Bonjour, je me posais une question, est-ce que toutes les propriétés d'objets macroscopiques peuvent-être expliquées par le comportement de ses constituants élémentaires, que ce soit pourquoi un miroir reflète une image, pourquoi un aimant possède ses propriétés magnétiques pourquoi un tissu réfléchit une certaine gamme de longueur d'onde et apparaît comme ayant tel ou tel couleur pourquoi un objet est plus inflammable qu'un autre etc… ?
Hmm Vaste question...
Le réponse est oui car, comment pourrait-il en être autrement*. Mais la transition microscopique vers macroscopique est compliquée et fait intervenir des concepts émergents qui n'existent pas au niveau microscopique...
Je pourrais donner des exemples de ce que je veux dire au cas par cas.
* il est évident que les propriétés optique d'un bout de verre doivent provenir des propriétés des atomes de silicium et d'oxygène qui le compose mais c'est loin d'être trivial...
Dernière modification par coussin ; 03/08/2022 à 14h00.
Des concepts émergeants qui n'existent pas au niveau macroscopique vous vouliez dire? Je pense entre autre aux concepts propre a la mécanique quantique tels que celui de superposition, pourriez vous expliquer l'origine quantique de la couleur ou le lien d'une étude qui en parle ?
Les concepts émergents que j'avais en tête sont
- bandes d'absorption ou d'émission (au lieu de raies discrètes atomiques)
- phonons et donc des effets liés à la température (concept inexistant pour des atomes uniques)
- états électroniques macroscopique tels que plasmons, polaritons, excitons (au lieu d’orbitales électroniques atomiques)
- rugosité d'une surface
etc...
Tous ces concepts font qu'un objet est de telle ou telle couleur ou s'il est réfléchissant ou pas... Mais tous ces concepts gardent une lointaine trace des atomes qui composent les objets macroscopiques.
Les concepts microscopiques tels que le principe de superposition généralement disparaissent au niveau macroscopique. Sauf cas très particuliers tels que supraconductivité, superfluidité, condensation de Bose-Einstein...
On peut encore ajouter d'autres propriétés :
- les polymères cristallins sont opaques, les mêmes polymères mais amorphes peuvent être transparent. Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Crista..._polym%C3%A8re
- pour l'état de surface, prenons le cas d'un monocristal de sel (NaCl) qui peut même être pratiquement transparent alors que le sel de cuisine est opaque. Source : https://www.le-comptoir-geologique.c...yclopedie.html
Tout est toujours plus complexe qu'on (que je) ne le pense de prime abord.
Salut,
En effet, le passage du microscopique au macroscopique est connu mais fort complexe. Ca fait intervenir des outils parfois très sophistiqués : mécanique quantique, physique statistique, etc..
Pour ce qui est des questions :
Oui, on sait tout ça. Même si certaines de ces questions (en fait toutesEnvoyé par Ikgn
) nécesiteraient de trèèèèès longues réponses pour être complet et précis.
Concernant la couleur c'est amusant, en fin d'étude secondaire, en chimie j'avais posé la question au prof. Il m'avait répondu "vous verrez cela à l'université. Frustrant sur le moment .... mais il avait raison :S; En particulier pour moi puisque j'ai fait polytechnique. Et la réponse se trouve dans la mécanique quantique et la physique des matériaux. Et divers trucs comme la théorie des bandes (citée par coussin), la chimie quantique (avec par exemple : pourquoi les colorants ont-ils presque toujours des cycles benzéniques : réponse grâce aux électrons délocalisés dont les énergie d'excitation sont dans le domaine visible) ou même l'électromagnétisme classique (les jolies couleurs des papillons sont en parties des conséquences d'interférences optiques dans la structure de ses ailes).
Bref questions courtes et simples mais réponses épaisses comme des botins. Mais ces botins sont bien connus.
Note qu'il y a des choses qu'on ne sait pas. Par exemple : pourquoi les supraconducteurs haute température sont-ils supraconducteurs ? (ils violent la théorie BCS). On a des pistes mais pas encore d'explication théorique complète. Voir :
https://en.wikipedia.org/wiki/List_o...ems_in_physics
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
