La Physique

Pour parler de tout et de rien : ça ratisse très large, tous les sujets qui ne vont pas dans les autres forums vont là.

Re: La Physique

Messagepar Supaman le Mer Août 28, 2019 11:47

D@ny,
Lorsque je me trompe, je n’ai aucun mal à l’admettre. Et il m’arrive de me tromper.
Mon entêtement n’a rien à voir avec une quelconque fierté mal placée. J’attends de mon contradicteur une solide argumentation avec éventuellement des sources pour l’étayer.

En revanche, je te retourne ton propos.
Bref.

Pour revenir à ton affirmation comme quoi un électron se téléporte et que ce serait le saut quantique.

Pour commencer, un article de 2014 du docteur Christopher S. Baird qui enseigne la physique et est un chercheur universitaire depuis presque 20 ans. Il explique très bien que l'énergie moyenne de l'électron ne saute pas instantanément d'un niveau d'énergie à un autre mais passe doucement d'un niveau d'énergie à un autre sur une période de temps, et qu’il n'y a vraiment pas de "saut quantique instantané" du tout.
https://wtamu.edu/~cbaird/sq/mobile/201 ... n-between/
L’article est en anglais, donc je mets en partie une traduction ci-dessous.
Spoiler
"Un électron en transition entre deux états atomiques ne saute aucun espace intermédiaire. L'idée d'un saut quantique est hautement trompeuse et souvent mal comprise. Tout d'abord, un électron est un objet quantique. En tant que tel, il agit à la fois comme une onde et une particule .Lorsqu'il est lié à un atome, un électron agit principalement comme une onde. Un électron atomique se propage en formes d'onde en forme de nuage appelées "orbitales". Si vous regardez de près les différentes orbitales d'un atome (l'atome d'hydrogène, par exemple), vous voyez qu'elles se chevauchent toutes dans l'espace. Par conséquent, lorsqu'un électron passe d'un niveau d'énergie atomique à un autre, il ne va nulle part. Cela change simplement de forme. Les formes orbitales avec plus de fluctuations (plus de hauts, de bas et de courbes) contiennent plus d’énergie. En d'autres termes, lorsqu'un électron passe à un niveau d'énergie atomique inférieur, sa forme d'onde change pour avoir moins de nœuds. Mais l'électron ne "saute" nulle part. [...]
Il devrait être clair à ce stade qu'un électron qui transite dans un atome ne fait aucun type de saut d'un emplacement dans l'espace à un autre emplacement dans l'espace. Mais vous pouvez toujours craindre que l'électron ne saute d'un niveau d'énergie à un autre et contourne donc tous les états d'énergie intermédiaires. Bien que nous parlions d’un saut dans l’énergie, et non d’un saut dans l’espace, un tel saut peut quand même vous sembler anormal, comme il se doit. Le fait est qu’une transition d’électrons dans un atome ne passe pas de manière discontinue d’un niveau d’énergie à un autre, mais se fait en douceur . Vous vous demandez peut-être: "La théorie quantique ne nous dit-elle pas qu'un électron dans un atome ne peut exister qu'à certains niveaux d'énergie discrets?" En fait non. La théorie quantique nous dit qu'un électron à énergie stationnaire ne peut exister qu'à certains niveaux d'énergie discrets. Cette distinction est très importante. Par "énergie stationnaire", nous entendons que l'énergie de l'électron reste constante pendant une période assez longue. Les orbitales d'un atome particulier ne sont pas les seuls états autorisés qu'un électron peut prendre dans l'atome. Ce sont les seuls états stables de l'atome, ce qui signifie que lorsqu'un électron s'installe dans un état particulier de l'atome, il doit se trouver dans l'un des états orbitaux.

Lorsqu'un électron est en train de faire la transition entre des états stables, il n'est pas stable en soi et a donc moins de restrictions sur son énergie. En fait, un électron en transition n'a même pas une énergie bien définie. L'incertitude quantique innée survient dans l'énergie de l'électron en raison de sa transition. Plus un électron passe rapidement, plus son énergie est incertaine. Cette "incertitude quantique innée" n'est pas un mystère métaphysique, mais est mieux comprise comme la vague qui se propage sur de nombreuses valeurs.Tout comme l’électron peut s’étendre en une onde qui s’étend sur une région de l’espace, il peut également se répandre en une onde qui s’étend sur une région située le long de l’échelle d’énergie. Si vous calculez l'énergie moyenne (la "valeur d'attente") de la propagation des énergies de cet électron de transition, vous constatez que l'énergie moyenne de l'électron ne saute pas instantanément d'un niveau d'énergie à un autre. Au lieu de cela, il passe en douceur en moyenne d'un niveau d'énergie à l'autre niveau d'énergie sur une période de temps. Il n'y a vraiment pas de "saut quantique instantané" du tout.L'électron ne saute pas dans l'espace et ne monte pas l'échelle énergétique. En fait, le terme "saut quantique" est presque universellement rejeté par les scientifiques car il est extrêmement trompeur. Si vous voulez une meilleure image mentale, vous pouvez penser à l'électron aussi rapidement, mais en glissant doucement le long de l'échelle d'énergie d'un état stable à un autre. Parce qu'une transition typique des atomes atomiques est si rapide (souvent de l'ordre de la nanoseconde), elle peut sembler presque instantanée aux sens lents de l'homme, mais fondamentalement, ce n'est pas le cas."



Puis une étude de 2018 qui confirme ce que l’on savait déjà, à savoir que l'évolution de chaque saut est continue, cohérente et déterministe.
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1287-z

Pareil, je mets ci-dessous une traduction de l’abstrait.
Spoiler
"En physique quantique, les mesures peuvent fondamentalement donner des résultats discrets et aléatoires. La proposition de Bohr de 1913 de sauts quantiques entre deux niveaux d'énergie discrets d'un atome est emblématique de cette caractéristique. Expérimentalement, les sauts quantiques ont d'abord été observés dans un ion atomique entraîné par une force déterministe faible, alors que la mesure de l'énergie continue était forte. Les moments où se produisent les transitions discontinues sont réputés fondamentalement imprévisibles. Malgré le caractère non déterministe de la physique quantique, est-il possible de savoir si un saut quantique est sur le point de se produire?Nous répondons ici de manière affirmative à cette question: nous démontrons expérimentalement que le passage de l'état fondamental à un état excité d'un atome artificiel supraconducteur à trois niveaux peut être suivi puisqu'il suit un "vol" prévisible, en surveillant la population d'un niveau d'énergie auxiliaire couplé à l'état fondamental. Les résultats expérimentaux démontrent que l'évolution de chaque saut effectué est continue, cohérente et déterministe. Nous exploitons ces fonctionnalités, en utilisant une surveillance et une rétroaction en temps réel, pour capturer et inverser les sauts quantiques en plein vol, empêchant ainsi leur réalisation de façon déterministe.Nos résultats, qui concordent avec les prévisions théoriques essentiellement sans paramètres ajustables, appuient la théorie moderne des trajectoires quantiques et devraient fournir un nouveau terrain pour l'exploration de techniques d'intervention en temps réel dans le contrôle de systèmes quantiques, telles que comme la détection précoce des syndromes d'erreur dans la correction d'erreur quantique."


Bref, les électrons ne se téléportent pas et le "saut quantique" n’est pas une téléportation.

(et Wikipedia n’est pas une source :wink: )
Supaman
 

Re: La Physique

Messagepar D@ny le Mer Août 28, 2019 13:29

J'avoue que tes liens me font douter, ça entre en contradiction avec presque tout ce que j'ai pu lire au sujet de la physique quantique. Et t'inquiète pas que ce qui est écrit sur wikipédia n'est pas que foutaise. :wink:

https://indico.in2p3.fr/event/6147/atta ... ue_new.pdf

Dans un message précédent, j’ai dit que la mécanique quantique n’est pas vulgarisable sans la déformer, donnant ainsi une idée incomplète, ou fausse, de ce qu’elle est vraiment.
Le grand physicien américain Richard Feynman, prix Nobel de physique, qui a apporté une vue nouvelle sur la mécanique quantique disait d’elle que « personne ne la comprend ».
Mais attention : tous les physiciens sont bien d’accord pour y voir une théorie parfaitement correcte et vérifiée, rien de ce côté-là ne les oppose. C’est uniquement au niveau de son interprétation que les avis divergent. Interprétations de Copenhague, des états relatifs, des histoires cohérentes, décohérence, etc.

http://www.science-inter.com/Pages%20AE ... 0Laloe.pdf

Bref, étant donné cette divergence, on ne peut pas dire que ce que tu dis est vrai, on ne peut pas non plus dire que c'est faux.
Dans le doute, je préfère la suspension de jugement et j'irais m'informer, auprès de personnes plus compétentes que moi, sur tes liens pour ensuite revenir sur le sujet une fois plus amplement informé et instruit.

En attendant, je recite le message concerné pour, éventuellement, poursuivre sur une autre discussion :

D@ny a écrit:Je ne dis pas n'importe quoi, ça peut tout à fait s'interpréter comme une téléportation d'un niveau d'énergie à un autre. Bref, renseigne toi sur l'émission spontanée, le saut quantique et la discontinuité. Tu auras ta réponse.

Je voudrais juste rectifier un petit détail à propos des "ondes" en mécanique quantique.
Il ne faut pas confondre : quand on parle de "fonction d'onde" en mécanique quantique il ne s'agit pas d'une onde habituelle en ce sens que cette onde n'a pas de sens physique, me semble t-il. C'est une "onde de probabilité". Cela signifie que le carré de l'amplitude de cette onde représente en fait, par exemple, la probabilité pour trouver une particule à un endroit bien précis.
Une autre grande différence avec les ondes ayant un sens physique est que l'onde en mécanique quantique est une onde "complexe", c'est-à-dire qu'elle s'exprime à l'aide de nombres complexes. Un nombre complexe z est de la forme z = a+bi, où i est la racine carrée de -1 et a et b étant des nombres ou des variables habituels.
Enfin, je ne pense pas qu'il soit possible de vulgariser à 100% la mécanique quantique. Seul l'outil mathématique peut explorer les difficiles arcanes de cette discipline.
Comme, par exemple, expliquer comment un photon qui n'a pas de masse peut avoir une quantité de mouvement et donc influencer la trajectoire des particules qu'elle "tape".
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Re: La Physique

Messagepar Supaman le Mer Août 28, 2019 16:26

Feynman a bien dit ceci, mais tu ne dois pas connaître la suite de son discours que tu peux retrouver sur YouTube.
Feynman a très bien compris le fonctionnement de la mécanique quantique (d’où le prix Nobel).
"Je pense pouvoir dire sans trop me tromper que personne ne comprend la mécanique quantique.[...]Je vais vous dire comment se comporte la nature. Si vous admettez simplement qu'elle se comporte peut-être ainsi, vous la trouverez charmante et séduisante. Ne continuez pas à vous dire si vous pouvez éventuellement l’éviter: «Mais comment cela peut-il se passer ainsi?» [...]Personne ne sait comment cela peut se passer ainsi."

Spoiler
"[...]I think I can safely say that nobody understands quantum mechanics. Now if you appreciate this and don’t take the lecture too seriously that you really have to understand in terms of some model what i’m going to describe and just relax and enjoy. I am going to tell you what nature behaves like. If you will simply admit that maybe she does behave like this, you will find her a delightful, entrancing thing. So that’s the way to look at the lectures not to try to understand well you have to understand english of course but in any sense in terms of something else. Do not keep saying to yourself, if you can possibly avoid it, ‘But how can it be like that?’ Of course we get down a drain you’ll get down into a white wine value which nobody has yet escaped. Nobody knows how it can be like that. So then just let me describe to you the behavior of electrons or a photon in their typical frontal mechanical way."


Et concernant le "saut quantique" qui serait en fait une propagation d’onde continue, cela était déjà théorisé par
Schrödinger lui-même qui réfutait l’explication du "saut quantique" par Heisenberg.
Rappelons que Schrödinger a eu lui aussi le prix Nobel en 1933 pour l’équation d’onde et que dans le système de Schrödinger, la notion de "saut quantique" d’Heisenberg disparaît car il n’y a pas de discontinuité.

Concernant Wikipedia. Je ne dis pas qu’il n’y a que des foutaises. Bien au contraire.
Mais par principe, Wikipedia n’est pas une source. En revanche, si l’article Wikipedia respecte la charte, tu trouveras facilement les sources répertoriées au sein de l’article et c’est bien cela qui est intéressant.
On ne débat pas en s’envoyant des articles Wikipedia, et Wikipedia lui-même explique qu’il ne peut être considéré comme une source.
Sinon, concernant les sauts quantiques, j’aurais pu te renvoyer cet article qui te dit la même chose que moi :
https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Saut_quantique
Sauf que cet article fait une erreur car l’auteur n’a lu que l’abstrait de l’étude. Ce n’est pas une étude de 2019 mais de 2018.
Vois-tu la différence entre aller à la source et citer Wikipedia qui cite la source ?
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Re: La Physique

Messagepar Whis le Jeu Août 29, 2019 12:13

Lamantin_Furtif a écrit:
D@ny a écrit:Comme, par exemple, expliquer comment un photon qui n'a pas de masse peut avoir une quantité de mouvement et donc influencer la trajectoire des particules qu'elle "tape".

ça m'a toujours perturbé, ça. Sans nécessairement essayer de me vulgariser ça, as-tu une source où je pourrai me renseigner à ce sujet ? (j'ai un bon bagage scientifique, mais je suis plus chimie que physique (surtout quantique :lol: ))


Pour apporter mon grain de sel : cela peut paraître contre-intuitif, mais grâce à ça, on peut déplacer des objets avec de la lumière. Exemple : les voiles solaires ou refroidissement d'atome en laboratoire.

Bref, 0 divisé par 0 on sait pas ce que ça donne, mais c'est pas forcément égale à 0 (ne me demandez pas pourquoi, ça me dépasse aussi, les mathématiciens savent mieux).


Juste pour le vocabulaire, il existe un terme pour ce genre d'opération : c'est ce qu'on appelle une forme indéterminée. Et oui, effectivement, c'est la mécanique quantique qui a permis de lever cette indétermination.
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Re: La Physique

Messagepar Kagami le Jeu Août 29, 2019 19:42

Supaman a écrit:Et concernant le "saut quantique" qui serait en fait une propagation d’onde continue, cela était déjà théorisé par Schrödinger lui-même qui réfutait l’explication du "saut quantique" par Heisenberg.
Rappelons que Schrödinger a eu lui aussi le prix Nobel en 1933 pour l’équation d’onde et que dans le système de Schrödinger, la notion de "saut quantique" d’Heisenberg disparaît car il n’y a pas de discontinuité.


D'ailleurs, j'avais une question concernant cette célèbre équation. Est-il possible d'expliquer ce que cette équation signifie en terme de profane que je suis ? J'veux dire, un résumé avec des mots simples ?
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Re: La Physique

Messagepar Nucleus le Jeu Août 29, 2019 22:05

Quand j'entends parler de Schrödinger je pense à son chat le pauvre on sait même pas si il est mort ou vivant ou les deux à la fois.

Sinon je voulais savoir un truc est-ce que quand on fait de l'aquaplaning et qu'on roule vite est-ce que l'eau (en admettant qu'on s'emplafonne contre rien) aura plus de mal à partir de la roue que si on roule moins vite ? Car l'eau on est d'accord c'est une fluide/solvant donc normalement ça devrait pas adhérer trop longtemps à un pneu de voiture ?
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Re: La Physique

Messagepar Whis le Mar Sep 29, 2020 22:25

Quand tu comprends rien à l'entropie, mais que tu dois réviser cette notion avant d'aller voir Tenet de Christopher Nolan :lol:

Vidéo de vulgarisation sur l'entropie, que je recommande fortement (publié très récemment) : https://youtu.be/flz_aSIJS0A
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