L'électron tourne-t-il sur lui-même ?

[andretou]

Bonjour à tous
Si je ne dis pas de bêtise, le spin de l'électron désigne non seulement son moment magnétique mais aussi son moment cinétique (ou angulaire).
Or par définition le terme de "moment cinétique" est associé à une rotation, ce qui suggère que l'électron tourne sur lui-même.
Est-ce le cas ?
- Mais si l'électron tourne sur lui-même, cela signifie qu'il existe des pôles et un équateur, c'est-à-dire qu'il existe une "géographie" de l'électron incompatible avec sa qualité de particule élémentaire (par définition une particule élémentaire ne peut pas être divisée en parties)...
- Et a contrario, si l'électron ne tourne pas sur lui-même, alors que désigne exactement le terme de "moment cinétique" ?...
Merci pour vos réponses
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[Nicophil]

En physique classique, il était impossible que l'électron ait un momentum angulaire. Mais ça c'était au début du siècle dernier...

[albanxiii]

Bonjour,

- Et a contrario, si l'électron ne tourne pas sur lui-même, alors que désigne exactement le terme de "moment cinétique" ?...

C'est une propriété quantique. Quand arrêterez-vous de vous reposer sur les bonnes poires de ce forum qui alimentent sans cesse vos discussions oisives au lieu de vous encourager à vous instruire par vous même à l'aide des nombreux documents librement disponibles ?

[Sethy]

2 minutes de recherche avec google : "spin is an intrinsic property"

Source : https://en.wikipedia.org/wiki/Angular_momentum_operator

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

Personnellement je fais des distinctions entre les «questions oiseuses» (j'imagine que l'intention était cela, plutôt que «oisives»...). Certaines le sont àmha, comme celles portant sur l'existence du temps, ou la physique «spéculative». Mais d'autres pointent sur des difficultés intéressantes de la physique (telle qu'expérimentalement bien établie, telle qu'enseignée) alors qu'elles sont plus ou moins mises sur le côté dans les cours ; certaines remontent à la surface dans la vulgarisation par le vocabulaire. Et ce dans les deux sens, soit que le vocabulaire soit débile (effet de l'histoire, souvent), soit au contraire qu'en relation avec une difficulté cachée.

Pour des gens de moyen niveau comme moi, mais qui ont pris conscience de la difficulté, une question de candide est l'opportunité de présenter un essai d'explication sur un sujet difficile, sachant qu'il y a le filet de récupération d'intervenants de haut niveau (ma liste n'est pas la même...) qui vont corriger en cas d'erreur. Et donc fournir audit moyen niveau l'occasion d'apprendre, de progresser. Et cela peut profiter à d'autres.

[Évidemment on s'expose alors à la méchanceté de quelques malades qui vont cataloguer les erreurs, et les utiliser auprès d'autres pour médire et atteindre à la réputation. Faut choisir entre progresser par cette manière et protéger sa réputation (en ne répondant pas, par exemple) ...]


Les questions du message #1 entrent àmha dans la seconde catégorie:

a) Pourquoi parle-t-on de moment cinétique intrinsèque. Quel est le rapport avec le moment cinétique non intrinsèque, celui venant d'un mouvement d'un objet autour d'un autre? Pourquoi le même terme?

b) Quelle est la relation entre spin, moment cinétique intrinsèque et moment magnétique intrinsèque?

Je n'ai pas le temps maintenant de m'essayer à des réponses complètes (c'est long, le sujet est riche), mais voilà quelques pistes à développer, en vrac:

Pour la a) on peut parler des relations de commutation entre axes en PhyQ (les mêmes pour le spin et un moment cinétique non intrinsèque). On peut aussi s'intéresser à la conservation du total moments intrinsèques + moments cinétiques, et donc aux échanges possibles entre spin et moment cinétique non intrinsèque (et il y en a...).

Pour la b), on peut mentionner que très souvent on ne mesure pas le spin, mais le moment magnétique de spin (par exemple dans Stern & Gerlach) ; qu'il y a une relation systématique entre les deux, avec un coefficient de proportionnalité assez intéressant (facteur de Landé, https://fr.wikipedia.org/wiki/Facteur_de_Land%C3%A9, différent par type de particule) ; que le spin est la propriété quantique exprimée en nombre entier ou demi-entier, mais que le moment cinétique intrinsèque en est le produit par hbar (qui a la dimension d'un moment cinétique).

[Par contre la question si l'électron tourne sur lui-même est oiseuse, comme beaucoup des tentatives d'hypostasier une propriété quantique ; parce que spéculative, et peut-être métaphysique.]

[Sethy]

Quelques pistes de réflexion, recherche :

1) Le principe de correspondance

https://fr.wikipedia.org/wiki/Princi...correspondance

L'idée est de voir ce qui se passe lorsqu'on tente d'utiliser les propriétés quantiques à la frontière du monde quantique. Dans ces conditions on retombe petit à petit sur les concepts de physique classique.

2) Sur l'électron en mouvement

D'abord cette lecture qui contient un élément intéressant de réponse : http://forums.futura-sciences.com/ph...tml#post230181

Je cite ce qui suit à titre informatif et formatif. L'idée est de montrer qu'absolument toutes les grandeurs que nous connaissons au niveau macroscopique sont profondément modifiées au niveau quantique d'une part et d'autre part, que la seule chose à laquelle on peut se raccrocher ce sont les faits et les expérimentations.

Ensuite, et c'est évidemment paradoxal, s'il est impossible de calculer la "vitesse" de l'électron dans une orbitale, il est possible de calculer la vitesse quadratique moyenne. Evidemment, la question, c'est le sens physique qu'on peut donner à cette grandeur. Pour information, dans le cas de la fameuse orbitale 1s de l'Hydrogène, la "vitesse" vaut c multiplié par alpha. Alpha est la non moins fameuse constante de structure fine et qui vaut à peu près 1/137. Cette "vitesse" croit avec le numéro atomique (Z) et donc au plus on descend dans le tableau de Mendeleev, au plus on se rapproche de c.

Dans la section chimie, il est souvent question des propriétés particulières de l'Or et du Mercure qui sont dues à des effets relativistes, je cite "La paire Au2(g) et Hg(g) est analogue à la paire H2(g) et He(g) du point de vue de la différence entre leurs orbitales liantes et leurs liaisons ; c’est du fait de la contraction relativiste de l’orbitale 6s2 que le mercure gazeux peut être qualifié de pseudo gaz noble.".

https://fr.wikipedia.org/wiki/Chimie...ue_relativiste (je trouve cette page assez mal faite, mais c'est une base).

D'ailleurs si je ne me trompe pas, on suspecte que l'élément qui sera immédiatement en dessous du Mercure dans le tableau de Mendeleev serait gazeux à température ambiante pour les mêmes raisons.

[mh34]

Tentative de nettoyage, désolée pour ceux dont les messages ont "sauté" j'ai essayé de conserver les plus pertinents.
Fermeture.
@Andretou : toute autre tentative d'ouverture de discussion sur un sujet semblable et présenté de cette façon se soldera par une fermeture sans préavis.