bsr
je m'intéresse à la notion de champ quantique et à ses conséquences
tout d'abord auriez vous une définition pour ce type de champ et des exemples autres que les champs de création et d'annihilation de particules ?
autre question : la mer de Dirac est un "espace" qui serait rempli de particules à énergies négatives mais ce domaine appartient il au vide ou bien s'agit il d'autre chose ?
je vous remercie
La définition il faut la chercher dans le langage de la topologie des fibrés et des connexions qui est au coeur de la physique quantique, et tout particulièrement des champs quantiques.Envoyé par tempsreel1
Comme le disait Galilée, la nature en physique parle la langue géométrique.
Plutôt quantique comme exercice
Patrick
Si l'on parle de la théorie des champs avec vide et excitations etc, est ce que l'on n'est pas obligé d'aller bien au dela du langage des fibrés?
n'y aurait il pas moyen d'expliquer les choses plus simplement autrement que par des incantations absconses à la théorie des topologies fibrées.
"ce qui se conçoit bien s'énonce clairement" disait Boileau
Salut,
Boileau ne connaissait pas la théorie quantique des champs.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
ah bon !?
et certains ne connaissent pas la maxime de Boileau...
Bonsoir,
Mais justement c'est très clairement énoncé pour celui qui connait le vocabulaire.n'y aurait il pas moyen d'expliquer les choses plus simplement autrement que par des incantations absconses à la théorie des topologies fibrées.
"ce qui se conçoit bien s'énonce clairement" disait Boileau
Ce n'est pas parce que ù100fil utilise un vocabulaire que tu ne connais pas que ce qu'il dit n'est pas clair.
Ce n'est pas pour rien qu'il faut des années (5 en général et à plein temps) aux étudiants en physique avant d'aborder la théorie quantique des champs. Si c'était compréhensible en 5 minutes alors tous les étudiants (et pas seulement eux) seraient de véritables idiots.
Pour une formulation rigoureuse (théorie axiomatique des champs) voir PCT, spin and statistic, and all that de Streater and Wightman. Il y a une présentation des bases des théories axiomatique des champs, de mon souvenir.
la physique a pour but d'expliquer la réalité telle qu'on peut la percevoir
un champ quantique doit bien correspondre à une représentation mentale pouvant être expliquée à mon sens en des termes raisonnables (par exemple à partir des mots champs et quantiques ...)
on demande pas une réponse de spécialiste ultra précise ou sophistiquée dont les fondements remonteraient à la naissance de l'univers et/ou feraient appels à des théories que seules quelques personnes maitrisent convenablement
aucune explication a été donnée , seules des pistes ont été citées ( il faut lire plus précisément les messagesMais justement c'est très clairement énoncé pour celui qui connait le vocabulaire.)
je ne cherche pas à comprendre pour l'instant tous les tenants et aboutissants de la théorie mais juste le concept de champ quantiqueCe n'est pas pour rien qu'il faut des années (5 en général et à plein temps) aux étudiants en physique avant d'aborder la théorie quantique des champs. Si c'était compréhensible en 5 minutes alors tous les étudiants (et pas seulement eux) seraient de véritables idiots.
( là aussi relire le post)
sinon pas grave pour le champ quantique , je me débrouillerai autrement.
il reste la question sur la mer de dirac, si quelqu'un a une idée ...
Salut,
Pas du tout. Ou tu as été chercher ça ?
La physique a pour but d'expliquer la réalité telle qu'on peut la mesurer, ce qui est singulièrement différent car nos yeux ne peuvent pas tout voir. Et si on t'explique la physique en terme des chiffres indiqués sur des cadrans, ça va te faire une belle jambe
C'est un peu un rêve. Nos constructions mentales sont calquées sur le monde du quotidien qui ne manifeste qu'une infime partie des phénomènes physiques possibles. Espérer que l'on puisse visualiser tous les processus physiques avec les concepts du quotidien est voeux pieux.
Mais je peux essayer une définition grossière et élémentaire.
Un champ est une grandeur qui prend une valeur en tout point : par exemple, le champ de température dans une pièce, le champ de vitesse dans un fleuver, ou le champ électromagnétique.
Quantifié cela veut dire que
- les grandeurs habituelles (position, impulsion, valeur du champ électrique, etc.) doivent être remplacées par des opérateurs sur un espace de Hilbert (l'espace des fonctions d'ondes).
- Ces opérateurs ne commutent pas. Par exemple, pour l'impulsion et la position : x*p - p*x = i.hbar (i = nombre imaginaire, hbar = constante de Planck divisée par deux pi). L'apparition de nombre imaginaires n'est pas étonnante en mécanique ondulatoire.
Le champ classique (par exemple le champ électromagnétique) auquel on applique ces règles devient un champ quantique.
On constate, par exemple, que les états du champs sont quantifiés. L'énergie du champ électromagnétique ne peut prendre que des valeurs précises : n*h.nu (n = nombre entier, nu = fréquence).
On peut alors construire des états du champs appelés "photons" : le vide, état à 1 photon, à deux photons, etc.
J'espère que c'est clair à la Boileau
Je suis évidemment passé sur tous les détails techniques et les justifications de tout ce que j'ai dit. Rien que ça prendrait des dizaines et des dizaines de page.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour,faire
je tiens aussi à rappeler quelque chose par rapport au premier post. La "mer de Dirac" n'est plus du tout utilisée aujourd'hui, elle n'était utilisé au début, lorsque le problème des particules à énergie négatives est apparu et que l'on ne savait pas trop quoi. Mais maintenant on ne décrit plus du tout les choses comme ça. La théorie des champs à justement permis de réinterpréter ces états comme étant des antiparticules.
C'est tout à fait vrai. Cependant cette mer avait une énergie infinie qui ne posait pas de problème! elle peut toujours être présentée
comme illustration historique d'une renormalisation ancestrale (soustraction d'un infini)
n'importe quoi ! le mot percevoir employé est à prendre dans son sens le plus universel évidemment ( pas seulement, je vois, je touche etc. mais appréhender , imaginer etc.)
Pas du tout. Ou tu as été chercher ça ?
La physique a pour but d'expliquer la réalité telle qu'on peut la mesurer, ce qui est singulièrement différent car nos yeux ne peuvent pas tout voir. Et si on t'explique la physique en terme des chiffres indiqués sur des cadrans, ça va te faire une belle jambe
c'est à toi ,en tant que physicien, de faire en sorte que la physique bien qu'elle soit issue de formalismes mathématiques et de modèles devienne intelligible (et cela passe par la communication et la représentation mentale même si en MQ c'est parfois difficile voire infaisable pour le moment ( fonction d'onde par ex), peut etre que le champ quantique fait partie d'une de ces 2 catégories pour toi ?)C'est un peu un rêve. Nos constructions mentales sont calquées sur le monde du quotidien qui ne manifeste qu'une infime partie des phénomènes physiques possibles. Espérer que l'on puisse visualiser tous les processus physiques avec les concepts du quotidien est voeux pieux.
Un champ est une grandeur qui prend une valeur en tout point : par exemple, le champ de température dans une pièce, le champ de vitesse dans un fleuver, ou le champ électromagnétique.
Quantifié cela veut dire que
- les grandeurs habituelles (position, impulsion, valeur du champ électrique, etc.) doivent être remplacées par des opérateurs sur un espace de Hilbert (l'espace des fonctions d'ondes).
- Ces opérateurs ne commutent pas. Par exemple, pour l'impulsion et la position : x*p - p*x = i.hbar (i = nombre imaginaire, hbar = constante de Planck divisée par deux pi). L'apparition de nombre imaginaires n'est pas étonnante en mécanique ondulatoire.
manifestement je t'ai bcp inspiré pour expliquer cette notion de champ quantique à partir des mots "champ" et "quantique"
attention : Px commute avec Py ou Pz ; le spin et la quantité de mouvement aussi par ex (mais tu n'affirmes pas le contraire)
Je suis évidemment passé sur tous les détails techniques et les justifications de tout ce que j'ai dit. Rien que ça prendrait des dizaines et des dizaines de page.
Je te rassure il n'y a rien de grossier à laisser de coté la mathématique sous-jacente d'un concept quand il s'agit de l'expliquer. C'est justement à mon sens le nec plus ultra
intéressant mais là , j'ignore pour le moment la manière dont cela a été remplacé ( une particule otée de la mère de dirac devenait antiparticule)je tiens aussi à rappeler quelque chose par rapport au premier post. La "mer de Dirac" n'est plus du tout utilisée aujourd'hui, elle n'était utilisé au début, lorsque le problème des particules à énergie négatives est apparu et que l'on ne savait pas trop quoi. Mais maintenant on ne décrit plus du tout les choses comme ça. La théorie des champs à justement permis de réinterpréter ces états comme étant des antiparticules.
cdlt
Salut,
Il y avait deux raisons à son abandon :
- l'équation de Dirac (à l'origine de cette idée) est une théorie à une particule. Alors que dans la mer de Dirac il y en a beaucoup. Il fallait une théorie à plusieurs particules, ce qu'a aussi fournit la théorie quantique des champs (en plus de réinterpréter les états d'énergie négative, comme tu le signales).
- la mer de Dirac ne marche que sur les fermions car le principe d'exclusion y joue un role prépondérant. D'ailleurs, l'équation de Klein-Gordon, qui décrit des particules scalaires (des bosons) a aussi ce problème d'énergie négative. Il est amusant qu'elle a été laissée de coté un temps à cause de ce problème. C'est ce qui a conduit Dirac a chercher son équation qui en fait.... posait le même problème !!!! (mais elle décrivait des particules de spin 1/2, ce qui est nettement mieux pour les électrons
Tours et détours amusant de la recherche scientifique
J'ignorais que "imaginer" était aussi une des significations de "percevoir". Tu m'apprends quelque chose.
1) Je n'ai absolument aucune obligation.Tu me prends pour ton esclave ?
2) La physique est parfaitement intelligible.... à condition de faire des efforts. Par exemple apprendre les maths. Je ne peux pas faire les efforts à ta place.
3) La nature n'existe pas dans le but d'être intelligible. Elle est ce qu'elle est et on fait avec. Si certaines choses ne sont pas simples (voire impossible) à représenter par des représentations mentales issues du quotidien, ce n'est pas de ma faute. Je ne suis pas magicien.
Non, ce n'est pas grossier. C'est juste idiot de se passer d'un langage aussi précis et bien adapté au problème considéré.
Si tu ne veux pas faire d'effort, c'est toi que ça regarde. Pas moi.
Tu peux commencer ici :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Commuta...op%C3%A9rateur)
Bon courrage, mais arrête s'il te plait de t'énerver (car ça m'énerve aussi) parce que on ne te donne pas les explications toutes cuites.
P.S. : je ne suis pas physicien de métier. Je suis fonctionnaire de l'agriculture. J'ai fait l'effort de potasser. Tu peux le faire aussi.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
