énigme

Qu'un électron ait ici la même masse qu'un [autre] électron... est aussi une trivialité ou un miracle. C'est une trivialité en électrodynamique quantique car elle est supposée plutôt que dérivée. Cependant, c'est un miracle si l'on considère l'univers comme étant de temps en temps "retransformé". Comment des électrons à différents moments et endroits du cycle actuel de l'univers peuvent-ils avoir la même masse si le spectre des masses de particules diffère entre un cycle de l'univers et un autre ?.... Les particules d'un même modèle sont-elles identiques dans n'importe quel cycle de l'univers parce qu'elles donnent des vues identiques du même univers ? Aucune explication acceptable de l'identité miraculeuse de particules du même type n'a jamais été avancée. Cette identité doit être considérée, non pas comme une banalité, mais comme un mystère central de la physique.

Auteur: Thorne Kip S.

Info: Gravitation. Part X, Chapter 44 (p. 1215) W.H. Freeman & Company. San Francisco, California, USA. 1973. Avec John Archibald Wheeler

[ particule élémentaire ]

mathématiques matricielles

En physique classique, la résolution d'une équation d'onde pour, disons, une onde sonore peut vous donner la pression de l'onde sonore à un certain point dans l'espace et le temps. En résolvant l'équation d'onde de Schrödinger, vous obtenez ce que l'on appelle une fonction d'onde. Cette fonction d'onde, désignée par la lettre grecque ψ (psi), est quelque chose d'assez étrange. Elle représente l'état quantique de la particule, mais l'état quantique n'est pas un nombre ou une quantité unique qui révèle, par exemple, que l'électron se trouve à cette position à ce moment et à cette position à un autre moment. Au contraire, ψ est lui-même une vague ondulante qui a, à tel ou tel moment donné, des valeurs différentes dans différentes positions. Plus étrange encore, ces valeurs ne sont pas des nombres réels ; il peut par exemple s'agir  de nombres complexes avec des parties imaginaires. Ainsi, la fonction d'onde à un moment donné n'est pas localisée dans une région de l'espace ; elle est plutôt étalée, elle est partout et a des composantes imaginaires. L'équation de Schrödinger permet donc de calculer comment l'état du système quantique, ψ, change avec le temps.  

Auteur: Ananthaswamy Anil

Info: Through Two Doors at Once: The Elegant Experiment That Captures the Enigma of Our Quantum Reality

[ particules élémentaires ] [ conflits d'ambivalences ]

unification

Deux éléments rendent la physique quantique extrêmement difficile à comprendre. La première, c’est que les particules sont aussi des ondes. La deuxième a trait à la question : quelle différence y a-t-il entre le microscopique et le macroscopique ? Pour le premier problème, il faut imaginer une balle de tennis, de la matière agglomérée en mouvement. Si on la lance contre un mur où il y a deux fenêtres, elle passe soit à gauche, soit à droite. Mais une onde, elle, peut se propager dans plusieurs endroits simultanément. Serge Haroche a mis en évidence cette dualité : une chose peut être à la fois une particule et une onde. Quant au deuxième problème, il faut considérer qu’un chat et un atome sont tous deux dans un même état quantique, ce que Schrödinger a formulé de façon provocante avec son récit du chat à la fois mort et vivant. L’équipe de Serge Haroche a fait encore plus fort. Ils ont montré que cette possibilité d’avoir deux états simultanément dépend du nombre de particules qui sont en jeu, et que plus le système est gros, plus le temps durant lequel cet état est vrai diminue. On ne peut donc pas observer cela pour un chat qui regroupe des milliards de particules.

Auteur: Internet

Info: France culture, 12.11.2012 , après le Nobel de Haroche

[ univers ] [ particules élémentaires ]

évanescence

Aucun moyen expérimental, commence par remarquer Schrödinger, ne nous donne accès à tous les points d'une trajectoire continue. Pour pouvoir parler malgré cela de la trajectoire parcourue par un certain corpuscule, il faut effectuer une interpolation unissant par des segments de courbes les positions et les temps effectivement mesurés. Mais cette méthode d'interpolation s'appuie sur l'hypothèse, que rien n'empêche en principe d'admettre, que des mesures intermédiaires nombreuses et précises auraient pu être effectuées sans remettre en cause la validité des résultats effectivement obtenus. Or, ainsi que l'expriment les relations de Heisenberg, cette hypothèse reste parfaitement injustifiée dans la situation quantique. Il est alors clair que "nous ne devons pas admettre la possibilité d'une observation continue", et que le concept de trajectoire doit corrélativement être abandonné.

On peut bien sûr se demander quelle est la pertinence de ce type d'argument dans la critique d'ensemble que Schrödinger met en oeuvre à l'égard du concept d' "objet réel". Il semble qu'ici, le résultat obtenu soit très partiel, puisqu'il consiste seulement à dénier tout sens à celles des observations virtuelles qui sont supposées sous-tendre le concept de trajectoire d'un "objet réel" de nature corpusculaire. Cet "objet réel" lui-même ne pourrait-il pas persister en dépit de la mise en cause de sa trajectoire ? Schrödinger ne le pense pas, et c'est probablement là l'une des options les plus cruciales de son interprétation de la mécanique quantique.

Auteur: Bitbol Michel

Info: "Esquisses, forme et totalité (Schrödinger et le concept d'objet)", in "Erwin Schrödinger, philosophy and the birth of quantum mechanics", éd. Frontières, p.67

[ physique fondamentale ] [ incertitude ] [ particules élémentaires ] [ nano-monde - macro-univers ]