Fentes de Young

[leev]

Bonjour, j'ai une question au sujet des fentes de Young dont je ne trouve la reponse nul part..

Comment Thomas Young a t-il pu observer les ondes devenir particules ? avec quel instrument en 1801??

merci
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[JPL]

Tu confonds la mise en évidence des interférences par Young, qui confortait la théorie ondulatoire, et les interprétations post-Einstein, lequel a introduit la notion de photon (il parlait en fait de quanta de lumière) dans sa thèse, sans toutefois que ce soit lui qui ait créé le terme. En effet celui-ci a été introduit en 1926 par le chimiste Gilbert N. Lewis.

[leev]

merci, donc l'idée d'avoir pensé à observer la particule ne vient pas de Young?

[JPL]

Non, absolument pas. La notion de quantum d’énergie provient de l’étude théorique de l’effet photoélectrique par Einstein.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

Un peu de précision historique :

- Newton : théorie corpusculaire de la lumière (1670 / 1672). (avant cela y avait un peu de tout avec des théories de l'émission ou de la réception, toute sortes de trucs parfois plus philosophiques ou métaphysiques que physiques, pour Descartes la lumière était une 'action" transmise par l'éther)
- Young : 1801, mise en évidence indiscutable du caractère ondulatoire de la lumière (il ne fut pas le seul, Newton déjà avait note que les "anneaux de Newton" ne pouvaient s'expliquer que par des ondes, et il avait amendé sa théorie corpusculaire)
- Ajoutons ici le summum de la théorie ondulatoire : la théorie de Maxwell unifiant lumière, électricité et magnétisme. 1861 (issus des travaux de dizaines de physiciens dont Faraday)
- Planck : 1900 introduction des échanges de rayonnement par "paquets", pour expliquer le corps noir
(il faut aussi noter pleins d'autres choses : découverte des électrons, expériences de Rutherford, etc... etc...)
- Einstein : 1905 étude de l'effet photoélectrique (il a eut le Nobel pour ça) confirmant le résultat de Planck et montrant que ce n'est pas qu'une question d'échange, la lumière est formé de "paquets" (les photons)
- Bohr : 1913, première tentative de marier la mécanique classique et ces découvertes pour donner un modèle de l'atome
- Heisenberg : 1925 première vraie théorie quantique (dite matricielle) et 1927 : principe d'incertitude
- 1923 : la découverte de l'effet Compton confirme indubitablement ce caractère corpusculaire de la lumière
- Bohr : 1927, formalisation, fondements et première interprétation de la mécanique quantique avec le fameux principe de complémentarité "onde - particule" (devenu ensuite "cinématique - dynamique").

Depuis les choses ont fortement évolué (et c'est devenu beaucoup plus vaste et complexe). Surtout avec la théorie quantique des champs ainsi que de nombreuses interprétations de la mécanique quantique. Jusqu'à même en 2006 des expériences d'interférence de Young avec des électrons, un seul électron à la fois.

Mais ça donne les grandes lignes

[leev]

Bonjour et merci pour vos réponses.. donc pour moi la grande question est de savoir si une particule pourrait être "consciente"en vu de son changement d'etat apres observation

[Deedee81]

Salut,

Bonjour et merci pour vos réponses.. donc pour moi la grande question est de savoir si une particule pourrait être "consciente"en vu de son changement d'etat apres observation

Non. Ca n'a pas de sens présenté comme ça.

1) La notion de conscience est neurologique et n'a pas le moindre sens pour une particule. Même avec des guillemets.
2) La notion de particule est plus que délicate. Tout ce que tu peux dire c'est qu'un objet quantique (par exemple un électron ou un photon) est décrit par une fonction d'onde et subit des interactions
3) Et bien entendu après interaction avec les fentes, avec l'écran et avec l'observateur il y a un changement de l'état de l'objet mais pas de conscience là-dedans.

Quelques liens pour toi approfondir et mieux comprendre :
Pour le (2) ci-dessus :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Postul...ique_quantique
https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9canique_quantique
https://fr.wikipedia.org/wiki/Fonction_d%27onde

Pour le (1)
https://fr.wikipedia.org/wiki/Conscience_(biologie)

Pour le (3) si on veut savoir ce qui se passe dans l'expérience de Young, c'est de la physique classique, c'est pas si difficile, mais si tu abordes l'aspect quantique et si tu vas jusqu'à faire le lien avec l'observateur, là accroche-toi, c'est extrêmement vaste.
Young classique https://fr.wikipedia.org/wiki/Fentes_de_Young
aussi un peu quantique
Plus sur l'aspect quantique : https://scienceetonnante.com/2018/04...que-quantique/
https://www.futura-sciences.com/scie...sitrons-45208/
Et une introduction à la mécanique quantique "à la Feynman" utilisant Young comme présentation, c'est extrêmement abordable
https://akrajenbrink.weebly.com/uplo...quantique1.pdf

Et à l'autre bout de la chaîne :
https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A...ence_quantique
(sans compter bien d'autres choses liant le quantique au classique : limite classique, physique statistique, optique géométrique, interprétations de la MQ ....)
(j'ai des tas de références sur tout ça mais là tu as déjà de quoi faire, je ne vais pas te noyer)

Lit bien tout ça en détail, il y a beaucoup à voir pour commencer à comprendre !!!!! C'est toujours comme ça quand on pose une question sur le sommet de l'Everest en croyant être en plaine
Heureusement, c'est passionnant (et donc passer quelque jours à éplucher tout ça devrait te plaire)
Tu peux zapper les points plus matheux, mais ils ne sont souvent pas si difficile (en tout cas dans les liens ci-dessus, c'est pas comme le calcul des diagrammes de Feynman de l'effet Compton : GASP !)
Et si tu as des questions plus ciblées sur l'un ou l'autre aspect un peu difficile, n'hésite pas (ici ou une nouvelle discussion appropriée)

[leev]

'Et bien entendu après interaction avec les fentes, avec l'écran et avec l'observateur il y a un changement de l'état de l'objet'

donc on appel ça comment? le mot conscience a l'air de gener pourtant ça y ressemble un peu.

je vais regarder tout ça merci encore pour vos reponses

[Deedee81]

Salut,

'Et bien entendu après interaction avec les fentes, avec l'écran et avec l'observateur il y a un changement de l'état de l'objet'
donc on appel ça comment? le mot conscience a l'air de gener pourtant ça y ressemble un peu.

Ben non, la conscience a une définition bien précise qui n'a rien à voir avec ça. Ca ne ressemble pas du tout, en fait ça ne ressemble même pas un tout petit peu même de loin, même pas d'air de famille. Mais ça ne gêne pas non plus, quelle drôle d'idée tu te fais !!!!! D'ailleurs si ça gênait, t'aurais-je donné un lien sur la conscience ? Réfléchit un peu. Ca ne gêne pas, c'est juste que ça n'a rien à voir. Si je dis "le changement de l'état de l'objet" et "ça ressemble un peu à la culotte de Madona", ti ne vas pas dire "ah oui en effet". Ca n'a juste rien à voir. Y a rien de gênant à le dire.

Et donc quelques précisions de bon aloi.

Si je dis : "une balle en caoutchouc tombe, elle rebondit et donc il y a un changement d'état de la balle"..... pas de conscience là dedans. Les interactions impliquent que le système change, c'est tout.

Ensuite bien sûr lorsqu'un humain lit des résultats, forcément, il en prend conscience. Mais c'est vrai aussi d'un texte d'un livre que je lit ou quand j'entends le chien des voisins qui aboie" Ca n'a rien à voir avec le processus. Pas besoin d'un humain et de sa conscience pour avoir des interférences de Young, pas besoin de la conscience pour que la balle en caoutchouc rebondisse, pas besoin qu'un humain entende le bruit pour qu'un arbre qui s'écroule dans une forêt fasse du bruit (je crois que c'est Feynman qui le prenait comme exemple en disant que le lendemain on pourrait aller dans la forêt et voir qu'une feuille était tombée car ébranlée par le bruit et donc qu'il y avait bien eut du bruit), pas besoin qu'un humain regarde la Lune pour qu'elle soit là (là sur ce point Einstein avait raison dans sa célèbre dispute avec Bohr lors du congrès de Solvay et de la discussion sur la présentation de la "nouvelle théorie quantique" en 1927. A leur décharge Bohr aussi avait raison au niveau fondamental et ils n'auraient jamais pu trancher : théorie trop jeune, pas assez d'interprétations, pas encore de "théorème non go", la décohérence était inconnue et même pas soupçonnée. Il a fallu des années et des années pour explorer les conséquences, développer, expérimenter....).

Fais attention au sens des mots et n'essaie pas d'aller plus vite que le tram. La science est un vaste édifice, très vaste, avec de nombreux étages, et si on rate des marches.... on se casse la gueule