Bonjour,
Je vais démontrer ici que le principe de moindre action est incompatible avec l'existence de la constante de Planck.
Démonstration
En mécanique classique l'action S d'un système est l'intégrale de son lagrangien par rapport au temps (voir Mécanique, L. Landau & E. Lifchitz, Editions Mir, Moscou, 1966). Le principe de moindre action, aussi appelé postulat de Maupertuis, consiste à considérer que toute évolution du système se fait de telle façon que l'action soit minimum. Cela se traduit mathématiquement en écrivant que toute variation de l'action doit être nulle : (1).
La constante de Planck h quant à elle représente le minimum d'action mise en jeu par un système physique, on écrira donc la variation minimum de l'action (2).
La constante de Planck n'étant pas nulle les relations (1) et (2) sont incompatibles. On voit qu'en se plaçant à l'échelle classique la constante de planck est tellement petite qu'elle peut être considérée comme nulle et le principe de moindre action peut être considéré comme valable, en revanche dès qu'on se place à l'échelle atomique h n'est plus négligeable et dans ce cas le principe de moindre action ne peut plus être valable.
Voilà.
Discussion
Le principe de moindre action est la pierre angulaire de la physique classique. Sans lui il est impossible d'obtenir les équations du mouvement, ou équations de Lagrange, qui sont le point de départ de toute étude d'un système classique (voir Mécanique, L. Landau & E. Lifchitz, Editions Mir, Moscou, 1966). Par conséquent la démonstration précédente indique que la mécanique classique usuelle, c'est à dire fondée sur le principe de moindre action, est incapable de s'appliquer à des échelles pour lesquelles la constante de Planck n'est pas négligeable. On comprends dès lors qu'il ait fallu remplacer la mécanique classique par la mécanique quantique pour décrire le monde à l'échelle atomique.
Par suite si l'on souhaite réunifier la MC et la MQ, je veux dire les rendre compatibles, c'est à la MC qu'il faudra faire subir un changement conceptuel pour prendre en compte la non validité du principe de moindre action. Vous trouverez sur http://www.oceanvirtuel.com/physics/..._bijective.pdf une telle modification conceptuelle de la MC aboutissant à de nouvelle équations classiques cette fois compatibles avec la MQ.
Cordialement
Hervé
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