Fréquence électromagnétique minimum

[Deedee81]

1.85 m de rayon. C'est pas excessif

;rire:

Archi3, merci de ces précisions/corrections.
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[Archi3]

c'est vrai que la transition hyper fine pour un état de Rydberg doit être très très basse, l'interaction spin-spin décroissant en 1/r^3 .... à noter que pour un état de Rydberg, on n'est pas loin d'un état "classique" donc en gros la fréquence de la radiation est proche de la fréquence de rotation classique (en imaginant l'électron "en orbite" autour du noyau à cette distance). Pour l'interaction spin spin ce serait la fréquence de précession d'un moment magnétique dans le champ magnétique de l'autre particule.

[stefjm]

1.85 m de rayon. C'est pas excessif

Comparé au 10^26 mètres de l'atome d'univers observable, c'est même plutôt petit.

[Deedee81]

Comparé au 10^26 mètres de l'atome d'univers observable, c'est même plutôt petit.

Oui mais que la situation atome de Rydberg ait un sens, il vaut mieux qu'il n'y a pas d'autres atomes au même endroit. 1,85 m c'est un sacré vide. Bien que dans l'espace, ça se rencontre.
Ca doit même est testable en laboratoire (on sait obtenir des vides suffisamment poussés, faut un ultravide)

Testable mais..... mesurable, faut voir. D'une part pour n très grand, le changement de niveaux successifs se fait rapidement et on a un rayonnement quasi continu. Détecter des photons de 1 Hz, galère !!!!
(même avec un détecteur CCD faut pas rêver)

[Archi3]

Oui mais que la situation atome de Rydberg ait un sens, il vaut mieux qu'il n'y a pas d'autres atomes au même endroit. 1,85 m c'est un sacré vide. Bien que dans l'espace, ça se rencontre.

on est très très loin de ces vides en laboratoire ... les ordres de grandeurs sont

espace intergalactique : 10 à 100 at/m³
milieu interstellaire 100 000 at/m³
nuages interstellaires denses 1 million à 1 milliard at/m³
"ultra-vide" dans le LHC (10^-11 mbar) : 100 milliards at/m³

donc même dans le vide intergalactique, on a une distance inter atomique inférieure à 1m, et dans les meilleurs vides sur Terre, elle est d'environ 0,1 mm ...

[Deedee81]

Ah pardon, j'ai fait la bêtise de regarder les libres parcours moyen mais de fait.... c'est insuffisant.

[Archi3]

ah oui c'est pas pareil, le libre parcours moyen, c'est 1/(nS) où S est la section efficace, et la distance moyenne entre particules , c'est 1/n^1/3 ...

[Deedee81]

ah oui c'est pas pareil, le libre parcours moyen, c'est 1/(nS) où S est la section efficace, et la distance moyenne entre particules , c'est 1/n^1/3 ...

hé oui..... j'aurais dû réfléchir

[MissJenny]

espace intergalactique : 10 à 100 at/m³

tiens toi qui aimes les calculs de coin d'enveloppe, qu'est-ce qui a le plus de masse : les étoiles ou le "vide" entre les étoiles?

[Deedee81]

tiens toi qui aimes les calculs de coin d'enveloppe, qu'est-ce qui a le plus de masse : les étoiles ou le "vide" entre les étoiles?

Matière noire non incluse évidemment

[Archi3]

tiens toi qui aimes les calculs de coin d'enveloppe, qu'est-ce qui a le plus de masse : les étoiles ou le "vide" entre les étoiles?

il y aurait environ deux fois plus de masse dans l'espace intergalactique que dans les galaxies ....

[coussin]

Pour les expériences, on sait manipuler des atomes de Rydberg ayant n de l'ordre de 100. Au delà, les atomes deviennent très instables vis à vis du moindre champ électrique qui traîne et s’ionisent.

[Deedee81]

Pour les expériences, on sait manipuler des atomes de Rydberg ayant n de l'ordre de 100. Au delà, les atomes deviennent très instables vis à vis du moindre champ électrique qui traîne et s’ionisent.

Ah oui, évidemment, leur énergie de liaison est extrêmement faible et c'est peu de le dire. Bien vu.

[Archi3]

oui on peut le voir sur un diagramme d'énergie potentielle. Le potentiel colombien est en -1/r donc tend asymptotiquement vers zéro. Si on rajoute un champ constant, ça correspond à un potentiel en - E.z donc linéaire. En superposant les deux, on voit que le potentiel colombien modifié se connecte à une pente négative d'un coté (du cote des potentiels positifs) et donc a une barrière de potentiel à l'ionisation, mais devient métastable. Il n'y a plus d'état lié puisqu'il y a des points où le potentiel est supérieur au potentiel d'ionisation. pour les états de petits n, ils sont quand même métastables de très grande durée de vie car la barrière est large, mais pour les atomes de Rydberg, ils peuvent devenir à courte durée de vie par effet tunnel ou même complètement instables si leur énergie est supérieure au sommet de la barrière. Toute perturbation électrique va les ioniser.

[sylbio21]

Oui mais ça ne sera pas une onde sinusoïdale, plutôt un paquet d'ondes

Si il n'y a qu'un photon émis ce ne peut être qu'une onde sinusoïdale, non?

quand on se met à réfléchir sur des états à "un photon" , on parle en fait d'expériences où on a affaire à des probabilités de détection, pas des ondes ou des particules réelles. Par exemple un état pur à un photon de fréquence fixée a une durée infinie dans le temps, donc c'est évidemment non physique.

Effectivement, dans ce contexte je comprends mieux que ma question sur des fragments d'onde n'a pas de sens.
Les physiciens travaillent sur des concepts mathématiques qui me dépassent car je suis trop matérialiste.

[Deedee81]

Salut,

Désolé je n'avais pas vu ton message.

Si il n'y a qu'un photon émis ce ne peut être qu'une onde sinusoïdale, non?

Non. Habituellement on classe les états de base des photons par états de fréquence précise (et donc onde sinusoïdale).
Mais c'est un choix (même pas physique, juste pratique, une onde sinusoïdale étant éternelle et d'énergie totale infinie ce n'est pas réaliste).
Le photon peut être dans toutes sorte d'états y compris un court paquet d'ondes.

Si tu connais la mécanique quantique, c'est le choix d'une base vectorielle d'un espace de Hilbert, les superpositions d'états et tout ça (et les liens à travers la transformée de Fourier).

Les physiciens travaillent sur des concepts mathématiques qui me dépassent car je suis trop matérialiste.

Ce n'est pas vraiment lié. Les maths en physique c'est juste pour décrire rigoureusement les choses, ce n'est qu'un langage pour "parler de la physique".

Si tu fais des mesures dans une expérience (rien de plus matérialiste). Supposons que tu obtiens des résultat avec deux grandeurs Plic et Ploc.
Tu fais un graphique de Plic et Ploc et tu vois une série de points qui sont à peu près alignés. Est-ce que tu dois considérer que tes points sont le long d'une droite ?
Impossible à dire sans un peu d'analyse : faire une régression linéaire pour avoir cette droite, calculer l'écart type, comparer aux précisions de tes instruments etc....
(même en micro-économie on fait ce genre de chose, ce n'est pas spécifique de la physique et rien de plus matérialiste que les gros sous )

Les maths sont incontournables même dans les trucs les plus simples et les plus "terre à terre, pragmatique" de la physique. C'est juste une question de rigueur.
Et donc.... rien à voir avec la matérialisme

Et la physique bénéficiant de siècles de développement et de technologie, est devenus extrêmement élaborée.... et donc son langage aussi !

[sylbio21]

Bonjour,
je n'ai pas un bon niveau en math (terminale + module de stat en maitrise).
Je m'intéresse à la physique et je lis ce que je peux comprendre.
Bien sur qu'il faut des maths pour décrire les phénomènes physiques, mais quand les équations conduisent à des conclusions un peu délirantes à mon avis (comme des particules ayant 2 états différents simultanément), il faut sans doute mieux avouer que l'on a rien compris plutôt que de considérer que c'est la réalité

[coussin]

Il ne faut pas non plus se laisser impressionner par le jargon des physiciens, qui aiment parfois laisser planer une aura de mystère sur leur profession pour convaincre les novices qu'ils font des trucs compliqués...
Je jette un dé dans une boîte et la ferme avant de regarder le résultat du dé. Si je vous demande sur quelle face a atterri le dé, vous me répondrez que vous ne savez pas et vous aurez raison. Un physicien dirait que le dé est dans une superposition d'état, qu'il a atterri sur toutes faces en même temps...
J'ouvre la boîte et je vous redemande sur quelle face a atterri le dé. Bien évidemment, vous répondez ce que vous voyez. Un physicien dirait que le dé a subit une réduction de sa fonction d'onde lors de l'ouverture de la boîte...

[Archi3]

euh... on t'a vu plus inspiré coussin

[Deedee81]

Salut,

Il ne faut pas non plus se laisser impressionner par le jargon des physiciens, qui aiment parfois laisser planer une aura de mystère sur leur profession pour convaincre les novices qu'ils font des trucs compliqués...

Ne fait pas de procès d'intention. C'est souvent involontaire
Il y a aussi la passion, qui pousse parfois (souvent) à aller bien au-delà de ce qu'exige la question.

Je jette un dé dans une boîte et la ferme avant de regarder le résultat du dé. Si je vous demande sur quelle face a atterri le dé, vous me répondrez que vous ne savez pas et vous aurez raison. Un physicien dirait que le dé est dans une superposition d'état, qu'il a atterri sur toutes faces en même temps...
J'ouvre la boîte et je vous redemande sur quelle face a atterri le dé. Bien évidemment, vous répondez ce que vous voyez. Un physicien dirait que le dé a subit une réduction de sa fonction d'onde lors de l'ouverture de la boîte...

Schrödinger sort de ce corps

Non, on ne dirait pas ça. Le dé avant d'être mis dans la boite a un comportement classique (réduit, décohéré, tout ça) et le reste. En MQ on distingue les incertitudes classiques des incertitudes quantiques qui n'ont pas du tout le même comportement. Les deux se retrouvent dans la matrice densité. Et pour le coup la matrice est diagonale du début à la fin (que de l'incertitude classique) et faut vraiment chercher les complications pour sortir la grosse artillerie quantique.

Hé bien voilà j'ai un peu jargoné mais pour le coup j'avais pas trop le choix. Il y a aussi le réflexe d'employer des terminologies utiles. Dans le sens qu'on peut être amené à devoir invoquer un concept trucmuche et on se rend compte que cela nécessite un énorme background ou des explications trop longues pour un simple forum. J'emploie donc le mot qui non seulement est un mot juste dans le langage des physiciens mais permet de faire facilement quelques recherches par soi-même. Par exemple "décohérence" avec parfois un cht'tit lien au cas où comme : https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A...ence_quantique
Ce n'est pas du tout le souhait de garder du mystère, c'est juste que beaucoup de sujet nécessitent parfois d'énormes connaissances préalables, la physique est une pyramide, on n'aborde pas l'électrodynamique quantique sans voir d'abord l'électrodynamique classique !!!! Faut bien faire avec.

Bon, maintenant si ton dé est un électron, ça change tout évidemment :S

[sylbio21]

Bonjour,
j’aime bien interprétation de Coussin.
Y a t-il des expériences qui prouvent de manière indubitable et sans échappatoire possible qu’il n’en est pas de même pour une particule?

[Archi3]

Bonjour,
j’aime bien interprétation de Coussin.
Y a t-il des expériences qui prouvent de manière indubitable et sans échappatoire possible qu’il n’en est pas de même pour une particule?

oui, les expériences d'Aspect en particulier, qui montrent qu'on ne peut pas interpréter l'incertitude quantique par des "variables cachées" (ou au moins pas naturellement sans faire des hypothèses peu naturelles). C'est à dire qu'on ne peut pas penser que les particules ont des propriétés bien définies (position, vitesse, spin...) qu'on ne ferait que "découvrir" par une mesure, l'incertitude est "radicale".

J'ajouterais que la motivation pour expliquer la Mécanique Quantique par des variables cachées, comme celle de vouloir à tout prix retrouver la simultanéité absolue en relativité restreinte, n'obéit à aucune nécessité explicative (ça n'apporte aucun progrès dans les prédictions, on ne fait que tenter de retrouver les mêmes résultats que la théorie standard), et n'a comme origine que la résistance psychologique à accepter des choses qui ne sont pas compatibles avec l'intuition de tous les jours. C'est à dire au fond les mêmes motivations que les terraplatistes par exemple

[coussin]

Les expériences d’Aspect sur les inégalités de Bell sont une autre histoire. Elles font référence à des corrélations entres différentes mesures. Et elles veulent tout simplement dire que dans certaines conditions ces corrélations sont plus fortes que des corrélations dites classiques. C'est tout, c'est simple. Pas la peine de parler de localité, variables cachées ou je ne sais quoi. C'est exactement ce que je disais plus haut : cette tendance à vouloir compliquer et mystifier...
À noter que des coefficients de corrélation, on peut en définir à foison. En particulier, on peut définir des coefficients de corrélation dits classique qui sont supérieurs aux corrélations quantiques...

[stefjm]

Pour les expériences, on sait manipuler des atomes de Rydberg ayant n de l'ordre de 100. Au delà, les atomes deviennent très instables vis à vis du moindre champ électrique qui traîne et s’ionisent.

Un rapport avec 137 vu comme un nombre quantique?

[sylbio21]

Dans l’expérience d’Aspet, qu’est ce qui prouve que les états ne sont pas déterminés dès le début (à la séparation des photons intriqués)?

La solution simple peut être invraisemblable (création de l’univers par un dieu) et la solution très compliquée (la physique) plus satisfaisante intellectuellement

[Deedee81]

Salut,

Un rapport avec 137 vu comme un nombre quantique?

Faut regarder la valeur (formule de Bohr, c'est suffisant) de l'énergie pour n = 100. Mais je doute que ce soit directement lié à cette constante. Amha le 100 est juste une limite de stabilité pratique. Faut une "pichenette" pour ioniser l'atome.

Dans l’expérience d’Aspet, qu’est ce qui prouve que les états ne sont pas déterminés dès le début (à la séparation des photons intriqués)?

Le théorème de Bell. Si c'est prédéterminé, alors il y a une corrélation maximale qui est violée par la mécanique quantique et l'expérience d'Aspect (et des expériences encore plus sûres récentes, notamment réalisées par le groupe Zeilinger et par les Chinois, à la pointe dans ce domaine).
https://fr.wikipedia.org/wiki/In%C3%...C3%A9s_de_Bell

(Aspect fut le premier à faire des mesures telles qu'aucun signal se déplaçant à la vitesse de la lumière ne pouvait influencer l'autre mesure, restait un "loophole", un trou, dû aux "photons ratés", c'est là que les expériences récentes ont donné des résultats : on a une efficacité à plus de 99% maintenant, donc un photon perdu ou absorbé avant sa mesure)

On ne trouve pas facilement la démonstration originale, ce que je trouve bien dommage : elle est d'une simplicité et d'une élégance désarmante (même si je comprend qu'on donne souvent des démonstrations "plus simples", car même si elle est simple elle fait quand même appel à l'intégration et la théorie de la mesure en math).

[Deedee81]

Ah oui, sur ta remarque sur la "solution invraisemblable" cela s'appelle si je ne me trompe le "super déterminisme". Et de fait c'est irréfutable dans le sens ou aucune expérience au monde ne peut ni le prouver, ni le réfuter. Ce n'est donc pas scientifique au sens habituel et de plus, si on ne sait rien en faire du tout, je ne trouve pas ça "intellectuellement satisfaisant". Au contraire !

EDIT je confirme : https://fr.wikipedia.org/wiki/Superd%C3%A9terminisme

[sylbio21]

J’ai l’impression qu’il y a d’autres échappatoires ou critiques de l’expérience qui ne rendent pas la conclusion indubitable sans avoir recours au super-déterminisme qui me semble s’apparenter au mysticisme.

[Deedee81]

J’ai l’impression qu’il y a d’autres échappatoires ou critiques de l’expérience qui ne rendent pas la conclusion indubitable sans avoir recours au super-déterminisme qui me semble s’apparenter au mysticisme.

Tout à fait pour le superdéterminisme.

Pour les autres échappatoires il y a deux choses :
- les photons ratés, mais là le problème a été résolu depuis
- la possibilité d'une interaction non locale (violant la relativité), tu en as un exemple avec la théorie de Bohm : là le résultat est prédéterminé mais les effets sont non locaux

A ma connaissance il n'y a rien d'autre. La démonstration de Bell est d'ailleurs extrêmement générale, il n'y a que très peu d'hypothèses. Si tu penses à autre chose, n'hésite pas.

Il y a aussi des égalités (pas des inégalités) plus fortes dont j'ai oublié le nom, testées il n'y a pas longtemps.
Pour le test sans le "loophole" j'ai retrouvé la publication : https://iopscience.iop.org/article/1.../5/053030/meta

[sylbio21]

La théorie de Bohm, que je connaissais, est beaucoup plus vraisemblable, il faudrait juste l’améliorer.