La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.
Bonjour,
Je reviens vers vous pour vous remercier de m’avoir permis d’approcher le domaine du boson qui reste encore une énigme plus éclairée maintenant.
Un merci tout particulier à Deedee qui m’a accompagné avec beaucoup de patience.
Il me reste à découvrir l’histoire, qui a poussé le chercheur à concevoir cette notion de champ qui établit une liaison entre l’abstrait de la mathématique et le concret de la physique, pour comprendre le cheminement de son esprit.
Il est vrai que Dirac a mis près de 3 ans à pouvoir le faire avec son équation si belle pour un mathématicien et si mystérieuse pour un profane.
Si je ne m'abuse, c'est Faraday qui, le premier, a exprimé la notion de champ. À l'époque, c'était pour modéliser comment l'interaction électromagnétique était "véhiculée" entre deux objets.
Bonjour,
Cette référence est celle d’un champ macroscopique et mon questionnement est le lien avec un champ quantique qui ne peut être expliqué de la même manière.
La seule différence entre ce que vous appelez champ macroscopique et champ quantique est une fine couche de seconde quantification. C'est un détail.
Merci de cette porte ouverte
Bonjour,
Je reviens sur la définition de la particule « perturbation de champ »
Cela veut dire que différents point du champ sont perturbé au temps « t » et que au temps « t+1 » d’autres points du champ sont perturbés et que de ce fait, il y a une progression de cette perturbation qui occupe un espace plus ou moins grand.
Alors tous ces points qui perturbent le champ, sont-ils lié et si oui de quelle manière ?
Est-ce une équation qui détermine cette liaison ou est-ce un constat physique, en d’autre terme a-t-on expérimenté dans ce sens ?
Merci.
ben oui, la particule est comme une vague qui se déplace à la surface de l'eau. Le modèle du champ est celui qui explique le mieux les expérience que l'on fait, mais n'allons pas chercher trop loin dans la représentation physique: le réel ultime c'est à dire qu'est-ce qu'une particule au fond du fond nous échappera probablement à jamais. Pour la grande majorité de nos technologie voir les particules comme de petits objets assez compacts n'est pas faux.
Les ondes radios nous sont très familières on les utilise depuis 200 ans pour communiquer, les ondes planes que nous étudions à l'école fonctionnent très bien et pourtant ce sont des photons, et bien il faut se dire que pour la matière c'est la même chose.
D'ailleurs cette image est meilleure que la précédente qui consistait à dire que les particules étaient ponctuelles mais qui a jamais vu un point de dimension nulle en physique? cela n'existe pas sauf en math dans un monde idéalisé.
Quoi Dieu n'existerait pas? Mais alors j'aurais payé ma moquette beaucoup trop cher (WA).
Salut,
En complément de l'explication de viiksu.
Est-ce que tu parles de ce qui cause la perturbation ? Si oui, alors, ça dépend des cas, très largement.
Si tu parles des perturbations elle-même, ça dépend des champs. Le champ électromagnétique, par exemple, est sans auto-interaction. Ce qui veut dire que les différentes perturbations sont indépendantes et vont juste se superposer. Par contre certains champs, comme le champ de couleur (interaction forte) a une auto-interaction ce qui veut dire que les perturbations vont se... perturber, l'une l'autre.
Les deux mon capitaine(merci Fernand Raynaud)
La description est avant tout un modèle mathématique de la physique. Et tout cela est bien entendu construit sur bases de constats physiques. Mais il ne faut pas y chercher un lien simple et immédiat. Entre les constats physiques (que l'on rencontre avec les propriétés des atomes, l'effet photo-électrique, les interférences, etc...) et la construction théorique de la QFT ou la QED, c'est au bas mot quelques centaines de pages. Il y entre des considérations physiques et mathématiques dans un savant mélange long et complexe.
Et concernant l'expérimentation/vérification, on vérifie évidemment si toutes les prédictions physiques du modèle sont validées. Et dans ce sens la théorie quantique des champs est la théorie la mieux validée de tous les temps. Un exemple, le calcul du moment magnétique anomal de l'électron, calculé avec la théorie des perturbations et les diagrammes de Feynman en théorie quantique des champs a été vérifié à ONZE décimales !!! (un record)
Mais ne jamais oublier que ce n'est qu'un modèle et qu'on trouvera sûrement mieux un jour![]()
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Merci de cette réponse à laquelle je ne peux m’empêcher de répondre par un questionnement.
Deedee dit : « Un champ est juste une grandeur physique qui prend une valeur en tout point et tout instant d'un domaine donné. »
Deedee 81 dit:
« Non, tu fais encore la même erreur : il n'y a pas des particules ET des champs. Il n'y a qu'une chose : les champs et on a collé l'étiquette particule aux variations/perturbations de ces champs. »
Donc, on peut dire qu’un champ est composé de points qui ont chacun une valeur et que la perturbation d’une partie de ces points est appelé particule (laquelle est l’ensemble de ces point perturbés (sont-ils des point théorique ??)
Je veux donc parlé de ces points qui compose la particule (cela se rapproche-t-il d’un paquet de points, comme l’on parle de paquet d’énergie ????)
Mais si ces points sont figé dans le champ et que ce dernier est fixe, alors lorsque la particule se déplace de la position A à B, il s’ensuit une perturbation d’autres points dont certains sont nouvellement perturbés et d’autres sont perturbés différemment (puisqu’ils étaient perturbé auparavant par la particule qui était en A)
La question que je n’arrête pas de me poser est : ces point sont perturbés d’accord et cette perturbation est appelé particule.
Mais qu’est-ce qui crée cette perturbation si non quelque chose et qu’est ce quelque chose ?
Je pense qu'il faut ici faire la différence entre champs quantiques "élémentaires", immatériels et d'autres champs quantiques.
Prenons le phonon. C'est la particule associé au champ "physique", matériel associé aux atomes d'un solide par exemple. Ici, ce champ est discret et les "points" composant ce champ sont les atomes du solide.
Il y a d'autres champs. Ce sont les champs dits "élémentaires" de la QFT. Citons le plus célèbre : le champ électromagnétique. Il y a tous les autres champs élémentaires associés aux différentes particules élémentaires. Ces champs là sont plus abstraits. Ils sont immatériels (ce qui pose énormément de problèmes à beaucoup de monde ici sur FS) et continus. Il n'y a donc pas une "grille discrète" de points composant ce champ.
La différence entres champs continus, élémentaires et champs discrets est en fait cruciale. Tellement que certains proposent carrément que les champs élémentaires, continus ont une énergie de point zéro strictement nulle. Mais ce n'est pas le sujet...
C'est sacrément alambiqué comme manière de le dire. Quand tu regardes une vague est-ce que tu dis "une partie des points de l'eau est appelée vague"
Je dirais plutôt "la perturbation est la particule", plutôt que les points (sans compter que l'on a une superposition quantique, donc ce n'est pas toujours "des points précis").
Comme un paquet d'ondes veux-tu dire (qui a forcément une énergie) ? Oui.
Comme une vague. Pas de différence.Mais si ces points sont figé dans le champ et que ce dernier est fixe, alors lorsque la particule se déplace de la position A à B, il s’ensuit une perturbation d’autres points dont certains sont nouvellement perturbés et d’autres sont perturbés différemment (puisqu’ils étaient perturbé auparavant par la particule qui était en A)
Une perturbation venant d'un autre champ (lié à celui qui nous intéresse par un terme d'interaction).
Exemple :
un électron heurte un autre électron (perturbations du champ de Dirac) en émettant des photons (perturbations du champ électromagnétique), le terme d'interaction étant mathématiquement traduit par(e = charge élémentaire, A potentiel vecteur du champ EM, et psi est la fonction d'onde de l'électron, j'ai négligé les indices).
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Je pense que le phonon est une sorte d'analogie pas forcément équivalente, il n'y a rien de quantique dans un phonon. Les champs de la QFT ne me semblent pas immatériels la preuve est que nous sommes là pour le dire.Je pense qu'il faut ici faire la différence entre champs quantiques "élémentaires", immatériels et d'autres champs quantiques.
Prenons le phonon. C'est la particule associé au champ "physique", matériel associé aux atomes d'un solide par exemple. Ici, ce champ est discret et les "points" composant ce champ sont les atomes du solide.
Il y a d'autres champs. Ce sont les champs dits "élémentaires" de la QFT. Citons le plus célèbre : le champ électromagnétique. Il y a tous les autres champs élémentaires associés aux différentes particules élémentaires. Ces champs là sont plus abstraits. Ils sont immatériels (ce qui pose énormément de problèmes à beaucoup de monde ici sur FS) et continus. Il n'y a donc pas une "grille discrète" de points composant ce champ.
La différence entres champs continus, élémentaires et champs discrets est en fait cruciale. Tellement que certains proposent carrément que les champs élémentaires, continus ont une énergie de point zéro strictement nulle. Mais ce n'est pas le sujet...
Quoi Dieu n'existerait pas? Mais alors j'aurais payé ma moquette beaucoup trop cher (WA).
En fait, si, le phonon est la version quantifiée des vibrations d'un cristal. Regarde la toute première ligne de https://fr.wikipedia.org/wiki/Phonon
![]()
Dernière modification par Deedee81 ; 16/11/2017 à 13h54.
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Un champ phononique possède une énergie de point zéro. Mesurée. Si ça c'est pas quantique![]()
Pour info, j'ai corrigé une bourde dans mon message : phonon, pas photon. Je le dit ici car les 5 minutes sont largement écoulée (privilège de modo).
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Salut,
je dirais "champs émergents" plutôt que "champs matériels". Ensuite la distinction élementaire/émergent dépend de ton cadre théorique, par exemple dans la théorie de la string-net condensation de Wen et al. les particules du modèles standard sont des quasi.-particules qui émergent d'un réseau discret (de spins).Je pense qu'il faut ici faire la différence entre champs quantiques "élémentaires", immatériels et d'autres champs quantiques.
Prenons le phonon. C'est la particule associé au champ "physique", matériel associé aux atomes d'un solide par exemple. Ici, ce champ est discret et les "points" composant ce champ sont les atomes du solide.
Il y a d'autres champs. Ce sont les champs dits "élémentaires" de la QFT. Citons le plus célèbre : le champ électromagnétique. Il y a tous les autres champs élémentaires associés aux différentes particules élémentaires. Ces champs là sont plus abstraits. Ils sont immatériels (ce qui pose énormément de problèmes à beaucoup de monde ici sur FS) et continus. Il n'y a donc pas une "grille discrète" de points composant ce champ.
La différence entres champs continus, élémentaires et champs discrets est en fait cruciale. Tellement que certains proposent carrément que les champs élémentaires, continus ont une énergie de point zéro strictement nulle. Mais ce n'est pas le sujet...
Dernière modification par Deedee81 ; 21/11/2017 à 09h11.
La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.
Bonjour,
Cette discussion devient addictive et si j’ai cru à un moment arrêter, je ne le peux car vos réponses sont autant de questions pour moi.
Réponse de Deedee
« Envoyé par giwot
Alors tous ces points qui perturbent le champ, sont-ils lié et si oui de quelle manière ?
Deedee
Est-ce que tu parles de ce qui cause la perturbation ? Si oui, alors, ça dépend des cas, très largement.
Si tu parles des perturbations elle-même, ça dépend des champs. Le champ électromagnétique, par exemple, est sans auto-interaction. Ce qui veut dire que les différentes perturbations sont indépendantes et vont juste se superposer. Par contre certains champs, comme le champ de couleur (interaction forte) a une auto-interaction ce qui veut dire que les perturbations vont se... perturber, l'une l'autre. »
« Est-ce que tu parles de ce qui cause la perturbation ? »
Par exemple prenons le cas précis de l’électron qui est une perturbation (d’une partie d’un champ bien défini (électromagnétique?) ???)
Comme l’électron est la perturbation qu’est-ce qui cause la perturbation ?????
Est-ce applicable à toutes les particules élémentaires ?
Pour le moment le schéma que je me fais d’un champ par exemple électromagnétique est un espace (3D ou peut-être 4D). cet espace est rempli de points calculables de valeur (discrète ??) et la perturbation est une modification d’une nombre fini de points ???
La question que je me pose est : si cette perturbation est bien en volume, est-ce sa progression qui a une fonction d’onde ??
Si cette perturbation est en volume qu’est-ce qui détermine ces limites, son contour (le nombre de points fini ?)
D’autre part, j’ai vu que le boson de Higgs était lié à un champ scalaire qui couvre l’univers. Ce champ est donc aussi grand que l’univers ?
Cela est-il le cas pour tous les champs qui corresponde aux particules élémentaire (dans mon exemple le champ qui révèle l’électron) ???
Merci
On peut aussi trouver le même type de discussion en remplaçant les quasi-particules par des pseudo-particules (qui était le terme choisi par Polyakov, mais c'est le terme "instanton" choisi par 't Hooft qui est resté), c'est-à-dire des défauts topologiques, vortices, solitons, monopôles (selon les cas). Les détails sont dans la réponse de Lubos dans le lien vers PSE que je viens de donner.
La question dans ce contexte n'est plus tellement de savoir si telle particule émerge d'une théorie avec des objets plus fondamentaux. La même physique peut être décrite par deux théories duales avec des ingrédients fondamentaux différents. Cumrun Vafa en parle dans sa présentation grand public à la recherche des invariants par dualité (entre 36'30 et 42'). Il formule d'ailleurs la distinction en terme de particules élémentaires/composites (présentant les monopôles comme un paquet de quarks et de gluons). On peut trouver une discussion simplifiée sur le blog de Moshe Rozali (je pensais l'avoir déjà postée sur futura mais je ne l'y trouve plus).
La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.
Salut,
Tes messages sont un peu dur à suivre. Tu devrais utiliser les citations de Futura (les quotes), il te suffit de cliquer sur "répondre avec citation" puis de nettoyer ce qui doit l'être et ajouter tes réponses questions.
Non, le champ bien défini ici est le champ de Dirac (champ électron/positron).
D'autres perturbations. Par exemple un photon gamma passant près d'un noyau atomique peut créer des paires électron-positron. Ceci dit, la plupart des électrons doivent exister depuis le big bang et on ne sait pas comment cela a commencé.
Oui.
Je ne sais pas pourquoi tu te compliques la vie avec ces points et valeurs discrètes. Tu as déjà vu une onde sonore (dessin) ou une vague dans la mer ? C'est le même genre.
La fonction d'onde est une fonction, donc un objet mathématique, qui donne la valeur du champ en tout point. Et cette fonction peut décrire une onde progressive ou non.
Ses limites sont définies par la situation expérimentale, virtuellement des limites.... à l'infini (mais ça c'est une idéalisation). Un paquet d'ondes est généralement assez localisé, mais ses limites résultent des interactions qui le produisent, ça peut être très compliqué à calculer.
Oui. Ces champs sont, pour autant que nous le sachions, omniprésent, partout et depuis toujours.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour,
Cela fait un moment que je n’étais pas venu vous embêter avec mes questions que j’ai parfois du mal à formuler.
Si j’ai bien compris, la découverte du boson de Higgs permet de dire que la masse des particules est dû au champ de Higgs qui par son influence fait que le photon non influencé n’a pas de masse et que (par exemple) le quark top très influencé à une grosse masse.
Ma question : qu’est-ce qui donne une masse au boson de Higgs, lui-même ?
Mais alors comment ?
Merci
Salut,
Une petite précision que j'ajoute ci-dessus en gras.
Oui, lui-même, par auto-interaction. Le Higgs interagit avec le Higgs.
La seule chose que ne donne pas la théorie (ça reste actuellement un paramètre libre) c'est l'intensité de cette auto-interaction. La masse du Higgs restait donc une inconnue.
Ca explique en partie pourquoi on a eut tant de mal à l'observer.
On est monté en puissance sans le trouver (avec plusieurs accélérateurs), excluant ainsi les Higgs trop légers. Et des arguments théoriques permettaient de vérifier qu'il ne pouvait pas être trop lourd.
Il restait une petite "fenêtre" pour l'observer, accessible avec le LHC. Sachant en plus comment un Higgs devait se créer et se désintégrer, d'après la théorie, ils savaient exactement quelles "signatures" observer dans les données mesurées.
Ils ont observés, ils ont trouvés, ils ont été nobellisés (ou comme disais Jules : Veni Vidi Vici)
Dernière modification par Deedee81 ; 11/12/2017 à 07h12.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour,
J’abuse encore de votre patience et vous en remercie beaucoup.
Je reviens avec deux questions bien différentes.
La première est que je voudrais approfondir la notion de champ et que je me demande si je dois ouvrir une nouvelle discussion, mais comme je trouve des réponses ici j’hésite à le faire.
La deuxième est une vraie question.
Je n’arrive pas à concevoir la notion de champ !
Deedee dit : » Un champ est juste une grandeur physique qui prend une valeur en tout point et tout instant d'un domaine donné »
Lorsque j’essaie de savoir ce qu’est un champ quantique, j’ai l’impression que les réponses sont flou et que plutôt que de s’attarder à dire ce qu’est ce champ, on passe tout de suite à comment s’en servir.
Ce que j’essaie de savoir ou de me représenter, c’est qu’est que c’est que cette grandeur physique. De quoi est-elle pétrie dans le concret. Y a-t-il un concrêt qui permette de le comprendre. Matériellement de quoi est fait le champ ?
Comment palper les valeurs de ce champ pour les vérifier ?
Ces valeurs, sont des valeurs de quoi ?
Si l’on parle de température, on peut penser que les atomes et les molécules donnent les valeurs de cette température, des objets concrets.
Le champ quantique est donc dû à quoi.
Lorsque l’on dit que la particule est une perturbation du champ, s’il n’y a pas de particule où est le champ ?
Si c’est la particule qui crée le champ comment peut-elle se définir par rapport à quelque chose qui lui est propre ?
Dire qu’un homme est un homme parce qu’il est un homme ne définit pas l’homme !
Hors sans le champ la particule n’existe pas !
Et sans la particule le champ semble ne pas exister ?
Avant d’aller plus loin j’ai hâte de savoir ce que vous allez répondre.
Alors je m’arrête là.
Merci encore
Hello
Tu as bien étudié le champ électromagnétique dans tes études non? Prend une onde radio par exemple la FM en tout point de l'espace il y a un vecteur électrique et un vecteur magnétique perpendiculaires qui oscillent. Et pourtant ce champ est quantifié en photons.
C'est le même principe pour toutes les particules.
Quoi Dieu n'existerait pas? Mais alors j'aurais payé ma moquette beaucoup trop cher (WA).
Oui j’ai étudié la notion de champ, mais je n’avais jamais approfondi, j’avais simplement admis ce que l’on me disait, comme une évidence non démontrée.
Ce qui me pose problème aujourd’hui c’est la définition de la particule en tant que perturbation d’un champ.
Donc la particule crée un champ qui est plus perturbé lorsque l’on se rapproche d’elle. On voit le champ et pas la particule.
Donc on définit la particule par rapport à sa propriété de créer un champ et on la localise à l’endroit où se champ est perturbé.
Lorsque l’on prend l’électron il crée un champ électrique et un champ magnétique.
Donc l’électron est la perturbation de ces deux champs. Il y a donc deux perturbations différentes puisque deux champs.
On ne fait que déceler la présence de la particule mais l’on n’a aucune idée de ce qu’elle est, à par le fait qu’elle a des propriétés (spin, masse, etc..) ?
On parle de la particule comme une onde, laquelle semble voyager sur un champ, mais en réalité c’est le champ qui voyage, puisque c’est la particule qui crée le champ.
Ce champ est fortement perturbé à proximité de la particule, mais plus on s’éloigne moins il est perturbé. A quel moment peut-on dire que ce champ n’est plus perturbé ?
Est-ce parce que l’on n’a pas de moyen de mesure pour le décelé, ou est-ce parce qu’à un moment la perturbation est égale à zéro, mais un vrai zéro et non une tendance à zéro ?
Lorsque l’on parle de la particule comme une vrai particule et non comme une onde, est-ce une image pour expliquer ce que l’on voit qui ne peut être expliqué que par une particule ?
Lorsque l’on parle de la particule comme une onde est-ce la perturbation du champ qui est une onde et de ce fait, ce n’est pas réellement la particule que l’on ne peut voir que par sa capacité à perturber un champ ?
Bonjour,
Ce n'est pas une définition, mais une interprétation. Pour se rattraper aux branches de la physique classique et de l'intuition tirée de l'expérience quotidienne. Et parce que cela peut avoir des aspects utiles.
Not only is it not right, it's not even wrong!
Merci de cette réponse, mais cela me pose encore plus problème.
Donc : « une interprétation » !
Alors cela relève donc plutôt de l’image que de la réalité, mais on parle bien de perturbation de champ, et une perturbation de champ peut être mesurée. A quel moment cela devient une interprétation ?
Il faut dire que ce nouveau point est plus que gênant pour moi. Je commençais à me rapprocher d’une idée et voilà que le flou s’en mêle.
Une théorie physique n'est pas sensé décrire la "réalité"; ce n'est pas ce qu'on lui demande. On lui demande seulement de reproduire les résultats expérimentaux.
C'est pourquoi les théories physiques ne sont jamais figées et passe à l'oubliette dès qu'une nouvelle mesure est en contradiction avec la théorie du moment.
Il se trouve que, pour l'instant, décrire les particules comme étant des excitations de champs colle avec toutes les expériences.
Mais dire que cette interprétation est la "réalité" n'a juste pas de sens.
Une théorie physique n'est pas sensé décrire la "réalité"; ce n'est pas ce qu'on lui demande. On lui demande seulement de reproduire les résultats expérimentaux.
C'est pourquoi les théories physiques ne sont jamais figées et passe à l'oubliette dès qu'une nouvelle mesure est en contradiction avec la théorie du moment.
Il se trouve que, pour l'instant, décrire les particules comme étant des excitations de champs colle avec toutes les expériences.
Mais dire que cette interprétation est la "réalité" n'a juste pas de sens.
100% d'accord il n'y a pas de réalité ultime en tout cas pas pour nous, nous avons des modèles qui collent avec nos expériences et qui sont reproductibles et prédictifs, c'est déjà beaucoup et il n'y a rien absolument rien d'autre. Il s'agit d'une partie de la réalité : la réalité pour nous.
Quoi Dieu n'existerait pas? Mais alors j'aurais payé ma moquette beaucoup trop cher (WA).