross-over BCS/BEC, les systemes 1D, bientot l'effet hall quantique fractionnaire, etc, etc...
Attends, attends : le spin n'est ni quantique, ni relativiste, c'est ce que tu dis ? Parce que permets moi d'être complétement en désaccord avec toi... (j'ai dû passer entre les mailles du filet lors de ton explication)...
Le spin émerge "tout seul" de l'équation de Dirac, qui est la formulation quantique du comportement relativiste des champs de fermions massiques (c'est à dire dans une forme invariante de Lorentz). En même temps je me mouille pas, c'est aussi ce qu'ont affirmé nombre de mes profs.
Tu le sais, mais si ce que tu affirmes ne va pas dans ce sens, alors j'aimerais bien que tu développes...
Et je ne suis pas à l'abri d'une mauvaise compréhension/interprétation...
Et hop : on aiguille dircretos sur le spin pour de nouveau éluder Born-Oppenheimer…![]()
Ah dis donc…![]()
Le problème en fait est que l'on ne sait jamais qui a raison ou qui a tort. C'est difficile de juger. Moi, j'ai longtemps donné raison à tout le monde. Jusqu'au jour où je me suis aperçu que la plupart des gens à qui je donnais raison avaient tort ! Donc, j'avais raison ! Par conséquent, j'avais tort ... d'un hégélien qui fait jouer, au sens physique, les mots, les uns contre les autres. Un homme de l’intelligence collective
Patrick
Sinon, cela ne vous dirait pas de relire les conversations sans fins dont mariposa fait reference, sur ce site, a ce sujet, qui n'a rien a voir avec la conversation
Evidemment le spin c'est quantique, puisqu'on met une constante de Planck devant.
Evidemment le spin c'est relativiste, puisqu'on l'obtient des representation de Lorentz.
Evidemment le spin ce n'est pas relativiste, puisqu'il suffit du SO(3) de Galileo
Sans compter avec Cartan, qui a introduit le terme "spineur" en 1913...Sinon, cela ne vous dirait pas de relire les conversations sans fins dont mariposa fait reference, sur ce site, a ce sujet, qui n'a rien a voir avec la conversation
Evidemment le spin c'est quantique, puisqu'on met une constante de Planck devant.
Evidemment le spin c'est relativiste, puisqu'on l'obtient des representation de Lorentz.
Evidemment le spin ce n'est pas relativiste, puisqu'il suffit du SO(3) de Galileo
Qui ne comprends rien je ne sais pas mais qui veut absolument imposer sa vision des choses certainement !
Oui et c'est précisément ça qui nous gonfle. Nous sommes a priori en désaccord avec toi sur un point précis de vocabulaire (je suis assez sûr que ça va être du pinaillaige d'ailleurs) et donc chaque partie se doit de dire quelle est sa version et puis c'est tout. Pas besoin de nous prendre tellement de haut que tu essaies en plus de nous "faire réfléchir" -comme si on ne réfléchissait pas d'habitude- !Je n'interviens pas en tant que prof qui apporte la bonne parole, mais qui essaie de faire réfléchir.
Peut être mais il y a l'art et la manière de le faire. Et clairement ton style "bonne parole" ne plait pas à tout le monde. Par ailleurs, quelle que soit sa nature "fondamentale", le spin apparait il oui ou non naturellement dans l'écriture d'un hamiltonien classique (au sens de non quantique), parce que j'en suis pas sûr là tout de suite maintenant (mais vaudrait mieux ré-ouvrir un ancien fil pour discuter de ça).J'ai passé beaucoup d'énergie sur Futura à faire comprendre que le spin n'était pas ni quantique, ni relativiste, ce qui me semble aujourd'hui un acquis.
Je vois toujours pas où tu veux en venir mais oui selon moi c'est au moins l'idée de départ.Si les gens sont satisfaits de croire que l'approximation de BO c'est le découplage des électrons et des noyaux et bien qu'ils le croient.
Bonjour,
et désolé de ne pas répondre immédiatement. Tu m'as déjà vu éluder quoi que ce soit. Crois-tu que je lance une "idée" sans avoir des billes.
Ce que je retire de mon expérience est qu'il va falloir que j'apprenne à écrire en latex. pourquoi?
Parce que toute interprétation physique est contrainte par l'écriture mathématique. L'approximation de Born-Oppeihemer écrite en langage mathématique montre que les électrons et les noyaux restent fortement couplés et non le contraire.
La théorie.
Ce que dis l'approximation de Born-Oppeihemer est que:
1- la dynamique des noyaux est contrôlée par un potentiel V(Q) qui est la dépendance de l'énergie électronique totale dépendant de Q (les coordonnées des noyaux).
2- La dynamique des électrons est controlée par sa propre dynamique interne et par la position instantanée des noyaux.
On voit donc que les 2 systèmes sont fortement interdépendants (donc couplés) et l'approximation de Born-Oppeinhemer est contenue dans l'expression instantanée. Dans le langage usuel on dit qu'il y a suivi adiabatique (dans la théorie des systèmes dynamiques il s'agit de l'approximation du mode esclave). Ce qui veut dire que l'on ignore l'intervalle fini de temps d'adapation du gaz électronique au mouvement des noyaux.
De la théorie à l'expérience.
Ceci c'est théorique mais çà se voit expérimentalement:
Effectuons une transition optique entre 2 niveaux électroniques d'une molécule et plus généralement dans un solide.
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1- Supposons un réel découplage.
Si le système était découplé électrons-noyaux alors on ne verrait qu'une seule transition optique électronique. En effet la molécule par d'un un état électronique fois (tensoriel) un état vibrationnel. L'orthogonalité des fonctions propres vibrationnelles fait qu'il peut que conserver le même état vibrationnel et c'est normal puisque le système est découplé par hypothèse.
2- Les systèmes sont couplés.
En fait on voit expérimentalement en plus de la transition électronique pure des répliques en modes vibrationnelles (répliques phonons en physique du solide) à des énergies supérieures en absorbtion et à des énergies inférieures en luminescence.
Pourquoi?
Parce que la transition optique dans le gaz électronique est instantanée à l'échelle de temps caractéristique du mouvement des noyaux. Ce qui va se passer est que les noyaux vont relaxer lentement vers leur nouvelle position d'équilibre car le potentiel des noyaux a changer (puisque le gaz électronique a changer d'état).
Le modèle le plus simple qui fonctionne dans 99% des cas est un potentiel de la forme:
E (Q) = E° (0) -V.Q + a.Q2
Il s'agit de l'énergie totale du gaz électronique dans l'état excité relativement à l'énergie du gaz électronique dans l'état de référence.
E° est l'état fondamental.
V c'est la constante de couplage qui résulte du DL de l'énergie en fonction de Q (on ne prend que le premier terme). Par principe celui-ci est négatif.
a.Q2 représente l'énergie élastique usuelle. En théorie a dépend de l'énergie électronique. Expérimentalement on ne voit pas beaucoup d'effets, donc on conserve la valeur qu'elle a dans l'état fondamental.
Ce dernier point présente un avantage certain pour l'analyse théorique.
En effet nous sommes en présence d'un oscillateur harmonique déplacéce qui permet de représenter les états des oscillateurs harmoniques attachés à un état électronique dans la base des oscillateurs de l'autre état électronique et donc de calculer l'intensité respectives des raies.
Remarque:
Ce genre de représentations s'appelle un diagramme de coordonnées configurations qui représente les énergies totales du système électron + noyaux en fonction de Q (en supposant 1 seul mode)
L'approximation de Born -Oppeinhemer est représentée par des transitions verticales ce qui veut dire que le système passe entre les 2 états électroniques à Q= Cte qui traduit bien l'idée de l'inertie des noyaux. On dit que c'est une transition de Frank -Condon.
Un écart de BO dans ce diagramme serait schématiquement représenté par une droite inclinée qui voudrait dire que lorsque le système électronique évolue, il en est de même du mouvement des noyaux.
La magnifique contre-exemple de l'écroulement de BO est l'effet Jahn-Teller où les états physiques sont des états stationnaires du couplage électron-phonons que l'on appelle états vibroniques et les excitations des....vibrons.
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En résumé:
L'approximation de BO ne concerne en rien le découplage électron-phonons mais seulement l'adiabacité du gaz électronique aux mouvement des noyaux.
Non, tu fais l'erreur courante de confondre et mélanger approximation Born-Oppenheimer et approximation adiabatique. C'est pas pareil.
Je te laisse y réfléchir à ton tour…
Bonjour,
C'est un peu court comme réponse et çà sent la fuite.
Admettons, provisoirement, que je fasse la confusion entre BO et approximation adiabatique. Pourquoi pas?
Si le c'est le cas il devrait être facile de reprendre le raisonnement ci-dessus et d'intervenir le lieu où je fais une confusion entre 2 approximations.
Une autre solution serait pour toi de dire:
Ce que tu as écris c'est l'approximation BO alors que l'approximation adiabatique, c'est autre chose.
ou le contraire:
Ce ce que tu as écris c'est BO, c'est autre chose.
Remarque importante: Il ne faut perdre de vue que le but de la discussion est de savoir s'il y a couplage ou pas.
Ton raisonnement ci-dessus est hors sujet. J'ai déjà dit que BO n'était pas applicable quand il y avait un couplage fort électrons/noyaux et tu nous rabâches Jahn-Teller qui est justement un parfait exemple de ça.
Prend H2, la plus simple des molécules et demande-toi si cette molécule est bien traité avec l'approximation BO ou l'approximation adiabatique (petit indice : je peux t'assurer que les transitions sont quasiment verticales pour cette molécule)
Si je comprend bien ton raisonnement et ton langage:Ton raisonnement ci-dessus est hors sujet. J'ai déjà dit que BO n'était pas applicable quand il y avait un couplage fort électrons/noyaux et tu nous rabâches Jahn-Teller qui est justement un parfait exemple de ça.
Prend H2, la plus simple des molécules et demande-toi si cette molécule est bien traité avec l'approximation BO ou l'approximation adiabatique (petit indice : je peux t'assurer que les transitions sont quasiment verticales pour cette molécule)
Quand on n'est pas une situation Jahn Teller l'approximation BO est bonne et il n'y a pas de couplage fort électrons noyaux.
C'est bien çà!
Si j'ai comprends bien on peut traiter selon toi la molécule H2 avec l'approximation BO ou adiabatique. Je suppose que le ou en question a un sens d'alternative et donc on a un choix de méthode.
Est-ce bien çà?
Ça dépend des états électroniques mais oui
Calculer une courbe de potentiel pour le fondamental de H2 et résoudre la dynamique des noyaux dedans, ça marche très bien et on a très facilement le spectre rovibronique à des fractions de cm-1 près.
Plus on monte dans les états excités et moins l'approximation BO est bonne. Elle est très limite pour tous les états donnant lieu aux courbes de potentiel à deux minima (fort couplage avec la courbe ionique H+ + H- qui passe dans le coin…) et l'approximation BO est juste insuffisante pour les états de Rydberg très excités de toute façon, et ce quelle que soit la molécule, pas besoin d'aller chercher du Jahn-Teller
Je suis sûr que tu connais les règles de couplage de Hund (Hund's coupling cases). Bah ça revient à ça également.
J'espère ne pas me tromper (je me rappelle jamais) mais les basses énergies sont bien BO, c'est le cas (b) de Hund. Les états très excités sont très peu BO et c'est le cas (d) de Hund.
Je comprends ta distinctionÇa dépend des états électroniques mais oui
Calculer une courbe de potentiel pour le fondamental de H2 et résoudre la dynamique des noyaux dedans, ça marche très bien et on a très facilement le spectre rovibronique à des fractions de cm-1 près.
Plus on monte dans les états excités et moins l'approximation BO est bonne. Elle est très limite pour tous les états donnant lieu aux courbes de potentiel à deux minima (fort couplage avec la courbe ionique H+ + H- qui passe dans le coin…) et l'approximation BO est juste insuffisante pour les états de Rydberg très excités de toute façon, et ce quelle que soit la molécule, pas besoin d'aller chercher du Jahn-Teller
quand tu établis la courbe de potentiel de l'état fondamental de H2 a chaque position tu fais un calcul de l'énergie électronique. Tu appelles çà approximation BO parce que les états excités électronique sont loin en énergie.
Sous-entendu si les états excités étaient proches l'approximation BO n'est plus valable et cela se rapproche d'un effet Jahn-Teller dans la mesure ou l'on se rapproche de la dégénérescence électronique.
Le problème c'est que cela n'est pas du tout un effet Jahn-Teller. pour qu'il existe un effet Jahn-Teller il faut une dégénérescence électronique ET une dégénérescence ce vibrationnelle. Dans le cas de la molécule d'hydrogène je ne vois pas de mode vibrationnel dégénéré.
Il y a des conditions de symétrie à respecter. Les 2 cas standards sont E*E et E*T2
et pour moi c'est la situation où BO est à coté de la plaque.
Par ailleurs je ne vois ce que tu appelerais approximation adiabatique dans ce contexe.
Je suis sûr que tu connais les règles de couplage de Hund (Hund's coupling cases). Bah ça revient à ça également.
J'espère ne pas me tromper (je me rappelle jamais) mais les basses énergies sont bien BO, c'est le cas (b) de Hund. Les états très excités sont très peu BO et c'est le cas (d) de Hund.
Je ne connais pas les régles de Hundt auxquelles tu fais allusion
Oublie Jahn-Teller deux minutes, ce n'est qu'un cas particulier (je pourrais dans la même lignée citer Renner-Teller et Herzberg-Teller comme autres effects vibroniques). T'as pas besoin de Jahn-Teller pour faire écrouler l'approximation BO, j'ai cité l'exemple très simple des états de Rydberg où les courbes de potentiel viennent s'empiler les unes au-dessus des autres et où l'écart entre deux de ces courbes successives devient plus petit que la fréquence de vibration des états qu'on calcule dedans : l'approximation BO qui consiste à considérer un de ces états et à calculer dedans les niveaux rovibrationnels sans tenir compte des états électroniques voisins est alors on-ne-peut-plus fausse.
Je connais bien l'effet Jahn-Teller, j'ai bossé sur les molécules triatomiques d'alcalins quand j'étais jeune(H3, Li3, etc en descendant dans la première colonne. Toutes ces molécules ont un effet JT dans le fondamental). Avec l'effet Renner-Teller, ce sont des caricatures de ce que je vient de dire puisqu'à certaines géométries des noyaux, un ou plusieurs états électroniques deviennent dégénérés, qui est le comble de « proche en énergie »
![]()
bonjour
je voulais rebondir au sujet initial. désolé pour nos physiciens du solide![]()
Il est clair que la turbulence et son extension aux plasmas et métaux conducteurs ( MHD ) est un champ de recherche encore pleinement ouvert!!
On pourrait prendre l'exemple de la mécanique des fluides sous la forme turbulence hydrodynamique. Ce domaine est en pleine évolution depuis que l'on a découvert qu'il y a de l'ordre dans le désordre. Cela peut-être un sujet passionnant pour qui a le gout des grands défis intellectuels. En plus c'est un paradis pour appliquer les techniques du groupe de renormalisation. Ce qui devrait intéresser les aspirants théoriciens.
Une meilleure compréhension de ces sujets pourrait nous permettre de comprendre des phénomènes qui peuvent intéresser le grand public:
-comment s'est formé et évolue le champ magnétique terrestre? (dynamo turbulente, renversement aléatoire du dipôle terrestre)
-Quel est le phénomène de transport de quantité de mouvement dans les disques d'accrétion qui sont à l'origine d'étoiles et peuvent être aussi les lieux de création de planètes!
-les expériences de turbulence quantiques (avec quantification de la vorticité et viscosité nulle!!)
-la turbulence dans les plasmas: application au tokamak.
..etc
Les recherches actuelles mêlent allègrement mécanique des fluides avec la physique statistique et les systèmes dynamiques (description multifractale, solution exacte non-linéaire..etc).
Bref je prêche pour ma paroisse mais il est clair qu'il y a du boulot pour les physiciens sur ce créneau.
bonjour
je voulais rebondir au sujet initial. désolé pour nos physiciens du solide![]()
Il est clair que la turbulence et son extension aux plasmas et métaux conducteurs ( MHD ) est un champ de recherche encore pleinement ouvert!!
Une meilleure compréhension de ces sujets pourrait nous permettre de comprendre des phénomènes qui peuvent intéresser le grand public:
Bonsoir,
Je me permettrait de modérer ton enthousiasme pour le grand public. Il s' agit d'un grand public, très très cultivé, et donc inévitablement très restreint.
Tout çà sont des sujets passionnants et je te soutiens 100% réserve.-comment s'est formé et évolue le champ magnétique terrestre? (dynamo turbulente, renversement aléatoire du dipôle terrestre)
-Quel est le phénomène de transport de quantité de mouvement dans les disques d'accrétion qui sont à l'origine d'étoiles et peuvent être aussi les lieux de création de planètes!
-les expériences de turbulence quantiques (avec quantification de la vorticité et viscosité nulle!!)
-la turbulence dans les plasmas: application au tokamak.
..etc
Les recherches actuelles mêlent allègrement mécanique des fluides avec la physique statistique et les systèmes dynamiques (description multifractale, solution exacte non-linéaire..etc).
Bref je prêche pour ma paroisse mais il est clair qu'il y a du boulot pour les physiciens sur ce créneau.
Je compte sur toi pour faire de l 'animation sur Futura sur les turbulences hydrodynamiques.
A bas la physique des hautes énergies.
Signé:Mariposa: Un physicien du solide.![]()
C'eut ete drole a l'epoque ou c'etait juste une blague. A l'heure actuelle, nombreux sont ceux, y compris physiciens, qui clament haut et fort qu'il faut arreter la recherche fondamentale, notamment parce que cela coute trop cher. Puis-je vous demander quelle est votre opinion ?
Ma position est très claire. L'avenir de l"humanité, et le bien vivre individuel auquel chacun d'entre nous aspire, repose à très long terme sur 2 piliers (20 a 50 ans):
1- La recherche fondamentale tout azimuts.
2- La formation de qualité de l 'ensemble de a population.
Ceci n'est aucune façon un acte de foi, la démonstration a été faites sans aucune ambiguïté par les leçons de l'histoire. A grande échelle de temps c'est la Science et rien d'autres qui a fait faire un grand bon à l'humanité.
Pour ma part je n'ai aucun doute que les travaux du LHC et aussi bien que les travaux sur la théorie des cordes et Cie .. auront un influence à long terme sous des formes, certes imperceptibles pour le commun des mortels, mais néanmoins réels.
Il se fait que j'ai eu cette chance de faire de la recherche fondamentale orientée (c'est ainsi que technocratiquement on nommait les choses au CNET) dans des conditions exceptionnelles humaines et financières pour apprécié qu'en 2 dizaines d'année nous sommes arrivés, en profondeur, a révolutionner les télécommunications en fabricant des fibres optiques et des composants électroniques idoines.
Pour faire tout çà il fallait avoir un très haut niveau scientifique et notamment pour ce qui me concerne maîtriser les travaux à N corps en quantique dont j'ai hérité de mes ancêtres que sont Heisenberg et Cie...
Une infime partie de la population comprend que le monde quotidien, par ses bons cotés, est redevable de la MQ.
Il faudrait obliger les gens qui passent une IRM à réciter une prière à la gloire de Heisenberg et Cie...![]()
Cela laisse-t-il sous-entendre que seule les hautes energies sont de la recherche fondementale?![]()
Merci mariposa pour cette clarification.Non, en fait la frontiere entre les deux est essentiellement administrative et pratique, parce qu'il faut bien des batiments dans les laboratoires. Mais il clair que HEP et CondMat ont beneficie d'un dialogue en constante intensification ces dernieres decennies, notamment au niveau theorique. Je choisis cet exemple parce qu'il est relativement recent et disponible sur FS :
Peut-on simuler dans un solide le confinement des quarks ?
Une mode je ne sais pas, mais certainement plus médiatisée que d'autre domaine. Déjà parce que les accélérateurs sont des instruments de grandes dimensions, donc pour les médias, un titre qui commence par "le plus grand accélérateur de particule ...". c'est un peu le livre des records. C'est vrai que la matière condensée est très riche. J'avais un professeur de MQ (M GERL) qui était physicien du solide, et c'est vrai que ses exemples étaient passionnants, mais j'ai suivi une autre voie tout aussi intéressante les plasmas (pas les télés hein!!)
En tout cas ce professeur voulait que l'on ait un regard sur toute la physique.
“I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman
Re,
Ha? Vous pensez à quoi?
Aux droits de l'homme? Les mouvements type "front populaire"? ...
@ mariposa
Pour ce qui est de l'attaque (car je considère celà comme une attaque "sentimentale" sans considération scientifique):
"Chaque ligne se gagne durement (dans les Laudan)". Cette citation n'est pas de moi mais d'un académicien physicien que j'ai eu durant mes études...
... et je la considère comme justifié.
C'est ce genre d'argument à la volée qui me déconcerte chez certains physiciens... la soif d'une rivalité, "confrontation" où je ne sais quoi d'autres de presque pathologique...
m'enfin... je "relativise"maintenant, on est simplement sur un forum.
A plus.