Question sur l'émission de photons par les électrons.

[coussin]

Edit : au temps pour moi, c'est trivial. Passez un peigne en plastique dans vos cheveux pour avoir des charges électriques. Puis secouez ce peigne à une fréquence de 1 fois toutes les 100 secondes.
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[Daniel1958]

Bonsoir

Pour les énergies des photons je pense effectivement que selon la formule on ne peut avoir qu'un multiple entier de N. Donc à priori pour un groupe de fréquence Nu c'est obligatoirement un multiple entier de h. Toutes les valeurs n'étant pas permises. j'ai une peu de mal à l'exprimer. Je me suis fait plaisir j'ai acheté, par correspondance, à la librairie DUNOD le cours de Feynman. Mais là je lis un livre de vulgarisation fait par un mathématicien expert en maths appliquées qui redonnent du sens au calcul infinitésimal. "la langue de dieu" selon
Feynman. Les dérivées partielles sont évoquées ainsi que fourrier et ses ondes stationnaires et ondes sinusoïdales.

Je suis très étonné par ton résultat sur experience de pensée évoquée

De: afis.secretariat@gmail.com
Envoyé le : vendredi 18 juin 2021 15:09
À: 'Daniel VERDIER'
Objet :RE : Ouvrage "Comprendre la Physique Quantique"

Bonjour Monsieur Verdier,

J’ai transmis ce jour votre mail à M. Bricmont.

Cordialement

La Secrétaire administrative
Astrid Bardet

AFIS
16 Boulevard Saint Germain
75005 PARIS

http://www.afis.org

il m'a bien répondu concernant mon expérience à deux fentes avec deux détecteurs (un par fente) je ne sais pas, il faudrait faire l'expérience et mesurer. Jean Bricmont, né le 12 avril 1952 à Uccle, est un physicien et essayiste belge, professeur émérite de physique théorique à l'université catholique de Louvain et membre depuis 2004 de l'Académie royale de Belgique

[Sethy]

La fréquence est une variable continue. Il n'y a pas "d'intervalle minimum"...

Théoriquement, oui.
De manière pratique, je ne pense pas qu'il existe un processus physique ou un appareil produisant des ondes EM à cette fréquence.

Donc à priori pour un groupe de fréquence Nu c'est obligatoirement un multiple entier de h.

A priori de quoi ?

Deux physiciens t'expliquent que non, la fréquence n'est pas quantifiée. Alors pourquoi persister dans l'erreur ? Et puis qu'est ce que cela veut dire un "groupe de fréquence" ?

Si tu veux d'autres exemples, regarde le rayonnement d'un corps noir et la loi de Planck :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Rayonnement_du_corps_noir
https://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_de_Planck

[Sethy]

Cette idée peut même être discutée selon un autre axe, celui de l'équation aux dimensions.

La fréquence a comme dimension des s^-1 (1/seconde). De ce fait, il est très facile de déterminer la dimension de h, la constante de Planck (qui n'est pas un scalaire comme e ou pi qui sont tout deux des nombres sans dimensions) en se rappelant que E = h.vu. Comme E a les dimensions d'une énergie (Joule), h a forcément comme dimension des Joules.secondes.

h = 6,62.10^-34 J.s

Si on pose que la fréquence doit être un nombre entier de fois h, cela implique si on appelle ce nombre entier N que

vu = N.h

Autrement dit si on travaille avec les dimensions que

vu (s^-1) = N (?) . h (J.s)

Autrement dit, N a comme dimensions des Joules^-1.s^-2. Cela n'a rien d'un nombre entier tel qu'on l'imagine puisque ce n'est plus un scalaire.

Concrètement c'est comme si je demandais combien de verre de vin il faut servir. Si on me répond "3" (un scalaire) cela a un sens mais si on me réponds 3 Ampères ... qu'est-ce que représente 3 Ampères verres de vin ?

Et même si on introduit on constante qui aurait les bonnes dimensions, quel sens physique donner à des Joules^-1.s-^2 ?

[Archi3]

Cette idée peut même être discutée selon un autre axe, celui de l'équation aux dimensions.

La fréquence a comme dimension des s^-1 (1/seconde). De ce fait, il est très facile de déterminer la dimension de h, la constante de Planck (qui n'est pas un scalaire comme e ou pi qui sont tout deux des nombres sans dimensions) en se rappelant que E = h.vu. Comme E a les dimensions d'une énergie (Joule), h a forcément comme dimension des Joules.secondes.

A noter que l'unité est aussi celle d'un moment cinétique: en effet J = [M L^2 T^-2] et J.s = [M L^2 T^-1] comme un moment cinétique m.V.r

Et de fait, les moments cinétiques sont effectivement quantifiés (ils valent un nombre entier ou demi-entier de fois h/2π ), mais pas les fréquences.

[Daniel1958]

D'accord effectivement on peut donc considérer E comme continue si j'arrive à comprendre.


Mais pourquoi en parler dans les lignes de vulgarisation associée à la catastrophe ultraviolette

C'est pour apporter une réponse à ce problème de théorie du rayonnement que le physicien allemand Max Planck propose à la fin de l'année 1900 une idée révolutionnaire qui, pour la première fois, postule qu'un phénomène physique peut être discontinu

Pourquoi nous parler de la formule de Planck et de sa constante comme rattachées l'explication de ce phénomène

.

Il y a dans beaucoup de livres de vulgarisations de confusion (en tout cas pour moi) alors que la solution est très différente (onde stationnaire)

[Archi3]

effectivement il y a de fortes analogies avec les ondes sonores. Les ondes sonores dans un milieu infini (ou quasi infini comme l'atmosphère) ne sont pas quantifiées, leur fréquence peut valoir n'importe quoi. Mais les ondes stationnaires dans un volume fini (typiquement un instrument de musique) sont quantifiées et ne peuvent avoir que certaines fréquences de résonance. C'est pareil avec des particules ou des photons : quand elles se propagent librement, leur énergie peut prendre n'importe quelle valeur, mais quand elles sont confinées (par exemple des électrons dans des atomes ou un oscillateur harmonique), alors leur énergie (liée à la fréquence de l'onde) est quantifiée.

[Merlin95]

Oui comme si qu'il y avait quelque chose à comprendre alors que tout semble nous montrer le contraire.

[Deedee81]

Salut,

quand elles se propagent librement, leur énergie peut prendre n'importe quelle valeur, mais quand elles sont confinées (par exemple des électrons dans des atomes ou un oscillateur harmonique), alors leur énergie (liée à la fréquence de l'onde) est quantifiée.

C'est on ne peut mieux dit. Dans le livre Quantum Mechanics et Schiff par exemple, il analyse les conditions telle que les solutions de l'équation de Schrödinger, la fonction d'onde, soient soit continues soit discrètes. Et ça tient aux conditions aux limites (enfermé dans une boite ou pas). C'est super bien fait et peu technique (avec simple étude à 1D de la forme graphique de la fonction d'onde), ce qui est rare dans ce domaine.

Notons qu'une onde électromagnétique monochromatique de 0.01 Hzn'est pas facile à produire (rendement médiocre même avec une grande antenne) mais on peut, et donc des photons comme ça aussi.

Enfin, pour les moments cinétiques, les rotations, c'est exactement comme tu viens de le dire : c'est "enfermé dans un cercle" (et c'est vraiment ça, on trouve les différents spins possibles pour les particules en étudiant les représentations du groupe de rotation).

Et tant que j'y suis autant enfoncer le clou :
- les moments cinétiques sont quantifiés
- A fréquence donnée, les états des photons sont quantifiés
- Mais les fréquences ne sont pas quantifiées
- par contre dans une situation donnée en forme de boite : les états sont quantifiés (dont l'énergie et les fréquences) :
puits de potentiel, quantifié, barrière de potentiel, non quantifié (au sens de "discrets" faut quand même travailler en mécanique quantique hein )

[Daniel1958]

Encore une fois clair. Après je me demande comment apprécier la situation avec toutes ces conditions : si alors mais lors si .....

Mes trois questions sous-jacentes. Je profite de ton esprit clair en MQ

[il m'a bien répondu concernant mon expérience à deux fentes avec deux détecteurs (un par fente) je ne sais pas, il faudrait faire l'expérience et mesurer. Jean Bricmont, né le 12 avril 1952 à Uccle, est un physicien et essayiste belge, professeur émérite de physique théorique à l'université catholique de Louvain et membre depuis 2004 de l'Académie royale de Belgique

. C'est un peu contradictoire avec ce que tu m'as dit ????

C'est pour apporter une réponse à ce problème de théorie du rayonnement que le physicien allemand Max Planck propose à la fin de l'année 1900 une idée révolutionnaire qui, pour la première fois, postule qu'un phénomène physique peut être discontinu

Pourquoi nous parler de la formule de Planck et de sa constante comme rattachées l'explication de le catastrophe ultra violette.

J'ai lu que l'électron pouvait avoir plusieurs niveaux de superpositions d'états mais en général deux étaient constatés.; Je me demande si on peut faire une comparaison avec les niveaux d'énergies d'électron dans l'atome (je fais abstractions de la complétion des couches électroniques).

[Deedee81]

Pour donner quelques précisions pour être clair.

"Quantifier" a deux sens qu'il ne faut pas confondre.

Tout d'abord :
1) Passer de la physique classique à la physique quantique, s'appelle quantifier. Grosso modo (il y a plusieurs méthodes, celle-ci est assez classique) :
on écrit les équations du système sous forme analytique https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9canique_analytique
On identifie les variables dites conjuguées. Par exemple la position x, et l'impulsion y.
Au lieu que ces variables soient de simples nombres, on considère que l'état du système est un vecteur (d'un espace de Hilbert) et les variables des opérateurs sur ces vecteurs.
(un tel opérateur c'est juste un objet Z qui sur un vecteur v donne un autre vecteur v' : Zv = v'. Ni plus ni moins, faut pas chercher plus loin que ça)
Et on impose les relations de commutation canonique https://fr.wikipedia.org/wiki/Relati...tion_canonique
Quand c'est possible (il peut y avoir des difficultés techniques énormes et en plus la forme classique n'existe pas toujours comme pour le spin par exemple) alors cela suffit à tout calculer.

2) On parle aussi de quantification quand les grandeurs prennent des valeurs discrètes. En fait cela dépend des situations. Le plus simple étant de le voir soit sur les opérateurs soir sur les fonctions d'onde.
- Sur les opérateurs. Un postulat dit que seules les vecteurs propres d'un opérateur sont mesurables (et les valeurs propres sont reliées aux probabilités).
Et selon l'espace d'état (qui dépend de la situation considérée) et selon l'opérateur (la grandeur physique) on a des états propres (on parle de spectre) discret ou continu
- Les fonctions d'onde sont solutions de l'équation aux dérivées partielles de Schrödinger. Or ça c'est un résultat très bien connu en math : selon les conditions aux limites (la boite ou pas la boite ci-dessus) l'ensemble des solutions est discret ou continu. En général on cherche les solutions pour une énergie E, et les valeurs de E possibles (selon la situation envisagée) seront soit discrètes soit continues (ou un mélange ! Comme pour un potentiel coulombien : Schrödinger pour l'hydrogène, respectivement les états liés et non liés).

. C'est un peu contradictoire avec ce que tu m'as dit ????

A vrai dire je ne sais quoi en penser. D'autant que je n'ai pas vu la conversation. Problème de compréhension entre-vous ? Autre ??? Je n'en sais rien, je ne suis pas Jean Bricmont, je ne peux pas m'exprimer à sa place

Pourquoi nous parler de la formule de Planck et de sa constante comme rattachées l'explication de le catastrophe ultra violette.

Là tu quittes la mécanique quantique à proprement parler pour passer à la théorie quantique des champs. Les champs étant continus on a souvent des formules du style :
Somme (sur toutes les fréquences) de terme en h.nu (ou du style).
Evidemment, c'est infini. Et ça peut causer des soucis. D'où les techniques de régularisation et renormalisation (physiquement bien fondées mais la théorie reste ardue).
La régularisation est une astuce : par exemple ou prend une fréquence max (c'est le plus simple mais pas toujours le plus facile à utiliser).
A la fin du calcul on l'enlève. (on vérifie évidemment que le résultat final ne dépend pas de l'astuce choisie)
La renormalisation c'est heu un peu long, voir wikipedia

J'ai lu que l'électron pouvait avoir plusieurs niveaux de superpositions d'états mais en général deux étaient constatés.

Ca dépend de la base choisie (base vectorielle de l'espace d'état). Le même électron dans le même état peut être non superposé ou avoir un certain nombre voire une infinité d'états superposés. C'est exactement comme ça :
https://i.ytimg.com/vi/0GKNyVJjig0/hqdefault.jpg
Selon le repère choisi (la base) ton point sera égal à un vecteur de base ou une somme de vecteurs. C'est pas plus compliqué que ça !!!!

Un exemple : je choisis la base position : |x>, |y> ... (= électron en un endroit précis)
Ou je chois une base |a> = |x> + |y>, |b> = |x> - |y> (la formule ici est une formule de changement de base, on aura aussi |x> = (|a> + |b>) / 2)
Et un électron dans l'état "position x précise" sera non superposé dans le premier choix et superposé dans le deuxième.
Et un électron dans l'état "en x ou en y avec 50% de chance" ce sera exactement l'inverse !

Donc superposé ou pas est une question de point de vue. Même si on a parfois tendance à penser automatiquement en base position car : les fonctions d'onde sont souvent données dans cette base (Psi(x)) et au niveau macroscopique c'est la base privilégiée (on ne voit jamais une chaise en deux endroits en même temps )

Par contre, dans beaucoup de système physique comme les atomes. On considère deux états précis : souvent des états fondamental et excité et on les choisi comme états de base (plus exactement on travail dans la "base énergie"). Et pendant la transition entre les deux l'électron est dans un état superposé des deux.

Et donc oui ta comparaison est juste

[gts2]

Pourquoi nous parler de la formule de Planck et de sa constante comme rattachées l'explication de le catastrophe ultra violette.

Parce que historiquement, la constante de Planck a été introduite par Planck et qu'il l'a introduit pour résoudre la contradiction entre les formules valables d'un côté en IR de l'autre en UV.
La formule a d'abord été trouvé par "ajustement" entre les deux limites, puis Planck a montré qu'on pouvait interpréter l'expression trouvée si les oscillateurs constituant la cavité ne pouvaient échanger que des paquets h \nu. (1900)
Le passage à E=h \nu des photons c'est l'effet photoélectrique (Einstein 1905).

[Deedee81]

Ah oui biesse j'oubliais l'aspect historique Merci gts2

Voir https://fr.wikipedia.org/wiki/Catastrophe_ultraviolette

[Daniel1958]

Pourquoi n'y a-t-il (à mon avis) pas de critique sur les livres de vulgarisation de la part de sachants.

Cela permettrait à la rigueur de s'installer et d'éviter des simplifications qui peuvent être contradictoires in fine. Car on continue à se poser des questions.

[Deedee81]

Pourquoi n'y a-t-il (à mon avis) pas de critique sur les livres de vulgarisation de la part de sachants.

On ne ferait plus que ça.

Mais c'est en effet un problème. De même qu'il n'y a pas de comité de lecture pour la vulgarisation.

EDIT mais parfois on en trouve : merci google

[Sethy]

Pourquoi n'y a-t-il (à mon avis) pas de critique sur les livres de vulgarisation de la part de sachants.

Cela permettrait à la rigueur de s'installer et d'éviter des simplifications qui peuvent être contradictoires in fine. Car on continue à se poser des questions.

Je suis partagé sur ce point.

Il n'est quand même pas tout à fait illogique qu'on ne puisse pas rivaliser avec une formation en 5 ans, qui outre les séances de cours ex-cathedra, comporte des centaines d'heures de laboratoires et surtout des séances d'exercices dirigés. C'est à ces séances qu'on mesure son niveau de compréhension et qu'on sait si on est prêt à aborder les choses plus complexes encore.

Pour ma part, et je le répète à l'envi, je suis chimiste. J'ai quelques bases en physique et en math, mais il m'en manque tellement que je sais qu'il n'y a qu'une seule manière de les combler : m'inscrire en 1ère physique et faire au moins les 3 premières années.

De plus, la physique quantique est quand même très à part. Si j'en crois Alain Aspect, très grand expérimentateur mais aussi très bon pédagogue, il répète souvent ceci. Il dit qu'il a enseigné à peu près toutes les branches de la physique et qu'il a toujours trouvé un abord pédagogique à l'exception de la mécanique quantique. A ses étudiants, il leur dit : "Nous sommes partis pour deux années, acceptez ce qu'on vous enseigne et à la fin de ces deux années vous commencerez à comprendre comment cela se goupille.".

Dans ces conditions, il faut accepter que toute vulgarisation est forcément si pas totalement à côté de la plaque en tout cas sujet à forte caution. Et c'est une matière où on ne peut pas s'affranchir des maths. C'est peine perdue. Il faut en revenir à des choses aussi simple que les valeurs propres et les fonctions propres d'une matrice.

Si j'ai écrit que j'étais partagé, c'était pour cela même. Je crois qu'il incombe aussi au lecteur de ne jamais oublier qu'il lit de la vulgarisation. Il y aura toujours plus de trous que de fromage dans ces conditions.

[Archi3]

Pourquoi n'y a-t-il (à mon avis) pas de critique sur les livres de vulgarisation de la part de sachants.

Cela permettrait à la rigueur de s'installer et d'éviter des simplifications qui peuvent être contradictoires in fine. Car on continue à se poser des questions.

tu voudrais pouvoir comprendre complètement une science en ne lisant que des livres de vulgarisation et sans maitriser les mathématiques parfois un peu complexes qui sont derrière ?

c'est un peu comme vouloir gagner une médaille aux JO sans se fatiguer à s'entrainer non ?

Tu peux tout à fait ne pas vouloir faire l'effort de comprendre le minimum de maths nécessaire, et te contenter d'écouter des vulgarisateurs plus ou moins bons (et plus ou moins démagogues), mais il faut que tu en acceptes le coût ...

[Deedee81]

tu voudrais pouvoir comprendre complètement une science en ne lisant que des livres de vulgarisation et sans maitriser les mathématiques parfois un peu complexes qui sont derrière ?

+1

Il y a moyen d'en savoir un peu jusqu'à une certaine limite. Le problème c'est quand on veut aller plus loin.

De fait, les messages de Daniel montrent justement ça (et il est loin d'être le seul) et en restant au niveau vulgarisé ça peut vite devenir très frustrant. Je l'ai hélas vu trop souvent.
D'autant que nous (moi en tout cas) on aime bien expliqué et d'autant plus que c'est compliqué.... mais pas toujours avec succès !!!!

A un moment donné si on trouve ça vraiment passionnant au point de vouloir vraiment comprendre/savoir, faut mouiller son maillot et passer à des cours (ou au moins des intros). Et là, en physique, les maths sont incontournables (mais quand même pas si dure que ça, parfois on n'est même pas obligé de savoir résoudre soi même certaines équations ou certaines intégrales, comprendre ce qu'elles signifient et voir le résultat suffit). Et apprendre la signification des notations mathématiques n'est quand même pas si dur !

Ca me rappelle sur le forum de relativité en anglais. Un qui disait "expliquez moi la relativité en détail mais sans math", "si vous comprenez vraiment la relativité vous devez pouvoir le faire".
Evidemment il y en a qui a répondu "on ne demanderait pas comment avoir le temps de chute d'un objet sans math, pourquoi le demander pour la relativité"

[Sethy]

Et apprendre la signification des notations mathématiques n'est quand même pas si dur !

Je suis d'accord avec tout, sauf avec ça. Si tu ne connais ni les dérivées partielles, ni les matrices, ni les équations aux valeurs propres, ni la signification des symboles Nabla, Laplacien, etc. Bref, ça devient vite impossible.

Qu'à la limite, il y ait une notion que tu maitrises moins bien, d'accord mais il y a quand même une base incontournable. Quand tu vois un tenseur, tu "lis" en lui. S'il est diagonal ou pas. Les grandeurs qui n'interviennent pas (typiquement des sous-matrices diagonales unitaire), quand tu y vois des quantité comme 1, r^2, r^2sin^2(phi) tu sais que ce sont des facteurs d'échelles (des lunettes correctrices pour corriger les distorsions introduites par le système de coordonnées choisi), etc.

Je crois que c'est donner un faux espoir que de laisser supposer qu'il est possible de s'approprier cela sans passer par les différentes couches du mille-feuille.

[ornithology]

Les maths des spin 1/2 ca va encore. matrices 2*2 ...
ca se manipule bien.meme leurs matrices densité ca reste possible si on ne dit pas les maths c'est pas pour moi.

[Daniel1958]

Oui c'est exactement ça

Il y a de bons livres de cours. Mais la description des phénomènes demande une bonne culture mathématique et un pré-requit important.

En fait je cherche (mais je ne pense pas être le seul) une passerelle entre les livres de vulgarisations (Nb j'en ai un peu marre des idées sans vrai support du style vous devez me faire confiance ou selon les physiciens) et les livres de cours. Autre côté pénible des livres de vulgarisation le plaidoyer pour la propre vision du physicien. Le quidam comme moi ne sait pas vraiment si ses idées font consensus ou reste spéculatives.

E j'ai un super livre sur l'astronomie et la cosmologie écrit par un prof de maths "l'almanach de l'univers" (le titre est ridicule) qui traite chronologiquement des grandes découvertes et bien sûr avec les maths qui vont bien (par exemple on y voit les deux équations de Friedmann selon Robertson et Walker). Tout est bien expliqué les schémas sont nombreux. L'essentiel des idées sont là. Mais le livre est de format réduit et n'est plus à jour. Il n'évoque pas l'origine du big Bang il se contente du mur de Planck. La physique quantique n'est pas évoquée, pas de trous noirs, pas de fusion stellaire, pas de nucléosynthèses primordiale et stellaire. Mais c'est le livre de vulgarisation le plus poussé. J'aurais aimé avoir des livres comme celui-ci plus étoffé et sur les autres sujets. avant d'attaquer les livres ci-dessous :

J'ai acheté chez Dunod les cours de Feynman, pour avoir les dernières versions corrigées, à jour et en français (toutefois ils ne traitent pas de la théorie des champs quantiques ni de la RG mais seulement de la RR).
Là je termine un livre qui donne du sens au calcul infinitesimal.
Bon pour la RG j'ai le Moore mais il viendra après (sa structure thématique me semble excellente et claire) et pour la théorie des champs le livre de Feynmann matière et lumière.

[Daniel1958]

D'abord je te remercie pour experience de Hardy. Bon utiliser des bosons à la place des fermions c'est étonnant. Je serais curieux de savoir si cela marche avec protons ? Et c'est contraire au dogme sur l'asymétrie matière/antimatière. Mais c'est démontré.


Juste je voulais rebondir sur l'expérience concernant le comportement des electrons dans l'expériences à deux fentes et deux capteurs (un par fente) qui interagissent.

Dans la fente du bas ou de droite (selon le positionnement) il y a un capteur >>> donc les électrons ils vont vouloir passer en haut ou à gauche. Mais il y a aussi un capteur. Mais cela devient un dilemme. Qand il y a une fente avec un capteur actif ils ne passent pas par elle et passent directement sur l'autre fente. Là les deux voies sont "obstruées"
Selon moi les interférences n'existeront pas. L'ondulatoire peut s'effacer devant la particule. Les électrons passent, malgré les capteurs, dans les deux fentes (sans interférences finales). Il est possible que soit la mécanique des champs qui prenne le relais.
Je n'imagine pas les électrons bloqués ou diffractés devant des fentes ouvertes.

Tiens si tu veux rigoler j'avais demandé à M. Rovelli si cette expérience avait été faite (je sais c'est le moucheron qui parle au roi des animaux) suite à une expérience décrite dans son livre Helgoland.

-A-t-on fait l’expérience des photons avec trois voire quatre chemins possibles ?
Ainsi que toutes les combinaisons possibles mains sur les deux chemins ect… ?
Je suppose que l’expérience a été faite avec des lasers et des miroirs semi réfléchissants ?

Bon il m'a gentiment répondu mais pas sur ce sujet. Il devait hélas être fatigué.

[ornithology]

dans l'expérience habituelle, ce sont les photons qui sont captés pres des fentes. pas les particules chargées. ca donne de l information sur le chemin qui réduit la visibilité des franges (google cette expression.
cette expérience a déja été faite avec des atomes instables.

[Archi3]

en gros je trouve que tu confirmes ma comparaison Daniel, ce que tu voudrais, c'est pouvoir gagner une médaille aux JO ou simplement même participer à des compétitions internationales, mais sans te fatiguer à t'entrainer, ou diriger un orchestre, mais sans apprendre la musique, juste après avoir écouté des concerts !!!

tu peux comprendre quand meme que ce sont des espoirs inaccessibles. Beaucoup ici n'ont pas de métier de chercheur mais ont fait l'effort d"étudier les bases mathématiques des théories et en parlent de manière tout à fait compétente. Ca n'a rien de sorcier mais ça demande un effort de pensée mathématique et rationnelle pour comprendre, et de ne pas se contenter "d'avis personnels".

Juste je voulais rebondir sur l'expérience concernant le comportement des electrons dans l'expériences à deux fentes et deux capteurs (un par fente) qui interagissent.

Dans la fente du bas ou de droite (selon le positionnement) il y a un capteur >>> donc les électrons ils vont vouloir passer en haut ou à gauche. Mais il y a aussi un capteur. Mais cela devient un dilemme. Qand il y a une fente avec un capteur actif ils ne passent pas par elle et passent directement sur l'autre fente. Là les deux voies sont "obstruées"

pas compris ce que tu veux dire. Si tes capteurs obstruent complètement les fentes bien sur rien ne passe, mais si ils n'ont qu'une certaine probabilité d'intercepter des photons bien sur que si ils peuvent "passer" par les fentes et même par plusieurs ! (on observe en général des franges atténuées ou partiellement brouillées).

Selon moi les interférences n'existeront pas. L'ondulatoire peut s'effacer devant la particule. Les électrons passent, malgré les capteurs, dans les deux fentes (sans interférences finales). Il est possible que soit la mécanique des champs qui prenne le relais.

typiquement le style qui peut paraitre énervant. Le résultat ne dépend pas de ton "avis" et de ta "vision des choses", mais de l'application de formules rigoureuses et connues (à condition d'avoir bien posé le problème ce qui n'est pas vraiment le cas pour moi ...)

Tiens si tu veux rigoler j'avais demandé à M. Rovelli si cette expérience avait été faite (je sais c'est le moucheron qui parle au roi des animaux) suite à une expérience décrite dans son livre Helgoland.

Bon il m'a gentiment répondu mais pas sur ce sujet. Il devait hélas être fatigué.

tu fais bien mieux, chaque fois que tu regardes quelque chose avec tes yeux, ton système cristallin-rétine fait l'équivalent d'un système de fentes d'interférences avec une infinité de chemins possibles, et l'image qui se forme sur ta rétine est le résultat de cette figure d'interférences entre cette infinité de chemins possibles ! incroyable non ?

[Daniel1958]

Merci pour ta réponse

J'ai employé un mauvais vocabulaire pour "obstrué", je voulais simplement dire que les deux fentes comportaient chacune un capteur actif. Donc si j'en juge par les expériences classiques à deux fentes, je ne sais pas ce qui peut se passer.

Comme je n'ai pas eu de réponse nette, je spécule. Mais je n'ai bien sur aucun élément factuel. Effectivement il faudrait monter expérience. Je n'imagine pas que les électrons restent bloqués ou diffractés devant des fentes ouvertes.

Sinon je confirme que les expériences à deux fentes ont bien été faites avec des électrons. Cela marche comme pour les photons. Mais le plus incroyable c'est que l'on envoie les photons un par un (à cadence rapide je suppose) et selon les cas ils formes des franches d'interférences.

Là c'est incroyable mais vrai

[Archi3]

Merci pour ta réponse

J'ai employé un mauvais vocabulaire pour "obstrué", je voulais simplement dire que les deux fentes comportaient chacune un capteur actif. i

qu'est ce que tu entends par capteur actif ?

la plupart des capteurs de photons les absorbent en les détectant, et ils disparaissent, donc il faut etre un peu plus subtil que ça si tu cherches à déceler la présence d'un photon sans le détruire (par exemple avec des paires corrélées).

Mais en gros tout ce qui te permet d'identifier la fente par laquelle le photon est passé détruit la figure d'interférence.

[Deedee81]

On peut faire mieux en matière de détection si on utilise des électrons dans l'expérience de Young (pas besoin des les absorber) mais de toute façon :

Mais en gros tout ce qui te permet d'identifier la fente par laquelle le photon est passé détruit la figure d'interférence.

+1 Je tente une formulation :
En gros je dirais : si le dispositif permet de savoir (**) par où passent les particules, même en principe (*), alors la figure d'interférence disparait.
(*) on peut "ignorer" volontairement le résultat où ne pas faire une mesure autre que sur ces particules (par exemple sur des photons qui seraient émis vers un autre détecteur). Mais on "pourrait" le faire, et cela suffit.
(**) par mesure directe, par mesure indirecte (par exemple utiliser des particules intriquées, analogue au "choix différé"), par mesure faible ou par mesure sans interaction.
Mesure faible : https://fr.wikipedia.org/wiki/Mesure_faible
Mesure sans interaction :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Contra...%A9_(physique) (pour le principe et l'explication)
https://arxiv.org/abs/quant-ph/0508102 (pour une analyse d'une expérience réelle beaucoup plus efficace d'ailleurs que l'expérience de pensée ci-dessus)

A noter que toutes ces expériences ont été menées sauf les mesures faibles ou sans interaction dans une expérience de Young, au moins à ma connaissance, vu la difficulté technique de faire ça.
Mais l'analyse avec le formalisme est plutôt facile et les validations du formalisme suffisantes pour faire confiance.
(même si on aime bien tout vérifier , le dernier "loopholes" de l'expérience EPR n'a été levé que récemment par exemple, par le groupe Zeilinger puis par d'autres équipes)

[Daniel1958]

Bonjour

Je maintiens se sont des electrons des fermions pour cette expérience et pas de bosons. Ils ne sont pas intriqués ni soumis à d'autres biais et ils sont adressés un par un dans les fentes. Le motif interference n'est "visible ou non" sur l'écran que lors de "l'arrêt des jets" electrons
Il en faut un nombre suffisant.
Bon je suppose que pour la lumière si elle passe dans les deux fentes avec deux capteurs actifs, elle éclaire l'écran sans interférence finale.

Juste pour dissiper un malentendu de compréhension de mon cerveau bayésien. C'est vrai il y a eu beaucoup d'informations. J'ai dû en oublier d'essentielles.

Je comprends que :

Pour la RR on soit obligé de faire des maths. Je dirai que la cause est surtout liée à l'invariance de la lumière. Mais en admettant certains concepts je dirai que l'on peut en avoir une image mentale non intuitive mais compréhensible et non abstraite.
Pour la RG on soit obligé de faire des maths. Mais en admettant certains concepts (expansion, constante cosmologique et métriques) je dirai que là aussi l'on peut en avoir une image mentale non intuitive mais compréhensible et non abstraite.
Pour la physique quantique là c'est fichu "on ne comprendrait pas" mais pas mal d'aspect pratique je pense aux semi-conducteurs. Mais je n'ai pas la notion d'onde de probabilités et surtout l'onde univers. Il me semble que les electrons ont bien une trajectoire mais qui peut être indéfinie. Et puis on peut lui "donner" une trajectoire, je pense au canon à électrons.

Pour moi l'incompréhension vient surtout au niveau de la physique des champs associée avec la RR. Vous me dites (du moins je le comprends ainsi) c'est des maths.

Ma question essentielle est la suivante : ce sont des maths car il y a trop de phénomènes à modéliser. Cette science comporte trop elements qui interagissent. De ce fait il est plus "facile" d'utiliser l'outil mathématique pour analyser toutes les variations et phénomênes en jeu.
Est-cela ou seulement des concepts mathématiques abstraits ????

[Deedee81]

Je maintiens se sont des electrons des fermions pour cette expérience et pas de bosons. Ils ne sont pas intriqués ni soumis à d'autres biais et ils sont adressés un par un dans les fentes. Le motif interference n'est "visible ou non" sur l'écran que lors de "l'arrêt des jets" electrons
Il en faut un nombre suffisant.

Non, non, si les électrons ne sont pas bloqués mais si tu sais par où ils passent, il n'y a pas non plus d'interférence. Juste "deux grosses bandes" en face des deux fentes.
Le fait se savoir suffit !!!! (évidemment, si on "sait" c'est qu'on a fait quelque chose, et Feynman pour dire que c'est ainsi utilise en bête argument de comptage)

Et fermions et bosons, ici, ma foi ça importe peu. C'est juste qu'il est difficile de mesurer la présence d'un photon sans le détruire (pour un électron c'est plus facile, merci à sa charge électrique).

EDIT ah oui, il y a un autre cas, celui des fréquences trop grande. C'est un exemple pris par Feynman. Dans ce cas même s'il y a interférences, on ne les voit pas, franges trop fines et trop serrées. C'est le cas d'objets macro comme des balles de fusil. Et l'enveloppe de l'amplitude de la figure d'interférence est.... identique à la figure sans interférence !!!!! La nature est vicieuse Bon, c'est pas le cas discuté ici mais je voulais être complet

Ma question essentielle est la suivante : ce sont des maths car il y a trop de phénomènes à modéliser. Cette science comporte trop elements qui interagissent. De ce fait il est plus "facile" d'utiliser l'outil mathématique pour analyser toutes les variations et phénomênes en jeu.
Est-cela ou seulement des concepts mathématiques abstraits ????

Non ou pas vraiment, c'est mathématique parce que :
- la physique est quantitative (on doit pouvoir calculer les résultats et même les résultats qualitatifs dépendent souvent de ces détails quantitatifs)
- la physique théorique est rigoureuse et le langage de la rigueur, de la précision, de la concision, c'est les maths. Au lieu de 1+2 on pourrait écrire un plus deux, mais t'imagine la lourdeur !!!! (suffit de voir les articles de résolution d'équations du second degré par les arabes de l'antiquité, ils faisaient comme ça : c'est presque imbuvable, pire que les maths).
- quand on parle de systèmes complexes (et la grande majorité des systèmes le sont) seules les maths permettent de faire des calculs quantitatifs et rigoureux (essaie de connaitre la courbe de répartition des vitesses ou leur moyenne dans un gaz quand tu as des milliards de milliards de molécules qui s'entrechoquent, et ce n'est même pas quantique : Maxwell et Boltzmann l'ont fait au 19e siècle, un beau succès de la théorie "atomique" de Dalton, rien à voir avec la physique quantique hein, juste "la matière est composée de petits trucs insécables")

Et à cause de :
- cette complexité
- le caractère hautement exotique (la physique quantique par exemple n'a vraiment que très peu de points communs avec la physique du quotidien)
Le vulgariser peut être extrêmement difficile.

Parfois il en faut relativement peu. Je t'avais déjà cité le spin :
- expliquer quelles sont les différentes valeurs du spin et des états de spin, c'est facile
- expliquer comment se comportent les spins, par exemple avec une expérience de Stern et Gerlach c'est facile
- mais expliquer pourquo les valeurs du spin sont 0, 1/2, 1, etc.... là franchement, je ne vois aucun moyen simple de vulgariser ça. Il faudrait vulgariser les "représentations de l'algèbre de groupe de rotation" et je ne sais pas du tout comment le faire

[Daniel1958]

D'accord

J'ai mis dans une phrase une chose et son contraire.
Je comprends pour les valeurs du Spin et pour les états des quarks cela doit être pareil.
On est obligé d'être abstrait

Je reprends ta phrase

Et à cause de :
- cette complexité
- le caractère hautement exotique (la physique quantique par exemple n'a vraiment que très peu de points communs avec la physique du quotidien)
Le vulgariser peut-être extrêmement difficile

Ce n'est pas de l'abstraction. On ne peut "résoudre" les phénomènes que par les maths. Comme la physique cinétique des gaz ne pouvait être résolue que par l'aspect statistique vu le nombre effrayant de conditions à calculer.

L'abstraction mathématique semble donc necessaire quand les solutions sont trop complexes ou dans les cas ou notre ignorance est reine.