Experience des fentes de Young

[shadowwww]

Bonsoir,

Je suis débutante en physique.
Après avoir visionner cette vidéo à partir de 1min50: https://www.youtube.com/watch?v=7f14cVCpvDc , qui décrit l’expérience de Young, je n'ai que très peu compris.

Les particules atomique ont donc une nature corpusculaire (elles agissent comme des si on balancer des billes dans 2 fentes) lorsqu'on les observent et donc forment 2 bandes, et elles ont une nature ondulatoire (similaire à une vague frappant 2 fentes) lorsqu'on ne les observent pas et donc forment un modèle interférences.

Il est dit que lorsqu'on observe pas, l'electron se décuple, passe à travers les deux fente en même temps, puis il reforme un seul élément pour frapper de façon aléatoire le support. Comment est ce possible, je ne comprend rien à la physique quantique bien que vulgarisé, ce qui est assez frustrant. Quelqu'un pourra m’éclairer ?
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[LPFR]

Bonjour et bienvenue au forum.
La mécanique quantique est contre intuitive et difficile à comprendre.
Si vous commencez la physique je vous conseille d’apprendre al mécanique et l’électromagnétisme classique, et laisser pour plus tard tout ce qui est de la mécanique quantique, la relativité et l’imbrication.

La diffraction des ondes (sonores, électromagnétiques ou autres) s’explique très bien avec la physique classique.
Ce qui est gênant est que les particules se comportent aussi comme des ondes (suivant les expériences). Dans ce cas, le modèle de particules et le modèle de photons, ne sont plus valides et il faut utiliser un autre modèle (sacrément merdique) pour expliquer la diffraction de particules isolées (qui passent une par une dans les fentes).

Je pense que toutes les explications qui essaient de mettre cela à la portée de non inities, est une escroquerie intellectuelle, car il faut raconter des conneries. Les auditeurs sortent en croyant avoir compris alors qu’ils n’ont pas compris.

On ne commence pas le violon avec le concerto de Tchaïkovski ni la musique en dirigeant une orchestre.

Je vous conseille de patienter et d’attendre d’avoir acquis les base de la physique.
Au revoir.

[shadowwww]

Merci pour votre réponse. Oui je pense qu'il vaut mieux que je maîtrise un peu des bases plus simples

[LPFR]

Re.
Je pense que vous pouvez lire avec plaisir ce petit livre de Feynman :
http://www.amazon.fr/Lumi%C3%A8re-ma...t+mati%C3%A8re
Il décrit pour des profanes le troisième modèle qui décrit l’interaction des photons et des particules avec la matière.
Vous saurez au moins que quoi il s’agit.
Et si le livre ne vous plait pas, vous ne vous serez pas ruinée.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[Noix010]

C'est Feynman justement qui racontait que son père lui avait expliqué que personne ne sait vraiment "pourquoi" mais qu'on a une bonne description des phénomènes (en parlant de l'inertie), ou que l'on met des noms pour désigner les phénomènes.

il n'y a pas à chercher très loin pour comprendre la différence entre mécanique classique et quantique: on ne décrit pas le même phénomène avec les mêmes objets mathématiques.

Le modèle classique dit que l'on connait une particule si on connait sa position et sa vitesse fonction du temps (plus sa masse, sa charge ou autre si on veut). Le modèle quantique dit que c'est autre chose: un "état" est une forme linéaire positive sur la C*-algèbre des observables, en particulier un vecteur d'un espace de Hilbert.

La raison première de cette nouvelle description, c'est que l'on peut expliquer ce phénomène d'interférence et autres phénomènes quantique, i.e. c'est une description qui marche.

Il n'y a pas de raison à la "correspondance" entre le modèle mathématique et la réalité si ce n'est que des grands savants on bien construit le modèle.

[Noix010]

bon, ma précédente réponse est trop générale.

Je reste dans le général mais un peu plus précis tout de même. La particule est décrit en mécanique quantique par une fonction de l'espace-temps vers les nombres complexes dont le module est interprété comme la densité de probabilité de présence ( i.e. si on intègre cette probabilité sur un volume, on obtient la probabilité que la particule se trouve dans ce volume).

Il se trouve que la description de l'évolution de cette particule est que cette "fonction d'onde" (c'est ainsi qu'on l'appelle) vérifie une certaine équation similaire à celle de la lumière traversant les même fentes, c'est pour cela qu'on dit que la particule a un comportement ondulatoire.

(Dualité: Pour la traversée des fentes, la particule se comporte comme une onde, mais pour l'impact sur l'écran elle se comporte comme une particule classique.)

L'idée que la particule se "décuple" est intrinsèquement incluse dans son interprétation comme densité de probabilité: la particule est partout avec une certaine probabilité, (ça peut quand même être zéro à certains endroits, dans ce cas là, elle est pas "partout").

[chaverondier]

Je pense que toutes les explications qui essaient de mettre cela à la portée de non inities, sont des escroqueries intellectuelles, car il faut raconter des conneries. Les auditeurs sortent en croyant avoir compris alors qu’ils n’ont pas compris.

Complètement d'accord avec ça... Et en même temps, j'ai toujours bien aimé les émissions de vulgarisation et je ne dois pas être le seul dans ce cas. Bon...

[LPFR]

Complètement d'accord avec ça... Et en même temps, j'ai toujours bien aimé les émissions de vulgarisation et je ne dois pas être le seul dans ce cas. Bon...

Re.
Moi aussi. Par exemple « Ce n’est pas sorcier ».
Mais s’il y a des sujets que l’on peut vulgariser sans raconter trop de bêtises, il y en a d’autres pour lesquels ce n’est simplement pas possible.
Même pour des sujets que l’on a bien compris.
A+

[legyptien]

Le modèle quantique dit que c'est autre chose: un "état" est une forme linéaire positive sur la C*-algèbre des observables, en particulier un vecteur d'un espace de Hilbert.

est ce que tu crois que cette phrase est comprehensible serieux ....

[chaverondier]

Le modèle quantique dit que c'est autre chose: un "état" est une forme linéaire positive sur la C*-algèbre des observables. La raison première de cette nouvelle description, c'est que l'on peut expliquer le phénomène d'interférence et autres phénomènes quantiques, i.e. c'est une description qui marche .

Notamment car elle permet de modéliser le caractère non commutatif des observables conjuguées. Physiquement, il s'agit du fait que la mesure d'une observable modifie l'état du système quand il se trouve, préalablement à cette mesure, dans un état propre d'une observable conjuguée.

Est ce que tu crois que cette phrase est comprehensible ? serieusement ?

Les C* algèbres (géométrie non commutative) modélisant les observables quantiques permettent (notamment) de respecter le fait que même quand un état quantique est parfaitement connu, on peut toujours poser des questions sur le système observé dont la réponse n'est pas connue à l'avance (les choses s'arrangent un peu, de ce point de vue, si l'on tient compte d'un deuxième vecteur d'état, un état qui évolue du futur vers le passé dans la formulation time-symmetric de la mesure quantique).

C'est contraire à ce à quoi nous avait accoutumé la physique classique. En effet, quand un état classique est connu (un point dans un espace de phase, ou mieux dans une variété symplectique modélisant l'espace des mouvements du système) chaque question sur une grandeur physique relative au système possède une valeur unique déterminée à l'avance par cet état. C'est pour cela que, pour modéliser les grandeurs physiques caractérisant l'état d'un système classique, l'algèbre commutative des fonctions continues sur son espace de phase convient.

Est ce que tu crois que cette explication complémentaire est compréhensible ? sérieusement ?

Il y a des sujets que l’on peut vulgariser sans raconter trop de bêtises. Il y en a d’autres pour lesquels ce n’est simplement pas possible, même pour des sujets que l’on a bien compris.

Il n'y a pas de raison à la "correspondance" entre le modèle mathématique et la réalité.

Et pourtant, quand on la cherche, parfois on la trouve...

Dirac equation from the Hamiltonian and the case with a gravitational field, Mayeul Arminjon, (Jan 2006) http://arxiv.org/abs/gr-qc/0512046
Starting from an interpretation of the classical-quantum correspondence, we derive the Dirac equation by factorizing the algebraic relation satisfied by the classical Hamiltonian, before applying the correspondence.

...ou on trouve qu'il y a mieux

To use the [Dirac] equation in the static-gravitational case, we need to rewrite it in more general coordinates. This can be done only if the usual, spinor transformation of the wave function is replaced by the 4-vector transformation. We show that the latter also makes the flat-space-time Dirac equation Lorentz-covariant, although the Dirac matrices are not invariant.

A non-uniqueness problem of the Dirac theory in a curved spacetime, May 2011 http://arxiv.org/abs/0905.3686v4

In a recent work [20], the quantum mechanics associated with these three gravitational Dirac equations—the standard, DFW equation, and the two TRD (Tensorial Representation of Dirac field) equations—has been studied with regard to conservation of the probability current, Hilbert space scalar product, and hermiticity of the Hamiltonian operator. In particular, the hermiticity condition has been derived in a general spacetime and it has been shown that, for DFW, the hermiticity of the Dirac Hamiltonian is not preserved under all admissible changes of the coefficient fields (γ_μ, A). This surprising result indicates that the standard version of the gravitational Dirac equation has a non-uniqueness problem.

Voir aussi:
A simpler solution of the non-uniqueness problem of the covariant Dirac theory, Mayeul Arminjon, (Sep 2013) http://arxiv.org/abs/1205.3386

Bref, on entend souvent dire qu'en physique théorique on doit laisser son intuition physique au vestiaire. Pas sûr qu'il soit systématiquement impossible de faire autrement et que s'y résigner soit systématiquement un gain de temps et d'efficacité.