Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?
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Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?



  1. #1
    xxxxxxxx

    Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?


    ------

    Bonjour,

    Je connais un checheur qui a travaillé sur l'équation de Dirac. Voici en français le résultat final de ses recherches.

    Il a publié son article sur arvix et l'a soumis a des revues scientifiques.

    Sa conclusion semble apporter un peu de neuf dans la théorie de la mécanique quantique.

    Merci d'avance pour vos avis.

    Cordialement

    Stéphane

    -----
    Dernière modification par xxxxxxxx ; 21/03/2015 à 02h14.

  2. #2
    xxxxxxxx

    Re : équation de Dirac : vers du neuf dans la théorie de la mécanique quantique ?

    en fouinant un peu on le retrouve sur researchgate. je n'ai pas trouvé l'article arvix pour le moment.

    l'abstract est un peu plus parlant :
    " Ce travail de recherche analyse des solutions exactes des équations de Dirac qui sont construites sur des combinaisons linéaires de vagues debout modes. On montre comment ces modes peuvent échanger les différents types d'énergie à l'intérieur d'une particule et comment ce nouveau point de vue conduit à une approche déterministe de la mécanique quantique, en parfaite cohérence avec le theorie actuelle"
    Dernière modification par xxxxxxxx ; 21/03/2015 à 09h17.

  3. #3
    invite8865c38b

    Re : équation de Dirac : vers du neuf dans la théorie de la mécanique quantique ?

    merci pour le lien


    bon j'ai pas eu le temps de tout lire mais perso dès la page 3 (I-une approche énergétique) je trouve son raisonnement douteux:
    il parle d'une grandeur physique et mesurable de l'electromagnétisme (le champ EM qui se propage. Lui il appelle ca onde apparemment) à travers des quantités non physique (les potentiels scalaires et vecteurs), invariance de jauge oblige.
    Donc parler et s'interesser à ces quantités me parait douteux. D'autant plus douteux que les equations de schrodinger, comme de Dirac et de Klein-gordon sont dans un dans formalisme hamiltonien (donc forcément nos quantités vont etre homogène à une energie), contrairement aux équations de maxwell. En passant en formulation covariante de l'electromagnétisme et en considérant le lagrangien EM on devrait se retrouver assez facilement dans un cas où nos quantités sont homogènes au quadrivecteur J=(c*rho, j) ce qui ne donne plus les memes dimensions que le second membre des équations de maxwell.

    Bref j'ai l'impression que c'est un peu tiré par les cheveux^^ mais je n'en suis qu'au début.

    PS: l'équation de Dirac décrit le champ de dirac et non pas des particules depuis des decennies. Ceci permet de résoudre et de s'affranchir de ces "énergies négatives" qui sont bien difficiles à justifier.

  4. #4
    coussin

    Re : équation de Dirac : vers du neuf dans la théorie de la mécanique quantique ?

    Bah la première phrase est fausse quand il dit que, je cite, "la fonction d'onde est sans dimension car elle apparaît dans les deux membres de l'équation de Schrodinger".
    J'ai pas été plus loin, ça me paraît très fouilli...

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

    Re : équation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    bonjour coussin,

    tu es absolument certain de ça ? pour ma part je n'y connais rien

  7. #6
    coussin

    Re : équation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    Pas mal sûr, oui. De la condition de normalisation, il est simple de déduire que Psi a la dimension .
    Bon après, il change cette condition de normalisation (sans aucune justification). Son Psi a alors la dimension de la racine carrée d'une densité volumique d'énergie.

  8. #7
    xxxxxxxx

    Re : équation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    ok merci je lui en ferais part

  9. #8
    invite8865c38b

    Re : équation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    je confirme les propos de coussin. C'est la base de la physique quantique et c'est également la raison pour laquelle le module de la fonction d'onde donne une densité de proba.

    Pour le coup honte sur moi d'etre passé à coté d'un truc aussi gros

  10. #9
    xxxxxxxx

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    merci pour le retour van_fanel

  11. #10
    azizovsky

    Re : équation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    Pas mal sûr, oui. De la condition de normalisation, il est simple de déduire que Psi a la dimension .
    Bon après, il change cette condition de normalisation (sans aucune justification). Son Psi a alors la dimension de la racine carrée d'une densité volumique d'énergie.
    Salut, la fonction d'onde n'a pas de dimension ..
    Dernière modification par azizovsky ; 21/03/2015 à 15h33.

  12. #11
    azizovsky

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    je cois tous sort d'ici : http://ipmras.ru/~Mironov/Sedeons.html avec une touche physique (concept d'énergie)

  13. #12
    invite8865c38b

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    condition de normalisation d'une fonction d'onde:
    . Une simple analyse dimensionnelle permet de trouver la dimension de

    de meme, la signification physique d'une fonction d'onde: est une densité de probabilité confirme la dimension de .

    Il ne faut pas croire aveuglément tout ce que l'on trouve sur le net

  14. #13
    ThM55

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    Sans aucun jugement sur le fond, je dirais qu'en parcourant ce document on n'a absolument pas envie de le lire. Pourquoi? L'usage de "j" au lieu de "i" pour l'unité imaginaire pourrait encore passer, mais remplir des pages entières de , ou utiliser dans tout le texte les c et les , cela donne l'impression de quelqu'un qui n'a jamais appris les bases des notations relativistes en vigueur (qui sont beaucoup plus compactes), et ne donne pas une impression de crédibilité. Encore une fois, je ne porte aucun jugement sur le fond. Je raisonne plus simplement: j'ai peu de temps devant moi (maximum 30 ans en étant très optimiste), donc je dois optimiser mes lectures, et je préfère ignorer certaines choses qui me semblent trop scolaires et peu crédibles d'après leur forme.
    Dernière modification par ThM55 ; 21/03/2015 à 17h21. Motif: orthographe

  15. #14
    xxxxxxxx

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    bonjour ThM55

    la question clé pour l'instant est : la fonction d'onde a t-elle une dimension ?

    quelle est ta réponse s'il te plait ?

  16. #15
    invite6dffde4c

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    Citation Envoyé par xxxxxxxx Voir le message
    bonjour ThM55

    la question clé pour l'instant est : la fonction d'onde a t-elle une dimension ?

    quelle est ta réponse s'il te plait ?
    Bonjour.
    Coussin et van_fanel vous ont donné la réponse que je partage.
    Je crois que vous allez pouvoir dire à votre copain d’aller se rhabiller.
    Car il semble qu’il n’ait rien de neuf et beaucoup de faux.
    Au revoir.

  17. #16
    xxxxxxxx

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    ok merci

    bonne soirée

  18. #17
    coussin

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    En effet, après avoir parcouru rapidement le document il me semble qu'il n'y ait rien de nouveau. Après le petit malentendu sur la dimension de la fonction d'onde au début, le reste est très "classique" concernant l'équation de Dirac et ses propriétés.
    "L'exploit" a été d'expliciter des solutions ce que, effectivement, on ne fait jamais
    À part ça...

  19. #18
    ThM55

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    Bonjour à toi aussi. Cela confirme ce que j'ai écrit: on lit la première phrase du mémoire, elle est fausse. Cela ne donne pas envie de continuer. En fait même si n'est pas une fonction d'onde représentant une amplitude de probabilité, mais une quelconque grandeur physique obéissant à l'équation de Klein-Gordon, cette équation seule ne permettrait pas de déterminer la dimension de , contrairement au raisonnement que semble tenir l'auteur. Si je lui donne comme dimension par exemple des ampères par mètre cube par seconde(soyons fous), l'équation restera homogène.

    Maintenant, en théorie quantique des champs (nécessaire pour Klein-Gordon et Dirac entre autres à cause de probabilités négatives et du paradoxe de Klein), n'est plus directement interprétée comme une densité de probabilité de présence. Prenons Klein-Gordon par exemple. Il s'agit d'un champ, et l'équation dérive d'un principe variationnel de moindre action. L'action est une grandeur qui a les mêmes dimensions que la constante de Planck, soit une énergie fois temps (des Joules.secondes par exemple). L'action est l'intégrale sur l'espace-temps (dimensions longueur^4) d'une densité lagrangienne. Celle-ci a donc comme dimensions énergie fois temps sur longueur puissance 4. Un des termes est en . On a donc pour les dimensions (E=énergie, T=temps, etc):



    Après simplification, en ramenant tout à des masses, longueurs, temps, il vient:



    Si on passe aux unités naturelles, on a d'abord c=1, donc longueur = temps et énergie=masse. Ensuite , donc masse = 1/longueur. En simplifiant encore une fois, surprise: la dimension de est une masse! Tout cela sans relecture, je ne peux exclure qu'une erreur se soit glissée dans mes calculs. Je vous conseille de les refaire etde refaire l'exercice pour Dirac. L'essentiel est l'origine de cette dimension: c'est le principe d'action.

    Pour l'équation de Schrödinger non relativiste à une particule, la dimension donnée plus haut est correcte. Attention toutefois, les fonctions à plusieurs particules ont des dimensions différentes: l'exposant est plus grand car pour obtenir la probabilité totale on doit intégrer sur toutes les coordonnées des particules. Pour les électrons d'un atome d'hélium par exemple on doit intégrer dans un espace à 6 dimensions.
    Dernière modification par ThM55 ; 21/03/2015 à 18h09. Motif: orthographe

  20. #19
    ThM55

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    Evidemment, j'ai fait des erreurs de calcul. Je reprends:



    En unités naturelles, et: . Une masse. Comme quoi il faut toujours se tromper un nombre pair de fois.

  21. #20
    xxxxxxxx

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    En effet, après avoir parcouru rapidement le document il me semble qu'il n'y ait rien de nouveau. Après le petit malentendu sur la dimension de la fonction d'onde au début, le reste est très "classique" concernant l'équation de Dirac et ses propriétés.
    "L'exploit" a été d'expliciter des solutions ce que, effectivement, on ne fait jamais
    À part ça...
    Re

    Je viens de voir ma boite mail et j'ai reçu un mail ce matin de sa part :

    "La publi n'est pas passée à ArXiv (j'ai le retour seulement ce matin). Ils veulent une validation car je ne publie pas dans ma spécialité (électromagnétisme)."

    le document dans ce message n'est qu'une des 8 références du doc ArXiv.

  22. #21
    invitec998f71d

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    La reponse de Coussin est juste. Pour t'en persuader regarde l'intégrale elle donne une probabilité cad
    un nombre sans dimension. elle est égale au produit du carré de Psi pa dx dy dz . dx dy dz a pour dimension L^3
    d'où le résultat.

  23. #22
    azizovsky

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    Bonjour, dans le document, il y'a
    Si on se place dans une vision déterministe des phénomènes, il n’y a plus de densité de
    probabilité. La grandeur physique qui se propage peut être considérée comme une énergie, et
    la cohérence avec la vision probabiliste suggère de donner à la quantité ψψ* la signification
    d’une densité volumique d’énergie.
    mais si on regarde l'histoire par exemple ici:http://fr.wikipedia.org/wiki/Hypoth%..._de_De_Broglie , càd l' onde de Bronglie ne peut être assimilé ni à un transfert de 'signaux', ni à un transfert d'énergie. elle ne doit être considérée que comme une onde de probabilité fictive (immaterielle) ou comme une ''onde de phase qui pilote le transfert d'énergie ''(de Bronglie 1923).

  24. #23
    azizovsky

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    l'analogie du champ de distribution de la particule dans l'espace : avec la densité d'énergie des ondes dans le vide en électrodynamique n'est qu'apparente, au fond, il y'a des différences de taille ....

  25. #24
    stefjm

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    Citation Envoyé par ThM55 Voir le message
    Evidemment, j'ai fait des erreurs de calcul. Je reprends:



    En unités naturelles, et: . Une masse. Comme quoi il faut toujours se tromper un nombre pair de fois.
    Bonjour,
    J'ai raté des marches dans le raisonnement. (en particulier, c'est quoi V?)
    Cordialement.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  26. #25
    coussin

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    Citation Envoyé par ThM55 Voir le message
    [...]
    Même pour Klein Gordon, je trouve toujours la même dimension...
    Effectivement, comme vous le dites, on peut se servir du principe variationnel sur Psi pour obtenir la dimension de Psi. Cette équation contient un

    De ça, je tire qui me donne toujours pour Psi...
    Non ?

  27. #26
    ThM55

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    V = une vitesse, soit L/T.

    Ce que j'essaie de faire comprendre, c'est deux choses:

    1) les fonctions d'onde de Klein-Gordon et Dirac ne peuvent être correctement interprétées qu'en théorie quantique des champs, et non dans la formulation habituelle de Schrödinger (car elles présentent des probabilités négatives, et des flux non conservés, voir paradoxe de Klein). Dans cette théorie, ces champs sont des opérateurs et les amplitudes de probabilités quantiques viennent d'éléments de matrices de ces opérateurs entre deux états. Les champs n'ont donc pas les mêmes dimensions que la fonction d'onde de Schrödinger. En espace-temps à 4 dimensions, en unités naturelles (c=1, hbar=1), le champ de Klein-Gordon a la dimension d'une masse , ou de l'inverse d'une longueur.

    2) même dans la théorie de Schrödinger non relativiste, la solution donnée dans un des messages précédents ne représente pas toute l'histoire. En effet, la fonction d'onde de Schrödinger pour un système de 2 électrons (par exemple ceux de l'atome d'hélium) est fonction de 6 variables: . Elle n'est en général pas factorisable, comme vous le savez si vous avez entendu parler de l'intrication quantique. Et la condition de normalisation est



    Donc la dimension de est en . Je vous laisse deviner quelle est la dimension de la fonction d'onde de l'ensemble des quelque électrons de conduction dans un bout de métal...

  28. #27
    azizovsky

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    on prend les régles de quantification : , si le fonction d'onde a une dimension comment on l'injecte dans ses régles ? .
    Dernière modification par azizovsky ; 22/03/2015 à 15h28.

  29. #28
    coussin

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    Je ne pensais pas que cette histoire de dimensions allait rendre tant de personnes perplexes...

    Recapitulons les bases : d'une équation différentielle L.Psi= A.Psi où L est un opérateur différentiel, vous ne pouvez pas obtenir d'information sur la dimension de Psi. Bah parce que ça se simplifie...

    Vos règles de quantification sont homogènes. Vous pouvez les appliquer à n'importe quelle fonction, quelle que soit sa dimension.

  30. #29
    invitec998f71d

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    Le titre "une approche deterministe" est trompeur. Je n'ai rien vu de déterministe ici. Pas de variables cachées ni de mécanisme expliquant le choix des resultats de mesure.

  31. #30
    azizovsky

    Re : Equation de Dirac : vers du neuf dans théorie de la mécanique quantique ?

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    Je ne pensais pas que cette histoire de dimensions allait rendre tant de personnes perplexes...

    Recapitulons les bases : d'une équation différentielle L.Psi= A.Psi où L est un opérateur différentiel, vous ne pouvez pas obtenir d'information sur la dimension de Psi. Bah parce que ça se simplifie...

    Vos règles de quantification sont homogènes. Vous pouvez les appliquer à n'importe quelle fonction, quelle que soit sa dimension.
    c'est ce qu'il a fait dans son document quand t'il a parlé de l'équalité et ce n'est pas mes régles de quantification, les miens sont plus compliquées que ça (c'est pour remettre tous les compteurs de la physique a zéro ).

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