Principe d'exclusion de Pauli

[mariposa]

Je pense que le "débat" vient du fait que pour mariposa, le principe de Pauli est une conséquence triviale de l'existence de fermions point barre. De cette façon, il n'y a pas besoin de parler de spin mais seulement de systèmes se comportant d'une façon ou d'une autre sous l'opération de permutation.

Petite précision:

Comme expliqué précédemment lorsque l'on a des particules identiques en 3D (j'anticipe sur la 2D) on a automatiquement:

[H,P] = 0

où P est l'opérateur qui représente permutation p des particules agissant dans l'espace de Hilbert de H. Selon la TRG cela veut dire que les fonctions propres de H appartiennent aux représentations irréductibles de P. Pour 2 particules il n y a que 2 représentations irréductibles que l'on peut noté + et -

Donc on a pour solution:

P|Fs> = + |Fs>

P|Fa> = -|Fa>

avec bien sur:

H|F> = E|F>

Par convention les particules de parité positive sont appelés bosons, les particules de parité négatives sont appelées fermions. Voilà la présentation "moderne" du principe de Pauli. En effet pour la parité négative la fonction d'onde la plus simple est un déterminant de Slater qui est nul si les 2 fonctions sont identiques,ce que l'on traduit usuellement en disant que l'on ne peut pas mettre 2 électrons dans le même état.

Tout ceci est vrai avec ou sans spin.

par contre le principe de Pauli ci-dessus n'implique aucune corrélation entre la parité de permutation est la valeur du spin. Ce qui veut dire qu'a l'énoncé du principe de Pauli n'interdit pas d'avoir des électrons de spin entier. comme le note Cohen-Tannoudji la corrélation entre spin et statistique est une régle empirique un pur constat expérimental.


Ce n'est que beaucoup plus tard (en 1940)que le même Pauli a démontré cette corrélation entre spin et statistique.

Pour le reste des participants, le principe de Pauli est quelque chose d'introduit historiquement pour parler des électrons qui, par définition, ont un spin demi-entier (dans le modèle standard de la physique des particules en tout cas). Ce principe postule simplement qu'un électron est un fermion et cela, accepté pendant un temps, semble avoir été partiellement prouvé par le théorème spin-statistique en TQC.

Absolument il faut distinguer 2 choses qui sont indépendantes: Le principe de pauli existe indépendamment de la RR tandis que la corrélation spin-statistique nécessite la RR.

Il est évident que la réponse n'est pas la même si on demande "pourquoi le principe de Pauli est vrai pour les fermions ?" (question pour laquelle la réponse est quasiment tautologique) et "pourquoi les électrons sont des fermions ?", questions pour laquelle la réponse semble être reliée au théorème spin-statistique

.

Là il y a un problème de langage les électrons sont expérimentalement de parité négative et donc fermions par définition (fermion est synonyme de parité négative)
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[invite93279690]

Par convention les particules de parité positive sont appelés bosons, les particules de parité négatives sont appelées fermions. Voilà la présentation "moderne" du principe de Pauli.

C'est bien ça le problème. La définition du principe de Pauli que tu proposes n'a l'air d'être partagée que par toi et puis c'est tout. Pour le reste du monde, il semble que le principe de Pauli fasse une correlation claire entre spin (électron) et statistique (fermion).

P.S. : au final tout le monde est d'accord sur la physique mais c'est le vocabulaire employé qui fait débat.

[mariposa]

D'après ce que j'en comprends la statistique des particules indiscernables est décidée par les représentations irreductibles possibles du groupe de permutation (je ne comprends pas bien pourquoi c'est remplacé par le groupe de tresse à 2D par contre ). On a +1 ou -1 comme valeurs propres et donc deux types de particules possibles : bosons ou fermions.

Ce n'est facile à expliquer mais je peux toujours essayer: C'est un problème de topologie des espaces de configuration d'un système de particules. cela incite à penser qu il y a une profonde différence entre les espaces 2D et les espaces 3D.

Pour la 3D le raisonnement ressemble fort a l'origine du spin. Pour ce dernier on examine la topologie des transformations de la sphère SO(3)et l'on constate que celle-ci n'est pas simplement connexe, cad qu 'il y a 2 catégories de chemins inéquivalents (que l'on ne peut pas faire coïncider par transformation continue) pour former une boucle. Cela se traduit en dernier ressort par le fait qu 'il faille faire 2 tours (4.pi) pour revenir au point initial. l'origine du spin est là.

Pour l'espace de configuration 3D c'est la même chose, il y a 2 chemins différents de transformations inéquivalents (que l'on ne peut pas faire coïncider par transformation continue) pour revenir au point de configuration de départ. Ces 2 chemins correspondent aux 2 catégories de particules boson et fermion.

En 2D il y a une infinité de chemins auxquels correspondent les différentes catégories de particules appelées anyons et parmi ces chemins il y a les chemins qui correspondent au fermion et au boson.

Reste a expliquer les bijections entre les chemins et les tresses, donc le groupe de tresses et donc les représentations irréductibles du groupe de tresse qui agiront dans l'espace de Hilbert de représentation.

Ok. Maintenant, originellement Pauli voulant expliquer l'effet Zeeman, il a dû apparemment introduire deux choses en même temps : une particule avec moment intrinsèque qui ne peut prendre que deux valeurs et postuler que cette même particule était un fermion. Les deux propositions ne sont pas forcément reliées logiquement mais apparaissent être reliées à 3D via le théorème spin-statistique qui sélectionne les représentations fermioniques pour des spins demi-entiers et des représentations fermioniques pour des spins entiers.

C'est bien résumé ou j'ai manqué un truc ?

En fait cà s'est fait en 3 temps:

Premier temps janvier 1925:

Etude de l'effet Zeemann anormal. Conclusion: énoncé du principe de Pauli.

Deuxième temps 1925 (plus tard) : Découverte du spin. Principe de Pauli inchangé.

Troisième temps (1940): corrélation entre spin et statistique.

[mariposa]

C'est bien ça le problème. La définition du principe de Pauli que tu proposes n'a l'air d'être partagée que par toi et puis c'est tout.

A lire Basdevant, Cohen-tannoudji on est au moins 3 à dire la même chose. Je te renvoie au pages citées par Vincent.

Pour le reste du monde, il semble que le principe de Pauli fasse une corrélation claire entre spin (électron) et statistique (fermion).

C'est effectivement ce que les gens retiennent et ils ont tord sur la compréhension (Ni Basdevant, ni Cohen-Tannoudji font cette confusion). Les gens fusionnent 2 choses en 1 seule qu 'ils appellent principe de Pauli.

En plus le principe de Pauli est quelque chose d'anti-pédagogique car les gens finissent par croire que l'on met des électrons dans différents niveaux alors qu'en fait on choisit des fonctions différentes pour que la fonction d'onde à N particules soit antisymétrique. Quand on a un déterminant de Slater on peut encore utiliser le principe de Pauli. Dés que l'on a une combinaison de déterminants de Slater on ne peut plus parler de principe de Pauli.

P.S. : au final tout le monde est d'accord sur la physique mais c'est le vocabulaire employé qui fait débat.

J'aimerais qu 'il en soit ainsi, mais la discussion en cours prouve plutôt qu 'il s'agit d'une mauvaise compréhension des relations entre physique et mathématiques. Tu l'a dis toi-même les gens assimile principe de Pauli qui recouvre 2 choses comme d'ailleurs bien expliqué dans Basdevant et Cohen.

[invite60be3959]

A lire Basdevant, Cohen-tannoudji on est au moins 3 à dire la même chose. Je te renvoie au pages citées par Vincent.

C'est quand même dingue que tu retournes à ton propre avantage des références que j'ai moi-même fourni afin de te montrer que ton interprétation des choses est fausses ! On a le sentiment que si je ne t'avais pas fourni celles-ci, tu n'aurais eu aucune matière pour défendre ton point de vue !(en réinterprétant les dires de ces éminents scientifiques pour étayer ton propos, de la même façon que dès que AnotherBrick a cité Dyson, tu as fait dire à Dyson ce que tu voulais pour le mettre de ton côté! Quelle mauvaise fois!)

Reprenons depuis le début si ça ne te déranges pas. Le principe de Pauli dit à l'origine que 2 électrons appartenants à un même système quantique ne peuvent être dans le même état(ce qui sera généralisé plus tard à tout type de fermions). Or qu'est-ce-qui caractérise l'état d'un électron au sein d'un atome? Ce sont ses nombres quantiques n, l, m_l, s, m_s. Il a donc forcément fallu que Pauli introduise un nouveau nombre quantique afin d'établir une nouvelle "règle" (je cite) et de justifier son propos(de façon ad hoc certe). Je t'invite vivement à lire l'article original de Pauli (traduit en français page 63) où il introduit explicitement ce nouveau nombre quantique qui n'est autre que m_s afin d'établir sa nouvelle règle de remplissage des couches électroniques(pour les atomes alcalins et alcalino-terreux notamment).

Cela montre clairement que sans spin, pas de principe d'exclusion. Il est vrai que lorsque l'on regarde à droite à gauche sur internet l'histoire du spin, on tombe très souvent sur le fait que ce sont Unhlenbeck et Goudsmit qui ont introduit la notion de spin(1926). Or si l'on y regarde de plus près, en se basant sur des sources plus sérieusement documentées, on constate rapidement qu'ils n'ont fait que donner une interprétation physique au nouveau nombre quantique introduit par Pauli(cf. son article original encore une fois) en tant que la rotation de l'électron sur lui-même, d'où le terme "spin" qu'ils ont inventé. Pauli montra peu de temps après que cette interprétation était fausse car si l'on voit l'électron comme une petite sphère de rayon, le rayon classique de l'électron, un point périphérique devrait se déplacer à une vitesse bien supérieure à celle de la lumière lors de sa rotation autour de l'axe de l'électron, ce qui était en contradiction avec la théorie de la relativité restreinte. Cette interprétation sera alors vite oubliée(rappelons que Unhlenbeck et Goudsmit n'étaient que des thésards à l'époque!), et que le nouveau nombre quantique de Pauli ne peut-être interprété que comme un moment magnétique intrinsèque à l'électron.

Deux ans plus tard, en 1928, Dirac établi sa fameuse équation d'onde relativiste décrivant le comportement d'un électron(ou d'un positron). Le spin de l'électron apparait naturellement dans cette équation(sans l'avoir à priori supposé!). Cela montre sans ambiguïté que spin et relativité sont intimement liés, et qu'une théorie quantique relativiste est nécessaire pour décrire correctement le monde des particules élémentaires. Quoi de plus normal alors que le théorème spin-statistique, démontré par Pauli en 1940 dans le cadre de la théorie quantique des champs, fournisse une justification du comportement fermionique de l'électron en établissant le lien direct qui existe entre spin et statistique quantique.

Le principe d'exclusion de Pauli, comme le précise Dyson (merci à AnotherBrick pour son lien, on peut également lire cette conclusion dans tout bon livre de TQC comme le Zuber, le Peskin, le Weinberg, etc...), apparait alors naturellement dans la TQC, et n'est plus une règle empirique n'ayant aucune justification.

Pour finir, je voudrais te rappeler que la relation de commutation [H,P]=0 n'est en aucune façon la source du principe d'exclusion. Cette relation provient de la définition même de l'opérateur d'échange, qui par définition permute les nombre quantiques de particules de même spin (cf. Cohen, Messia, Basdevant...). Si les particules n'ont pas le même spin alors cet opérateur est mal définit. On doit donc notamment supposé implicitement l'existence du spin pour définir cet opérateur, qui comme on l'a dit plus haut est fondamentalement quantique et relativiste. Ensuite on montre aisément que tout opérateur symétrique commute avec P, ce qui est le cas de H. Tu n'es pas sans savoir que toute observable commutant avec H est alors une constante du mouvement. Cela implique qu'il n'existe que 2 types de particules : celles symétriques sous l'action de P et celles antisymétrique. On montre aussi aisément que les particules antisymétrques (excusez pour les abus de language) ne peuvent être dans le même état. On pourrait donc naïvement pensé qu'effectivement, le principe d'exclusion est issu de [H,P]=0, or rien ne dit pour le moment que ce sont les particules répondant à la statistique de Fermi-Dirac qui sont antisymétriques sous P ! Dans cette construction absolument rien ne le prouve ! Il nous faut autre chose pour faire le lien entre symétrie et spin d'une part, et spin et statistique d'autre part. Ce lien est fait naturellement en TQC via le théorème spin-statistique.












C'est effectivement ce que les gens retiennent et ils ont tord sur la compréhension (Ni Basdevant, ni Cohen-Tannoudji font cette confusion). Les gens fusionnent 2 choses en 1 seule qu 'ils appellent principe de Pauli.

En plus le principe de Pauli est quelque chose d'anti-pédagogique car les gens finissent par croire que l'on met des électrons dans différents niveaux alors qu'en fait on choisit des fonctions différentes pour que la fonction d'onde à N particules soit antisymétrique. Quand on a un déterminant de Slater on peut encore utiliser le principe de Pauli. Dés que l'on a une combinaison de déterminants de Slater on ne peut plus parler de principe de Pauli.




J'aimerais qu 'il en soit ainsi, mais la discussion en cours prouve plutôt qu 'il s'agit d'une mauvaise compréhension des relations entre physique et mathématiques. Tu l'a dis toi-même les gens assimile principe de Pauli qui recouvre 2 choses comme d'ailleurs bien expliqué dans Basdevant et Cohen.[/QUOTE]

[mariposa]

C'est quand même dingue que tu retournes à ton propre avantage des références que j'ai moi-même fourni afin de te montrer que ton interprétation des choses est fausses ! On a le sentiment que si je ne t'avais pas fourni celles-ci, tu n'aurais eu aucune matière pour défendre ton point de vue !(en réinterprétant les dires de ces éminents scientifiques pour étayer ton propos, de la même façon que dès que AnotherBrick a cité Dyson, tu as fait dire à Dyson ce que tu voulais pour le mettre de ton côté! Quelle mauvaise fois!)

Bonjour,

Il est dommage que parce que tu es en désaccord avec ce que j'écris ou parce que tu ne comprends pas ce que j'écris d'invoquer la mauvaise fois de ma part; Cela mériterait que je laisse tomber. Soyons indulgent.

Pour remédier à cela je te propose que tu recopies afin de comparaison intégralement les 2 encadrés en question du livre de Basdevant et Balibar et tout le monde et à, commencer par toi, pourront voir si oui on non ces auteurs la même chose que moi. Je réaffirme ici que c'est strictement et rigoureusement la même chose.

Après on procédera la même chose avec le livre de Cohen-Tannoudji et al....

[mariposa]

Pour finir, je voudrais te rappeler que la relation de commutation [H,P]=0 n'est en aucune façon la source du principe d'exclusion. Cette relation provient de la définition même de l'opérateur d'échange, qui par définition permute les nombre quantiques de particules de même spin (cf. Cohen, Messiah, Basdevant...). Si les particules n'ont pas le même spin alors cet opérateur est mal définit. On doit donc notamment supposé implicitement l'existence du spin pour définir cet opérateur, qui comme on l'a dit plus haut est fondamentalement quantique et relativiste.

Bonjour,

Pour séparer les choses je reprend des choses isolées.

Là il serait prudent que tu ne cites ni Messiah, ni personne d'autres car il y a énormement de choses erronées (en fait tout est faux) et je commence à comprendre pourquoi tu ne comprends pas ce que j'écris. Pour éviter de faire un développement je te pose une question simple dans son principe:


Sais-tu faire (au moins dans les principes) un calcul de Hartree-Fock polarisé de spin et surtout quel est le sens physique de celui-ci. Quand doit-on utiliser cette stratégie? Avec ce seul exemple toutes tes affirmations ci-dessus s'écroulent.

Cette question n'est en rien pour te piéger. Je te suggère de consulter un de tes profs sur cette question qui a de la bouteille sur le problème à N corps, çà permettra peut-être de gagner du temps.

Ensuite on montre aisément que tout opérateur symétrique commute avec P, ce qui est le cas de H. Tu n'es pas sans savoir que toute observable commutant avec H est alors une constante du mouvement. Cela implique qu'il n'existe que 2 types de particules : celles symétriques sous l'action de P et celles antisymétrique. On montre aussi aisément que les particules antisymétrques (excusez pour les abus de language) ne peuvent être dans le même état. On pourrait donc naïvement pensé qu'effectivement, le principe d'exclusion est issu de [H,P]=0, or rien ne dit pour le moment que ce sont les particules répondant à la statistique de Fermi-Dirac qui sont antisymétriques sous P ! Dans cette construction absolument rien ne le prouve ! Il nous faut autre chose pour faire le lien entre symétrie et spin d'une part, et spin et statistique d'autre part. Ce lien est fait naturellement en TQC via le théorème spin-statistique.

Tout ce que tu dis là dérive de ton paragraphe ci-dessus et donc erroné pour les mêmes raisons.

[invite93279690]

Je ne pouvais pas le faire hier dans la journée, mais après avoir regardé sur mon Cohen hier soir, je dois avouer que au moins dans cette référence, le principe de Pauli y est décrit comme une application directe de l'existence de fermions point. Il n'est fait référence au spin que vers la fin de la partie en question où comme cela a été dit par Vaincent il me semble, les auteurs précisent qu'il n'est pas impossible que les hypothèses du théorème spin-statistique ("prouvant" sous certaines hypothèses la relation entre spin/particule et statistique observée empiriquement) puissent être violées dans certaines conditions.

Il semble pourtant vrai qu'historiquement le principe de Pauli reliait électron et fermion mais il semble que le sens premier a dévié au fur et mesure que le temps a passé et que le principe de Pauli n'est maintenant que la conséquence d'une statistique fermionique. Il suffit que ce choix ait été fait dans un ou deux livres de référence datant des années 60-70 pour que la déviation vis à vis du sens premier soit parfaitement effective de nos jours.

[mariposa]

Je ne pouvais pas le faire hier dans la journée, mais après avoir regardé sur mon Cohen hier soir, je dois avouer que au moins dans cette référence, le principe de Pauli y est décrit comme une application directe de l'existence de fermions point. Il n'est fait référence au spin que vers la fin de la partie en question où comme cela a été dit par Vaincent il me semble, les auteurs précisent qu'il n'est pas impossible que les hypothèses du théorème spin-statistique ("prouvant" sous certaines hypothèses la relation entre spin/particule et statistique observée empiriquement) puissent être violées dans certaines conditions.

Bonjour,

Merci d'avoir lu Cohen das le texte. En effet ce dernier sépare comme moi le principe de Pauli qui découle du postulat de symétrisation cad [H,P] = 0 de la corrélation entre symétrie de permutation (qui comprend le spin) et le caractère entier on demi-entier du spin.

A la lecture de la dernière intervention de Vaincent j'ai trouvé la source de l'erreur. Il y a une confusion sur la problématique du spin. En effet le principe de Pauli intègre le spin, c'est une conséquence de [H,P] = 0. par contre le principe de Pauli ne se prononce pas sur le caractère demi-entier ou entier du spin. Ce dernier point ressort du théorème spin-statistique.

Il semble pourtant vrai qu'historiquement le principe de Pauli reliait électron et fermion mais il semble que le sens premier a dévié au fur et mesure que le temps a passé et que le principe de Pauli n'est maintenant que la conséquence d'une statistique fermionique. Il suffit que ce choix ait été fait dans un ou deux livres de référence datant des années 60-70 pour que la déviation vis à vis du sens premier soit parfaitement effective de nos jours.

Attention Le principe de Pauli a pour conséquences la statistique de Fermi-Dirac pour un gaz sans interaction et non le contraire. Si il y a des interactions c'est la distribution de Gibbs qui opère.

Par ailleurs je ne pense pas qu il s agisse d'une évolution du sens du principe de Pauli, mais seulement une certaine idée que les gens s'en font. J'en veux pour preuve que les livres cités respectent universallement le point de vue initial.

[invite93279690]

Attention Le principe de Pauli a pour conséquences la statistique de Fermi-Dirac pour un gaz sans interaction et non le contraire. Si il y a des interactions c'est la distribution de Gibbs qui opère.

Je ne suis pas sûr d'avoir les mêmes définitions aux mots que tu utilises...j'imagine que ce que tu appelles "statistique de Fermi-Dirac" est celle qui donne le nombre d'occupation moyen pour un gas de fermions indépendants. Par contre pour "la distribution de Gibbs", j'imagine (mais je ne suis pas sûr) que tu fais référence au fait que si il y a des interactions alors on ne peut pas factoriser la grande fonction de partition en un produit de fonctions de partition par niveau d'energie et du coup la physique nous est donnée par la grande fonction de partition complète (non factorisable) qui est demblé, par experience, beaucoup plus dur à calculer. Si c'est autre chose, je ne vois pas de quoi tu veux parler....

Par ailleurs je ne pense pas qu il s agisse d'une évolution du sens du principe de Pauli, mais seulement une certaine idée que les gens s'en font. J'en veux pour preuve que les livres cités respectent universallement le point de vue initial.

Je ne sais pas. Il me semble clair qu' historiquement le principe de Pauli ne s'appliquait qu'aux électrons au départ et que donc il y avait un lien clair entre fermion et électron. Ce qui en est resté de nos jours n'est que l'aspect "fermions indépendants = principe de Pauli" qui est une généralisation du postulat de départ fait par Pauli au fait que le principe d'exclusion s'applique à d'autres particules que les électrons ou, plus rigoureusement, à une classe de particules et que cette classe s'appelle "fermion".

Concernant les références, comme je l'ai dit plus haut, il suffit de quelques ouvrages de références écrits avec un point de vue spécifique dans les années 60-70 pour convertir toutes les générations suivantes.

[mariposa]

Je ne suis pas sûr d'avoir les mêmes définitions aux mots que tu utilises...j'imagine que ce que tu appelles "statistique de Fermi-Dirac" est celle qui donne le nombre d'occupation moyen pour un gas de fermions indépendants. Par contre pour "la distribution de Gibbs", j'imagine (mais je ne suis pas sûr) que tu fais référence au fait que si il y a des interactions alors on ne peut pas factoriser la grande fonction de partition en un produit de fonctions de partition par niveau d'energie et du coup la physique nous est donnée par la grande fonction de partition complète (non factorisable) qui est demblé, par experience, beaucoup plus dur à calculer. Si c'est autre chose, je ne vois pas de quoi tu veux parler....

C'est tout à fait çà.

Pour la fonction de partition tout court la probabilité d'occuper l'état d'énergie Ea est:

P(Ea) = 1/Z. exp -Ea/k.T

ou Ea est l'énergie totale.

Ceci s'applique à n'importe quel système quelque soit sa composition en particules (7 bosons + 89 électrons), quelques soient les interactions potentielles, magnétiques, spin orbite etc....

Si le système est composé de Fermions indépendants (par exemple sans interaction de coulomb) alors cette distribution se réduit à la distribution de Fermi.

Je ne sais pas. Il me semble clair qu' historiquement le principe de Pauli ne s'appliquait qu'aux électrons au départ et que donc il y avait un lien clair entre fermion et électron. Ce qui en est resté de nos jours n'est que l'aspect "fermions indépendants = principe de Pauli" qui est une généralisation du postulat de départ fait par Pauli au fait que le principe d'exclusion s'applique à d'autres particules que les électrons ou, plus rigoureusement, à une classe de particules et que cette classe s'appelle "fermion".

Absolument. Dit comme çà çà me convient parfaitement.

[invite60be3959]

Bonjour,

Pour séparer les choses je reprend des choses isolées.

Là il serait prudent que tu ne cites ni Messiah, ni personne d'autres car il y a énormement de choses erronées (en fait tout est faux) et je commence à comprendre pourquoi tu ne comprends pas ce que j'écris. Pour éviter de faire un développement je te pose une question simple dans son principe:


Sais-tu faire (au moins dans les principes) un calcul de Hartree-Fock polarisé de spin et surtout quel est le sens physique de celui-ci. Quand doit-on utiliser cette stratégie? Avec ce seul exemple toutes tes affirmations ci-dessus s'écroulent.

Cette question n'est en rien pour te piéger. Je te suggère de consulter un de tes profs sur cette question qui a de la bouteille sur le problème à N corps, çà permettra peut-être de gagner du temps.





Tout ce que tu dis là dérive de ton paragraphe ci-dessus et donc erroné pour les mêmes raisons.

Je crois rêver ! Ce n'est certainement pas moi qui vais recopier les encadrés précités, et encore moins qui vais faire un calcul beaucoup trop particulier pour avoir un sens dans ce débat! J'aimerais au contraire que tu me fournisses de vrai réponse à mes objections, avec des arguments et des références comme je me tue à le faire depuis de nombreux posts! Car je suis désolé, mais à part dire que tout ce que je dis est faux, et que les références que j'ai donné ne font que dire la même chose que toi, je ne vois pas le début d'un semblant d'argument ! Si tu y tiens tant, pourquoi ne m'expliquerais-tu pas, par exemple, qu'est-ce-qui dans un calcul de Hatree-Fock avec polarisation de spin, montre que tout mon argumentaire s'écroule ?

Je voudrais juste rappeler que tu as affirmé, il y de cela quelques pages, que Pauli n'avait aucune connaissance du spin lorsqu'il a proposé son principe d'exclusion. Pourtant je te ressorts son article originale qui montre que bien au contraire, c'est lui qui a introduit un nouveau nombre quantique afin d'en déduire une nouvelle règle de remplissage des couches électroniques. Et comme par hasard, aucun commentaire de ta part sur celui-ci ! Qu'as-tu à dire à propos de cet article ?

[mariposa]

Je crois rêver ! Ce n'est certainement pas moi qui vais recopier les encadrés précités, et encore moins qui vais faire un calcul beaucoup trop particulier pour avoir un sens dans ce débat!

Bonjour,


Je prend note de ton refus de juxtaposer les encadrés des livres cités avec mes interventions. Sur ce point c'est donc terminé. Par contre Gatsu a été voir concrètement ce qu a dit écrit que Cohen-Tannoudji. Lui a donc lu. Peut-être fera-t-il la même démarche avec le livre de Basdevant Dalibard.

J'aimerais au contraire que tu me fournisses de vrai réponse à mes objections, avec des arguments et des références comme je me tue à le faire depuis de nombreux posts!

J'ai lu tes références avec très grande attention, mais par contre tu refuses de lire les miennes. Je t'invite donc à consulter les références que j'ai cité.

Car je suis désolé, mais à part dire que tout ce que je dis est faux, et que les références que j'ai donné ne font que dire la même chose que toi, je ne vois pas le début d'un semblant d'argument ! Si tu y tiens tant, pourquoi ne m'expliquerais-tu pas, par exemple, qu'est-ce-qui dans un calcul de Hartree-Fock avec polarisation de spin, montre que tout mon argumentaire s'écroule ?

L'enjeu est tellement partant que je t'ai proposé d'interroger des gens qui ont de la bouteille dans les problèmes à N corps. C'est te rendre un service qui tu comprennes par toi -même l'erreur fondamentale que tu as écrites.

Je voudrais juste rappeler que tu as affirmé, il y de cela quelques pages, que Pauli n'avait aucune connaissance du spin lorsqu'il a proposé son principe d'exclusion. Pourtant je te ressorts son article originale qui montre que bien au contraire, c'est lui qui a introduit un nouveau nombre quantique afin d'en déduire une nouvelle règle de remplissage des couches électroniques. Et comme par hasard, aucun commentaire de ta part sur celui-ci ! Qu'as-tu à dire à propos de cet article

Là encore, c'est un art chez toi. J'écris des choses, je donne des références, et tu ne les voient pas. Je vais donc employer les grands moyens contre la myopie intellectuelle.


Emilio Segré Prix Nobel de physique 1959 a connu personnellement Pauli.

Emiliio Segré a été un livre qui raconte par le menu détails les découvertes de la physique dans son livre:

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Emilio Segré

Les physiciens modernes et leurs découvertes: Des rayons X aux quarks.

Editions Fayard 1984.

--------------------------------------------------------------------

De la page 194 à la page 204 un paragraphe intitulé:


la physique en République de Weimar et à Copenhague. Le principe de Pauli.

Page 198 on peut lire:

"Chaque orbite doit être caractérisée par certains nombres quantiques (dans le cas des atomes) et chaque orbite peut être soit vide, soit contenir un seul électron. Pauli trouva ce principe, appelé principe d'exclusion, avant la découverte du spin, en étudiant les données spectroscopiques."

Emilio a bel et bien écrit:


Pauli trouva ce principe, appelé principe d'exclusion, avant la découverte du spin


Je suis sûr que tu auras désormais beaucoup de difficultés a ignorer ce que que j'ai écrit, référence à l'appui.

Commentaire annexe:

1- Le métier de historien des Sciences est un métier en soi qui ne se réduit pas a faire des citations. Il semble a travers des interventions que tu ignores la méthodologie des historiens. C'est dommage.

2- Pauli a trouvé son principe en janvier 1925. Le spin a été introduit dans le courant de l'année 1925 (je n'ai pas le mois précis). Cela est écris partout. Voir l'article de Encyclopédie Universalis.


Supplément. tu devrais te procurer ce livre car tu vas prendre une douche froide. Dans ce livre tu liras:



"En 1926 Fermi introduit l'une des applications les plus fructueuses du principe de Pauli en l'incorporant à la mécanique statistique".


Tu pourras lire également:

"Bien des années plus tard, en 1940, Pauli donna une justification théorique à une relation empirique qui avait été précédemment établie"


Tout cela je l'ai écrit alors même que je n'avais pas lu le livre de Emilio. Avec le recul j'ai la satisfaction de n'avoir fait aucune erreur. J'ai par contre appris l'histoire du Principe de Pauli que je ne connaissais pas du tout.

[doul11]

Bonjour,

Emilio Segré Prix Nobel de physique 1959 a connu personnellement Pauli.

Double argument d’autorité.

Pauli trouva ce principe, appelé principe d'exclusion, avant la découverte du spin

écrire en gros et en rouge ne rends pas un argument sans références plus acceptable.

2- Pauli a trouvé son principe en janvier 1925. Le spin a été introduit dans le courant de l'année 1925 (je n'ai pas le mois précis). Cela est écris partout. Voir l'article de Encyclopédie Universalis.

Ce n'est pas écrit partout !

La notion théorique de spin a été introduite par Pauli en décembre 1924

Citation de wiki français avec comme référence le texte original de Pauli (voir lien en français donné par vaincent) daté : "reçu 16 janvier 1925", dans le texte on peut voir l’apparition du nombre quantique ms. Les travaux de Pauli sont donc bien antérieurs a ceux de Samuel Goudsmit et George Uhlenbeck en septembre 1925 (->http://fr.wikipedia.org/wiki/Spin#Historique)

Même propos dans le wiki anglais :

Spin was first discovered in the context of the emission spectrum of alkali metals. In 1924 Wolfgang Pauli introduced what he called a "two-valued quantum degree of freedom" associated with the electron in the outermost shell. This allowed him to formulate the Pauli exclusion principle, stating that no two electrons can share the same quantum state at the same time.

http://en.wikipedia.org/wiki/Spin_%28physics%29#History


Un autre texte de Pauli : http://nobelprize.org/nobel_prizes/p...li-lecture.pdf

In the autumn of 1924 I published some arguments against this point of
view, which I definitely rejected as incorrect and proposed instead of it the
assumption of a new quantum theoretic property of the electron, which I
called a « two-valuedness not describable classically »

The exposition of this general formulation of the ex-
clusion principle was made in Hamburg in the spring of 1925

[mariposa]

Bonjour,

Double argument d’autorité.

écrire en gros et en rouge ne rends pas un argument sans références plus acceptable.

En vertu de quoi mes citations seraient des arguments d'autorité et pas celles des autres? pourquoi cette asymétrie.

Ce n'est pas écrit partout !

Oui, peut-être c'est la raison pour laquelle j'ai évité, d'abord, le débat historique car je ne suis pas historien. Travaillé sur l'histoire n'est pas une chose facile qui demande des méthodes spécifiques. Le but de ce fil était le contenu du principe de Pauli et le débat comme trop souvent a dérapé vers autre chose. Est-ce une esquive consciente ou inconsciente?

Citation de wiki français avec comme référence le texte original de Pauli (voir lien en français donné par vaincent) daté : "reçu 16 janvier 1925", dans le texte on peut voir l’apparition du nombre quantique ms. Les travaux de Pauli sont donc bien antérieurs a ceux de Samuel Goudsmit et George Uhlenbeck en septembre 1925 (->http://fr.wikipedia.org/wiki/Spin#Historique)

Même propos dans le wiki anglais :

http://en.wikipedia.org/wiki/Spin_%28physics%29#History


Un autre texte de Pauli : http://nobelprize.org/nobel_prizes/p...li-lecture.pdf

Laissons Wiki a part. Pour le reste ces exemples montre bien qu 'il faille faire un travail d'historien. Maintenant supposons pour simplifier que Emilio Segré a tord, ce que l'on ne doit pas exclure par principe. Donc supposons que c'est Pauli qui a découvert le spin avant Samuel Goudsmit et George Uhlenbeck et que tous les historiens soient d'accord sur cette hierarchie temporelle.

En quoi cela change tout ce que j'ai écrit sur le principe de Pauli, a savoir notamment que cet énoncé n'a strictement rien à voir avec la corrélation spin-statistique qui, a été établit en 1940 par Pauli lui-même? Dit autrement: Supposons que la RR n'est pas été découverte et donc le théorème spin statistique, est-ce que cela remet en cause le principe de Pauli? Bien sur que non.

Avec Gatsu je me suis aperçu que presque tout le monde retient du principe de Pauli la corrélation entre spins et antisymétrie, ce qui est évidemment faux et heureusement ni Basdevant, ni Cohen-Tannoudji n'ont écrit cela. En fait le spin et l antisymétrie sont l'un et l'autre des effets topologiques notre espace R3

[mariposa]

Bonjour,

Un autre texte de Pauli : http://nobelprize.org/nobel_prizes/p...li-lecture.pdf

Comme je l'ai dit précédemment, il est difficile de s'improviser historien. Néanmoins lorsque l'on cite un article pour appuyer sa thèse, ce qui est parfaitement légitime, il faut faudrait savoir lire.


Voilà ce que l'on peut lire dans la lecture Nobel que tu cites:



With the exception of experts on the classification of spectral terms, the
physicists found it difficult to understand the exclusion principle, since no
meaning in terms of a model was given to the fourth degree of freedom of
the electron. The gap was filled by Uhlenbeck and Goudsmit’s idea of electron
spin, which made it possible to understand the anomalous Zeeman
effect simply by assuming that the spin quantum number of one electron is
equal to ½ and that the quotient of the magnetic moment to the mechanical
angular moment has for the spin a value twice as large as for the ordinary orbit
of the electron.


Pour les myopes je recopie:


The gap was filled by Uhlenbeck and Goudsmit’s idea of electron spin,


Donc ce qu'a écrit Emilio Segré est parfaitement exacte, (dans le sens strictement conforme à la lecture Nobel) et je te laisse le soin de continuer à polémiquer sur la notion d'argument d'autorité.

Ayant lu l'article de Pauli je suis presque sûr qu'une analyse lexicale serrée (encore un métier qui ne s'improvise pas) montrerait probablement que Emilio Segré s'est très probablement inspiré de la lecture du discours de Pauli.

[invite60be3959]

Emilio a bel et bien écrit:


Pauli trouva ce principe, appelé principe d'exclusion, avant la découverte du spin

Encore une fois, je te demande de réagir à l'article original de Pauli dont je t'ai fourni le lien. Pourquoi faire dire à Segré ce que veux alors qu'il te suffit simplement de lire l'article original de Pauli pour te faire ta propre idée ? Est-ce-que tu maintiens que Pauli ne parle à aucun moment d' un nouveau nombre quantique prenant les valeurs + ou-1/2 ?

[invite93279690]

Avec Gatsu je me suis aperçu que presque tout le monde retient du principe de Pauli la corrélation entre spins et antisymétrie, ce qui est évidemment faux et heureusement ni Basdevant, ni Cohen-Tannoudji n'ont écrit cela.

Je ne pense pas que cela ai un sens de dire que c'est faux puisqu'on parle ici d'une définition i.e. "quelle est la définition du principe de Pauli" ?
On peut très bien le définir comme étant le fait que les particules de spin demi-entier ont une fonction d'onde antisymétrique ou comme le fait qu'il existe une classe de particules dont la fonction d'onde est antisymétrique sans spécifier une relation entre spin et symétrie.

Il se trouve que les auteurs des ouvrages de référence les plus influents de ces 40 dernières années ont choisi la deuxième option (alors qu'historiquement c'était la première...parce que ça ne pouvait pas être autre chose). Pourquoi je n'en sais rien mais c'est comme ça.

[mariposa]

Encore une fois, je te demande de réagir à l'article original de Pauli dont je t'ai fourni le lien. Pourquoi faire dire à Segré ce que veux alors qu'il te suffit simplement de lire l'article original de Pauli pour te faire ta propre idée ? Est-ce-que tu maintiens que Pauli ne parle à aucun moment d' un nouveau nombre quantique prenant les valeurs + ou-1/2 ?

Bonjour,

la réponse est désormais hautement triviale et sans ancune ambiguité possible puisque de la bouche de Pauli lui-même:



With the exception of experts on the classification of spectral terms, the
physicists found it difficult to understand the exclusion principle, since no
meaning in terms of a model was given to the fourth degree of freedom of
the electron. The gap was filled by Uhlenbeck and Goudsmit’s idea of electron
spin, which made it possible to understand the anomalous Zeeman
effect simply by assuming that the spin quantum number of one electron is
equal to ½ and that the quotient of the magnetic moment to the mechanical
angular moment has for the spin a value twice as large as for the ordinary orbit
of the electron.


Faut-il que je le traduise en Français?


Un bon conseil, lis le livre de Emilio Segré (je vais d'ailleurs le relire moi-même car c'est vraiment très intéressant). Celui-ci a baigné au quotidien de tous ce qui se passait dans le monde quantique de l'époque et avait des rapports très proches de Pauli et j'ai aucune raison d'en douter. Je fais entièrement confiance

[mariposa]

Je ne pense pas que cela ai un sens de dire que c'est faux puisqu'on parle ici d'une définition i.e. "quelle est la définition du principe de Pauli" ?

Bien sur il s'agit d'une définition et celle-ci a parfaitement le droit d'évoluer. Néanmoins, pour ne prendre que les 2 livres cités a savoir Basdevant Dalibard et Cohen-Tannoudji donne une seule et même définition et qui correspond exactement (et non pas presque) à ce que j'ai expliqué.

Néanmoins au-delà des définitions, la question de fond est de comprendre et là je m'aperçois à travers cette discussion qu il y a des fautes de compréhensions de différents niveaux.

On peut très bien le définir comme étant le fait que les particules de spin demi-entier ont une fonction d'onde antisymétrique ou comme le fait qu'il existe une classe de particules dont la fonction d'onde est antisymétrique sans spécifier une relation entre spin et symétrie

.


Tu peux le dire ainsi, mais déjà j'ai envie de modifier quelque chose:


On peut très bien le définir comme étant le fait que les particules de spin demi-entier ont une fonction d'onde antisymétrique (spin compris) ou comme le fait qu'il existe une classe de particules dont la fonction d'onde est antisymétrique sans spécifier une relation entre dimension du spin et symétrie (spin compris)


Il ne s'agit pas de pinaillage. J'ai rajouté cela en rapport avec quelque chose de faux qui a écrit précédemment. Qu'est ce qui se cache derrière un traitement de Hartree-Fock polarisé de spin. J'espère avoir une réponse.


Par ailleurs dans mon enseignement et dans ma pratique professionnelle qui montre le principe de Pauli découle de [H,P] = 0 mais le contraire n'est pas vrai. Pourquoi?

Voilà 2 ingrédients qui montrent qu il y a matière à réfléchir pour comprendre le principe de Pauli et ce quelque soit la définition de celui-ci.


Par ailleurs l'étude de principe des anyons permet de mettre en perspective le principe de Pauli. Pourquoi les anyons ne respectent-ils pas le principe de Pauli?

Il se trouve que les auteurs des ouvrages de référence les plus influents de ces 40 dernières années ont choisi la deuxième option (alors qu'historiquement c'était la première...parce que ça ne pouvait pas être autre chose). Pourquoi je n'en sais rien mais c'est comme ça

.


Je ne vais pas me lancer à l'improviste dans une explication. Néanmoins je constate qu il y a tout un tas d'expressions qui circulent et qui répétées passent pour des vérités, voire des évidences. L'exemple le plus fantaisiste est l'effet tunnel présenté comme un effet quantique!!!! De même cette soit disante force centrifuge que certains affirment avoir ressenti.

[doul11]

je te laisse le soin de continuer à polémiquer sur la notion d'argument d'autorité.

quel intérêt ? aucun.

Ayant lu l'article de Pauli je suis presque sûr qu'une analyse lexicale serrée (encore un métier qui ne s'improvise pas) montrerait probablement que Emilio Segré s'est très probablement inspiré de la lecture du discours de Pauli.

Je ne sais pas trop, mais dans la démarche scientifique il ne faut pas un peut plus que du probablement ?


Si le nombre quantique ms et "a new quantum theoretic property of the electron, which I called a « two-valuedness not describable classically » " n'a rien a voir avec le spin, alors il n'y a pas de problème.

[invite93279690]

le principe de Pauli découle de [H,P] = 0 mais le contraire n'est pas vrai. Pourquoi?

Ce type de question importe peu pour l'instant dans la discussion puisque les deux tiers des intervenants ne sont pas d'accord sur la définition du principe de Pauli que tu emploies. L'important de ce forum c'est la communication, si tu veux nous apprendre des trucs (ça a l'air d'être le cas), il est aussi important de ne pas jeter d'huile sur le feu en utilisant le nom d'un principe qui fait inutilement débat depuis 3-4 pages. Je dis "inutilement" parce que le nom on s'en fiche au final ce qui importe c'est la physique qui en découle. Ecrivons plutot "Le principe d'exculsion pour deux fermions indépendants découle de [H,P] = 0" ça évitera une bagarre sans fin et sans intéret réel.

Voilà 2 ingrédients qui montrent qu il y a matière à réfléchir pour comprendre le principe de Pauli et ce quelque soit la définition de celui-ci.

Non puisque tu en a déjà choisi une (définition) en écrivant la partie précédente.

Par ailleurs l'étude de principe des anyons permet de mettre en perspective le principe de Pauli. Pourquoi les anyons ne respectent-ils pas le principe de Pauli?

Parce que ce ne sont pas des fermions...

Je ne vais pas me lancer à l'improviste dans une explication. Néanmoins je constate qu il y a tout un tas d'expressions qui circulent et qui répétées passent pour des vérités, voire des évidences. L'exemple le plus fantaisiste est l'effet tunnel présenté comme un effet quantique!!!! De même cette soit disante force centrifuge que certains affirment avoir ressenti.

Ce paragraphe parait provocateur et cela a l'air d'être voulu. Donc l'effet tunnel (pour un électron hein pas pour une onde accoustique) n'est pas un effet quantique ?

Et je ne vois pas vraiment le rapport avec la force centrifuge, pour ma part (à titre indicatif) je la classe dans les vraies forces au même titre que la gravitation par exemple...mais ne nous éloignons pas du sujet de départ sinon ça devient une bagarre de réthorique (dans le sens où tu nous fait sauter d'un sujet à un autre en prétextant que les deux problèmes sont les mêmes et une éventuelle "victoire" sur ce nouveau sujet garantirait de façon réthorique une victoire sur les deux sujets notamment en décridibilisant les autres intervenants sur un "sujet plus simple" de mécanique classique). Je ne sais pas si tu emploies ces méthodes de serpent à dessein mais fait tout de même attention aux stratégies que tu emploies pour partager tes idées : c'est comme ça que des gens ne veulent même plus écouter/lire ce que tu as à dire.

[mariposa]

Si le nombre quantique ms et "a new quantum theoretic property of the electron, which I called a « two-valuedness not describable classically » " n'a rien a voir avec le spin, alors il n'y a pas de problème.

Bonjour,

C'est du sauf qui peut. Je pense que tu connais ce qu 'est la méthode scientifique. En l' occurrence ce n'est pas parce que l'observe quelque chose que cela constitue une explication. Voir des dédoublements de raies c'est voir des dédoublements de raies. Un constat est un constat.

L'article de Pauli, quant à lui montre bien, sans aucune ambiguïté possible, que ce n'est pas Pauli qui a introduit le concept de spin et ce en contradiction avec ce que tout le monde croyait sur ce fil. Même si l'histoire n'est pas de ma compétence je constate après coup que je n'ai pas dis de bêtises. Personne ne s'en tirera avec de quelconques pirouettes sémantiques.


Il serait plus pertinent de comprendre ce que dis le principe de Pauli et aussi ce qu il ne dit pas car là il y a beaucoup d'outrages fait au principe de Pauli.

[mariposa]

Ce type de question importe peu pour l'instant dans la discussion puisque les deux tiers des intervenants ne sont pas d'accord sur la définition du principe de Pauli que tu emploies.

Halte là à la falsification. La définition du principe de Pauli que je donne est strictemment identique aux auteurs cités. Si tu es en désaccord avec cela il faut le démontrer. J'annonce que tu vas être en grande difficultés.

L'important de ce forum c'est la communication, si tu veux nous apprendre des trucs (ça a l'air d'être le cas), il est aussi important de ne pas jeter d'huile sur le feu en utilisant le nom d'un principe qui fait inutilement débat depuis 3-4 pages. Je dis "inutilement" parce que le nom on s'en fiche au final ce qui importe c'est la physique qui en découle. Ecrivons plutot "Le principe d'exculsion pour deux fermions indépendants découle de [H,P] = 0" ça évitera une bagarre sans fin et sans intéret réel.

C'est une excellente idée. qui se lance?

Parce que ce ne sont pas des fermions..

.

Si les anyons étaient des fermions on ne parlerait pas d'anyons. Non?

[JPL]

Allez-vous enfin finir de vous engueuler sur ce point où tous les arguments me semblent avoir été exposés de part et d'autre ? Laissez maintenant les lecteurs intéressés et pas plus bêtes que vous se faire leur propre opinion. Parce que l'atmosphère devient sérieusement pesante ici.

[invite60be3959]

L'article de Pauli, quant à lui montre bien, sans aucune ambiguïté possible, que ce n'est pas Pauli qui a introduit le concept de spin et ce en contradiction avec ce que tout le monde croyait sur ce fil. Même si l'histoire n'est pas de ma compétence je constate après coup que je n'ai pas dis de bêtises. Personne ne s'en tirera avec de quelconques pirouettes sémantiques.

Tout dépend de ce que l'on entend par "introduit le concept de spin"(peut-être qu'un partie du désaccord se situe à ce niveau). Si l'on prend le terme "spin" en lui-même, au sens où Unhlenbeck et Goudsmit l'interprètent, c'est-à-dire un mouvement de rotation de l'électron autour de son axe, alors effectivement, Pauli n'a pas introduit cette interprétation physique du nouveau nombre quantique. Par contre, ce nouveau nombre quantique (puisqu'il n'avait pas réellement de nom avant 1925) fut introduit dès 1923 par Landé, Pauli et Sommerfeld afin d'expliquer les mesures relatives à la séparation des niveaux d'énergies des métaux alcalins et des alcalino-terreux en champs magnétique fort (Effet Pashen-Back ou effet Zeeman anormal), comme on pourra le lire dans cet article très instructif de A. Martin retraçant l'histoire de la découverte du spin(paragraphe 2). On y apprend que tous trois s'était rendu compte de la nécessité d'introduire un nombre quantique autre que n,l et m_l dès 1923. La différence entre Landé-Sommerfled et Pauli se situait au niveau de "qu'est-ce-qui" porte cet autre nombre quantique. Landé et Sommerfeld restent vague sur ce point et l'attribuent au "corps" de l'atome, alors que Pauli dans son article du 16 janvier 1925(celui dont j'ai donné la référence), l'attribue à l'électron, et formule dans ce même article son principe d'exclusion.



Ce qu'il est important de noter est que Pauli, n'attribue pas à ce nouveau nombre quantique le statu de nouveau degré de liberté pour l'électron. C'est ce que l'on apprend en lisant cette page, écrite par Goudsmit lui-même, et qui raconte en détail cette période de sa vie. Goudsmit et Uhlenbeck introduisent lors du printemps 1925 un nouveau nombre quantique très similaire à celui de Pauli, mais qui est clairement présenté comme un moment magnétique propre à l'électron(ce qui n'était pas le cas de Pauli) et ce vu comme la rotation de l'électron sur lui-même, d'où l'expression "spin of electron". Pauli montrera que cette vision des choses est fausse (comme je l'ai déjà dit plus haut), par contre, le spin est bel et bien un moment magnétique, mais intrinsèque, sans équivalent classique.

Voilà de ce que j'en ai déduit de mes lectures de ce matin. Au final je pense que tout le monde avait un peu raison, car comme bien souvent, l'histoire est extrèmement subtile!

[mariposa]

Tout dépend de ce que l'on entend par "introduit le concept de spin"(peut-être qu'un partie du désaccord se situe à ce niveau). Si l'on prend le terme "spin" en lui-même, au sens où Unhlenbeck et Goudsmit l'interprètent, c'est-à-dire un mouvement de rotation de l'électron autour de son axe, alors effectivement, Pauli n'a pas introduit cette interprétation physique du nouveau nombre quantique.

Ben oui. Dire qu 'il faudrait introduire un nouveau nombre quantique d'une part et d'autre part proposé un nouveau concept, le spin avec son image de rotation sur lui-même, çà fait une sacré différence entre une simple observation et une proposition théorique.

Par contre, ce nouveau nombre quantique (puisqu'il n'avait pas réellement de nom avant 1925) fut introduit dès 1923 par Landé, Pauli et Sommerfeld afin d'expliquer les mesures relatives à la séparation des niveaux d'énergies des métaux alcalins et des alcalino-terreux en champs magnétique fort (Effet Pashen-Back ou effet Zeeman anormal), comme on pourra le lire dans cet article très instructif de A. Martin retraçant l'histoire de la découverte du spin(paragraphe 2). On y apprend que tous trois s'était rendu compte de la nécessité d'introduire un nombre quantique autre que n,l et m_l dès 1923. La différence entre Landé-Sommerfled et Pauli se situait au niveau de "qu'est-ce-qui" porte cet autre nombre quantique. Landé et Sommerfeld restent vague sur ce point et l'attribuent au "corps" de l'atome, alors que Pauli dans son article du 16 janvier 1925(celui dont j'ai donné la référence), l'attribue à l'électron, et formule dans ce même article son principe d'exclusion.

C'est toujours ainsi en physique. Des gens voient des choses, soient ils considèrent que c'est accessoire, soient ils n'ont pas les outils de pensée et passent à autres choses. L'exemple que tu cites est très d'ailleurs représentatif de ce qui s'est produit à nombreuses reprises dans l'histoire.

Pour ce qui concerne l'histoire du spin je conseillerais:

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Tomonaga (prix Nobel 1965)

The story of spin

University of Chicago Press 1997

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Ce qu'il est important de noter est que Pauli, n'attribue pas à ce nouveau nombre quantique le statu de nouveau degré de liberté pour l'électron. C'est ce que l'on apprend en lisant cette page, écrite par Goudsmit lui-même, et qui raconte en détail cette période de sa vie. Goudsmit et Uhlenbeck introduisent lors du printemps 1925 un nouveau nombre quantique très similaire à celui de Pauli, mais qui est clairement présenté comme un moment magnétique propre à l'électron(ce qui n'était pas le cas de Pauli) et ce vu comme la rotation de l'électron sur lui-même, d'où l'expression "spin of electron". Pauli montrera que cette vision des choses est fausse (comme je l'ai déjà dit plus haut), par contre, le spin est bel et bien un moment magnétique, mais intrinsèque, sans équivalent classique.

Absolument, sauf que le spin est un moment cinétique (pas un moment magnétique) et s' il n'a pas d'équivalent en mécanique classique, néanmoins c'est un pur effet de la topologie de notre espace euclidien qui s 'exhibe d'une manière originale en MQ

voilà de ce que j'en ai déduit de mes lectures de ce matin. Au final je pense que tout le monde avait un peu raison, car comme bien souvent, l'histoire est extrèmement subtile!

Tout à fait l'histoire est extrêmement subtile. C'est pourquoi il ne faut pas se prendre pour un historien qui est un métier à part.