Questions générales sur la physique quantique et relativiste

[invited291ccd5]

Bonjour,
j'ai une question, ou plutôt un problème, qui me préoccupe depuis longtemps en physique quantique (mais aussi en physique relativiste), j'essaie de comprendre et d'apprendre à propos de ce sujet passionnant mais je reste bien souvent bloqué par les différents cours qui, j'ai l'impression, sautent des étapes : je ne sais pas comment on passe de "le fait de connaitre l'atome, les particules en général, les propriétés basiques de l'onde et de l'électron" aux modèles quantiques modernes comme la théorie des cordes, la physique quantique, l'équation de Schrödinger ou à la notion de bra-ket.
Pouvez vous m'indiquer un site qui puisse partir "de petit" pour arriver à ces notions, ou alors pouvez vous me donner les "mots clés" permettant d'acquérir les connaissances nécessaires ?

J'ai beaucoup de mal à me familiariser avec les notions d'espace-temps, de la masse et du temps dépendant de la vitesse, de la limite de la vitesse de la lumière ... Par exemple, j'aimerais trouver la plupart des expériences qui ont été faites pour prouver les notions "complexes" de physique relativiste et quantique : la seule prouvant la distorsion du temps que je connaisse est l'expérience des avions tournant au tour de la terre avec des horloges très précises et en physique quantique celle des fentes de Young.
Connaissez vous d'autres expériences qui sont des preuves/contre-exemple des modèles physiques modernes comme la vitesse de la lumière ou la dualité onde-corpsule ?

Je cherche ces réponses car j'apprends la physique en autodidactie et j'aime comprendre une notation en l'associant à une preuve irréfutable, voire même imaginer une version alternative du modèle de l'atome

Merci d'avance, Ludovic
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[invite7ce6aa19]

Bonjour,
j'ai une question, ou plutôt un problème, qui me préoccupe depuis longtemps en physique quantique (mais aussi en physique relativiste), j'essaie de comprendre et d'apprendre à propos de ce sujet passionnant mais je reste bien souvent bloqué par les différents cours qui, j'ai l'impression, sautent des étapes : je ne sais pas comment on passe de "le fait de connaitre l'atome, les particules en général, les propriétés basiques de l'onde et de l'électron" aux modèles quantiques modernes comme la théorie des cordes, la physique quantique, l'équation de Schrödinger ou à la notion de bra-ket.
Pouvez vous m'indiquer un site qui puisse partir "de petit" pour arriver à ces notions, ou alors pouvez vous me donner les "mots clés" permettant d'acquérir les connaissances nécessaires ?

J'ai beaucoup de mal à me familiariser avec les notions d'espace-temps, de la masse et du temps dépendant de la vitesse, de la limite de la vitesse de la lumière ... Par exemple, j'aimerais trouver la plupart des expériences qui ont été faites pour prouver les notions "complexes" de physique relativiste et quantique : la seule prouvant la distorsion du temps que je connaisse est l'expérience des avions tournant au tour de la terre avec des horloges très précises et en physique quantique celle des fentes de Young.
Connaissez vous d'autres expériences qui sont des preuves/contre-exemple des modèles physiques modernes comme la vitesse de la lumière ou la dualité onde-corpsule ?

Je cherche ces réponses car j'apprends la physique en autodidactie et j'aime comprendre une notation en l'associant à une preuve irréfutable, voire même imaginer une version alternative du modèle de l'atome

Merci d'avance, Ludovic

Bonjour Ludovic

Félicitations de vouloir se lancer en autodidacte sur toutes ces questions.

Je voudrais attirer ton intention qu'au vu de la liste que tu as énoncé, dans un contexte universitaire

donc dans un milieu très favorable c'est au minimun 15 d'études après le BAC!!!!.

Il me semble qu'il faudrait te concentrer sur 1 ou 2 partie de ton ensemble à choisir selon tes gouts.


Il faudrait aussi préciser comment tu te situes au point de vue mathématiques.

[invited291ccd5]

merci de ta réponse mariposa,
oui désolé, j'ai un niveau plutôt hétérogène en mathématiques, qui peut s'étendre de BAC +5 en certains domaines à seulement BAC +1 ... mais je peux apprendre rapidement ce qui est nécessaire, seulement je ne connais pas les "chemins" pour arriver à ces notions ... pouvez vous me les indiquer ? quels notions faut-il en mathématiques ?
Cordialement, Ludovic.

NB : je suis certain que je ne connaitrais jamais toutes ces notions mais j'ouvre mes choix de goût pour maximiser le choix que je pourrais avoir en fonction de l'intérêt du thème, du niveau ... j'accepte vos aides pour n'importe lesquels de ces sujets.

[invite7ce6aa19]

merci de ta réponse mariposa,
oui désolé, j'ai un niveau plutôt hétérogène en mathématiques, qui peut s'étendre de BAC +5 en certains domaines à seulement BAC +1 ... mais je peux apprendre rapidement ce qui est nécessaire, seulement je ne connais pas les "chemins" pour arriver à ces notions ... pouvez vous me les indiquer ? quels notions faut-il en mathématiques ?
Cordialement, Ludovic.

Ton indication sur tes connaissances mathématiques sont claires, selon les degrés elles varient de BAC +1 à BAC +5

Parfait, c'est claire.

Compte tenu de cette seule indication il faudrait que tu étudies les 6 points suivants.


0- Mathématiques: Essentiellement l'algébre linéaire qui est le socle commun à toute la physique.

1- La physique classique cad: La mécanique du point avec un peu de formalisation: etc.. Lagrangien, hamiltonien, principes variationnels etc...

2- La physique des ondes en général en commençant petit et en formalisant un peu.

3- L'électromagnétisme sur toutes les coutures.

4- La relativité restreinte à un niveau élémentaire.

5- Lire de la vulgarisation sur la MQ

6- Lire de la vulgarisation sur la RG.


Tu peux adopter une double politique à la fois suivre l'ordre, c'est très important, et en même temps fourrer ton nez un peu partout en parallèle


Si vraiment tu es tenace je veux bien d'aider à progresser et te guider.


Sache que plus tu vas lentement au début plus tu iras loin et plus tu auras du plaisir à apprendre.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef17c7c8d]

"le fait de connaitre l'atome, ...

et j'aime comprendre une notation en l'associant à une preuve irréfutable, voire même imaginer une version alternative du modèle de l'atome

La découverte de l'atome est une belle histoire!
Au XIXeme siècle, l'atome avait le même statut que l'éther: un simple concept!
Le temps nous a montré que l'un avait une réalité physique: l'atome et l'autre non.

Les trois grands physiciens qui ont permis cette découverte sont Boltzmann, Einstein et Perrin.

Petite apartée:
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La notion d'invariant est un concept important en physique.
Il y a aussi un invariant d'un autre type: celui de la dureté ou méchanceté des physiciens entre eux au cours des siècles. Boltzmann ne l'a pas supporté et à fini par se suicider. Le comble c'est que la même année, Einstein publia un article prouvant l'existence des atomes.
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Einstein est parti de la réflexion suivante : les atomes sont trop petits pour être vus. Les atomes sont trop petits pour voir leur effet à notre échelle macroscopique.
Il se dit donc: cherchons une échelle intermédiaire qui permetrait de voir l'effet des atomes. Il interpréta le mouvement brownien comme un effet du mouvement erratique des atomes.

Il etablit une relation entre les fluctuations des atomes et la dissipation visqueuse à l'échelle macroscopique. Le passage de l'échelle micro à l'échelle macro fait interveneir une constante faramineusement grande : le nombre d'Avogadro.
D'ailleur Einstein est vraiment le champion des constantes faramineuse (grande ou petite) : le de ou le h du .

C'est Perrin dans un travail expérimental assez remarquable qui établit la valeur de la constante d'Avogadro.