Mécanique quantique
Réponses
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une histoire de taille de grain ....
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Bonjour.
On n'a pas "besoin", c'est nécessaire. Elle est quantifiée.
Lis un ouvrage sur l'histoire de la mécanique de Planck à Dirac, pour l'essentiel.Cordialement -
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Je ne parle pas d'un ouvrage particulier, prends celui que tu veux. Il y en a des centaines !! L'histoire des origines de la mécanique quantique est l'une des plus documentée, y compris par ses concepteurs.
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merci ... c'est genial
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Quand la petite particule est coincée par l'énergie ou (les conditions aux limites de) la géométrie, sa fonction d'onde a tendance à se quantifier.
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Area 51En mécanique quantique il n'y a pas réellement de particule coincée par de l'énergie, car en mécanique quantique il est question de dualité onde-corpuscule qui représente les deux formes d'interprétations détectées dues à l'expérience des doubles fentes exprimant le comportement réel de la matière. Il y a cependant le mur du potentiel de la Particule dans une boîte — (wikipedia.org) d'où ce modèle consiste à en déduire la quantification de l'énergie de l'onde-corpuscule. En effet et pour le cas de l'onde, la quantification a tendance à varier selon le déroulement de la géométrie de l'équation de Schrödinger. C'est ce dont vous vouliez parler ? Dans un deuxième temps et en relativité, la masse (soit la particule) est aussi exprimée et par l'équivalence de masse-énergie à travers le rapport de E=mc², où la particule et l'énergie se confondent.La quantification de la matière au niveau microscopique a donné justement naissance à la physique ou mécanique quantique. On pourrait dire qu'étymologiquement le mot de "quantité" dérive en mot "quantique" pour y représenter cette nouvelle branche de la physique. C'est la physique des quantités. On en déduit qu'en physique la quantification implique le déterminisme de par justement sa quantité définie.Dans un autre volet et en mécanique quantique il y a aussi les pièges à ions.[Inutile de reproduire le message précédent. AD]Kartazion, master of the Matrix
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yassinelha a dit : https://les-mathematiques.net/vanilla/index.php?p=/discussion/2333632/mecanique-quantique[Inutile de recopier le message initial. Un lien suffit. AD]
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Alain24 a dit :Quant à l'équation de Schrödinger qui manipule des quantités continues, je n'ai toujours pas compris à quoi elle sert et j'attends des physiciens qu'ils me l'expliquent!
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Math CossLà je comprends mieux, mais un espace propre (un espace vectoriel de fonctions) et une valeur propre (une fonction d'espace et de temps donc) de l'équation de Schrödinger) je m'en fais une idée mathématique : mais là dedans où est la matérialité des grains ? (où est la particule ?) Car je ne vois là que des ondes![Inutile de reproduire le message précédent. AD]
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Tiens si cela t'intéresse : l'article dans lequel Planck explique son "astuce de calcul" pour trouver la loi de rayonnement.
http://fizika.unios.hr/~ilukacevic/dokumenti/materijali_za_studente/qm1/Planck_1901.pdf
---> I believe in Chuu-supremacy : https://www.youtube.com/watch?v=BVVfMFS3mgc <--- -
Alain24 : "mais là dedans où est la matérialité des grains ? (où est la particule ?)"Pourquoi veux-tu qu'il y ait des "grains", que les particules soient matérielles ?Lire la physique quantique avec l'état d'esprit newtonien du dix-neuvième siècle, ou en croyant que les vulgarisateurs journalistiques font de la science, n'est pas la meilleure façon d'aborder le problème. Sans compter que même la physique newtonienne utilise des notions non concrètes (forces, action à distance, temps absolu, ...).Allez, je te révèle un secret : l'équation de Schrödinger ne parle pas du mouvement de la particule. Seulement de "probabilité" de présence. Mais l'hamiltonien de la mécanique classique non plus !!
Cordialement. -
Bonsoir....
dans l'etude du comportement ou bien de l'etat d'une particule(probabilite de presence),quand on peut considerer cette particule comme une onde ?et quand on peut la considerer comme un corps??
Cordialement! -
Cette question n’a pas de sens, si on fait de la physique il faut oublier les vulgarisateur. L’état de la particule c’est simplement la probabilité de se trouver dans un état à $\mathrm{d} x $ près.
---> I believe in Chuu-supremacy : https://www.youtube.com/watch?v=BVVfMFS3mgc <--- -
En MQ, la particule se comporte comme une onde et l'onde comme une particule. Les photons suivent les lois de Maxwell.
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C'est comme quand tu vas chez le médecin. Quand tu lui demandes si tu as des chances de t'en sortir, il te répond par un pourcentage. Bien sûr la réponse ne te satisfait pas, mais c'est comme ça, il ne peut rien dire de plus ...
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Bonjour
Qui se pose la bonne question en physique ne l'a jamais entendu de la bouche de personne et la réponse ne sortira jamais de sa bouche
C'est une question de vie et de mort et pas du tout pour le plaisir de savoir
Celui qui en fait une affaire de vie ou de mort c'est celui-là qui trouve toujours la réponse à ses questions et il n'en fait profiter personne car ça ne regarde que lui et lui seul
Tout au plus il donne des pistes de réflexion et si cela ne profite à personne tant pis (il ne fait que passer car il est toujours pressé)
La puissance organisatrice du hasard - Micmaths - YouTube
La physique concerne chacun d'entre nous car c'est un système judiciaire qui la gouverne et les sentences sont toujours prononcées de façon personnelles -
BonjourVoici la bonne réponseDans un repère donné, on définit le système physique en question.
On calcule sa longueur d’onde par la relation $\lambda=h/p$, avec $p$ le module de la quantité de mouvement.
Si $\lambda$ est grand par rapport aux autres longueurs du problème, le système se comporte comme une onde.
Si $\lambda$ est petit par rapport aux autres longueurs du problème, le système se comporte comme une particule.Les physiciens font ce calcul pour valider la théorie à utiliser selon le problème posé.Application numérique :
1. Un photon passe à travers une fente.
2. Un homme passe une porte.Dans quels cas peut-on s’attendre à observer une diffraction ? Justifier. -
Avec l'hypothèse de de Broglie $\lambda = \dfrac{h}{p}$ correcte, ça se passera mieux.
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Il est intéressant de noter que le début du 20ème siècle met à mal des siècles de tyrannie newtonienne, en réhabilitant les idées de Huygens, Liebniz, Mach, etc. En fait si, l'équation de Schrödinger est une équation d'évolution. Mais elle porte sur une quantité dont le carré du module est usuellement interprété comme une probabilité.
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Je ne suis pas physicien (pas plus que mathématicien, pas plus que philosophe , pas plus que etc...) mais il me semble utile ici de rappeler (en gros) ce que nous disait Platon dans "république" (de mémoire livre V?)
Quand quelque chose peut être vu de façon à ce que le principe de non contradiction s'interpose (par exemple une bille n'est pas une onde et une onde n'est pas une bille) alors à tout les coups on est certain que ce n'est ni de cette façon qu'il faut le voir, ni de l'autre et le principe de non contradiction nous place à la frontière de l'être (et lui mieux vaut éviter de le violer : sa puissance est terrifiante)
Quand c'est comme ça on va au lit et on réfléchit (et même si le patron nous téléphone pour qu'on puisse gagner sa croute)
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Le souci de Platon, c'est qu'il n'a jamais lu des lectures (1) pas sérieuses comme Descartes, Shakespeare, Kant, Schopenhauer, etc (2) nettement plus sérieuses comme Hamilton, Maxwell, Einstein, Dirac, etc (3) plus divertissantes comme Playboy, etc (4) et qu'il n'avait pas accès à YouTube, etc. Evidemment, ça n'aide pas à se forger un esprit "raisonnablement acceptable".
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C'est sûr que c'est pertinent de citer un mec qui a vécu il y a 2500 ans pour parler d'une théorie scientifique qui date d'un siècle à peine.
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je ne suis pas là pour défendre Platon
Je dis juste ce qu'il a dit il y a 2500 ans
Quand on viole le principe de non contradiction, je ne m'interpose pas car je n'ai pas de temps à perdre à polémiquer
J'ai juste rappelé la remarque d'un ancien qui n'a jamais fait de physique quantique mais n'en était pas moins pertinent de mon propre avis
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Il y a absolument aucune contradiction, les électrons (par exemple) ont des propriétés analogues aux ondes et des propriétés analogues aux particules (au sens macroscopique) selon la situation et donc ? Je ne comprends même pas ce que vient faire ici ta citation.
Le problème est qu'on essaye de coller une vision macroscopique sur des objets quantiques. -
... et donc un électron n'est ni une onde ni une bille (c'est tout ce que nous dit Platon quand on applique sa sagesse)
Bon je quitte ce sujet : je ne vais pas polémiquer
Bonne soirée (j'ai mes maths à bosser)
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Personne de sérieux ne prétend qu'un électron est une onde et/ou une particule.
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alors on est d'accord
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On sait que la condition qu'il faut satisfaire pour avoir la diffraction est que $\lambda\geq a$, avec $a$ la dimension de la fente... donc $((p a)/h)<1$
c'est ça la condition pour le comportement ondulatoire dans la diffraction... Je pense !!
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Le paquet d'onde ou la particule est partout à la fois dans de multiples états, même superposés. Alors que seule l'observation détermine sa localité par une forte probabilité de présence suivit de la réduction d'états fix et non superposé. Albert Einstein disait en cela et en rapport du phénomène dû à l'observation du comportement de la matière que: "J'aime penser que la lune est là même si je ne la regarde pas".Kartazion, master of the Matrix
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Je n'aime pas parler de probabilité de présence, qui cache une notion importante en physique quantique : les interactions. Et on reste trop dans une vision classique, en parlant de « présence ». Je ne suis pas physicien, mais si je devais en parler, je parlerais plutôt de probabilité d'interaction même si l'expression n'est peut-être pas parfaite non plus.
HS : L'énergie d'une masse, c'est $E=mc^2+\frac{1}{2} m v^2$, et on en tire que l'énergie d'une masse au repos, c'est $mc^2$. -
Pleinement d'accord avec TurboLanding
Parler de présence pour une chose qui n'est pas une bille c'est juste rendre effectif la fainéantise à chercher vraiment ce qu'est cette chose
Parler d'onde c'est parler volume mais de quel volume s'agit il pour celui qui emploie ce terme ?
Une facilité donc une fainéantise car pour parler volume encore faut-il se placer dans le bon espace et ici comme il n'y a pas de volume on pourra toujours aller se brosser pour trouver de quel espace il s'agit
Qui cherche trouve mais il ne faut pas considérer que trouver c'est parler [*** Hors sujet. AD]
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Oui densité de probabilité de présence ou amplitude de probabilité. Mais je comprends pourquoi.
scd "Parler d'onde c'est parler volume mais de quel volume s'agit il pour celui qui emploie ce terme ?"
À défaut de pouvoir exprimer autrement les mathématiques associées à l'onde ou à la particule en vue d'une meilleurs(?) interprétation de quanta de matière. En effet le vide prime à plus de 99,9% dans la composition de la matière subatomique. La géométrie du "volume quantique" n'a cependant pas plus de sens sans parler de l'entropie. Reste les calculs de probabilités de densité connue (orbitale,...). Nous sommes dans un système auquel ses parties constituantes sont du ressort de l'alogique en terme d'une explication sensée de la mécanique associée.
Observation direct de l’orbite d’électron d’un atome d’hydrogène - Physical Review LettersKartazion, master of the Matrix -
Malheureusement continuer à parler de « présence » ruine tout objectif de l'édifice de vos arguments.
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Elle est très jolie la photo que tu as placé Kartazion mais juste une question comme ça
Peux tu me photographier un vecteur?
Je te laisse le choix de l'espace vectoriel
Merci d'avance
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Je ne vois pas où vous voulez en venir. Qu'allez-vous me dire ? Que quoi ? Ce n'est pas vous qui étiez hors sujet dans votre élan ?
Mais bon voilà un lien :
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/30/Vector_model_of_orbital_angular_momentum.svg
Kartazion, master of the Matrix -
Non je ne dis plus rien
Je m'excuse pour le dérangement
Bonne journée à vous -
Qui parle de "présence" dans un "espace ou un autre" ? L'électron est simultanément partout !
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Ce qui ne veut pas dire grand chose en physique quantique.
L'état (au sens commun, et au sens quantique, c'est un très long débat mais plutôt philosophique et épistémologique étant donné nos limites actuelles pour comprendre comment on pourrait parler d'« état » pour des objets quantiques) d'un objet microscopique comme un électron, avant interaction ou mesure, n'est pas défini. Ce qui a été confirmé expérimentalement contrairement à ce que pensait Einstein (paradoxe EPR, expérience de Bell réalisée par Alain Aspect).
C'est une base fondamentale de la théorie de la physique quantique actuelle. -
Ah ok la densité de probabilité indique que l'électron est partout à défaut de justement de le localiser par la distribution.
Kartazion, master of the Matrix -
On ne peut parler de lieu de l'électron avant interaction, comme on pourrait parler de lieu d'un boulet de canon, par exemple.
Dans « l'électron est partout », il y a des restes de la vision classique, et montre une difficulté à sortir des reflexes de la physique classique, inexistant en physique quantique.
C'est au mieux, une analogie, mais qu'il faut éviter car elle entraîne des confusions trop importantes en contradiction avec les concepts fondamentaux de la physique quantique. -
Oui et les pièges à ions sont des leurres...Kartazion, master of the Matrix
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Ah bon ?Les équations de Schrödinger sont déterministes et donnent l’état quantique d’un système au temps futurs quand on le connaît à un instant initial (après une mesure).
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Oui l'équation de Schrödinger résolue donne une fonction au sens mathématique du terme. Donc en sortie une valeur déterminée quelque soit sa signification.
Mais la question n'est pas là, au moment du « résultat », mais de l'« état » « avant » le résultat.
Je parle pour le système, d'un électron isolé, par exemple, dans une boite refléchissante (qui le maintient donc dans une « superposition d'états », voir la suite).
Parler d'état en physique quantique pour moi est ambigü donc je préfère éviter, quand possible, d'utiliser ce terme apportant plus de confusions qu'autre chose, aux débutants.
Car on appelle souvent « état », les états possibles « futurs » d'un objet quantique, et on parle alors par exemple avant toute interaction, de superposition d'états, mais en science physique, ce n'est pas une définition (question plus épistémologique que scientifique) adaptée pour ce qu'on appelle habituellement l'état d'un « truc » (terme issu surtout de la physique classique). Donc au niveau scientifique, l'état physique d'un objet quantique, pose plus de questions que ne donne de réponses.
Car d'un coté, l'objet quantique a bien une existence physique, ça c'est sûr, et donc forcément à priori, intuitivement, un état même avant interaction, mais en physique quantique, cet état ne peut pas contenir pas d'informations permettant de faire de manière déterministe une prédiction.
Et ceci est fondamental en physique quantique, c'est-à-dire, qu'on ne pourra jamais faire une prédiction avec une probabilité de 1 sur un objet quantique, en essayant de collecter avant mesure, des informations sur un éventuel « état » sans le modifier.
On voit donc qu'en fait, l'état d'un objet quantique reste quelque chose d'assez mystérieux et « perturbant » psychologiquement, puisqu'en fait on ne peut rien en dire avant d'interagir avec l'objet quantique, pour faire des prédictions déterministes.
On peut juste dire que c'est un truc bizarre, dont on ne peut savoir que les états futurs et ceci fondamentalement de manière indéterministe en respectant juste l'équation de Schrödinger.
D'un point de vue physique, c'est chiant car vraiment pas très pratique ni utile pour proposer une autre théorie, car la physique quantique nous dit justement qu'il n'y a rien à comprendre d'autres. Il faudrait donc changer de paradigme mais pour l'instant, on a pas d'autres théories validées expérimentalement.
Oui, en fait, pour l'instant cette interprétation est « sur-validée » expérimentalement et on a pas réussi jusqu'à aujourd'hui à la mettre à défaut, et ce n'est pas faute d'avoir essayé.
Si on ne peut rien connaître de cet état sans le modifier (aléatoirement), autant ne plus parler d'état du tout, c'est bizarre mais le rasoir d'Ockham nous y oblige.
Et beaucoup pensent de manière consensuelle que cette constatation est un pilier universel de la Nature, et qui doit donc se retrouver au coeur de toute théorie candidate à venir pour supplanter la physique quantique (qui devra alors forcément changer de paradigme). -
C'est là qu'est toute la subtilité de l'informatique quantique. Les premiers algorithmes datent au minimum des années 90. L’algorithme de Shor est l'un des plus connus en raison de sa puissance à factoriser un entier naturel en un laps de temps record. Je crois que de mémoire et pour se donner une idée que 1 qubit correspond environ à tous les ordinateurs conventionnels réunis au monde. En conclusion nous avons déjà tous les outils mathématiques pour faire fonctionner un ordinateur quantique et avons compris ces comportements intimes d'états quantiques de la particule ; mesure ou pas mesure. Cependant les matériaux pour manufacturer une telle machine pour pouvoir manipuler de l'information quantique comme un simple bit sont peu évidents, voire pas trop possible. Nous sommes contraints à utiliser des astuces techniques pour contourner certaines règles de la physique.Pour info j'avais déjà publié un modèle de mémoire de type qubit ici https://les-mathematiques.net/vanilla/index.php?p=/discussion/2194062/memoire-quantique-de-type-qubit-protiumKartazion, master of the Matrix
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En effet, mais les algorithmes quantiques ne sont aussi « simples » que les classiques. La physique quantique nous dit que forcément de l'information sera inaccessible de par, les fondements même de la théorie.
Par exemple, on peut savoir avec un ordinateur quantique si deux cartes sont de mêmes couleurs mais on ne pourra jamais savoir quelle est cette couleur.
Même si c'est pas mal c'est quand même une difficulté voire une limitation de l'informatique quantique.
Il y a plus à parier que les ordinateurs pourront résoudre avec une efficacité phénoménale des problèmes bien particuliers mais ne pourront sans doute pas remplacer totalement à eux seuls, les ordinateurs classiques. -
En effet l'information n'est pas connue et est indépendante du déroulement de l'algorithme jusqu'à la mesure. Maintenant sans parler d'informatique quantique, le principe d'incertitude floute l'un ou l'autre des résultats suivants celui que l'on a désiré au départ. Pour l'intrication quantique il y a des possibilités d'anticipation en vue de connaitre l'information d'états de la particule de l'une de la paire.
Kartazion, master of the Matrix -
Non je ne pense pas, on a fait des expériences (sur 100 km de mémoire) sur des photons intriqués qui confirment qu'aucune information ne peut être transmise instantanément à distance, conformément à la théorie de la relativité.
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Merci pour ce rappel TurboLanding
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