Tous les atomes sont identiques ?

[curieuxdetempsaautre]

Bonjour ou bonsoir les scientistes. je me demande si toutes les atomes sont identiques . question bête et simple je crois. un atome 'fabrique'a 100 Millions des degrés est identiques a celui a 102 millions des dégrées? merci
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[ansset]

ben non, ils ne sont pas "identiques" ( un atome d'hydrogène est diff d'un atome de carbone ).
mais ils sont formés à partir des mêmes constituants en quantité variable : électron et baryons ( neutrons + protons )
ces derniers étant eux même constitués de quarks.

que vient faire la température dans ta question ?????

[Deedee81]

Salut,

EDIT croisement avec ansset
Attention, il n'y a pas contradiction avec ce que j'explique. Ansset dit bien "un atome d'hydrogène et un atome de carbone" sont différents.
Et ci-dessous je précise "si même élément et même isotope" (donc pas le cas indiqué par ansset)

Bonjour ou bonsoir les scientistes. je me demande si toutes les atomes sont identiques.

Deux atomes du même élément et même isotope sont identiques, par exemple deux atomes d'hydrogène.
Si de plus ils sont dans leur état de base même leur état est identique et les deux atomes sont indiscernables (au sens fort, on ne peut pas leur attribuer d'étiquette même de principe).
C'est ce qui autorise la formation de condensats : https://fr.wikipedia.org/wiki/Conden..._Bose-Einstein

un atome 'fabrique'a 100 Millions des degrés est identiques a celui a 102 millions des dégrées? merci

Qu'entends-tu par "atome fabriqué" ???

Tu veux dire par fusion thermonucléaire ?

Si oui, alors à des températures différentes et en partant d'atomes différents on obtiendra des atomes et isotopes différents (*). Mais si on a un atome/isotope X fabriqué dans les deux cas, ils seront identiques.

(*) déterminer et analyser les différents cas possibles est extrêmement complexe :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Nucl%C...se_primordiale
https://fr.wikipedia.org/wiki/Nucl%C...A8se_stellaire
https://fr.wikipedia.org/wiki/Spallation
https://fr.wikipedia.org/wiki/Cha%C3%AEne_proton-proton
https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A...n_triple_alpha
https://fr.wikipedia.org/wiki/Cycle_...e-oxyg%C3%A8ne

Et ce n'est qu'un minuscule aperçu.

(donc tu vois que la question n'est pas si simple )

[curieuxdetempsaautre]

ah merci dedee pour tes complexes explication, en effet je voulue dire du même élément et même isotope. donc deux atomes de fer fabriques par notre soleil par exemple sont strictement identiques en tout point de vue? désole ansett pour manque de précision sur ma question initiale. merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[ansset]

désole ansett pour manque de précision sur ma question initiale. merci

pas de souci, mais c'était la raison de ma réponse simpliste initiale.
Cdt

[XK150]

Bonjour ,

Donc oui , 2 atomes de 26Fe56 stable sont identiques quelque soit leur mode de fabrication et tant que l'on les laisse tranquilles .
Idem pour 2 atomes de 26Fe55 instable , radioactif .

[Deedee81]

Décidément, maintenant c'est Xk150 ET ansset que j'ai croisé. Je suis trop bavard

ah merci dedee pour tes complexes explication, en effet je voulue dire du même élément et même isotope. donc deux atomes de fer fabriques par notre soleil par exemple sont strictement identiques en tout point de vue? désole ansett pour manque de précision sur ma question initiale. merci

Deux atomes de fer 56 sont en effet identique, quelle que soit leur origine / formation

il existe de nombreux isotopes, celui de masse 56, avec 30 neutrons, est stable et c'est le plus abondant avec plus de 91% dans la nature : https://fr.wikipedia.org/wiki/Isotopes_du_fer
Le fer est essentiellement synthétisé dans les supernovae, c'est le stade ultime de la fusion thermonucléaire dans les étoiles. Lorsque ce stade est atteint, la fusion s'arrête
(car la fusion du fer consomme de l'énergie au lieu d'en produire). Et BOUM. Une bonne partie du fer est rejetée dans la galaxie tandis que le coeur se comprime violemment donnant une étoile à neutrons ou un trou noir. Lors de cette violente explosion, il y a fusion "forcée" (qui consomme de l'énergie) produisant des éléments lourds jusqu'à l'uranium (et plus).
Une partie des éléments sont produit ensuite par spallation.

Notons que notre Soleil ne fera pas boum. Sa masse est trop faible et il ne pourra se contracter suffisamment (et donc chauffer son coeur) pour atteindre la fusion jusqu'au fer. Il arrêtera au stade de la formation du carbone et de l'oxygène. Puis il s'éteindra doucement en naine blanche. La matière formée sera "perdue". Pendant le stade intermédiaire, le stade géante rouge, il perdra une partie de ses couches extérieures mais qui seront surtout formée d'hydrogène et d'hélium.

J'ai écrit tout le cycle en détail ici :
http://fr.scribd.com/doc/204166860/V...es-etoiles-pdf

[ansset]

je me permets du coup un complément de réponse.
comme tu as pris le fer en exemple, je poursuis un peu.
En fct des conditions ( température et pression ) le comportement du fer varie beaucoup , en particulier sur son magnétisme.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Fer#Propriétés_physiques
donc jusqu'où peut on dire identique ou pas ?
un atome seul n'induit pas les propriétés d'un ensemble d'atomes selon les conditions extérieures.

Et dans la pratique, ce sont les propriétés de l'ensemble qui intéresse la physique

autre exemple : le graphène et le morceau de charbon de grand maman sont constitués de carbone , mais ils n'ont pas du tout les même propriétés.

[Deedee81]

Et dans la pratique, ce sont les propriétés de l'ensemble qui intéresse la physique

Là tu soulèves un autre aspect. Dans un morceau de fer, un atome de fer est identique à n'importe quel autre atome de fer. Mais le tout est plus que la partie (il y a aussi la structures cristalline qui intervient et les comportements des électrons décrit par la théorie des bandes).

J'avais lu il y a pas mal d'années une étude théorique calculant combien il fallait d'atomes de fer pour avoir un comportement collectif caractéristique du matériau. Résultat : quelques dizaines.
(l'article faisant penser à la question "combien faut-il de grains de sable pour avoir un tas de sable Ils le signalaient d'ailleurs).

Les propriétés d'ensemble sont souvent les plus intéressantes mais il y a des exceptions. Ca dépend des applications.

[XK150]

Salut ansset ,

Je ne suis pas forcément ton raisonnement : le demandeur parle d'atomes de fer et c'est parfaitement son droit !
Et quand je parle de les laisser tranquille , c'est au niveau physique nucléaire , donc au niveau de l'atome ou mieux au niveau du noyau .

[XK150]

Salut ansset ,

Je ne suis pas forcément ton raisonnement : le demandeur parle d'atomes de fer et c'est parfaitement son droit !
Et quand je parle de les laisser tranquille , c'est au niveau physique nucléaire , donc au niveau de l'atome ou mieux au niveau du noyau .

Cette fois doublé par Deedee , Hé les gars , vous avez rien à faire ce matin ???

[invite54165721]

je ne sais plus quel physiciens penrose? disait que si tous les électrons avaient la meme masse c'est parce que c'était toujours le meme qui s'arrangeait pour revenir faire un petit tour devant nous aller vers l'avenir, recommencer etc.
on a l'impression de milliards de particules identiques alors qu'il s agit toujours de la meme!
c'était une boutade.

[ansset]

Salut ansset ,

Je ne suis pas forcément ton raisonnement : le demandeur parle d'atomes de fer et c'est parfaitement son droit !
Et quand je parle de les laisser tranquille , c'est au niveau physique nucléaire , donc au niveau de l'atome ou mieux au niveau du noyau .

tu as raison , j'ai juste voulu un peu élargir le sujet, peut être à tort, mais il se peut que cela intéresse notre ami "curieux....".
la physique des matériaux s'intéresse assez peu à l'atome isolé. je me trompe ?
( d'ailleurs, il l'est très rarement )

[ansset]

ben , sinon, yaka poster le tableau de Mendeleïev, et pis le fil est terminé.

[Resartus]

Bonjour,

C'était Wheeler qui avait suggéré cela à Feynman.

Mais cela pose alors la question : où sont tous les positrons? Il devrait y en avoir autant que d'électrons (puisque ce sont les trajectoires de retour du futur de l'électron unique). On n'a pas encore trouvé d'antiunivers...

je ne sais plus quel physiciens penrose? disait que si tous les électrons avaient la meme masse c'est parce que c'était toujours le meme qui s'arrangeait pour revenir faire un petit tour devant nous aller vers l'avenir, recommencer etc.
on a l'impression de milliards de particules identiques alors qu'il s agit toujours de la meme!
c'était une boutade.

[Deedee81]

Notons que l'idée de Wheeler/Penrose reste très métaphysique (ce n'est pas réfutable).

Il est vrai que l'explication de la quantification de la charge est mal compris (seules les théories de type Kaluza-Klein comme les cordes donnent une explication). Mais de là à imaginer ça.

[curieuxdetempsaautre]

si si ansset je suis très curieux de tout cela, donc je bien compris que rien n'est clair pour l'instant et que deux atomes ne sont probablement pas identiques en tout point de vue. donc de la ma deuxième question est ; Quel est la probabilité que 2 ou 3 atomes qui faisait partie de la même molécule soit réunies de nouveau dans la ligne temporaire et hasardeuse, n'importe quel molécule incomplète . je vous remercie

[Amanuensis]

Deux atomes distincts ne sont pas identiques puisqu'ils sont distincts. Ils diffèrent au moins par la position.

La question se pose quand le critère de position n'est pas suffisant, et l'exemple de base est une collision. Prenons deux atomes de même composition nucléaire qui se cognent, rebondissant l'un sur l'autre ; même pas nécessairement dans le même d'état d'excitation. Question : peut-on associer, sans connaître les détails précis de la collision, correctement ceux qui sortent à ceux qui entrent? Réponse: non.

C'est cette indistingabilité qui amène à dire qu'ils sont «identiques».

La question sur la probabilité est donc sans objet, sans réponse s'ils se cognent, ou s'ils sont impliqués dans une même réaction, car les assemblages et désassemblages chimiques sont comme des collisions, on ne pas identifier des atomes de même composition isotopique avant et après une réaction.

De deux choses l'une: soit deux atomes de même «nature» n'entrent jamais en contact, et on peut les suivre, les distinguer par leurs positions successives ; sinon, on ne peut pas.

Et s'ils sont libres, il ne faut pas longtemps (suivant la température) pour que deux atomes se cognent...

[curieuxdetempsaautre]

merci amanuensis

[Deedee81]

Salut,

Cette dernière question m'a rappelé le "théorème du dernier souffle de César".
Pour les curieux : http://www.lerepairedessciences.fr/s...exte_Cesar.pdf
Et la fin est en plus dans le sujet de ce fil

[coussin]

Dans le sens de votre question, oui tous les atomes sont identiques.
C'est la raison pour laquelle on utilise des horloges atomiques et que la définition de la seconde est une propriété atomique.
Vous imaginez si la seconde était différente dépendant d'où viennent les atomes de Césium!

[Deedee81]

Dans le sens de votre question, oui tous les atomes sont identiques.
C'est la raison pour laquelle on utilise des horloges atomiques et que la définition de la seconde est une propriété atomique.
Vous imaginez si la seconde était différente dépendant d'où viennent les atomes de Césium!

Tiens, bonne remarque ça Dans le même genre, il fut un temps pas si lointain où la définition du mètre utilisait une longueur d'onde émise par le Krypton.
(la définition a changé, mais là aussi si le mètre avait varié avec l'atome, gasp !)

[LeMulet]

Tous les atomes sont identiques ?

Ce n'est pas une question spécifique aux atomes, mais qui s'applique à toutes les particules. Par exemple : Tous les électrons sont-ils identiques ? Ou tous les quarks (du même genre) sont-ils identiques ? Et la réponse, il me semblait, c'était que jusqu'à preuve du contraire, aucune différence n'avait été mise en évidence entre particules pour ce qui concernait leurs propriétés de base comme la masse, la charge. Il me semblait également que cette "certitude", comme toute valeur physique, ne vaut qu'à la précision de mesure près et il n'est donc pas exclus, bien que très improbable pour le moment et sur la base de ce qu'on sait, qu'à la énième décimale de ces valeurs, il puisse y avoir des différences entre particules de même type.

[Deedee81]

Salut,

Ce n'est pas une question spécifique aux atomes, mais qui s'applique à toutes les particules. Par exemple : Tous les électrons sont-ils identiques ? Ou tous les quarks (du même genre) sont-ils identiques ? Et la réponse, il me semblait, c'était que jusqu'à preuve du contraire, aucune différence n'avait été mise en évidence entre particules pour ce qui concernait leurs propriétés de base comme la masse, la charge. Il me semblait également que cette "certitude", comme toute valeur physique, ne vaut qu'à la précision de mesure près et il n'est donc pas exclus, bien que très improbable pour le moment et sur la base de ce qu'on sait, qu'à la énième décimale de ces valeurs, il puisse y avoir des différences entre particules de même type.

Le caractère identique a tout de même un effet du type "tout ou rien" et qui donc ne dépend pas de la précision. Le caractère indiscernable des particules identiques conduit aux comportements statistiques de Bose et Fermi et donc à la supraconductivité, au laser, au principe d'exclusion etc.... qui n'existeraient pas même si la différence entre les particules étaient infinitésimale et impossible à mesurer.

Toutefois cela n'exclut pas que les particules aient une structure interne inconnue et que l'on constate leur "identité" uniquement parce qu'elles se trouvent dans leur état de base (par exemple, le muon pourrait être un électron dans un état excité). Et ça, ça dépend tant des niveaux d'énergie que l'on peut atteindre pour arriver à les "casser/exciter" que de la précision des mesures. Tout ce qu'on peut dire alors actuellement c'est qu'au pire ces objets restent relativement simple (par exemple, un atome est un objet composite mais l'avoir dans son état de base est facile. Mais c'est totalement irréalisable avec un objet macroscopique, trop complexe : le zéro absolu peut être approché, jamais atteint. Donc puisque les objets comme quarks, électrons,.... sont si facilement dans un tel état de base hypothétique, ils ont au pire une structure interne assez simple qui n'est pas soumise aux foutus effets statistiques comme les objets macroscopiques).

[LeMulet]

Donc puisque les objets comme quarks, électrons,.... sont si facilement dans un tel état de base hypothétique, ils ont au pire une structure interne assez simple qui n'est pas soumise aux foutus effets statistiques comme les objets macroscopiques).

Ca se discute je pense et il me semble que les implications de l'existence d'un système "tout ou rien" comparé à un système "statistique", peut avoir des conséquences importantes en physique théorique. . Par exemple si vous prenez la théorie des cordes, qui hypothétiquement propose de décomposer les particules en cordes infinitésimales, un système "statistique" complexifierait beaucoup la théorie (voir la rendrait caduque, mais je ne suis pas spécialiste de la question). Mais bon on est d'accord que pour le moment, à défaut d'observations contraires, les entités peuvent et sont considérées comme absolument définies.

[Sethy]

si si ansset je suis très curieux de tout cela, donc je bien compris que rien n'est clair pour l'instant et que deux atomes ne sont probablement pas identiques en tout point de vue. donc de la ma deuxième question est ; Quel est la probabilité que 2 ou 3 atomes qui faisait partie de la même molécule soit réunies de nouveau dans la ligne temporaire et hasardeuse, n'importe quel molécule incomplète . je vous remercie

Je trouve que le dessin de cette page wiki illustre très bien la notion d'indiscernabilité : https://fr.wikipedia.org/wiki/Particules_indiscernables .

Après le choc, nous n'avons aucun moyen de savoir si on est dans le cas a) ou le cas b).

Pour ce qui est ta seconde question, je dirais que ce ne sont que des probabilités.

Je prends l'exemple d'un disélénure (une molécule avec deux atomes de Sélénium liés entre eux) dont la formule générique serait : A-Se-Se-A où A peut être un groupement méthyle par exemple (CH3-Se-Se-CH3). Si on mélange ce disélénure de méthyle avec un autre disélénure, comme celui de butyle par exemple (que je vais noter B-Se-Se-B), on observe l'équilibre suivant :

A-Se-Se-A + B-Se-Se-B <--> 2 A-Se-Se-B

En quelques heures, une répartition 1/4 (A-A), 1/4 (B-B), 1/2 (A-B) s'établi.

Evidemment, même au sein du A-Se-Se-A pur, de tels échanges se passent en permanence. Imaginons qu'à un moment je puisse marquer une molécule particulière composée de A₁ et de A₂ par la suite les échanges suivants vont se réaliser :

A₁-Se-Se-A₂ + A-Se-Se-A <----> A₁-Se-Se-A + A₂-Se-Se-A

La probabilité de retrouver du A₁-Se-Se-A₂ est faible mais non nulle et inversément proportionnelle au nombre de molécules présentes dans l'échantillon considéré.

[Deedee81]

Ca se discute je pense et il me semble que les implications de l'existence d'un système "tout ou rien" comparé à un système "statistique", peut avoir des conséquences importantes en physique théorique.

En te lisant je me demande si je n'ai pas été imprécis dans mes explications.

- Par tout ou rien, je ne parlais pas des systèmes mais de leurs comportements. Par exemple l'existence ou pas d'un principe d'exclusion (de Pauli).
- Par "statistique" je parlais des systèmes extrêmement complexes (comme les systèmes macroscopiques) décrits par des milliards de variables rendant hautement improbable le fait que le système soit dans l'état de base.

La théorie des cordes reste une description où les particules sont décrites par peu de paramètres. Le simple fait que les éléments chimiques existent (grâce au principe d'exclusion) rend impossible le fait qu'un électron soit décrit par des milliards de paramètres inconnus (impossible littéralement au sens de démontrable, ici les démonstrations concernant le théorème spin-statistique, la statistique de Fermi-Dirac et les démonstrations statistiques sur l'entropie et le fameux théorème ergodique.... qui n'est d'ailleurs pas démontré en toute généralité même si on y est presque ).

Un exemple : il est exclut qu'on découvre un jour qu'un électron est comme une petite planète soit habitée par de petits bonhommes (comme dans certains livres S.F.). Aussi étonnant que ça paraisse, si c'était vrai, toute la matière s'effondrerait !!!!

Ceci dit, on peut toujours avoir des surprises tant expérimentale que théorique et si dans l'avenir un truc me fait dire "ah ben, ça alors", j'en suis toujours enchanté