Bonjour ,
Est-il possible de retrouver par le calcul certaine propriété de la matière qui dépendent de phénomènes quantique , comme la capacité thermique massique ou la température de fusion par exemple ?
( ceci afin d'obtenir des valeurs "exactes" qui seront infiniment plus précise que tout ce qu'on pourrait obtenir par un procédé expérimentale )
Merci
Salut,Envoyé par gobelet
La réponse est oui. on sait calculer tout ça (à l'aide des outils de la physique statistique et, en effet, de la MQ). Mais les résultats sont généralement moins bon que les mesures car pour le calcul ont fait souvent une série d'approximation (soit dans le modèle, soit dans les calculs eux-mêmes). Sinon ce serait tout bonnement inabordable.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour,
Pour la chaleur massique, plutôt oui dans le domaine seulement des basses températures. Pour la température de fusion et pour toutes les températures de transition de phase, c'est plutôt non.
En fait les propriétés que tu cites sont plutôt décrites par des modèles dans lesquels interviennent des paramètres ajustables. La raison de cela est que les propriétés que tu cites sont celles d'un problème à N corps (N environ 10^22/cm3) en interaction forte et çà on sait pas faire.
Salut,
En principe c'est possible mais en pratique, faire du calcul ab initio de ce type est déjà dur pour des molécules simples (par exemple la molécule de CO2 toute seule est apparemment le diable pour les chimistes quantiques) alors faire ça pour un solide c'est même pas la peine...
Cela dit, en fonction des échelles spatiales et temporelles d'intéret, on peut parfois (et on le fait souvent) incorporer les effets quantiques dans des champs de force effectifs qui permettent de faire des simulations/calculs avec plus d'atomes/molécules et pendant plus longtemps.
Dans certains cas les champs de force sont paramétrés dès le départ en fittant avec des données expérimentales, on appelle ça du calcul all atom, dans d'autres cas les champs de force sont mis à jour régulièrement en résolvant l'équation de Schrodinger (ou une version effective) pour les électrons et appelle cela des méthodes hybrides de résolution.
L'une des seules choses qui soit calculable (et c'est très difficile) et qui est en accord avec l'experience à environ 10 chiffres après la virgule est l'anomalie magnétique de l'électron...mais ce n'est que pour une particule réelle (même si le problème peut être vu comme un problème à N corps virtuels).
Au delà de ça, même si on peut rarement obtenir les valeurs exactes, les calculs analytiques ou numériques nous permettent de comprendre ce qu'il se passe et d'avoir les bons ordre de grandeurs ainsi que les bonnes dépendances fonctionnelles en fonction des differents paramètres de controle à la disposition de l'experimentateur.
Ok merci pour ces réponses très détaillée .
"par exemple la molécule de CO2 toute seule est apparemment le diable pour les chimistes quantiques"
Donc on ne sait pas simuler , sans approximations , une seule molécule de co2 ??
Salut,
L'idée est séduisante,
mais malheuresement peux de chances. Tu devrais d'abord disposer d'un outil te permettant de passer de la MQ vers les constantes réparties, ensuite des constantes répartie vers les modèles de calcul standard de la méca.(Constantes localisées)
Cordialement
Ludwig
Il me semble qu'on ne sait pas simuler grand chose sans approximation et clairement je sais que peu de personnes osent s'attaquer au CO2...je ne suis pas assez fort actuellement en chimie quantique pour en dire d'avantage.
Bonjour,
J'ai travaillé 3 mois le plus important groupe de chimie quantique, au moins à l'époque, [Toulouse Sabatier,chez Malrieu] vers les années 82-83. Pour préparer un travail j'avais besoin de calculer numériquement l'énergie de ionisation du chrome. Après 30 ou 40 H de calcul il y avait un écart de 2 eV par rapport à l'expérience!!!! c'est ainsi que j'ai appris que dés qu il y a un peu trop d'électrons disons 50 il y a des problèmes d' algorithmique et de convergence.
D'ailleurs De Gennes a répété plusieurs fois qu'il fallait supprimer la chimie quantique calculatoire. Si il n y avait pas eu un substitut aux techniques d'interaction de configuration a travers la fonctionnelle de la densité la chimie quantique serait probablement écroulée toute seule. Aujourd'hui je ne sais pas ce qu'apporte la chimie quantique, un bilan de 20 ans m’intéresserait.
Enfin puisque on parle de solutions exactes, il faut savoir que l'on ne sait pas calculer analytiquement les propriétés du simple vide électromagnétique,cad quand il n y a aucune particule.
Salut,
Ca va t'étonner mais je trouve déjà ce résultat remarquable. Par contre, je savais que les calculs devenaient très lourds mais pas qu'il y avait des problèmes de convergence. J'ai appris quelque choseMerci,
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Salut,
Si tu continus dans cette voie, on va finir par tomber d'accord. Mis à part quelques modèles linaires qui sont ce qu'ils sont, on sait pas calculer grand chose. Moralité de l'histoire, on fait de l'expérimental.
Cordialement
Ludwig
Mais alors comment fut prévue la masse des bosons W et Z avant de les détecter au CERN ?
Salut,
Da mémoire, la théorie fixe parfois des limites aux masses. Mais la masse exacte n'était pas connue avant détection.
A confirmer.
EDIT : c'est un problème différent de celui soulevé dans ce fil. Plus haut on parlait de difficulté calculatoire (calculs lourds). Ici il s'agit plutôt d'un problème théorique : le Modèle Standard n'est pas complet (il a pas mal de paramètres libres)
Dernière modification par Deedee81 ; 03/02/2012 à 09h01.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour,
Comme toujours par combinaison d 'un modèle et de résultats expérimentaux préalables.
A- Ici le modèle c'est la brisure de symétrie du groupe su(2)*u(1) au sous-groupe u(1) de l'électromagnétisme par le mécanisme de Higgs (mécanisme responsable de la supraconductivité).
B- Les résultats expérimentaux préalables extraient 2 grandeurs:
La constante de Fermi GF qui vaut 1.16 GeV-2.
L angle de Weinberg teta qui vaut: sin2 (teta) = 0.217
De là découle les masses des 2 bosons Mw (+ et -) et Mz
L'accord théorie -expérience est à 1% pret
Dernière modification par mariposa ; 03/02/2012 à 09h15.
Merci bien de ta réponse précise Mariposa, merci aussi à Deedde81.
Deeddee81 si le Modèle Standard n'est pas complet (il a pas mal de paramètres libres), quels sont les principaux manque actuellement?
Ah, je ne savais pas (ou plus) qu'on savait le calculer aussi précisément. Merci de la rectification.
Si je dis une connerie, n'hésitez pas à me rectifier ou à compléter ce qui serait imprécis
Beaucoup de masses sont mesurées mais pas calculables (exemple, la masse de l'électron). Certaines grandeurs doivent être obtenues par la mesure car le processus de renormalisation ne permet par leur calcul. C'est le cas de la charge électrique, par exemple. Idem pour les constantes de couplages.
On ne sait pas justifier (théoriquement, s'entend !!!! Pas expérimentalement. Là, la validation est excellente) les groupes de symétries utilisés.
On a réussi à unifier électromagnétisme et interaction faible, mais l'interaction forte reste une interaction séparée.
On ne sait pas pourquoi il y a trois familles.
On ne sait pas comment relier Modèle Standard et gravitation.
Les développements perturbatifs sont divergents (divergence asymptotique) (bien qu'à strictement parler, ce soit juste un problème lié à un outil et pas un problème du MQ. Mais c'est le signe qu'il y a une physique plus fondamentale à haute énergie qui nous échappe encore en grande partie)
Et encore d'autres choses.
Regarde aussi ici par exemple :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%....A8le_standard
Certaines extensions de MS peuvent apporter des solutions (par exemple, la supersymétrie) mais :
- On ne sait pas si ces extensions sont correctes
- Elles posent d'autres problèmes
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour,
Vous me donnez l'occasion de ressortir une de mes citations favorites : "La physique est toujours un petit peu fausse" - Yves Rocard.
Not only is it not right, it's not even wrong!
Re,
Je dirais plutôt que ce mécanisme permet d'expliquer la supraconductivité. S'iil en était responsable, Onnes n'aurait pas pu la découvrir en 1911.... il aurait du attendre Higgs, Englert, Brout, Anderson et les autres....
Bonne journée.
Not only is it not right, it's not even wrong!
Bonjour albanxii.
Effectivement le mot responsable est inapproprié dans ce contexte. Disons que ce sont sont BCS qui ont expliqué le mécanisme de la supraconductivité à l'échelle microscopique et que c'est PW Anderson qui l'a interprété comme brisure d'un champ de jauge.
Salut,
Je ne sait pas si on peut appeler masse mesurée la masse de l'électron. Thomson à mesuré le rapport q/me puis Milikan amesuré la charge -e puis de là il déduit la masse. La masse de l'élecron est une mesure indirecte je crois.
Cordialement
Ludwig
Bonne remarque. La mesure q/m je l'avais fait aussi en labo (en me posant la question : comment mesurer m directement).
Depuis, je suppose qu'on peut considérer que la mesure de la longueur d'ondes des photons gamma émis lors de l'annihilation électron - positron est une mesure "presque directe".
N'est-il pas possible aussi de mesurer la masse par des effets balistiques ? (une mesure de l'impulsion, et connaissant la vitesse on en déduit automatiquement m).
Enfin, bon, de toute façon ça ne change rien à la problématique : c'est une valeur qu'on ne sait pas calculer avec le MS.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Re,
Si mes souvenirs sont juste, je crois qu'il existe une méthode de mesure ou il est question de recul, je crois que Dirac était dans cette course, mais il faudrai faire une recherche pour vérifier.
Comme tu sais, le pb de la mesure est plus que délicat je dirai. Etant donné qu'il y a lieu de prélever une quantité dans le système et de la diriger vers l'instrument de mesure, tu sais également que plus la quantité prélevée est petite, plus grand deviennent les problèmes.
Cordialement
Ludwig
