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La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?



  1. #1
    andretou

    La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Bonjour à tous
    Je voudrais savoir si le déclenchement de la désintégration d'un élément radioactif se produit véritablement aléatoirement, sans qu'aucun facteur n'intervienne ?
    Ou bien peut-il exister des paramètres cachés qui déterminent l'instant auquel l'élément va se désintégrer, sachant d'ailleurs que, collectivement, les désintégrations obéissent à la fameuse loi de décroissance radioactive ?
    Merci d'avance pour vos commentaires
    André

    -----

    Bon, le connaissable c'est fait... Qu'est-ce qu'il nous reste maintenant à découvrir ?

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  3. #2
    phys4

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Par définition, la radioactivité est un phénomène aléatoire.
    La forme de la loi de décroissante indique que chaque atome a une probabilité de se désintégrer indépendante des voisins.

    Si ce n'était pas le cas, la loi de décroissance aurait une forme différente
    Comprendre c'est être capable de faire.

  4. #3
    invite07941352

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Bonjour,
    La réponse simple et générale est non : vous ne pouvez pas agir sur les périodes radioactives .
    https://fr.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9riode_radioactive
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

  5. #4
    andretou

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Citation Envoyé par catmandou Voir le message
    La réponse simple et générale est non : vous ne pouvez pas agir sur les périodes radioactives .
    Je suis d'accord, on ne peut pas agir sur le déclenchement de la désintégration de l'élément.
    Mais pour autant, qu'est-ce qui prouve que ce déclenchement est purement aléatoire ? Comment savoir s'il n'y a pas des variables cachées locales ou même non-locales ?
    Bon, le connaissable c'est fait... Qu'est-ce qu'il nous reste maintenant à découvrir ?

  6. #5
    coussin

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Citation Envoyé par andretou Voir le message
    Mais pour autant, qu'est-ce qui prouve que ce déclenchement est purement aléatoire ?
    La densité de probabilité, comme indiqué dans le message #2.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    f6bes

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Bjr à toi,
    Si on ne sait pas " analyser" le pourquoi ça se passe comme cela, pour l'instant on le considére
    comme aléatoire. Si on ne connait pas les " éventuellles " variables ..supposées cachées..difficile de faire mieux !
    Ce qui est caché est FORCEMENT...inconnu tout autant que l'on sache qu'il y a qq chose de...caché .

    Bonne journée
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

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  10. #7
    LPFR

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Citation Envoyé par andretou Voir le message
    Je suis d'accord, on ne peut pas agir sur le déclenchement de la désintégration de l'élément.
    Mais pour autant, qu'est-ce qui prouve que ce déclenchement est purement aléatoire ? Comment savoir s'il n'y a pas des variables cachées locales ou même non-locales ?
    Bonjour.
    Quelle différence cela ferait si au lieu d’être « purement » aléatoire, la désintégration était le résultat des variables cachés ou de la volonté de Zeus, si le résultat est le même : le mesures prouvent que la désintégration se comporte comme si elle était aléatoire.
    La science ne se soucie que du « comment » et non du « pourquoi ».
    Au revoir.

  11. #8
    minushabens

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Citation Envoyé par phys4 Voir le message
    La forme de la loi de décroissante indique que chaque atome a une probabilité de se désintégrer indépendante des voisins.

    Si ce n'était pas le cas, la loi de décroissance aurait une forme différente
    raté. L'indépendance et la stationnarité impliquent la loi exponentielle mais la réciproque n'est pas vraie.

  12. #9
    invite07941352

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Re,

    https://en.wikipedia.org/wiki/Radioactive_decay

    Beaucoup plus complet qu'en français : Voyez " theoretical basis of decay phenomena "
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

  13. #10
    andretou

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Quelle différence cela ferait si au lieu d’être « purement » aléatoire, la désintégration était le résultat des variables cachés ou de la volonté de Zeus, si le résultat est le même : le mesures prouvent que la désintégration se comporte comme si elle était aléatoire.
    La science ne se soucie que du « comment » et non du « pourquoi ».
    Je croyais que la démarche scientifique consistait notamment à rechercher les causes des phénomènes pour mieux les comprendre. N'est-il pas légitime de chercher à savoir comment se déclenche la désintégration, de se demander si c'est un phénomène purement aléatoire ou pas ?
    A propos de Zeus, si l'on suivait ton raisonnement, on pourrait se contenter de considérer que la foudre est un phénomène purement aléatoire qui frappe qui elle veut, où elle veut et quand elle veut, et qu'essayer de l'étudier ne changerait rien au problème...
    Bon, le connaissable c'est fait... Qu'est-ce qu'il nous reste maintenant à découvrir ?

  14. #11
    andretou

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Citation Envoyé par catmandou Voir le message
    Re,
    https://en.wikipedia.org/wiki/Radioactive_decay
    Beaucoup plus complet qu'en français : Voyez " theoretical basis of decay phenomena "
    Merci Catmandou !
    Si j'ai bien lu, la cause de l'activation de la désintégration serait une fluctuation quantique du vide.
    In the case of an excited atomic nucleus, the arbitrarily small disturbance comes from quantum vacuum fluctuations.

    Mais du coup, qu'est-ce qui provoque cette fluctuation du vide au sein du noyau ???
    En toute rigueur, peut-on affirmer qu'il s'agit d'une fluctuation purement aléatoire sans aucune causalité ?
    Bon, le connaissable c'est fait... Qu'est-ce qu'il nous reste maintenant à découvrir ?

  15. #12
    Deedee81

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Salut,

    Citation Envoyé par andretou Voir le message
    Je croyais que la démarche scientifique consistait notamment à rechercher les causes des phénomènes pour mieux les comprendre. N'est-il pas légitime de chercher à savoir comment se déclenche la désintégration, de se demander si c'est un phénomène purement aléatoire ou pas ?
    Ma foi, on connait les causes. C'est d'une part la MQ (et on ne vas pas rentrer dans un nième débat sans fin sur son interprétation pitié...... pensez à mes nerfs Il est suffisant de dire que la MQ est très largement validée avec une précision extrême) et d'autre part l'interaction nucléaire.

    Les désintégrations avec émission gamma sont du même type que l'émission de lumière (sauf qu'ici ce sont les nucléons qui changent d'orbitale et non les électrons).
    Et l'émission alpha et bêta se modélise fort bien (**) par barrière de potentiel et effet tunnel.
    (je conseille de lire l'article sur le noyau atomique dans l'Encyclopedia Universalis, il est très complet, fort détaillé et agréable et facile à lire. Bon, si vous avec l'encyclopédie car sur le net c'est payant).

    Donc, le coté "purement" aléatoire (*) est :
    - conforme à l'expérience
    - conforme à la théorie
    et, sauf découverte contraire, c'est tout ce qu'il faut savoir.

    (*) il y a des exceptions. Certains rares processus se déroulent en deux étapes, ce qui donne une courbe pas strictement exponentielle. Mais c'est rare, je connais mal et ça reste aléatoire.
    (**) d'une manière générale, les modèles de physique nucléaire sont devenus fort élaborés. Mais nul doute qu'il y a encore du progrès à faire. Surtout pour les noyaux très exotiques et/ou dans des états très excités (noyaux extrêmement déformés). Une description exacte étant impossible, non pas par manque de connaissance, mais pour raison de complexité (problème, sommes toutes, tout à fait identique au problème des trois corps : les équations sont non solubles analytiquement et même numériquement c'est une gageure).
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

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  17. #13
    Deedee81

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    EDIT on s'est croisé.

    La modélisation par les fluctuations du vide est plutôt du domaine de la théorie quantique des champs. L'origine de ces fluctuations c'est juste la MQ. On peut le voir comme une conséquence du principe d'indétermination de Heisenberg.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  18. #14
    andretou

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Ma foi, on connait les causes. C'est d'une part la MQ (et on ne vas pas rentrer dans un nième débat sans fin sur son interprétation pitié...... pensez à mes nerfs Il est suffisant de dire que la MQ est très largement validée avec une précision extrême) et d'autre part l'interaction nucléaire.
    Bonjour Deedee
    Je crois qu'on est au coeur du sujet. Je suis d'accord, tenons pour vrai le formalisme quantique et son indéterminisme intrinsèque.
    Sauf erreur de ma part, la Mécanique quantique repose sur l'équation de la fonction d'onde, et rien d'autre. Quel est alors le lien entre la fonction d'onde et le déclenchement de la désintégration radioactive ?
    Bien à toi
    Bon, le connaissable c'est fait... Qu'est-ce qu'il nous reste maintenant à découvrir ?

  19. #15
    Deedee81

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Citation Envoyé par andretou Voir le message
    Sauf erreur de ma part, la Mécanique quantique repose sur l'équation de la fonction d'onde, et rien d'autre. Quel est alors le lien entre la fonction d'onde et le déclenchement de la désintégration radioactive ?
    Les valeurs des observables (que l'on peut déduire de la fonction d'onde), et évidemment la désintégration est un observable) se déduisent de la fonction d'onde par un calcul probabiliste
    (même si on ne procède pas tout à fait comme ça en pratique pour les désintégrations radioactives ou même pour les émission de lumière par les atomes, ce serait trop compliqué).
    C'est la à la règle de Born : https://fr.wikipedia.org/wiki/Mécani....A8gle_de_Born
    L'explication par les fluctuations quantiques est du même bateau, on ne fait que repousser l'explication d'un cran en passant au formalisme des champs.

    Quant à savoir pourquoi la MQ a ce caractère intrinsèquement probabiliste, ma foi, on n'en sait rien. C'est juste un constat (et un abîme sans fond de discussion sur les interprétations de la MQ, mais tu peux lire ceci http://www.scribd.com/doc/50186918/M...tique-Tome-VII j'y passe en revue les principales interprétations).
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  20. #16
    andretou

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Les valeurs des observables (que l'on peut déduire de la fonction d'onde), et évidemment la désintégration est un observable) se déduisent de la fonction d'onde par un calcul probabiliste
    (même si on ne procède pas tout à fait comme ça en pratique pour les désintégrations radioactives ou même pour les émission de lumière par les atomes, ce serait trop compliqué).
    Si la désintégration se déduit de l'équation de la fonction d'onde, alors en principe la loi de décroissance radioactive doit aussi se déduire directement de l'équation de la fonction d'onde...
    Peut-on dire que c'est le cas ?
    Bon, le connaissable c'est fait... Qu'est-ce qu'il nous reste maintenant à découvrir ?

  21. #17
    FC05

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Si tu veux influer sur la période, c'est possible avec la capture électronique :

    https://fr.wikipedia.org/wiki/Capture_électronique

    Mais ça reste aléatoire.
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  22. #18
    Deedee81

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Citation Envoyé par FC05 Voir le message
    Si tu veux influer sur la période, c'est possible avec la capture électronique :
    Attention, ça devient un autre processus

    C'est comme si tu disais : bombarde ton atome avec un violent flux de neutrons très énergétiques, tu vas voir, après, quand il aura été pulvérisé, il ne va plus se désintégrer.

    Citation Envoyé par FC05 Voir le message
    Mais ça reste aléatoire.
    Alors là oui

    Citation Envoyé par andretou Voir le message
    Si la désintégration se déduit de l'équation de la fonction d'onde, alors en principe la loi de décroissance radioactive doit aussi se déduire directement de l'équation de la fonction d'onde...
    Peut-on dire que c'est le cas ?
    Oui. J'ai même déjà vu le calcul dans le livre "Quantum Mechanics" de Leonard L. Schiff, mais sur un cas plus simple (une transition électronique à deux états si ma mémoire ne me joue pas des tours).
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

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  24. #19
    skeptikos

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Bonjour,
    Je vais tenter une explication peut être farfelue, soyez indulgents.
    On pourrait supposer que la ''rencontre'' avec un neutrino stérile ou autre matière noire, rencontre purement aléatoire, pourrait déclencher la radioactivité.
    Dans cette hypothèse elle varierait avec la densité de matière noire. N'a-t-on pas constaté pour certains éléments une variation selon la proximité de la terre par rapport au soleil.
    @+ pour en discuter.

  25. #20
    phys4

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Citation Envoyé par skeptikos Voir le message
    N'a-t-on pas constaté pour certains éléments une variation selon la proximité de la terre par rapport au soleil.
    Non, aucune influence extérieure n'agit sur ce phénomène.
    L'énergie de la réaction explique qu'il est difficile de modifier les niveaux d'énergie du noyau et donc d'influer sur la probabilité de réaction.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  26. #21
    coussin

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Bonjour,
    Je propose que la désintégration radioactive est régit par une licorne invisible. C'est elle qui décide à quel instant un noyau excité se désexcite.

  27. #22
    gemozor

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Citation Envoyé par catmandou Voir le message
    Bonjour,
    La réponse simple et générale est non : vous ne pouvez pas agir sur les périodes radioactives .
    https://fr.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9riode_radioactive
    Bonjour à tous,

    Pour la culture G, il y a des manières d'affecter la période d'un élément radioactif, par exemple en supprimant un processus de désintégration nucléaire comme la conversion interne (ou CI : l'énergie de désexcitation du noyau est transférée à un électron du cortège qui est ensuite ionisé). Exemple : supposons qu'un état nucléaire se désexcite préférentiellement par CI, si tu ionises complètement l'atome, le processus de conversion interne ne peut pas avoir lieu (il n'y a plus d'électrons) : la période de désintégration augmente. Des études sont faites sur ces processus car ces phénomènes peuvent avoir des conséquences en astrophysique..
    Dernière modification par gemozor ; 21/05/2016 à 17h34.

  28. #23
    gemozor

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Je peux plus éditer mon message précédent mais ce que je viens de raconter juste avant concerne essentiellement des états nucléaires excités et pas les fondamentaux. Bref je m'écarte du sujet...

  29. #24
    mike.p

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    Bonjour,
    Je propose que la désintégration radioactive est régit par une licorne invisible. C'est elle qui décide à quel instant un noyau excité se désexcite.
    Salut,

    je rebondis sur votre commentaire ...

    Dans le domaine de la vulgarisation, on peut sans trop mentir présenter cela comme des tentatives difficiles répétées indéfiniment jusqu'à la désintégration. Un peu comme si chaque candidat à la désintégration jouait à un euromillion spécialement fait pour lui ( fluctuation quantique ). A chaque coup il n'a pratiquement aucune chance de passer mais au bout d'un certain temps, il finira par gagner , surtout s'il y joue des milliards de fois. Quand on étudie ce modèle d'euromillion perso jusqu'à boum et qu'on le multiplie pour prendre en charge une certaine quantité de matière radioactive, on retrouve des lois similaires à celles que nous connaissons pour la radioactivité. A la loi de Born près, ok ! Mais ne pinaillons pas ...

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  31. #25
    Deedee81

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Salut,

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    Je propose que la désintégration radioactive est régit par une licorne invisible. C'est elle qui décide à quel instant un noyau excité se désexcite.
    Pfffff. Un peu de sérieux s'il te plait. C'est pas une licorne rose, c'est un nounours vert.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  32. #26
    skeptikos

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    Bonjour,
    Je propose que la désintégration radioactive est régit par une licorne invisible. C'est elle qui décide à quel instant un noyau excité se désexcite.
    En français: je propose que la désintégration radioactive soit régie ........

  33. #27
    andretou

    Re : La radioactivité est-elle un phénomène purement aléatoire ?

    Citation Envoyé par skeptikos Voir le message
    Bonjour,
    Je vais tenter une explication peut être farfelue, soyez indulgents.
    On pourrait supposer que la ''rencontre'' avec un neutrino stérile ou autre matière noire, rencontre purement aléatoire, pourrait déclencher la radioactivité.
    Dans cette hypothèse elle varierait avec la densité de matière noire. N'a-t-on pas constaté pour certains éléments une variation selon la proximité de la terre par rapport au soleil.
    @+ pour en discuter.
    Bien pensé. Mais si le déclenchement était dû à une force extérieure quelle qu'elle soit, alors il y aurait violation du principe de conservation de l'énergie. Mais puisque le bilan énergétique est équilibré, alors la désintégration ne peut pas être provoquée par une force extérieure, elle ne peut provenir que du noyau lui-même.
    On doit donc conclure qu'il n'y a pas d'intervention extérieure (sauf à remettre en cause le premier principe de la thermodynamique ou principe de la conservation de l'énergie, principe qui ne serait toutefois pas rigoureusement respecté à l'échelle du vide quantique) mais tout se passe comme si le noyau contenait une horloge et un détonateur cachés...
    Bon, le connaissable c'est fait... Qu'est-ce qu'il nous reste maintenant à découvrir ?

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