Ne parlez surtout pas de Théorie des champs à votre petite fille :)

[Christian Arnaud]

Amis de la Quantique, bonjour

Réunions de famille pendant les fêtes , discussion avec ma petite fille ,Pauline, en terminale à propos des niveaux d’énergie dans l’atome :

“Dis Papy, il est où le photon dans l’atome avant qu’il l’expulse ?”
“nulle part, il le fabrique comme tu fabriques un son quand tu parles”
“Ah...., ok, c’est bizarre quand même mais pas trop compliqué”
“rassures toi, si tu continues en sciences tu verras qu’en fait l’électron n’existe pas, le modèle que tu apprends maintenant est simplifié pour apprendre progressivement”
“Ah, bon, l’électron n’existe pas ? Mais pourtant ...”
“Oui, mais en fait il n’y a que du vide... et....des champs”
“Que du vide !! Là, Papy, tu dérailles !! Tu commences à perdre la carte !! Mamy, tu es sure que Papy va bien ?”
Et , évidemment, je n’ai pas pu rattraper le coup, et Pauline me regarde d’un drôle d’oeil depuis

D’où ma question :
Comment lui expliquer sans passer pour un gâteux ou un fada ? ou faut-il mieux attendre qu’elle découvre via l’enseignement universitaire ?
-----

[f6exb]

On dirait Ignotus et Curiosus dans "La radio ? mais c'est très simple".

[Gilgamesh]

Amis de la Quantique, bonjour

Réunions de famille pendant les fêtes , discussion avec ma petite fille ,Pauline, en terminale à propos des niveaux d’énergie dans l’atome :

“Dis Papy, il est où le photon dans l’atome avant qu’il l’expulse ?”
“nulle part, il le fabrique comme tu fabriques un son quand tu parles”
“Ah...., ok, c’est bizarre quand même mais pas trop compliqué”
“rassures toi, si tu continues en sciences tu verras qu’en fait l’électron n’existe pas, le modèle que tu apprends maintenant est simplifié pour apprendre progressivement”
“Ah, bon, l’électron n’existe pas ? Mais pourtant ...”
“Oui, mais en fait il n’y a que du vide... et....des champs”
“Que du vide !! Là, Papy, tu dérailles !! Tu commences à perdre la carte !! Mamy, tu es sure que Papy va bien ?”
Et , évidemment, je n’ai pas pu rattraper le coup, et Pauline me regarde d’un drôle d’oeil depuis

D’où ma question :
Comment lui expliquer sans passer pour un gâteux ou un fada ? ou faut-il mieux attendre qu’elle découvre via l’enseignement universitaire ?

Je pense plus juste de dire qu'il n'y a que des champs quantiques.

Dans son état d'énergie minimal, ça définit ce qu'on appelle le vide.
Ce champ a des niveaux d'énergies quantifiés, c'est à dire qu'il grimpe d'un niveau au suivant par unité discrète, et chaque niveau d'énergie définit ce qu'on appelle une particules de matière (et c'est vrai aussi pour la lumière, les neutrino, la matière noire, etc). La matière, c'est donc un état excité du vide.

[titijoy3]

dire que l'électron n'existe pas est faux et provocateur,

il est plus juste de dire qu'il n'est pas ce qu'on croit généralement, comme les autres particules d'ailleurs..

[A voir en vidéo sur Futura]

[La Limule]

@gilgamesh

Pourriez vous expliquer en quoi la notion de particule est problématique ?
Et quel problème est résolu par la notion de champ?

[albanxiii]

dire que l'électron n'existe pas est faux et provocateur,

Nous sommes d'accord. C'est un point de vue singulier, parmi tant d'autres possibles.

Ce fil montre en tout cas à quel point il est difficile de vulgariser certaines notions.

Je suis assez partisan de présenter des choses qui ne heurtent pas trop l'intuition, surtout des enfants, quand ils sont demandeurs d'explications. Quitte à préciser que c'est simplifié et que donner plus de détails ne ferait qu'embrouiller la compréhension.

Nous mêmes, on n'a pas attaqué notre apprentissage de la physique par le lagrangien du modèle standard. Il y a des étapes nécessaires, des bases à avoir, une certaine maturité intellectuelle et une familiarité avec les concepts, avant de s'intéresser aux manques d'une description simplifiée.

J'imagine que l'OP n'a pas forcément décrit les expériences qui permettent d'affirmer tout ce qu'il a affirmé à sa petite fille (et c'est tant mieux, si j'ose dire). Comment s'étonner qu'elle soit choquée ensuite... ce ne sont que des affirmations sans preuve pour elle.

Un truc qui pourrait intéresser, c'est justement la description d'expériences fondamentales et des résultats, sans parler de la théorie qui va derrière. Je pense que ça, c'est plus de nature à stimuler l'intérêt de non-scientifiques ou d'apprentis scientifiques.

[pm42]

Nous sommes d'accord. C'est un point de vue singulier, parmi tant d'autres possibles.

Ce fil montre en tout cas à quel point il est difficile de vulgariser certaines notions.

Je suis assez partisan de présenter des choses qui ne heurtent pas trop l'intuition, surtout des enfants, quand ils sont demandeurs d'explications. Quitte à préciser que c'est simplifié et que donner plus de détails ne ferait qu'embrouiller la compréhension.

Je trouve aussi. Il serait plus pertinent de dire qu'on peut tout modéliser en terme de champs et que l'électron est la différence de niveau d'énergie, bref de s'inspirer de la réponse de Gilgamesh.

Dire "il n'existe pas" est à la limite de la provocation. Dire "ce n'est pas l'image que tu t'en fais" serait nettement plus pertinent.

[Christian Arnaud]

dire que l'électron n'existe pas est faux et provocateur,

il est plus juste de dire qu'il n'est pas ce qu'on croit généralement, comme les autres particules d'ailleurs..

Oui, je suis d'accord ; c'était pour rester concis

[Christian Arnaud]

@gilgamesh

Pourriez vous expliquer en quoi la notion de particule est problématique ?
Et quel problème est résolu par la notion de champ?

c'est pas la notion de particule qui pose problème , c'est le nom et l'image de bille minuscule qui est attachée alors que la théorie des champs ne parle que d'excitation élémentaire.

[Christian Arnaud]

Nous sommes d'accord. C'est un point de vue singulier, parmi tant d'autres possibles.

Ce fil montre en tout cas à quel point il est difficile de vulgariser certaines notions.

Je suis assez partisan de présenter des choses qui ne heurtent pas trop l'intuition, surtout des enfants, quand ils sont demandeurs d'explications. Quitte à préciser que c'est simplifié et que donner plus de détails ne ferait qu'embrouiller la compréhension.

Nous mêmes, on n'a pas attaqué notre apprentissage de la physique par le lagrangien du modèle standard. Il y a des étapes nécessaires, des bases à avoir, une certaine maturité intellectuelle et une familiarité avec les concepts, avant de s'intéresser aux manques d'une description simplifiée.

J'imagine que l'OP n'a pas forcément décrit les expériences qui permettent d'affirmer tout ce qu'il a affirmé à sa petite fille (et c'est tant mieux, si j'ose dire). Comment s'étonner qu'elle soit choquée ensuite... ce ne sont que des affirmations sans preuve pour elle.

Un truc qui pourrait intéresser, c'est justement la description d'expériences fondamentales et des résultats, sans parler de la théorie qui va derrière. Je pense que ça, c'est plus de nature à stimuler l'intérêt de non-scientifiques ou d'apprentis scientifiques.

Oui, ça aurait été mieux adapté si j'avais été son professeur ; mais là c'était une conversation rapide et spontanée et je n'ai réfléchi à tout ça et mal m'en a pris

[pm42]

c'est pas la notion de particule qui pose problème , c'est le nom et l'image de bille minuscule qui est attachée alors que la théorie des champs ne parle que d'excitation élémentaire.

Mais pourtant on a fait pas mal de choses basées sur cette modélisation. Elle n'est donc pas ridicule.
À la louche, je dirais même qu'on doit pouvoir fabriquer une centrale ou une bombe nucléaire avec.

[Christian Arnaud]

Je trouve aussi. Il serait plus pertinent de dire qu'on peut tout modéliser en terme de champs et que l'électron est la différence de niveau d'énergie, bref de s'inspirer de la réponse de Gilgamesh.

Dire "il n'existe pas" est à la limite de la provocation. Dire "ce n'est pas l'image que tu t'en fais" serait nettement plus pertinent.

Oui, aussi

[Christian Arnaud]

Mais pourtant on a fait pas mal de choses basées sur cette modélisation. Elle n'est donc pas ridicule.
À la louche, je dirais même qu'on doit pouvoir fabriquer une centrale ou une bombe nucléaire avec.

Oui, le modèle de Bohr est une excellente étape nécessaire

[Christian Arnaud]

Bon, j'ai tout ce qu'il faut pour regagner la confiance de Pauline Merci à tous les participants.
On peut fermer le sujet

[Liet Kynes]

Bof pour une fois que cela m'intéresse, les images qui m'ont été données au lycée, sur ce qui "existe", on fait que je me suis totalement désintéressé de la physique dans ma vie d'adulte.
Ne faudrait-il pas justement développer l'idée que les mots utilisés pour désigner les acteurs des relations en physique n'ont juste qu'une utilité pratique ?

[Sethy]

Bof pour une fois que cela m'intéresse

Je suis d'accord (si cela concerne bien la demande de fermeture du post). J'estime en effet qu'une fois la question initiale posée, la discussion n'appartient plus à l'O.P. mais à la communauté. En tout cas, c'est le sens original de mes contributions qui s'adressent à tous, O.P. y compris bien sûr.

Si fermeture il y a pour des raisons de modération, c'est une chose mais dans tous les autres cas, les discussions devraient rester ouvertes.

Je vais même plus loin car je remarque que ce sont souvent les mêmes qui demandent ces fermetures et je n'hésite pas à l'écrire : cela me dérange.

[Gilgamesh]

@gilgamesh

Pourriez vous expliquer en quoi la notion de particule est problématique ?
Et quel problème est résolu par la notion de champ?

Je pense que pour expliquer l'ontologie du monde, telle que nous la livre la théorie quantique des champs, il vaut mieux partir du champ, en tant qu'objet fondamental unique, plutôt que de décrire le réel comme formé de particules qui se propagent dans le vide.

Le concept de champ implique que c'est un objet qui remplit tout l'espace, donc qu'en ce sens, le vide n'est pas rien. Le vide se définit par l'état du champ dans son état d'énergie minimale. Et la particule est décrite comme un niveau quantifié d'excitation du champ. On explique donc à la fois le vide et la matière à l'aide du même objet et on peut donc dire que cette notion de champ quantique capture l'ensemble de la réalité du monde physique.

[Christian Arnaud]

Je suis d'accord (si cela concerne bien la demande de fermeture du post). J'estime en effet qu'une fois la question initiale posée, la discussion n'appartient plus à l'O.P. mais à la communauté. En tout cas, c'est le sens original de mes contributions qui s'adressent à tous, O.P. y compris bien sûr.

Si fermeture il y a pour des raisons de modération, c'est une chose mais dans tous les autres cas, les discussions devraient rester ouvertes.

Je vais même plus loin car je remarque que ce sont souvent les mêmes qui demandent ces fermetures et je n'hésite pas à l'écrire : cela me dérange.

C'est comme en quantique , il y a un opérateur de création et un opérateur annihilation (ou en math, une parenthèse ouvrante et une parenthèse fermante ). Comme j'ai ouvert le sujet, il est logique et respectueux envers les gestionnaires du forum d'indiquer qu'on a eu ses réponses et que le sujet peut être clos Maintenant, si vous voulez poursuivre, il n'y a pas de problèmes, .... bavardez, ou ouvrez une nouvelle discussion connexe

[Liet Kynes]

Je pense que pour expliquer l'ontologie du monde, telle que nous la livre la théorie quantique des champs, il vaut mieux partir du champ, en tant qu'objet fondamental unique, plutôt que de décrire le réel comme formé de particules qui se propagent dans le vide.

Cette notion d'objet fondamental unique est assez troublante mais intuitivement compréhensible même aux néophytes comme moi.

[La Limule]

Je me damande si l'inconvénient avec les particules c'est qu'il y a une symétrie position <---> impulsion grace a la transformation de
Fourier. Et que les particules qui se déplacant dans le vide et qui décohèrent pour donner classiquement leur position penchent trop du seul coté de la
symétrie?