Relation fondamentale de la Physique Quantique
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Relation fondamentale de la Physique Quantique



  1. #1
    inviteaeb254ef

    Relation fondamentale de la Physique Quantique


    ------

    Bonjour, je suis en L1 santé. Je me documentais sur le principe d'heisenberg quand je suis tombé sur cette video: http://www.youtube.com/watch?v=Jv2a5qInmpw


    Je me demandais de quelle relation fondamentale/fondatrice de la physique quantique le Pr. parle ?



    Est ce que c'est de cela dont-il parle ? http://fr.wikipedia.org/wiki/Princip...e_quantique.29


    si oui, dommage car je ne connais pas ces outils mathématiques...
    si non, avez vous une autre idée ?
    merci d'avance,

    lup'

    -----

  2. #2
    LPFR

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Bonjour.
    Je n'ai pas envie de regarder une vidéo.
    J'imagine que la relation fondamentale dont on parle doit être
    E = h.f
    Où E est l'énergie (d'un photon), 'h' la constante de Planck et 'f' la fréquence de l'onde électromagnétique correspondante au photon.
    Au revoir.

  3. #3
    Amanuensis

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Qu'en pense Armen92?
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  4. #4
    invite47ecce17

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Bonjour,
    Je pense qu'il parle de la correspondance impulsion-position donnée par transformation de Fourier, qui est une des observations les plus primitves de la theorie quantique (ou eventuellement la non commutation des observables associées, qui est peut etre plus fondamentale, mais moins fondatrice, je crois que c'est arrivé apres). La relation d'Heisenberg decoule alors simplement de cette observation.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Amanuensis

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Ayant regardé la vidéo, je me permets d'avancer que la relation fondamentale en question est l'équation de Schrödinger. A confirmer...
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  7. #6
    inviteaeb254ef

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    merci beaucoup

  8. #7
    mariposa

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Citation Envoyé par Lupusien Voir le message
    Bonjour, je suis en L1 santé. Je me documentais sur le principe d'heisenberg quand je suis tombé sur cette video: http://www.youtube.com/watch?v=Jv2a5qInmpw


    Je me demandais de quelle relation fondamentale/fondatrice de la physique quantique le Pr. parle ?
    [/QUOTE]


    Bonsoir,


    Je ne sais pas si cela peut être utile pour ta formation professionnelle mais il s'agit de l'impossibilité par principe d'attribuer à une "particule" a la fois une position x et une vitesse v. Si l'on tient vraiment a concilier les 2 attributs alors on doit avoir un "flou" entre la définition de la vitesse et de la position , flou défini par l'inégalité de Heisenberg.

    En fait cela est une conséquence du langage mathématique de la MQ qui est un langage d'algébres d 'opérateurs.

    Néanmoins il y a une trace de ceci dans la physique classique où il est impossible d'attribuer une fréquence F d'un signal électrique à un instant t.

  9. #8
    invite3c30dad8

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    il s'agit de l'impossibilité par principe d'attribuer à une "particule" a la fois une position x et une vitesse v
    Erreur
    on peut attribuer une position et une vitesse à la fois mais avec des incertitudes qui sont inversement proportionnelles l'une de l'autre. Plus vous etes précis sur la position et moins vous le serez sur la vitesse ou réciproquement

  10. #9
    mariposa

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Citation Envoyé par nlm.nlm Voir le message
    Erreur
    on peut attribuer une position et une vitesse à la fois mais avec des incertitudes qui sont inversement proportionnelles l'une de l'autre. Plus vous etes précis sur la position et moins vous le serez sur la vitesse ou réciproquement
    Bonsoir

    Je n'ai rien contre la critique, encore faudrait-il prendre le temps de lire ce que j'ai écrit.

  11. #10
    Armen92

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Qu'en pense Armen92?
    Puisqu'Amanuensis me demande mon avis, le voici.

    La relation fondamentale de la théorie quantique est l'égalité donnant le commutateur de la position avec le moment conjugué, soit .
    Une fois celle-ci admise, on en déduit sans peine que le produit des écarts-types de la position et de l'impulsion est borné inférieurement par , traduction technique du fait que l'on ne peut assigner à une particule une trajectoire au sens classique du terme.
    L'impossible, nous ne l'atteignons pas, mais il nous sert de lanterne. (René CHAR)

  12. #11
    invite3c30dad8

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    on ne peut assigner à une particule une trajectoire au sens classique du terme.
    oui comme le fait remarquer le pr aslangul dans la vidéo

    Juste une question. En est il de même des bosons? le photon est une particule et sa trajectoire n'est elle pas définie ( rayon lumineux par ex)?

  13. #12
    mariposa

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Citation Envoyé par nlm.nlm Voir le message
    oui comme le fait remarquer le pr aslangul dans la vidéo

    Juste une question. En est il de même des bosons? le photon est une particule et sa trajectoire n'est elle pas définie ( rayon lumineux par ex)?
    Bosons et fermions même combat, cela ne change rien à l'affaire.


    Un rayon lumineux c'est un concept classique, alors que le photon est un concept quantique. Le rapport entre les deux n'a rien d'évident.

    Il y a 2 manières de décrire leurs rapports.

    1-Dans la formulation canonique une onde électromagnétique plane est un état de Clauber cad une certaine superposition des valeurs propres de l'opérateur annihilation.

    2-Dans la formulation Lagrangienne et dans la limite ou l'action S >>h la trajectoire rectiligne est une superposition de chemins de Feymann au voisinage de la trajectoire classique.

  14. #13
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Citation Envoyé par Armen92 Voir le message
    on en déduit sans peine que le produit des écarts-types de la position et de l'impulsion est borné inférieurement par , traduction technique du fait que l'on ne peut assigner à une particule une trajectoire au sens classique du terme.
    Dans le cadre de la MQ, relativement à qu'elle distribution de probabilité est calculé cet écarts-types ? La question doit vous paraître naïve, mais je n'ai trouvé que http://en.wikipedia.org/wiki/Probability_amplitude

    Patrick

  15. #14
    invite3c30dad8

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Bosons et fermions même combat, cela ne change rien à l'affaire.
    ok, je comprends

    j'aurais tendance à expliquer physiquement l'incapacité à déterminer la trajectoire d'une particule en MQ (avec ou sans masse) en tenant compte de 2 choses

    1/ pour définir une trajectoire il faut connaitre la position et la vitesse d'une particule à chaque instant ; ce que nous interdit justement la MQ par le truchement du principe de heisenberg

    2/ En MQ la particule étant devenue une onde il est normal ou plutôt logique de s'attendre à une entité "délocalisée" pouvant se trouver à un instant en plusieurs endroits différents

    Fais je une erreur ?
    merci


    pS :
    relativement à qu'elle distribution de probabilité est calculé cet écarts-types
    c'est bien une question de mathématicien ça ... mais une très bonne question ( peut etre que le terme ecart type n'est pas approprié)

  16. #15
    stefjm

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Citation Envoyé par nlm.nlm Voir le message
    Juste une question. En est il de même des bosons? le photon est une particule et sa trajectoire n'est elle pas définie ( rayon lumineux par ex)?
    Essayez donc de contraindre un rayon lumineux à passer par un petit trou (petit ou de l'ordre de la longueur d'onde) et vous verrez ce qu'il va lui arriver!

    C'est très facile à faire avec un réverbère lointain qu'on regarde à travers une fente entre des doigts... (la nuit hein, pas le jour!)
    Dernière modification par stefjm ; 04/11/2013 à 20h43.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  17. #16
    mariposa

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Citation Envoyé par nlm.nlm Voir le message
    ok, je comprends

    j'aurais tendance à expliquer physiquement l'incapacité à déterminer la trajectoire d'une particule en MQ (avec ou sans masse) en tenant compte de 2 choses

    1/ pour définir une trajectoire il faut connaitre la position et la vitesse d'une particule à chaque instant ; ce que nous interdit justement la MQ par le truchement du principe de heisenberg

    2/ En MQ la particule étant devenue une onde il est normal ou plutôt logique de s'attendre à une entité "délocalisée" pouvant se trouver à un instant en plusieurs endroits différents

    Fais je une erreur ?
    merci


    pS :
    c'est bien une question de mathématicien ça ... mais une très bonne question
    Pour le point 1, d'accord.

    Pour le point 2 on peut effectivement par superposition d'ondes fabriquer un paquet d'onde donc quelque chose de localisé mais dans la propagation ce paquet d'ondes s'élargit avec la propagation car la relation de dispersion est w(k) = h2k2/2.m.

    En fait fondamentalement les concepts de particules et d'ondes sont des concepts classiques et non des concepts quantiques.

  18. #17
    Armen92

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Citation Envoyé par ù100fil Voir le message
    Dans le cadre de la MQ, relativement à qu'elle distribution de probabilité est calculé cet écarts-types ? La question doit vous paraître naïve, mais je n'ai trouvé que http://en.wikipedia.org/wiki/Probability_amplitude

    Patrick
    N'importe quelle fonction d'onde donnant des moyennes finies pour chacun des deux écarts-types convient. L'inégalité est une conséquence directe, purement algébrique, de .
    L'impossible, nous ne l'atteignons pas, mais il nous sert de lanterne. (René CHAR)

  19. #18
    invite3c30dad8

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Essayez donc de contraindre un rayon lumineux à passer par un petit trou (petit ou de l'ordre de la longueur d'onde) et vous verrez ce qu'il va lui arriver!
    c'est peut etre pas comme ça qu'on definit une trajectoire ...

    Vous avez essayé de le faire avec un 38 tonnes ? çà marche pas non plus et pas besoin d'invoquer le principe de diffraction !

  20. #19
    stefjm

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Citation Envoyé par nlm.nlm Voir le message
    c'est peut etre pas comme ça qu'on definit une trajectoire ...

    Vous avez essayé de le faire avec un 38 tonnes ? çà marche pas non plus et pas besoin d'invoquer le principe de diffraction !
    J'arrive à faire passer un 38t dans un tunnel de dimension l'ordre de grandeur de ce 38t.
    Pour le "rayon" lumineux, j'ai plus de mal...
    Mais je rate sans doute un truc?
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  21. #20
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Salut,

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Mais je rate sans doute un truc?
    La longueur d'onde d'un 38 tonne est extrêmement petite

    Ceci dit je suis d'accord que l'analogie du 38t n'est peut-être pas la plus heureuse. Je préfère faire des analogies avec des vagues : un flux de vagues rectilignes (ondes planes) entre dans un port sans déformation ou presque, mais s'il passe par une faible ouverture dans une digue, il se disperse donnant des vagues circulaires comme des ronds dans l'eau (ondes sphériques). Il y a diffraction.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  22. #21
    stefjm

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    La longueur d'onde d'un 38 tonne est extrêmement petite
    Tellement petite qu'on n'a même pas le droit d'en parler. (c'est d'ailleurs pour cela que je ne parlais que de taille, pas de longueur d'onde)
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  23. #22
    coussin

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Un article qui va paraître sur de la diffraction avec de "gros" objets : http://arxiv.org/abs/1310.8343

  24. #23
    mariposa

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    Un article qui va paraître sur de la diffraction avec de "gros" objets : http://arxiv.org/abs/1310.8343
    Bonjour,


    Merci, c'est très intéressant. Il faudrait que j étudie cette technique d'interférométrie, sans quoi c'est vraiment incompréhensible.

  25. #24
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Tellement petite qu'on n'a même pas le droit d'en parler. (c'est d'ailleurs pour cela que je ne parlais que de taille, pas de longueur d'onde)
    On peut en parler mais ce n'est guère utile puisqu'on ne saurait pas la mesurer (enfin, pas pour le moment et probablement pas avant longtemps). Par contre, on a pu mesurer les longueurs d'onde de grosses molécules.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  26. #25
    stefjm

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    On peut en parler mais ce n'est guère utile puisqu'on ne saurait pas la mesurer (enfin, pas pour le moment et probablement pas avant longtemps). Par contre, on a pu mesurer les longueurs d'onde de grosses molécules.
    Bah, pas trop, parce qu'au niveau théorique actuel, une longueur d'onde inférieure à la longueur de Planck... (et c'est le cas dès que la masse est supérieure à la masse de Planck)
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  27. #26
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Citation Envoyé par Armen92 Voir le message
    N'importe quelle fonction d'onde donnant des moyennes finies pour chacun des deux écarts-types convient. L'inégalité est une conséquence directe, purement algébrique, de .
    Merci, c'est donc la fonction d'onde qui permet de définir la densité de probabilité. Dans la "pratique" comment est-elle déterminé ?

    Patrick

  28. #27
    mariposa

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Citation Envoyé par ù100fil Voir le message
    Merci, c'est donc la fonction d'onde qui permet de définir la densité de probabilité. Dans la "pratique" comment est-elle déterminé ?

    Patrick

    Tout simplement ce sont les solutions de l'équation de Schrodinger.

    Pour des systèmes a peu de degrés de libertés (atomes et molécules) on génère une base a N corps a partir de l'équation de Harthree-Fock.

    iL'état fondamental a l'approximation zéro c'est le produit antisymétrique des N fonctions dont les valeurs propres sont prises par ordre d'énergie croissante

    Tout çà c'est tres tres technique.


    Pour avoir l'ensemble du spectre a N corps on diagonalise l'hamiltonien dans la base générée par HF, ce qui s'appele faire de l'interaction de configuration.

  29. #28
    invite6754323456711
    Invité

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Citation Envoyé par mariposa Voir le message
    Tout çà c'est tres tres technique.
    Je n'en doute pas un moindre instant.

    Citation Envoyé par mariposa Voir le message
    Tout simplement ce sont les solutions de l'équation de Schrodinger.
    Tout simplement quel est la démarche/méthodologie pour faire apparaître une des "N'importe quelle fonction d'onde" ? Construire un modèle sur la base d'hypothèses simplificatrices afin de pouvoir construire ensuite des expérimentations pour confronter les prédictions probabilistes, que l'on peut déduire, aux "données empiriques" découlant des mesures ? Si les prédictions ne sont pas satisfaisantes on affine notre modèle car trop simplificateur ?

    Patrick

  30. #29
    inviteaeb254ef

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    merci à tous pour ces précisions (c'est sûr ça sert pas trop au médecin -exception faite du médecin nucléaire- toutes ces théories mais bon j'adore...)

  31. #30
    Armen92

    Re : Relation fondamentale de la Physique Quantique

    Citation Envoyé par ù100fil Voir le message
    Merci, c'est donc la fonction d'onde qui permet de définir la densité de probabilité. Dans la "pratique" comment est-elle déterminé ?

    Patrick
    En résolvant l'équation de Schrödinger, une fois donnée une condition initiale.
    L'impossible, nous ne l'atteignons pas, mais il nous sert de lanterne. (René CHAR)

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