Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

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Chose promise, chose presque due !

Message par Invité le Lun 9 Avr 2012 - 13:29

DrôleDeZèbre a écrit:Un bonus, ici, dans le courant de la journée, pour patienter Smile.

Définition de la zébritude par Drôle de zèbre : Incapacité à résoudre les problèmes simples.

Mise en oeuvre immédiate : Il n'y a pas de pièces jointes possibles sur ce forum.

Pour prendre connaissance de l'article concernant la physique quantique :
- achetez Science & Vie - Avril 2012 - page 96 et suivantes.
Vous lirez ensuite, et avec intérêt aussi, page 52 - L'intelligence humaine en panne. Ce n'est pas un commentaire des discours électoraux, mais l'évolution du QI par pays. Aïe !
- prenez contact avec moi par MP afin d'obtenir les six pages en question (physique quantique seulement).

Toutes mes excuses pour avoir pensé que ce qui était évident était réel...

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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Thaïti Bob le Lun 9 Avr 2012 - 15:21

DrôleDeZèbre a écrit:
Thaïti Bob a écrit:... Ils orbitent, parfois de façon bien ronde, parfois, plutot comme si tu tenait dans ta main le bout d'un élastique, avec un caillou attaché à l'autre bout et que tu secoue ta main d'une manière donnée ...
Une ellipse...
Un cercle est une ellipse dont les deux foyers sont confondus.
Donc tous les électrons orbitent sur des ellipses Smile
Cela va sans dire, pour moi (sans vouloir me la racler loin de là). Mais peut être que d'autres lecteurs de ce fil ne le savaient pas et j'ai voulu simplifier un peu. Il n'est pas immédiat de savoir ça : qu'un rond est une ellipse particulière et que ce sont des ellipses qui sont en fait toujours décrites. Quand on se fait une image d'une orbite, on pense à satellite, planète, et donc ROND en premier. Alors que même la plus ronde des orbites pour un satellite par exemple possède une certaine eccentricité. Le rond parfait n'est jamais atteint en astrophysique donc pour un électron aussi par extension. Enfin bref, c'est vraiment un détail perdu dans toute cette discussion plus large...
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Une ellipse ?

Message par Invité le Lun 9 Avr 2012 - 15:44

@Thaïti Bob

Je ne voulais pas te facher en précisant, mais je pensais que décrire l'orbite d'un solide au bout d'un élastique n'était pas simple, au moins pour moi. Et parmi les zèbres la notion d'ellipse doit quand même être accessible ...

A bientôt. Smile

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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Thaïti Bob le Lun 9 Avr 2012 - 15:52

DrôleDeZèbre a écrit:Je précise, ou répète, mon attente en créant ce fil : Identifier des ressources permettant de comprendre, sans trop de math, l'émergence de la théorie quantique. Je parle bien d'émergence, et uniquement d'elle.
Ah oui c'est vrai, en fait c'est plus un problème d'épistémologie (mot clé qui pourrait t'aider dans tes recherches du coup pitêtre?) et d'histoire des sciences plutôt qu'autre chose.

En tout cas je serais ravi de t'expliquer 2 3 détails si tu en as besoin sur la physique plus classique ! Et hâte de voir ces pages aussi car je suis sûr que j'en apprendrai pas mal aussi !

Pour en revenir à ton questionnement :
Ça arrive souvent en sciences de découvrir ou d'imaginer d'abord les résultats ou applications d'une théorie, avant d'en découvrir les sources et les bases.
J'ai un peu l'impression que ça a été comme ça pour la physique quantique : on a d'abord découvert une section relativement large du cône dont tu parle, à une certaine hauteur par rapport au plan, puis seulement ensuite, on a descendu pour se rapprocher du plan.
D'ailleurs, est tu sûr que le point de contact est connu réellement aujourd'hui ?
je pense à la possibilité d'existence du boson de Higgs par exemple, qui sera décisive pour je ne sais pas trop quel domaine précis, mais tout de même !
Autre idée de recherche : la distance de Planck = la plus petite distance qui puisse exister. Peut être est elle liée à ton questionnement.

edit par rapport à ton dernier post :
Ouai t'inquiete je le prend bien. Mais quand je vois les montagnes de choses que je connais grâce à mes études scientifiques académiques de relativement haut niveau, et la solidité de ces connaissances par rapport à si j'avais été autodidacte, je me dis que quelqu'un qui lit ces posts-ci avec un bac L en est bien éloigné et voit toutes ces choses physiques d'un oeil complètement différent du nôtre, sans vraiment en avoir conscience peut être. Même s'il a pu se former tout seul, je pense que ça ne vaut pas des années d'études scolaires. Qu'on se le dise : je ne prend surtout pas les gens qui ont fait moins d'études scientifiques que moi pour des cons hein, j'ai beaucoup d'estime pour vous tous quoi qu'il arrive. C'est juste que j'adore partager mon savoir et l'expliquer au plus grand nombre, et je pense légitimement ne pas dire de conneries quand je les expliques. Ajoutez à cela ma prise de conscience sur le fait qu'il me reste tant de choses à savoir en physique aussi, que je me sens complètement ignorant aussi par rapport à d'autres.
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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Invité le Lun 9 Avr 2012 - 19:36

Thaïti Bob a écrit:Ah oui c'est vrai, en fait c'est plus un problème d'épistémologie (mot clé qui pourrait t'aider dans tes recherches du coup pitêtre?) et d'histoire des sciences plutôt qu'autre chose.
Pas tout à fait quand même…

Je ne cherche pas à retracer l'histoire de la théorie quantique, avec le pas à pas de ses découvertes. Ce n'est pas mon attente.
Je perçois, peut-être à tort, que Planck est parti d'une formalisation en deux temps de la répartition de l'énergie dans le spectre de radiation du corps noir. Dans un premier temps il établi la formule par tâtonnement, et il a réussi. Mais les différentes constantes fondamentales sont masquées car mélangées entre-elles.

Il n'obtient donc, par tâtonnement génial, que :
(Merci de bien relever les erreurs éventuelles, et sans rire…)
E = C1 / λ5 * exp(-C2 / λT)-1

  • E est l'énergie portée par le photon (je ne suis qu'à peine certain ici de cette formulation) ;
  • C1 est une constante, mais indéterminée quand à sa composition…
  • C2 idem…
  • λ est la longueur d'onde du photon;
  • T la température en kelvin.

C1 et C2 n'ont aucune signification dans cette étape, ce n'est que de la cuisine pour que la formule colle à la courbe constatée !

Dans un deuxième temps, en s'inspirant des travaux de Boltzmann, il arrive à faire apparaître les constantes, mais toujours un peu "au flair":
C1 = 2h(c/nλ)2

  • h est la constante de Planck, déjà identifiée antérieurement;
  • c est la vitesse de la lumière;
  • nλ est l'indice de réfraction du milieu pour la longueur d'onde λ du photon.

C2 = h(c/nλ) / kλT
  • k est la constante de Boltzmann;
    T la température de la surface du corps noir émettant le photon.

C'est tout à fait remarquable comme résultat, mais sans aucune preuve, ni justification. Ça marche, et c'est tout ! Pour moi c'est la pointe du cône.
Un mystère très esthétique Smile
Le reste de la physique quantique va se construire dessus, mais sans jamais, à ma connaissance, trouver une explication à ce fondement. Dommage, certes, mais ça marche.

Mon attente n'est pas de comprendre là où les autres n'ont pas compris, soyons bien clair que je n'en ais pas les moyens. Mais plutôt par quel biais de raisonnement Planck en est arrivé à devoir définir la notion de quantum. Je commence à comprendre, petit à petit, que c'était nécessaire pour l'adaptation de la méthode de Boltzmann à son propre besoin. Il fallait alors que l'énergie de chaque "oscillateur" (atome) soit aussi proche de zéro que possible, mais sans être jamais nulle. A suivre parce que n'est pas encore évident pour moi Smile

Donc je cherche à comprendre le "moment" où le quantum fait son apparition pour la première fois dans l'esprit de Planck. Pour quel besoin ?!
Les financiers auraient, parait-il, le même problème avec un coefficient 2π qui s'est un jour immiscé dans une formule. Depuis ce coefficient se répand dans d'autres calculs financiers, avec exactitude, mais personne ne comprend le sens qu'il faut y porter. Pour un zèbre cela peut être perturbant comme situation !

Tout ceci ne devrait cependant pas expliquer pour autant ce qu'il se passe dans la matière. Ça, c'est une autre histoire…

Thaïti Bob a écrit:Et hâte de voir ces pages aussi car je suis sûr que j'en apprendrai pas mal aussi !
Là, j'ai un gros doute ! J'écris pour m'obliger à être exigeant vis-à-vis de moi-même. Avant de poser une question bien sentie ! Si tu as fait une école d'ingénieur tu as un bagage mathématique largement plus grand que le mien, qui est essentiellement informatique, oùles mathématiques sont d'un usage très limité en programmation par objets, par exemple. Donc, je reste à ma place… et je tache de me faire plaisir Smile à la tête.

Thaïti Bob a écrit:… on a d'abord découvert une section relativement large du cône dont tu parle, à une certaine hauteur par rapport au plan, puis seulement ensuite, on a descendu pour se rapprocher du plan.
D'ailleurs, est tu sûr que le point de contact est connu réellement aujourd'hui ?
J'écris plus haut que la formulation de Planck est, pour moi, la pointe du cône. Tout a commencé là, et ensuite personne n'a pu en sortir quoi que ce soit d'autre. On s'est contenté de construire. Un peu à l'image des trois axiomes d'Euclide ; c'est évident, en géométrie plane, et après on ne sait rien prouver de plus. Alors on construit avec, et tant pis Sad
Thaïti Bob a écrit:… je pense à la possibilité d'existence du boson de Higgs par exemple, qui sera décisive pour je ne sais pas trop quel domaine précis, mais tout de même !
Le boson de Higgs, qui a montré le bout de son nez clairement au LHC fin 2011, devrait vraisemblablement être confirmé à la fin de l'été 2012. C'est lui que l'on suppose destiné à conférer la masse aux particules. Sans plus pour l'instant. Donc sans effet sur la quanticité (ça se dit ?).
La théorie des cordes pourrait, elle, apporter des idées. Mais dans l'état où est actuellement cette théorie elle ne me plait pas trop (univers à plusieurs dizaines de dimensions, autant de variables ou de constantes que l'on en veut pour arriver au résultat, aucun indice expérimental, le LHC qui ne montre aucun signe de supersymétrie…) Ce n'est pas mûr comme théorie, c'est de la poésie matheuse... Elle me fait penser aux travaux de Maxwell. Au début il y avait une vingtaine d'équations avec autant de variables, puis on est passé à huit, et enfin à quatre seulement. La théorie était alors mûre !

Je m'arrête ici, pour ne pas saturer le serveur Smile

A bientôt.


Dernière édition par DrôleDeZèbre le Mer 11 Avr 2012 - 8:35, édité 1 fois

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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Invité le Mar 10 Avr 2012 - 14:15

Thaïti Bob a écrit:
DrôleDeZèbre a écrit:
Thaïti Bob a écrit:... Ils orbitent, parfois de façon bien ronde, parfois, plutot comme si tu tenait dans ta main le bout d'un élastique, avec un caillou attaché à l'autre bout et que tu secoue ta main d'une manière donnée ...
Une ellipse...
Un cercle est une ellipse dont les deux foyers sont confondus.
Donc tous les électrons orbitent sur des ellipses Smile
Cela va sans dire, pour moi (sans vouloir me la racler loin de là). Mais peut être que d'autres lecteurs de ce fil ne le savaient pas et j'ai voulu simplifier un peu. Il n'est pas immédiat de savoir ça : qu'un rond est une ellipse particulière et que ce sont des ellipses qui sont en fait toujours décrites. Quand on se fait une image d'une orbite, on pense à satellite, planète, et donc ROND en premier. Alors que même la plus ronde des orbites pour un satellite par exemple possède une certaine eccentricité. Le rond parfait n'est jamais atteint en astrophysique donc pour un électron aussi par extension. Enfin bref, c'est vraiment un détail perdu dans toute cette discussion plus large...
je vous poserait juste deux lien trouver avec une recherche simple sur google:
recherche 1 "position de l'electron quantique": http://www.astronoo.com/articles/electron.html
recherche 2 "trajectoire de l'electron quantique": http://molaire1.perso.sfr.fr/quantic2.html

j'ai vraiment l'impression (peut etre fausse) que vous ne voyez l’électron que selon sa nature corpusculaire, ce qu'il n'est pas.


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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Invité le Mar 10 Avr 2012 - 15:37

tramber a écrit:...j'ai vraiment l'impression (peut etre fausse) que vous ne voyez l’électron que selon sa nature corpusculaire, ce qu'il n'est pas...

C'est exactement le cas. On a beau essayer de penser onde/particule... on revient insensiblement à la particule.
Je débute, un peu sur le tard, dans ce domaine, mais mon attente est justement de me créer un référentiel aux milieu de ces nouveaux concepts.
Il me faut cependant du temps pour organiser mes connaissances classiques, et maintenant (un peu) quantiques.

Mais la remarque était justifiée, sans problème.

Merci, et à bientôt, si j'ai d'autres questions... ?

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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Thaïti Bob le Mar 10 Avr 2012 - 16:04

merci tramber, je vais lire ça avec intéret ! Ainsi que l'article Science&Vie de DroleDeZèbre.

Mais alors que penser du tube cathodique ? Où l'on contrôle exactement la trajectoire des électrons grâce à un champ électrique adapté pour faire la télé ? C'est juste que ça c'est à l'échelle légèrement plus grande qui fait qu'on peut juste la considérer comme une particule ? J'ai encore du mal à m'ouvrir à ces concepts quantiques vu que je n'ai étudié pour ainsi dire ces particules à l'école quasiment que du point de vue mécanique. J'écris ça mais en fait je pense que je trouverai la réponse dans vos articles héhé, ou bien l'ai-je déjà trouvé....
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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Kangchenjunga le Mar 10 Avr 2012 - 16:16

Quelques réponses rapides:

On utilise les ondes stationnaires, car ce sont les seules qui ont un sens physique. Si les solutions ne sont pas stationnaires, soit elles décroissent exponentiellement, ce qui n'a pas d'intérêt puisque rapidement nulle (par exemple un électron ne peut pas être comme ça sinon il disparaitrait en un quart de seconde et il n'y aurait pas de matière dans l'univers) ou divergent, ce qui n'est pas possible.

Pour la relation fréquence quanta, c'est la relation d'einstein qui définit la quantification des photon: e=hbar*mu

Des ondes de quoi? eh bien des ondes de probabilité. La solution de l'équation de Schrodinger est une fonction d'onde, dont le module au carré donne la probabilité de présence de la particule.

C'est clair que la mécaQ reste bancale car basée sur des axiomes et non sur des principes comme la relativité. On peut cependant démontrer l'équation de Schrodinger et partant de la relativité des échelles (le fait qu'une taille ne veut rien dire si on ne la compare pas à une autre taille). En bref le principe de relativité appliqué aux échelles implique une transition quantique-classique qui peut être vue comme une échelle à laquelle la rugosité de l'espace-temps n'est plus perceptible. Je m'explique: si on regarde son T-shirt, on a l'impression d'une surface plane, mais si on regarde avec un microscope, c'est une surface hyper compliquée.
La physique classique, c'est donc ce que l'on perçoit, la mécaQ, c'est ce que percevrait un acarien pris dans le dédale des fibres de coton. Pour lui, il y a un infinité de chemins possibles pour aller d'un point a à un point b, d'où l'aspect probabiliste du mond quantique. On passe de l'un à l'autre par simple changement d'échelle.

Pour ceux qui veulent tout savoir, de Galilée aux théories récentes, de la relativité à la mécaQ, il y a un ouvrage de vulgarisation passionnant: "La relativité dans tous ses états" de L. Nottale.
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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Invité le Mer 11 Avr 2012 - 8:52

Bonjour makalu,

makalu a écrit:On utilise les ondes stationnaires, car ce sont les seules qui ont un sens physique. Si les solutions ne sont pas stationnaires, soit elles décroissent exponentiellement, ce qui n'a pas d'intérêt puisque rapidement nulle ... ou divergent, ce qui n'est pas possible.
Où puis-je en comprendre plus (web, livre...), sans math si possible. Pour moi les maths, que j'aime quand même, masque la compréhension.


makalu a écrit:Des ondes de quoi? eh bien des ondes de probabilité.
ça c'est nouveau pour moi, dans ma compréhension ! Dans les explications de physique quantique on parle d'ondes à tout bout de champs...
J'imaginais des ondes "réelles", telles des photons. Je comprends ici qu'il ne s'agit que de probalités de "présences" (?).
Et ça change la donne dans ma tête, sans encore y mettre d'ordre tout à fait. Mais là j'avance.


makalu a écrit:Pour ceux qui veulent tout savoir, de Galilée aux théories récentes, de la relativité à la mécaQ, il y a un ouvrage de vulgarisation passionnant: "La relativité dans tous ses états" de L. Nottale.
Je vais chercher à la bibliothèque, je n'ai plus les moyens d'acheter tous les livres que je convoite Sad


Merci de ton aide, elle tombe à point.
J'aime bien ton avatar (et il y a des gens qui grimpent là haut !!!)

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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Thaïti Bob le Mer 11 Avr 2012 - 15:25

un site que je viens de lire et qui explique très bien le concept de corps noir et son rayonnnement. Sans à peine entrer dans la physique quantique, il y a bien asse de choses à comprendre et à apprendre là dedans c'est fou ! Car avant de comprendre la quantique, il faut déjà maitriser la phys régulière, tout comme il a été fait chronologiquement dans l'histoire des sciences...

http://media4.obspm.fr/public/FSU/pages_corps-noir/introduction-corps-noir.html sinon le wikipedia "corps noir" est assez bien aussi, le paragraphe "définition"

Et finalement, je ne sais pas si il y avais lieu de parler d'ondes stationnaires ou non. C'était pour quoi déjà ?
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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Invité le Mer 11 Avr 2012 - 18:32

@Thaïti Bob

Je t'envoie par messagerie les quatre premières pages de ce que je comprends, et je ne comprends pas vite Smile

J'arrive au moment où Planck se doit d'inventer les quanta... Suspens. Que va-t-il m'arriver ?

Si d'autres ont envie de me lire, informez m'en par MP.

A bientôt.

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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Invité le Mer 11 Avr 2012 - 21:15

DrôleDeZèbre a écrit:(...) On a beau essayer de penser onde/particule... on revient insensiblement à la particule.
tu veux dire onde/corpuscule
parce que l'electron est bien une particule, une particule étant, et onde, et corpuscule...
ce qui revient a dire qu'un triangle est un cercle Very Happy

donc en fait, on n'arrive pas vraiment a s'imaginé ce que c'est, c'est une particule: dont on "connait" l'onde et le corpuscule

maintenant, il existe malgrès tout un moyen pour qu'un cercle et un triangle soit la même chose ^^:
imagine toi un cône, si tu le regarde en vue de dessus, c'est un cercle et si tu le regarde en vu de coté, c'est un triangle, c'est et l'un et l'autre, mais aussi autre chose.
pour la PQ c'est pareil onde et corpuscule sont des expressions de quelque chose d'autre (la particule quantique).

(tj sous réserve que je ne raconte pas de bétises ^^)

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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Invité le Mer 11 Avr 2012 - 21:35

tramber a écrit:
DrôleDeZèbre a écrit:(...) On a beau essayer de penser onde/particule... on revient insensiblement à la particule.
tu veux dire onde/corpuscule
parce que l'electron est bien une particule, une particule étant, et onde, et corpuscule...

Oui, je suis fatigué, en plus de la physique quantique je fais 10 km par jour à pieds. Il y a des moments de grande solitude après... Smile Smile Smile

Reste plus qu'à définir corpuscule, onde et particule. Mais demain.
Si je ne définis pas, j'avance pas Sad

Je vais me rabattre sur le St Emilion pour ce soir Smile

Merci pour la précision Smile

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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Invité le Ven 13 Avr 2012 - 11:09

@makalu

makalu a écrit:On utilise les ondes stationnaires, car ce sont les seules qui ont un sens physique. Si les solutions ne sont pas stationnaires, soit elles décroissent exponentiellement, ce qui n'a pas d'intérêt puisque rapidement nulle (par exemple un électron ne peut pas être comme ça sinon il disparaitrait en un quart de seconde et il n'y aurait pas de matière dans l'univers) ou divergent, ce qui n'est pas possible.

Wikipédia a écrit:Un corps noir est modélisé par une cavité contenant de l'énergie sous forme d'un champ électromagnétique. En raison des conditions aux limites, le champ prend la forme d'une onde stationnaire admettant un ensemble discret de modes.

Catastrophe ultraviolette

1 - Comme électronicien, je comprends les ondes, qu'elles progressives ou stationnaires (enfin je pense comprendre Smile).
Ainsi que les harmoniques des fréquences, et leur combinaison (Fourrier). Techniques assez basiques je l'admets.

2 - Demande de précision : Tu écris "soit elles décroissent exponentiellement"
Dans le temps, ou en puissance selon les fréquences ?

3 - Ton explication rejoint apparemment le passage ci-dessus "En raison des conditions aux limites". Pour moi ce n'est pas assez clair (conditions aux limites ?)

4 - Ensuite " un ensemble discret de modes " - "ensemble discret" ça va, mais "de modes", je dois comprendre "harmoniques", à l'ancienne ? Je veux bien adopter "modes" qui me semble identique, mais plus scientifique. Mais je voudrais être sûr.

5 - Donc, dans une cavité, seules les radiations dont la longueur d'onde (ou plutôt même demi-onde ?) correspondrait exactement au diamètre de la cavité (si elle était sphérique, pour simplifier) établiraient alors des ondes stationnaires, ainsi que les valeurs multiples entières (valeurs discrètes) de celles-ci. Les ondes non stationnaires disparaîtraient… (Je ne conteste pas, mais pourquoi elles disparaissent ?)
Modification du 14.04.2012 : Après un complément de lecture cette nuit...
Je me suis vraisemblablement fourvoyé, ci-dessus, en rapprochant les ondes stationnaires des dimensions physiques de la cavité.
J'apprends !
Il est clair, ce matin, qu'il s'agit d'ondes stationnaires de l'électron en train d'orbiter autour du noyau de l'atome. Le périmètre de l'orbite (ellipse) doit être exactement de la même longueur que la longueur d'ondes de l'électron, ou d'un de ses multiples entiers. Faute de quoi l'électron rayonne une partie de son énergie, et voit sa longueur d'ondes augmenter. Ceci jusqu'à ce que celle-ci corresponde à une valeur entière. Ce qui lui permet de trouver alors un "équilibre stable" (sur une orbite plus basse ?) où il ne rayonne plus. CQFD.
Reste maintenant à comprendre pourquoi il rayonne quand son (onde, onde de quoi ???) n'est pas stationnaire.
Je ne suis pas encore couché... Et je n'en suis qu'aux prémices ais-je l'impression...
Merci de m'aider.

"Les quanta pour les nuls" atteint maintenant 9 pages. J'apprécierai une relecture de ce début, afin de ne pas m'égarer, comme je viens de le faire. Mais vous avez peut-être d'autres choses plus passionnantes à faire Smile


6 – Tu n'as peut-être pas le goût de dérouler ici un cours de physique aussi élémentaire. J'accepterai donc un lien vers une explication (wiki…) me permettant d'en finir avec ce point, et de passer à la suite. Même si ce point n'est qu'anecdotique. Si je laisse un point pas clair derrière moi, je vais basculer dans la "croyance" et quitter ainsi insensiblement la science.

Merci de ton aide, que j'espère mériter. Very Happy
[i]


Dernière édition par DrôleDeZèbre le Sam 14 Avr 2012 - 11:30, édité 1 fois

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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Invité le Ven 13 Avr 2012 - 12:03

tramber a écrit:pour la PQ c'est pareil onde et corpuscule sont des expressions de quelque chose d'autre (la particule quantique).

L'image explicative du cône, j'en ai vu une similaire sur un site, avec un cylindre, projeté dans un plan (mathématique, je précise cette fois s'il le faut encore) tantôt en rectangle, tantôt dans un autre plan mathématique comme un cercle.

Métaphore du cylindre:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Dualit%C3%A9_onde-particule


Si vous cherchez d'autres explications qui "racontent", il en existe une très très ancienne, sous différente formes, présente dans beaucoup de cultures ayant réfléchi et pensé l'existence. La métaphore des ombres, et des reflets... Pourtant ils ne faisaient aucun calcul quantique. Rolling Eyes

Quelques exemples "à raconter pour rendre sens":
Arrow les ombres dans la caverne: nous voyons des ombres déformées, projetées sur le mur de la caverne, mais elles ne sont qu'ombres de ce qui existe réellement dehors. Mythe philo, mais que je lie sans aucune hésitation à ces concepts quantiques.

Arrow les ombres, encore... Une ombre n'aura "pas toujours" l'aspect de son objet d'origine. Là, c'est observation pure: elle sera plane et monocouleur, déjà, au lieu de souvent 3D et pluricolore. Déjà c'est différent. Ensuite, l'ombre sera entièrement soumise aux conditions d'observation (lumière, orientation de l'objet en rotation, orientation également par rapport au soleil et à sa position apparente dans le ciel): ainsi, un même objet aura des ombres complètement différentes, en taille, mais aussi en forme. Un objet troué peut "perdre son trou" suivant comment on le tourne: son ombre sera "pleine" alors que l'objet avait bel et bien un trou... Un humain peut faire disparaître ses bras et et ses pieds suivant comment il les place, ou ne sembler n'avoir qu'un seul bras. Un drapeau peut ne ressembler qu'à une tige rectiligne aussi, suivant le sens de l'ombre (ou du vent, et là, plus besoin d'ombre).

Arrow le reflet de la lune, souvent repris dans les contes de différentes cultures: la lune qu'on croit enfermée dans un seau d'eau, dans une mare. Ou encore un reflet de trésor dans l'eau, que nul ne parvient à sortir, car c'était en fait le reflet d'un trésor accroché dans l'arbre qui surplombait l'étang, et non pas dans l'eau.

Arrow après, il y a les phases de la Lune, à la fois Lune ronde, et pourtant vue comme un croissant ou autre...



Tout ceci pour reprendre simplement des métaphores, qui existent depuis tellement longtemps. Et qui rejoignent la quantique sur le point des dualités "impossibles mais réelles".


Deux ans de cours quantiques en fac, sans jamais aucune histoire racontée pour nous expliquer (hormis le Chat de Schrödinger, ouf, une étincelle)... Pourtant, cela existe ces métaphores, et souvent nous précédait avant la quantique. J'espère que cela vous parle, en tout cas, moi cela m'est évident en liens et résonnances conceptuelles. Mais je sais aussi, que lorsqu'on ne partage pas les mêmes sensibilités, alors il est possible de parler chinois...

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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Invité le Ven 13 Avr 2012 - 19:35

@Kara
cylindre ou cône, c'est bonnet blanc et blanc bonnet, hein ^^
Sinon, La "métaphore" qui de ma compréhension (pas forcement commmune) s'en rapproche c'est le Tao (yin et yang), et non en dualité mais en complémentarité (indissociable).

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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Invité le Ven 13 Avr 2012 - 20:50

Bien sûr Tramber, cylindre et cône. Wink
J'aime simplement ajouter des pierres quand elles sont similaires, esprit de collectionnite j'imagine. L'accumulation fait parfois percevoir d'autres critères.


Yin et yang, oui, bien vu. I love you
D'autant qu'au final, yin et yang sont deux représentations d'une chose unique et globale... Tout est "un", comme le cercle yin-yang. Comme l'approche indissociable que tu cites pour la dualité qui n'en est pas "que" duelle... Pardonne-moi si je le précise, mais parfois yin et yang sont vus comme simplement "deux" choses qui se succèdent, se transforment, or elles le sont, oui. Mais elles sont aussi le "tout" unifié global... Ce "Tout" qui est rien aussi. Insaisissable... Mais perceptible.

Je le précise, pardonne-moi cet ajout s'il est évident pour toi, car ce n'est pas forcément "su" ou "acquis" dans son principe fondateur, pour tous ceux qui liront.
Like a Star @ heaven yin + yang simultannés donc, dualité
Like a Star @ heaven mais aussi yin + yang comme une seule chose unique et globale
Like a Star @ heaven ce "tout unique" qui est aussi "rien"

Humblement...

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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Invité le Ven 13 Avr 2012 - 21:03

@Kara: c'est ton interprétation, pas mon propos Wink

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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Zébu le Mar 17 Avr 2012 - 9:42

@DrôleDeZèbre

Bon, si j'ai bien compris:
Il faut se replacer dans le contexte historique:
Planck ne croyait pas du tout à la théorie atomique de la matière ni à la théorie cinétique des gaz de Maxwell Boltzmann, il pensait la matière "continue".
Dans la théorie classique, on utilise des astuces de calcul: on utilise des éléments de matière et on fait tendre ce volume vers zéro pour écrire des équations différentielles (avant une intégration, comme on le fait habituellement en mécanique classique).

Dans la théorie statistique de Boltzmann, la continuité de la matière est remplacée par des volumes définis. La matière devient discrète, on pourrait presque dire "quantifiée", on ne fait plus tendre les volumes vers zéro: les particules existent.
Chaque particule ainsi définie à ses propres caractéristique (énergie cinétique, capacité d'émission de rayonnement, etc).
En calcul, le fait de ne plus faire tendre vers zéro les volumes implique obligatoirement une restriction des états d'énergie possible qui existe dès lors sous forme de "quanta".

Bref, à partir du moment ou l'on accepte l'existence des atomes, l'énergie devient nécessairement quantifiée.
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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Kangchenjunga le Mar 17 Avr 2012 - 17:47

Je dirais plutôt puisque l'énergie est quantifiée, les atomes existent. La quantification de l'énergie implique l'existence de structures stables.
Maintenant, pourquoi est-elle quantifiée?... si on suppose un espace-temps aussi général que possible, c'est-à-dire sans caractéristique particulière, il peut être rugueux et fractal, comme un paysage de montagne.
Il y a alors trois conséquence à cela (s'imaginer en rando à la montagne):
- infinité des chemins possibles entre deux points
- fractalité des chemins (ils sont infiniment compliqués et zoomer n'arrange pas les choses, démontré par Feynman)
- dédoublement des dérivées car puisque les chemins sont biscornus, il y a une pente à droite et une pente à gauche différente (comme à un col de montagne)
Ces trois points mis en équation donnent l'équation de base de la quantique et donc ses solutions quantifiées.
Donc le plus fort, le plus irrationellement rationnel, le plus tripant, c'est que si on part d'un espace absolument vide et sans aucune caractéristique, on 'démontre' qu'il y a plein de chose dedans. Autrement dit vide et matière sont inséparable. ça mérite une fleur ça. flower
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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Invité le Mar 17 Avr 2012 - 21:02

makalu a écrit:... Donc le plus fort, le plus irrationellement rationnel, le plus tripant, c'est que si on part d'un espace absolument vide et sans aucune caractéristique, on 'démontre' qu'il y a plein de chose dedans. Autrement dit vide et matière sont inséparable ...
C'est la remarque que je me faisais depuis quelque temps... Quelle définition donner au vide ? Un espace dénué de particules, d'ondes, de courbures des espaces-temps, de "probalités" à la limite Smile
Sur ce point, ce serait une avancée de se mettre d'accord, sinon on va parler chacun dans coin... Sad

Je suis assez content de ce que je lis ici, la matière est au rendez-vous, et si l'on ne s'égare pas trop, on va arriver à dire des choses éclairantes pour ceux qui lisent, sans peut-être pouvoir écrire... Smile

Merci de vos explications, et il me semble qu'il reste de la route à faire Smile


Dernière édition par DrôleDeZèbre le Mar 24 Avr 2012 - 16:26, édité 1 fois

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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Invité le Jeu 19 Avr 2012 - 21:30

Kara a écrit:L'image explicative du cône, j'en ai vu une similaire sur un site, avec un cylindre, projeté dans un plan (mathématique, je précise cette fois s'il le faut encore) tantôt en rectangle, tantôt dans un autre plan mathématique comme un cercle.

Métaphore du cylindre:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Dualit%C3%A9_onde-particule
Je n'ai pas été assez précis dans mon image, et au risque de décevoir, je vais en diminuer la portée.

Un cône posé par la pointe sur un plan.
Dans cette image, la physique classique représente le plan support, le cône la physique quantique.

La pointe du cône symbolise les "passage" qui m'intéresse principalement à ce niveau d'échange, entre le classique et le quantique.
C'est à dire le moment où Planck pense "quantum" la première fois en transposant les travaux antérieurs de Bloltzmann.

Ici, Planck me semble faire une impasse, involontairement. Il accepte, avec réticence, sa découverte (les formules décrivent cependant bien la réalité), mais il se montre incapable d'y trouver une justification théorique (pendant le reste de sa vie).

Donc on part dune "pointe", la découverte empirique d'une formule qui marche, et qui se raccorde vraiment a minima avec la physique classique.
Ensuite, Einstein, Bohr, De Broglie, Pauli, Shrodinger, Heiseinberg et d'autres vont construire (vers le haut) le cône.
Chacun va s'appuyer sur les travaux des autres pour "monter" encore plus haut.

Je suis convaincu que leurs travaux représentent bien la réalité, mais aucun n'arrivera à justifier Planck, et chacun reconnaitra cette carence.
Donc je propose cette image d'un cône en équilibre sur sa pointe pour la physique quantique.
Si quelqu'un arrive à perturber, ne serait-ce qu'un peu, la pointe, alors tout le reste s'entrouvera totalement déséquilbré. Le cône basculera.

J'en suis là.

A bientôt.

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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Invité le Jeu 19 Avr 2012 - 23:51

DrôleDeZèbre a écrit:Donc on part d'une "pointe".


Cône...
Dans un plan, tu as un point, dans un autre, tu as une surface.
Là aussi, c'est plus explicite que le cylindre et plus "riche" de sens et de différences. Je pensais que c'était pour ça que tu avais intuité le cône d'ailleurs, mais je n'en suis pas sûre. Est-ce le cas ?
Car un point d'un côté, et une surface entière de l'autre, ce n'est pas pareil.


C'est pour cela aussi, que je t'avais sorti le lien et l'explication avec le cylindre, pour que tu puisses comparer.
Comparer ce qui "semble" dire la même chose, mais qui peut être ensuite totalement différent après une lecture approfondie.




Sinon, à lire les derniers posts, cela redonne donc les mêmes conclusions des sages de l'Orient ?
Tout = Rien ? Idea
Ou ce n'est pas établi dans le topic ?

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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Kangchenjunga le Ven 20 Avr 2012 - 1:11

C'est bien cela, lorsqu'on pousse la logique déductive à l'extrême, c'est tout l'arsenal conceptuel qui s'effondre.

L'équation de base de la physique (qu'elle soit classique, relativiste ou quantique) n'est autre que dv/dt=0, autrement dit Tout=Rien.

Les diverses équations plus connues (celles de Newton, Einstein et Schrödinger) découlent de cette équation fondamentale par simple changement de géométrie (euclidienne, courbe, fractale) qui s'exprime par un opérateur de dérivation différent.

Chaque changement de géométrie équivaut à une vision plus vaste, plus riche et plus libre de l'Univers, car à chaque fois il s'agit uniquement de relaxer une hypothèse inutile appliquée à l'espace-temps. Même si les maths se compliquent, au niveau conceptuel, il s'agit d'une simplification et c'est ce qui est assez miraculeux. En bon zèbre, je rajouterais donc Simple = Compliqué.

Merci pour ta synthèse qui résume de la plus belle façon tout cela.

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Re: Rayonnement du corps noir, et naissance de la physique quantique...

Message par Thaïti Bob le Ven 20 Avr 2012 - 3:44

euh ouai petite remarque parce que j'ai l'impression que Kara n'y est pas du tout : ce que montrait Drole de Zebre, avec le cône et le plan, c'est une métaphore décrivant le lien entre la théorie quantique et la théorie physique réglière. Toi Kara, tu as apporté la métaphore du cylindre, (peut être justifiée suivant ce que tu pensais) mais c'est maladroit puisque cette dernière métaphore est utilisée couramment pour décrire la dualité onde corpuscule. Ces 2 métaphores n'ont rien en commun du tout. Après si kara tu avais compris ça ne prends pas compte de ma remarque. Ou alors c'est moi qui ne t'ai pas compris.

J'ai parcouru quelques pages Wikipedia et pfouaou vla l'arborescence et les onglets que j'ai ouverts du coup !
As tu lu au fait la page ultra détaillée :
http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_quantum_mechanics ?

Désolé DrôleDeZebre, j'ai toujours pas lu ton papier mais le garde sous le coude.

Il y a tellement de choses à connaître, et tellement sont encore inconnues que je pense qu'on ne trouvera pas la réponse à ta question originelle avant des années. J'ai l'impression qu'il n'existe pour l'instant pas de réponse, tant que au moins le modèle standard n'aura pas été confirmé.
Cherche "champ de Higgs électrofaible", "longueur de Planck", "ère de Planck", "modèle standard", "unités de Planck", "Théorie du tout", en passant parfois vers les versions anglaises de Wiki si possible.

En fait, quand tu dis chercher cette pointe du cône, càd la justification physique de la physique quantique, c'est bien ce que s'acharnent à faire tout les physiciens depuis bientôt un siècle non ? unifier la théorie de la relativité générale à la théorie quantique.

PS : encore un truc passionnant : http://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_holographique
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