Freiner un électron en orbite

[invité576543]

puisque tu as l'air d'etre d'accord avec ce que "from the sqy" dit, je supposerai donc (peut-etre injustement?) que tu approuves également le fait que la seule facon de traiter l'électron, à l'heure actuelle, est par la mécanique quantique - dans ce cas, et en tenant compte de ce qui est cité ci-haut, comment est-ce que tu écrirai l'équation de Schrodinger, qui, me semble-t-il, est une des équations fondamentales en MQ (mais peut-etre je me trompe ?)

Bonjour,

L'équation de Shrödinger appartient à la première "phase" de la MQ, dans laquelle le champ (potentiel) reste de description classique. La version "complète", avec quantification du champ, est la Théorie Quantique des Champs, dans le cas présent, son application à l'électro-magnétiseme, la QED (sigle anglais).

Dans ce cadre le hamiltonien se présente comme l'énergie totale calculée sur les champs. Les notions d'énergie cinétique et potentielle prennent alors des sens différents.

On m'a toujours répété que l'Hamiltonien exprimant l'énergie d'un systeme est donné par la somme des opérateurs d'énergie cinétique et potentielle (oh, pardon, j'ai dis énergie potentielle ?!) - mais si ca se trouve mes anciens profs, et les bouquins de MQ ont tout faux ...

si ç'a t'amuse. Ils n'ont pas plus faux que les bouquins qui décrivent la mécanique classique, ou la gravitation selon Newton. Ils décrivent simplement des approches simplifiées par rapport à la physique élaborées à ce jour. Mais c'est cette dernière qui permet de répondre aux questions les plus difficiles...

qui plus est, l'opérateur d'énergie cinétique fait intervenir la masse de la particule (électron, atome, molécule), qui est une "quantité" tres "classique" ...

L'interprétation de la masse est une des plus compliquées et variables selon les théories (simplifiées ou non) de la physique. Les interprétation en classique et en relativité restreinte sont distinctes. La QFT présente encore une approche distincte (la masse des "particules" devient impropre, simplement parce que la notion de "particule" même devient impropre; on peut aussi citer le mécanisme de Higgs). Un modèle satisfaisant de la masse manque encore (unification de la QFT et de la RG), et quand il apparaîtra, sera loin de l'interprétation classique.

alors, j'accepte le fait qu'il n'est pas tres approprié de parler avec des termes "classiques" quand il s'agit de traiter le microscopique, mais de là à dire que utiliser ces termes-là est totalement faux et ne peut pas donner une bonne idée d'un phénomene me semble, à priori, exagéré...

Ce n'est pas "totalement faux", mais inadapté à certaines questions. Tant que les questions peuvent se répondre en termes classiques, utiliser cette vision classique (= simplifiée) peut avoir un sens. Mais l'utilisation des termes "classiques" a de sérieuses limites, et la plupart des questions posées sur ce fil ont passé outre ces limites.

est-ce que tu connais des termes adéquats quant aux concepts dont on parle plus haut, et est-ce que tu peux montrer un exemple comment tu formulera une question sans présupposés, .. parce que critiquer c'est bien, mais pour l'instant ca ne fait pas avancer les choses ...

Bonne remarque. Ce que je fais est simple: j'avance à pas lents dans ma tentative de compréhension de la RG et de la QFT, et accepte qu'il me faudra longtemps avant de prétendre comprendre les réponses au sujet de ce qui se passe en détail dans un atome (entre autres).

J'imagine que c'est très frustrant comme réponse. L'idée qu'il suffit de poser une question pour avoir une réponse que l'on va comprendre est très (trop) répandue. Malheureusement, ça ne marche pas comme ça. Je suis passé par là, comme tout le monde. Puis j'ai réalisé qu'avant d'apprendre, avant de pouvoir même poser des questions sensées, il me fallait désapprendre, mettre en doute mes connaissances préalables, pour être ouvert à d'autres manières de voir, plus adaptées. Ce désapprendre, cette mise en doute, n'est pas facile. Mais, qu'on l'accepte ou non, elle est nécessaire.

Cordialement,
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[invité576543]

Re-Bonjour,

Après relecture, je vais essayer d'être plus "constructif". Ca m'oblige à m'aventurer dans des domaines que je ne maîtrise pas, parce qu'en fait je ne sais pas vraiment comment "bien" poser la question...

Prenons une des questions, rephrasée: pourquoi les électrons ne tombent pas sur le noyau.

En terme de théorie quantique des champs, il me semble que la question devient quelque chose comme cela:

Pourquoi n'y a-t-il pas de transitions observées correspondant à l'absorption d'un électron par le noyau? Comme par exemple une transition u + e -> d + xxx.

(u et d des quarks du noyau, et xxx la ou les particules nécessaires pour respecter la conservation des différentes charges, a priori c'est un neutrino, pour le bilan de la charge leptonique).

(Les mots électrons, noyaux, etc. sont utilisés, mais on pourrait pousser le jeu plus loin et parler de la transition du champ d'électron de l'état Z=n à l'état Z=n-1, et quelque chose d'équivalent pour le champ de quark.)

La QFT peut offrir différentes réponses à la question posée ainsi (et je n'en connais pas assez pour dire que l'une est bonne...)

- La transition existe, mais l'état du noyau résultant subit avec une très grande probabilité la transformation inverse, qui ramène à l'état précédent. (Typique de transition à bilan énergétique négatif...)

- La transition est interdite par telle ou telle "règle de sélection" (le concept de règle de sélection fait partie de la QFT)

- Il n'y a pas d'état possible du noyau résultant (peu vraisemblable, il y a plein de cas de paires de noyaux stables de même A et de Z différant d'une unité.)

Cordialement,

[invite54194f1c]

Bonjour,

Prenons une des questions, rephrasée: pourquoi les électrons ne tombent pas sur le noyau.

En terme de théorie quantique des champs, il me semble que la question devient quelque chose comme cela:

Pourquoi n'y a-t-il pas de transitions observées correspondant à l'absorption d'un électron par le noyau? Comme par exemple une transition u + e -> d + xxx.

j'avoue que, pour moi personnellement, ca commence à devenir plus interessant et instructif comme discussion - je reconnais que je ne connais pas la QFT (il faut dire que je ne suis pas un physicien). j'essaierai de m'informer plus à ce sujet avant d'entrer dans des débats éffrénés
aussi, je trouve que c'est plus sympathique comme démarche de montrer des alternatives à la question, que de dire simplement à quelqu'un "nono, t'as question est inadéquate, c'est n'importe quoi"...
(c'est parce que, c'est un peu le but du forum, si j'ai bien compris)


cependant, j'aimerais juste avancer une remarque (probablement infondée?) :

- La transition existe, mais l'état du noyau résultant subit avec une très grande probabilité la transformation inverse, qui ramène à l'état précédent. (Typique de transition à bilan énergétique négatif...)

- La transition est interdite par telle ou telle "règle de sélection" (le concept de règle de sélection fait partie de la QFT)

- Il n'y a pas d'état possible du noyau résultant (peu vraisemblable, il y a plein de cas de paires de noyaux stables de même A et de Z différant d'une unité.)

ca ressemble péniblement comme idées à celles que fournit la MQ (mais probablement c'est une impression d'ignorant en la matiere) : au fond, ce champ quantifié n'est-il pas une sorte d'équivalent au potentiel (électronique)? c'est juste une histoire de vocabulaire ou bien il y a effectivement des concepts totalement différents?

[invité576543]

ca ressemble péniblement comme idées à celles que fournit la MQ (mais probablement c'est une impression d'ignorant en la matiere) : au fond, ce champ quantifié n'est-il pas une sorte d'équivalent au potentiel (électronique)? c'est juste une histoire de vocabulaire ou bien il y a effectivement des concepts totalement différents?

Pour ce que j'en comprends, la parenté existe évidemment, la notion de potentiel électro-magnétique est le pendant classique du champ quantifié. Mais là où la différence est profonde, c'est que la QFT parle aussi de champ pour les électrons/positrons, ou pour les quarks. Les particules classiques (électrons) et les champs (photons/champ e.m.) sont traités de la même manière. Ca, c'est difficile d'y voir le même concept qu'en MQ "premier niveau".

Ensuite, les concepts se compliquent furieusement, avec les notions de champs de spineur, qui incluent dans la description non seulement les propriétés classiques genre position/vitesse, mais aussi des concepts non classique comme le spin, le tout dans un seul champ, là où la MQ "premier niveau" les adressent de manière indépendante.

Tout ça c'est bien les idées de la MQ, mais poussées si loin que les concepts semblent vraiment différents, bien au-delà de la différence de vocabulaire.

Tout cela avec des réserves, je répète que je ne suis qu'un humble amateur essayant, péniblement, d'entrer dans ces contrées difficiles...

Cordialement,