physique quantique

Mais... nous reconnaissons que la dualité onde-particule ne naît pas à cause de quelque chose de paradoxal sur le comportement des particules élémentaires, mais simplement par le fait que nous avons posé la mauvaise question. Si nous avions demandé "Comment se comporte une particule élémentaire" au lieu de demander "Se comporte-t-elle comme une particule ou une onde", nous aurions pu donner une réponse parfaitement raisonnable.
Une particule élémentaire n'est pas une particule dans le sens où l'est une balle, et elle n'est pas une vague comme pour le surf. Elle présente certaines propriétés que nous associons normalement à chacun de ces types de choses, alors qu'il s'agit d'un phénomène entièrement nouveau.

Auteur: Trefil James

Info: From Atoms to Quarks: An Introduction to the Strange World of Particle Physics (Revised edition), 1994. Charles Scribner’s Sons. New York, New York, USA. 1980

[ indéterminisme ]

permanence

Les causes naturelles, comme nous le savons, sont au travail, en ayant tendance à modifier, si elles ne détruisent pas, tous les ordonnancement et les dimensions de la terre et de l'ensemble du système solaire. Mais, au cours des siècles, des catastrophes se sont produites et peuvent encore se produire dans les cieux, bien que les systèmes anciens puissent être dissous et que de nouveaux systèmes aient évolué à partir de leurs ruines, les atomes, avec lesquels ces systèmes sont bâtis - pierres de fond de l'univers matériel - restent intacts et non modifiés. Ils continuent à ce jour, tels qu'ils ont été créées, parfaits en nombre, en mesure et en poids.

Auteur: Maxwell James Clerk

Info: A noter qu'à l'époque le terme "molecule" remplaçait celui d'atome, en tout cas chez Maxwell

[ particules élémentaires ] [ sciences ] [ physique ]

matière

Les particules ne sont pas des objets identifiables. (...) Elles pourraient être considérées comme des événements de nature explosive (...) On ne peut pas arriver – ni dans le cas de la lumière ni dans celui des rayons cathodiques - à comprendre ces phénomènes au moyen du concept de corpuscule isolé, individuel doué d’une existence permanente. (...) La meilleure connaissance possible d’un ensemble n’inclut pas nécessairement la meilleure connaissance possible de chacune de ses parties. (...) Selon la vieille conception leur individualité (des particules et des atomes) était basée sur l’identité des matériaux dont elles sont faites. (...) Dans la nouvelle conception, ce qui est permanent dans ces particules élémentaire sous ces petits agrégats, c’est leur forme ou leur organisation.

Auteur: Schrödinger Erwin

Info: Physique quantique et représentation du monde

[ particules élémentaires ] [ agglomérats ]

particules élémentaires

Chaque atome de ton corps est issu d'une étoile qui a explosé. Et les atomes de ta main gauche proviennent sans doute d'une autres étoile que ceux de ta main droite. Voilà vraiment la chose la plus poétique que je connaisse en physique. Nous sommes tous de la poussière d'étoile. Nous ne pourrions pas être ici si les astres n'avaient pas explosé, parce que les éléments - le carbone, l'azote, l'oxygène, le fer, toutes les choses qui comptent pour l'évolution et la vie - ne furent pas créés au début des temps. Ils ont été créés dans le four nucléaire des étoiles, et la seule façon pour eux d'entrer dans ton corps est que ces étoiles ont eu la gentillesse d'exploser à un moment donné. Alors, oublie Jésus. Les étoiles sont mortes pour que tu puisses être ici aujourd'hui.

Auteur: Krauss Lawrence M.

Info:

[ rationalisme post-quantique ]

particules élémentaires

Avant la Seconde Guerre mondiale, alors que la physique était essentiellement une entreprise européenne, les physiciens utilisaient la langue grecque pour nommer les particules. Photon, électron, méson, baryon, lepton et même hadron provenaient du grec. Mais plus tard, des Américains impertinents, irrévérencieux et parfois idiots ont pris le relais, et les noms se sont éclaircis. Quark est un mot absurde tiré du Finnegan's Wake de James Joyce, mais à partir de ce point culminant de la littérature, les choses se sont dégradées. Les distinctions entre les différents types de quark sont désignées par le terme singulièrement inapproprié de saveur. Nous aurions pu parler de quarks au chocolat, à la fraise, à la vanille, à la pistache, à la cerise et aux pépites de chocolat à la menthe, mais ce n'est pas le cas. Les six saveurs de quarks sont le haut, le bas, l'étrange, le charmé, le bas et le haut. À un moment donné, le bas et le haut ont été considérés comme trop risqués, si bien que pendant une courte période, ils sont devenus la vérité et la beauté.

Auteur: Susskind Leonard

Info: The Black Hole War : My Battle with Stephen Hawking to Make the World Safe for Quantum Mechanics

[ sémantiques ]

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 ]

perception

Le motif de la forme surgit bien entendu au cours d'une discussion sur l'individualité des "objets réels". Schrödinger donne l'exemple d'un presse-papier métallique en forme de chien danois, qu'il a dû abandonner en Autriche en 1938 et qu'il a seulement récupéré en 1947 en Irlande. "Je suis tout-à-fait sûr que c'est le même chien, affirme-t-il (...) mais pourquoi en suis-je si sûr ?". Ce ne peut être, répond Schrödinger, qu'en raison de la permanence de sa forme qui le rend re-connaissable. L'assimilation du principe d'individuation à la forme est cependant associée à une difficulté majeure que Schrödinger effleure à peine dans le passage sur le chien danois, mais sur laquelle nous serons forcés de revenir à propos du cas des particules élémentaires. Une forme ne définit jamais, en première instance, qu'une espèce : par exemple, celle des chiens danois métalliques de même "modèle". Sur le seul critère de sa forme, le chien danois retrouvé par Schrödinger pourrait parfaitement ne pas être le même exemplaire que celui qu'il a laissé en Autriche neuf ans auparavant, mais un autre exemplaire du même "type". La solution bien connue à ce problème consiste à apposer sur la forme une détermination ultimement individuante, une "haeccéité" selon le vocabulaire de Duns Scot. Telle rayure, tel défaut, telle patine reconnaissable entre toutes, pourraient suffire à faire identifier un exemplaire de chien danois parmi beaucoup d'autres copies. Ce n'est pourtant pas cette issue que choisit Schrödinger, et nous pouvons deviner pourquoi, par référence au problème physique dont il cherche la solution : aucune détermination additionnelle par rapport à la forme générale ne peut être invoquée pour distinguer un proton d'un autre proton, un électron d'un autre électron.

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.58

[ philosophie ] [ singularité matérielle ] [ microcosme-macrocosme ] [ choix d'un argument ] [ apparences ] [ analogies ] [ précision ]

sciences physiques

Le CERN relance la recherche des " particules fantômes " de l'Univers

Les scientifiques européens du CERN vont lancer la construction d'un nouvel accélérateur de particules, dans l'espoir d'identifier enfin les "particules cachées" de l'Univers.

Les scientifiques du plus grand accélérateur de particules du monde vont disposer d'un nouvel outil qui, selon les chercheurs, pourrait les aider à découvrir la face cachée de l'Univers.

L'Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN) va entamer la construction d'un nouveau supercollisionneur, le "Futur collisionneur circulaire", qui sera 1 000 fois plus sensible aux particules dites "cachées", ou "fantômes", que l'équipement actuel utilisé par l'organisation.

Les accélérateurs de particules permettent aux scientifiques de recréer les conditions du Big Bang, la théorie physique qui décrit l'apparition de l'Univers.

Dans ce nouvel appareil, les particules seront projetées contre une surface solide, et non plus les unes contre les autres comme dans les accélérateurs actuels. 

Le collisionneur fait partie du projet SHiP (Search for Hidden Particles) du CERN, un projet en gestation depuis dix ans qui permettra d'étudier certaines des particules les plus discrètes de l'espace.

Richard Jacobsson, physicien principal au CERN, affirme que ce projet pourrait constituer une "avancée considérable" qui redéfinirait la compréhension de la création de l'Univers.

" SHiP est l'une de ces expériences qui pourraient changer le paradigme scientifique et nous faire entrer dans un tout nouveau domaine de connaissances, non seulement sur notre Univers, mais aussi sur notre position dans celui-ci", avance Richard Jacobsson lors d'une interview.

"La plupart des hypothèses que nous avons formulées jusqu'à présent pourraient être réévaluées".

Selon le physicien, les scientifiques n'ont jamais réussi à détecter ce type de particules, car ils ne disposaient pas de la technologie adéquate.

Que sont les particules fantômes ?

D'après Richard Jacobsson, tout ce que nous pouvons voir à l'œil nu depuis l'espace, y compris les étoiles et les planètes, représente environ 5 % de la matière réelle de l'Univers.

Les 95 % restants se répartissent, selon les connaissances actuelles, entre environ 26 % de matière noire et 69 % d'énergie noire, selon le physicien.

Les scientifiques utilisent actuellement le "modèle standard", qui comprend 17 particules différentes, pour expliquer la composition de l'Univers.

En 2012, les scientifiques du CERN ont découvert une nouvelle particule du modèle standard, le boson de Higgs, grâce au Grand collisionneur de hadrons, une découverte qui leur a valu le prix Nobel de physique un an plus tard.

Depuis, les tentatives d'utiliser ce même collisionneur pour mesurer les particules cachées - qui pourraient également constituer la matière noire et l'énergie noire, mais ne font pas partie du modèle standard - se sont toutes soldées par des échecs.

" La découverte du boson de Higgs a comblé un vide sans pour autant prédire quelque chose de nouveau", déclare Richard Jacobsson.

"L'idée de ce projet est née presque par hasard, d'un partenariat entre des personnes issues de différents domaines et désireuses d'explorer la physique sous un autre angle".

Les particules "cachées" ou "fantômes" sont invisibles et ont des connexions physiques plus faibles que les particules déjà découvertes, ce qui les rend difficiles à détecter.

Le Grand collisionneur de hadrons du CERN peut détecter les particules jusqu'à un mètre du site de la collision, mais les particules cachées restent invisibles beaucoup plus longtemps avant de se révéler.

Les détecteurs du nouveau collisionneur du projet SHiP seront donc placés plus loin et produiront davantage de collisions sur une toile de fond fixe afin d'identifier plus facilement ces particules.

La construction des nouvelles installations souterraines du SHiP débutera en 2026 et les premières expériences pourraient avoir lieu vers 2032.

Le futur collisionneur circulaire, quant à lui, sera mis en service dans le courant des années 2040, mais n'atteindra son plein potentiel qu'en 2070, selon des informations rapport de la BBC.

Auteur: Internet

Info: https://fr.euronews.com/ - Anna Desmarais,  26 mars 2024

[ infra-monde ] [ sub-particules élémentaires ]