Billet invité
Aton symbole quantifié du soleil amarnien
Je n’ai pas pu m’empêcher d’illustrer cet article par une image aussi symbolique que belle venue d’Egypte, ou les rayons d’Aton se terminent par des petites mains qui évoquent merveilleusement cette particule d’interaction qu’est le photon.
Position du problème
La dualité onde/corpuscule, depuis l’avènement de la physique quantique, est devenue un lieu commun des bréviaires de la physique contemporaine.
Ce double attribut ondulatoire/corpusculaire remontait à la plus haute antiquité, les tenants de l’atomisme Démocrite et Epicure plus exactement, qui n’étaient probablement pas outillés pour concevoir un comportement ondulatoire tant de la lumière que de la matière.
Ces concepts opposèrent Newton et Huygens. Il est étonnant que Newton ait pu soutenir une granularité constitutive de la lumière – alors qu’il avait étudié la décomposition par le prisme de la lumière blanche – tant les phénomènes de diffraction se comprennent bien sous l’angle ondulatoire. Avec les travaux de Fresnel, Youg et Maxwell l’aspect ondulatoire de la lumière était solidement entendu en physique jusqu’à l’hypothèse de Planck en thermodynamique,
On admettait avec Maxwell que les ondes électromagnétiques se propagent dans le vide à vitesse constante. Grace aux travaux de Hertz on put assimiler la lumière aux ondes électromagnétiques de Maxwell, ondes radio, rayons X.
Avant l’hypothèse de Planck (1900) sur la quantification de l’action dans le modèle du rayonnement du corps noir, la physique du 19éme siècle avait adopté la nature ondulatoire de la lumière, ce que l’édifice de Maxwell consacrait magistralement, couronnant d’une certaine manière les travaux de Young et Fresnel.
En thermodynamique le modèle du rayonnement thermique du corps noir avait rencontré des difficultés tant qu’il fut traité par une continuité mathématique, soit de fonctions différentiables. Max Planck gagna à son corps défendant d’avoir ouvert la granularité dans les échanges d’énergie, plus exactement d’avoir introduit dans l’étude radiative du corps noir une entité discrète d’action, le quantum d’action. Le modèle de Planck collait aux observations, mais Planck lui même répugnait à donner un statut physique à ce qu’il considérait comme un artefact mathématique. La trouvaille de Planck prit avec Einstein un fondement révolutionnaire quant ce dernier l’utilisa pour modéliser avec succès l’effet photo électrique en 1905. Ce grain insécable d’énergie lumineuse était incompatible avec les travaux de Maxwell, la première synthèse en revint à Einstein quant il publia quasi conjointement avec la relativité restreinte son « Electrodynamique des corps en mouvement »
Ainsi en 1905, les rayonnements électromagnétiques incorporent de plein droit la lumière, dont la théorie prédit sa double nature d’onde porteuse de grains ponctuels d’énergie qui deviendront sémantiquement les photons. Einstein porte une responsable paternité historique à cette double signature. Il eut l’intuition géniale d’utiliser le quantum de Planck pour modéliser l’effet photo électrique et ce en l’absence d’un modèle atomique, mais ne pouvait renoncer d’autre part à l’édifice ondulatoire de Maxwell qui l’avait conduit en s’appuyant sur Lorentz à formuler la relativité restreinte.
Il faut à sa décharge reconnaitre que les manifestations expérimentales (fentes d’Young) d’une lumière se comportant à la fois ondulatoirement et corpusculairement justifiait ce double attribut. Personne du reste ne l’a contesté et ce « Janus » physique a parcouru toute la physique du 20éme siècle, consacrant une « étrangeté quantique » dont il fallait bien s’accommoder et pouvoir modéliser au plan mathématique.
Planck et la discontinuité en électromagnétisme
L’introduction par Planck du quantum d’action, oblige à revoir une conception strictement continue des phénomènes ondulatoires, en introduisant l’action qui se produit par paquet entiers ou ne se produit pas du tout, comme l’avait souligné Einstein dans sa théorie de l’effet photo électrique. L’action prend alors un caractère « discret » celui d’une sorte de « granulométrie » conceptuelle » du monde atomique et des échanges qu’il entretient avec la lumière, mais si en 1905 il n’existait pas encore de modèle élémentaire de l’atome, il est indéniable que Bohr ne put y parvenir sans le recours aux orbites quantifiées ; c’est-à-dire imposer à l’électron une orbite d’onde stationnaire (caractère ondulatoire) et pour son énergie une quantification bijective à l’énergie du photon. D’autre part les phénomènes de diffraction par les fentes d’Young de la lumière, et quant on su les produire un par un des électrons, consacraient des manifestations probabilistes sur l’écran, ainsi qu’un comportement similaire des grains de lumière ou des particules strictement élémentaires que sont les électrons, si bien que l’on assimile depuis le photon et l’électron à des particules élémentaires, dont il n’était pas étonnant qu’elles puissent se comporter identiquement dans l’expérience des fentes d’Young.
Une observation de l’élémentaire par un artefact expérimental macroscopique se révélait nécessairement perturbatrice de ce que pouvait être l’état de la particule ou du phénomène avant l’observation, ce qui pour des raisons d’échelle tombe sous le sens. (S’il faut émettre 1000 photons pour localiser un électron, la position réelle de ce dernier s’en trouvera affectée au moment de la mesure). La position adoptée par Bohr et Heisenberg fut que la physique devait renoncer à attribuer un état préalable à la mesure, or la réponse probabiliste observé dans les fentes d’Young, incitèrent au concept d’états superposés dont la mesure extrayait une valeur statistiquement prévisible, en renonçant à envisager ce qu’il pouvait advenir à la particule lors de son passage dans la fente. Ce renoncement est « pragmatiste », il conduira la mécanique quantique à accepter une dualité onde corpuscule (symptomatique) et à un impeccable formalisme mathématique aussi précis qu’abstrait.
Observables et valeurs propres, le cas de la lumière
La synthèse qu’opère la relativité restreinte avec l’électromagnétisme constitue depuis 1905 un socle à l’électrodynamique relativiste construit sur l’étude du déplacement des champs électromagnétiques et leur propagation. Cet édifice sera complété par la mécanique ondulatoire et l’hypothèse des ondes de matière de Louis De Broglie. On ne saurait trop dire l’impact sur l’édifice quantique en construction que va prendre en 1924 la thèse du jeune De Broglie, qui communiquée à Einstein par Langevin fut reconnue par ce dernier comme pouvant constituer un apport décisif à une physique nouvelle.( vous avez soulevé un coin du voile dira Einstein à De Broglie). Il est probable qu’Einstein qui avait reconnu la nature granulaire de la lumière attribuée au photon comme agent irréductible du rayonnement sous la forme mathématique E= h . Ï… fut bien obligé d’accepter une dualité onde-corpuscule à tout le moins phénoménologique, paradigme de la future construction quantique. Comment concilier d’une part la non localisation spatiale de l’onde et une nécessaire ponctualité spatiale du photon ?
Cette question ne se pose pas sur un plan ontologique mais au niveau du modèle à adopter, d’autant que cette dualité ne peut pas se manifester de façon concomitante au sein d’une même expérience, le comportement observable sera soit ondulatoire, soit corpusculaire quand bien même la question « soit posée » à un photon ou mieux encore a une particule matérielle comme l’électron qui peut se comporter comme une onde.
L’hypothèse des ondes de matière de De Broglie généralisait à tout système matériel le comportement ondulatoire de l’électron, généralisation propre à plaire à Einstein mais qui l’accepta « sous réserve ». Il faut avoir présent à l’esprit que la relativité restreinte avait conduit Einstein à attribuer une impulsion au photon, caractéristique réservée classiquement aux particules massives, si il était concevable d’attribuer à la lumière c’est-à-dire à une onde électromagnétique un comportement matériel, il ne devenait guère plus audacieux d’attribuer à la matière un comportement ondulatoire, hypothèse que sut apprécier Einstein.
Des expériences tres récentes confirment la « réalité » du photon telle que la conçut
Einstein, mais au rang des particules élémentaires, on ne peut que s’étonner ou méditer de sa spécificité, personnellement je le baptise volontiers de « pseudo particule » eu égard a ses attributs quantiques, spin, masse nulle, impulsion.
On peut dire que la physique relativiste et quantique partagent une naissance commune et vont osciller depuis lors entre un irréductible et incompréhensible dualisme soit de particules au comportement ondulatoire, soit d’ondes se comportant comme des corpuscules ponctuels. On a souvent dit que cette complémentarité ne pouvait se manifester simultanément au sein d’une même expérience, comme celle des fentes d’young ; M.Bitbol me semble avoir suffisamment mis en valeur une erreur communément enseignée à ses yeux, pour ne pas y revenir ici, d’autant que cela ne m’apparait pas crucial.
Le dualisme caractéristique des phénomènes élémentaires doit donc être considéré comme deux facettes simultanément interchangeables, quant bien même le protocole expérimental ou explicatif serait susceptible de privilégier l’un des deux aspects. C’est le cas de la diffusion Compton modélisée classiquement par l’impulsion des rayons X sur l’électron grâce au modèle corpusculaire du photon, pour laquelle un traitement ondulatoire par la fonction d’onde de Schrödinger convient aussi (in M.Bitbol – En quoi consiste la physique quantique).
Les idées sur ces attributs ont balancées au gré des positions scientifiques et manifestent de fait l’incapacité des physiciens à renoncer a un dualisme dont on ne peut dire si il est ontologique ou phénoménal, car tout en l’acceptant personne n’a pris position sur ce point, sauf le physicien A.Lande .
Il est pourtant difficile d’accepter sans broncher le fait que l’énergie électromagnétique portée par un photon ponctuel, ne soit spatialement localisable qu’au sein de l’onde ou le photon peut se manifester partout pourvu que ce soit sous forme probabiliste, tour de force qu’accomplira Schrödinger, puis un peu plus tard la mécanique matricielle d’Heisenberg, Jordan, Born.
La trouvaille mathématique de Schrödinger, la « fonction d’onde » repose sur un traitement par les probabilités de trouver le photon (ou l’électron) sur son onde associée. Cette probabilité qui traduit la répartition statistique observable sur l’écran des fentes d’Young règle à sa manière la probabilité de présence de la particule sur l’onde, concept qui conduira De Broglie à celui d’onde pilote, dont on ne peut que mesurer le brumeux mystère ontologique.
On peut concevoir, sur des bases aussi brouillées, l’attitude « pragmatiste » de Bohr et Heisenberg pour fonder un outillage mathématique aussi incompréhensible qu’irréprochable qui conduira la physique quantique au succès que l’on sait !
On assiste depuis les espaces de Hilbert et l’algèbre de Von Neumann à l’immixtion en physique d’une physique mathématique qui renonce à décrire mais se donne tous les moyens de prédire. Cette tendance n’a d’ailleurs cessé de se développer au niveau des jeunes chercheurs, mais il faut bien constater que depuis la chromodynamique quantique, les choses ont peu bougé ; c’est-à-dire qu’il n’est rien émergé des foisonnements théoriques opérant une synthèse, incorporant l’irréductible gravitation, dont la mécanique quantique n’a eu que faire, en raison de la faiblesse de la constante de couplage gravitationnelle G devant celle de coulomb C au niveau du modèle atomique, et bien plus encore dans les couplages nucléaires.
Une remarque, au passage, pour constater un paradoxe à ce titre. Il est vrai que la physique quantique pouvait négliger (au calcul) les forces gravitationnelles dans la modélisation de l’atome et des noyaux, mais ce doit être au niveau même de la matière que la gravitation prend naissance, ou du rapport qu’elle entretient avec autre chose. Apres Newton, Einstein lui même ne remet pas en cause ce fait inexpliqué de l’attraction universelle, conséquence de la présence de matière-énergie, quant il fondera la relativité générale ; si bien que l’on puisse en attendre l’origine dans un élémentaire pondéreux (ou massique) qu’emporte surtout les noyaux et pour une par très faible les électrons. A ce jour les théories quantiques de la gravitation ont échouées, y compris la prometteuse théorie des cordes, si j’en crois Lee Smollin. Passons…
Chez R.P.Feynman, l’aspect corpusculaire du photon prédomine dans un schéma quantique ou les relations d’indétermination d’Heisenberg justifient une non localisation du photon et de manière non explicite chez Feynman une phénoménologie de type ondulatoire cachée sous le concept des intégrales de chemin.
En reprenant les idées d’Einstein de 1905, date à laquelle il formalisa le concept de photon, nous allons analyser la dérivation relativiste qui conduit à attribuer une impulsion au photon sans autre préoccupation que la syntaxe mathématique qui conduit des prémisses aux conclusions, et montrer comment cette syntaxe pourrait être fautive, et conduire de prémisses reconnues comme justes à une conclusion fausse. Il faut préciser qu’en 1905 la mécanique quantique est encore au berceau. Le premier modèle atomique de Bohr-Sommerfeld viendra en 1911, Planck lui même ne prenait pas vraiment au sérieux l’invention par Einstein du photon qui pourtant dérivait de ses propres travaux et il faudra attendre une bonne vingtaine d’années pour qu’apparaisse en 1927 le principe d’indétermination (ou d’incertitude) d’Heisenberg, le concept d’onde de matière en 1924-1925 par De Broglie, et la fonction d’onde par Schrödinger.
C’est donc dans un contexte restreint à celui de la mécanique relativiste, qui fusionnait avec l’électromagnétisme de Maxwell-Lorentz, qu’Einstein attribue étonnement au photon (grain d’énergie lumineuse réputé sans masse) une impulsion attribut classique depuis Newton des corps matériels. L’impulsion est une quantité de mouvement conservatrice ; P= m.v pour un corps de masse m.
Pourquoi le photon relativiste n’a pas de masse ?
En réfléchissant plus profondément au déplacement de la lumière, il n’est pas évident qu’elle ne puisse dépasser la vitesse dans le vide qu’attribuait Maxwell aux ondes électromagnétiques, mais c’est un fait d’expérience vérifié avec la plus grande précision, et d’autre part cette vitesse ne dépend pas du déplacement relatif des sources émettrices ou des observateurs par rapport aux étoiles fixes, observations qui fondent la Relativité restreinte.
D’une certaine manière on pourrait dire que les quantas de lumière n’ont pas de masse car la « le photon ne peut pas aller plus vite que la lumière étant lui même la lumière ». La théorie de Maxwell-Lorentz stipulait que l’onde électromagnétique se déplaçait à sa plus grande vitesse dans le vide et que cette vitesse était indépendante de sa fréquence ou longueur d’onde. Cependant les transformées de Lorentz laissant invariantes par changement de repère Galiléen les équations de Maxwell, elles imposent leurs contraintes mathématiques à la propagation de la lumière, comme situation limite. Il serait superficiel de considérer ce qui précède comme des évidences qui s’imposent à l’esprit tant nous sommes mentalement formatés au concept de photon-lumière sans masse depuis 1905. A lire De Broglie ou Heisenberg ces concepts ne s’imposent pas d’office. Le front d’onde électrique et magnétique de Maxwell se déplace à une vitesse plafond dans le vide dont la théorie ne peut prédire la valeur numérique, maxwell savait qu’elle était plus faible dans l’eau ou le verre, c’est-à-dire dans des milieux matériels qui s’opposaient à son déplacement ce qui le conduisit à l’intuition géniale d’une vitesse plafond dans le vide, qui est le « corps » le moins réfringent que l’on puisse imaginer.
Mais si l’on superpose par la pensée aux ondes électromagnétiques le concept de photon, tout se complique, et l’idée que le quanta de lumière puisse n’avoir pas de masse n’est plus aussi aveuglante que cela. Je n’ai pas trouvé le texte original de De Broglie qui avait prédit une masse infinitésimale au photon, probablement indexée à sa fréquence ; mais cette hypothèse passa aux oubliettes.
Il résulte de la relativité restreinte exprimé par les transformations de Lorentz que la masse observable augmente avec la vitesse pour un observateur au repos. La valeur dite « propre » de la masse est celle du corps au repos dans le référentiel de l’observateur. Cette variation a deux conséquences (prémisses justes) :
- L’énergie cinétique d’un corps s’écrit : Ec = (m-mo) c² = E-Eo (1)
Avec m comme masse à la vitesse v soit m = mo/√(1-v²/c²) , mo étant la masse au repos E est l’énergie totale du corps à la vitesse v, Eo son énergie totale au repos égale à Eo=mo. C² (2) exprimant l’équivalence universelle de la masse et de l’énergie. Or le facteur v/c tendant vers 1 pour le photon, son éventuelle masse-énergie cinétique tendrait vers l’infini. Ce fait a conduit Einstein a attribuer au « photon » une masse au « repos » nulle et par voie de conséquence le photon en déplacement à la vitesse de la lumière n’a pas de masse, ce qui a fait dire plus haut qu’il se déplacait comme la lumiére.
- La relation énergie-impulsion d’un corps ou d’une particule massive s’écrit : E² – Eo² = p²c² (3) (pseudo norme du quadri vecteur énergie impulsion)
Ce qui signifie que cette expréssion s’applique dans un espace temps pseudo Euclidien de Minkovski, son domaine de validité ne doit pas violer la condition c²dt²-dx²-idy²-dz²=0 équation qui contraint la simultanéité de 2 événements à ce que la vitesse de la lumière soit infinie ou qu’ils se produisent au même endroit.
Ces relations s’appliquent à des corps ou particules massiques soit au repos dans le référentiel de l’observateur, soit en déplacement rectiligne et uniforme par rapport à ce dernier. Dans le cas du photon dont la masse ne peut être que nulle dans la formulation relativiste, on suppose que ces relations peuvent rester valables et comme il n’existe pas de référentiel ou la lumière soit au repos on conjecture pour le photon que l’énergie au repos du photon est nulle Eo= 0 en vertu de la relation (2); ce qui a première vue parait raisonnable, voire s’imposer ; car comment attribuer une énergie scalaire non nulle alors que la particule qui l’emporte n’est par nature jamais au repos dans quelque référentiel que ce soit. On pourrait lui attribuer une valeur imaginaire qu’au prix d’une reformulation en profondeur du concept de masse, ce qui sort du cadre Lorentzien de la relativité restreinte.
En conséquence on obtient la relation classique:
E²= p²c² soit E= + /- pc (3)
N’en retenant que les valeurs positives de l’énergie, on aboutit à la célèbre équation d’Einstein pour le photon
E=pc=hÏ…
Le membre de gauche traduit un aspect corpusculaire et celui de droite ondulatoire, on peut remarquer que l’expression E=hÏ… découle directement de la définition classique de l’action, (cf. les inégalités d’Heisenberg) une fois reconnu le quantum irréductible d’action h . L’expression E=pc dérive comme évoqué plus haut de la mécanique relativiste ce que nous allons discuter dans ce qui suit.
Dans le cadre relativiste en posant Eo=0 est prise une hypothèse intuitive mais qui ne repose sur aucune certitude d’ordre physique. En l’état des connaissances, on ne peut prédire ce qu’il advient de l’énergie d’un photon dans de telles circonstances. Il est admis depuis le modèle de l’effet photo-électrique que par nature le photon, qui voyage à la vitesse de la lumière, emporte l’énergie quantifiée (rayonnement du corps noir) E= hÏ… . Mais la mécanique relativiste ne peut pas prétendre modéliser ce qui se passe quant le photon interfère avec la matière, c’est-à-dire cesse sa course luminique, il est stipulé que dans cette situation l’intégralité de l’énergie du photon est absorbée par la matière, soit réémise dans le cas du corps noir, soit utilisée à libérer un électron dans le cas de l’effet photo-électrique. Il reste donc non démontré, mais possible de conjecturer que son énergie propre prend strictement une valeur nulle.
Cependant nous savons que l’énergie cinétique relativiste dépend de la variation de la masse (Prémisse juste) . et dans le cas du photon, la masse du photon est réputée nulle, (formalisme relativiste consistant plus observations ) ; or mo= m√1-v²/c², soit pour v=c mo = 0x0 = 0 ; alors nous pouvons affirmer comme juste le fait que pour le photon la masse m=mo=0. Par voie de conséquence l’énergie cinétique du photon est nulle, ce qui pour la mécanique classique n’est pas une surprise. Comment tirer parti de cette conclusion pour l’impulsion du photon ? On peut réécrire la relation (2) sous la forme :
( E-Eo) ( E+Eo) = p²c² (relation 4) pour faire apparaitre l’énergie cinétique E-Eo que nous savons formellement nulle pour le photon, il faut alors en tirer la conséquence, l’impulsion du photon est nulle contrairement à la relation (3). Nulle signifie qu’elle n’a plus de sens.
La relation mathématique E= hÏ…=pc qui relie l’aspect ondulatoire à l’aspect corpusculaire devient illicite, et seule reste licite E = hÏ… qui exprime l’aspect ondulatoire comme conséquence du rayonnement du corps noir modélisé par Planck, et qu’Einstein avait attribué à la lumière via le concept du photon.
Une conséquence immédiate serait qu’il faille remodeliser la diffusion Compton qui s’expliquait remarquablement bien par l’impulsion du rayonnement X. et d’autre part renoncer à un modèle dualiste devenu illicite donc superflu.
Mathématiquement la relation (4) nous permet de réattribuer un sens au concept d’impulsion du photon à la condition d’attribuer une masse au photon, de telle manière que le terme E-Eo ne soit pas nul, et ainsi de lui affecter une énergie cinétique, comme l’entend la mécanique classique.
Remarques :
- Le terme lié à la masse du photon n’est qu’un correctif infinitésimal à la relation d’Einstein, infinitésimal compatible avec la précision de l’effet Compton
- Il faut imaginer un protocole de calcul de la masse, et une fois obtenu la valeur vérifier que les correctifs rentrent dans la précision expérimentale de l’effet Compton.
- De fait la relation (4) prend la forme suivante
(E-ε) . (E+ε) = p²c² avec ε=mo. c² et E= hη , relation qui pour une faible valeur de ε redonne la relation d’Einstein.
Cette masse « putative »attribuée au photon ferait rentrer ce dernier dans une ontologie particulaire classique. Je vois des avantages immédiats à une telle hypothèse concernant le spin et l’impulsion .
On aurait pu renoncer a un attribut ondulatoire du photon des lors qu’on peut lui attribuer une masse, comme le Neutrino, devenant une particule élémentaire familière. Cette hypothèse permet de réinterpréter son impulsion et son spin, car le moment cinétique intrinsèque n’aurait plus de ce fait une origine mystérieuse. Abandonnant le paradigme quantique de la dualité, au profit du seul aspect corpusculaire, ce qui ne pose pas de grosses difficultés pour l’électron, il reste cependant à interpréter les indéniables manifestations ondulatoires du photon, donc de la lumière, d’autant qu’a ce stade il garde un aspect vibratoire, celle d’un « oscillateur » élémentaire de fréquence η, qui par son déplacement dans l’espace à la vitesse de l’onde électromagnétique « signe une trace ondulatoire » classique.
Cette question reste délicate, d’autant que la nature symbiotique de l’électron et du photon est connue au niveau de l’atome, ce qui revient à reconnaitre que l’électron orbital relèverait d’un paradigme corpusculaire, alors que le photon émis ou absorbé relèverait quant à lui d’un paradigme ondulatoire, que l’on puisse ou non lui attribuer une masse.
Notons que si l’on peut créer de la lumière, on ne sait pas créer d’électrons ; on sait le faire déplacer dans le vide ou dans les conducteurs, on arrive à le faire changer d’orbite dans l’atome, ou à l’extraire de l’atome. Tout ce que la physique théorique arrive à prédire est la création simultanée de l’électron et de son antiparticule le positron, suivie de l’annihilation instantanée de cette paire avec émission de rayonnement gamma.
Il ne s’agit pas non plus de renoncer à ce que l’électron ait des comportements ondulatoires, mais a ce que ce soit un attribut ontologique. Dans l’expérience des fentes d’Young ce sont des interactions électromagnétiques entre l’électron projeté et les réseaux de matière constituant la fente qui interagissent. C’est au niveau de la fente constituée d’un nombre incalculable d’atomes et encore plus d’électrons périphériques que se passent des interactions électromagnétiques avec l’électron traversant. La dispersion du phénomène prend un comportement assimilable à une diffraction lumineuse par la fente. La structure atomique se limite au cortège électronique de la matière, les noyaux ne sont pas concernés dans les interactions électromagnétiques qui ne mettent pas en jeu leur stabilité. Il apparait donc qu’en distinguant clairement ce qui revient à l’ondulatoire de ce qui revient au corpusculaire, on ne s’écarte pas tant que cela des fondements de la physique quantique. La tentative de substituer à une situation d’apparence, une ontologie cachée par les apparences, même si elles sont interprétées loyalement, sous tend les efforts présents.
A ce stade d’une rédaction provisoire, je n’ai pas réussi à deviner ce qu’il pourrait advenir dans l’expérience des fentes d’Young entre la matière et la lumière qui puisse justifier pour les photons un paradigme corpusculaire comme celui des électrons.
Ces réflexions conduisent à renoncer au dualisme onde/corpuscule et à abandonner l’hypothèse de De Broglie sur les ondes de matière.
L’électron est une stricte particule élémentaire.
Le photon un phénomène d’ordre « ondulatoire ».
A suivre…
P.S. Je joins à cet article un texte de Paul Erhenfest, daté de 1927 sur le Congrès Solvay, de cette année cruciale pour la physique, et dont la lecture est un bon « thermomètre » de l’ambiance et des débats entre « spécialistes » de l’époque.
193 réponses à “LA LUMIERE – ONDULATOIRE OU CORPUSCULAIRE, par Bernard Laget”
Si le photon est un phénomène d’ordre » ondulatoire « , comment expliquer le quanta du photon ?
C’est tout le principe du postulat de dualité onde-corpuscule, le quanta correspondant à la quantité infime d’énergie portée par le photon.
Yes, c’est bien effet comme cela que je le vois, mais cela ne va pas dans le sens de la conclusion de cet article, ou j’ai abusé de substances illicites ?
Ma conclusion est provisoire, j’aurais préferé et de loin pouvoir dire que le photon est un « corpuscule » comme l’electron.
Il faudrait analyser mon hypothese concernant une masse possible au photon, c’est une piste ou alors mettre le photon a part de tout le monde, idée qui est sous jacente dans le texte d’Ehrenfest joint à mon article.
A suivre…………………….il ne faut pas bruler les étapes, et peut étre demander d’autres expertises ……….?
Mais, et la je m’adresse en direct à Marc; on peut suspecter que la messe n’a pas été dite sur les photons de Bell et Aspect, c’était et sa reste mon intuition !!
@ ananahi
Oui, bien sûr, la conclusion de l’article de Bernard différe du « postulat », et je mets postulat entre guillemets, même si son nom parle de lui-même quant à sa capacité « descriptive ».
Sommet du questionnement théologique ripoliné : ondulatoire ou corpusculaire ? Femelle ou mâle ? Je suis tout proche de l’orgasme. Si si….
Gabriel ! Laisse la petite Marie tranquille ! Tu vas y avoir droit si tu continues ! Chimique la castration qu’on va t’la faire !
Vigneron, vas te recoucher et relèves-toi du pied droit !
@ JA
Non et non julien, le photon peut porter une énergie infinie si sa fréquence est infinie; c’est l’action qui est quantifiée pas l’énergie du photon qui elle peut prendre des valeurs aussi continues que l’on veut !
Le concept d’action est le suivant:: un boeuf au labour fournit une énergie X pour labourer un sillon en une heure, l’action du boeuf pendant une journée sera 1x 12 heures plus grande
@Paul
Désolé de faire ma tête de lard, mais je ne peux décemment obtempérer à une injonction de dix mots comportant deux fautes de conjugaison dignes de deux pieds gauches matutinaux, serait-ce même et pourtant le signe de l’aversion de l’auteur au mode impératif, ou en tout cas de son manque d’habitude d’en user.
PS: et je précise que la modération aussi radicale que difficilement justifiable de mon premier post ne laisse pas de me chagriner, bien plus que mon pied gauche, il est vrai endolori.
@ Vigneron
Ne te formalise pas, ce n’était qu’une mesure préventive pour m’éviter de devoir faire le ménage toute la journée sur le thème que tu abordais (factuel, je le reconnais), qui n’a pas grand chose à voir avec le sujet discuté tu en conviendras, et qui parcourt le net depuis très longtemps déjà.
On repart du bon pied ? 🙂
@ Julien
Gruuumpf… Ok, le seul problème, c’est que le factuel en question, il est aussi, et surtout, lié à Obama, à Bush, à AIG, à Enron, au Département d’Etat, à la NSA, etc. Et en plein dans l’actualité la plus brulante qui soit….
@ St Thomas d’Acquin @ La famille Ripolin
Il fallait oser la métaphore d’une Theologie Ripolinée!
Vigneron l’a faite en une seule couche.
@ JA
l’hypothese d’une bifurcation est une piste féconde, mais il faut avoir à l’esprit que les physiciens ( présents au congres Solvay et d’autres grands esprits) se sont déja posés ce type de questions; si bien que la bifurcation a peu de chances d’étre une érreur grossiére; elle est donc tapie subtilement quelque part, peut étre ?
La piste des bifurcations (dans le sens de prigogine) , permet de résoudre le problème « statistique » et probabiliste. On retombe encore une fois sur les etudes sur le « Chaos ».
Le concept de bifurcation permet aussi de résoudre le sois disant don d’ubiquité des particules.
M’enfin
M’enfin tous les gens qui étudient l’EELS (perte d’énergie des électrons quand ils passent dans et au voisinage de la matière), toutes les finesses de la photoémission depuis 40 ans (ARUPS, EXAFS, je ne connais que les acronymes des années 1980, ça a évolué…) où l’électron et le photon doivent être dotés de propriétés ondulatoires microscopiques même en dehors de leur état lié avec le noyau ou l’atome, ça me semble être des cas où tout le monde est ondulatoire, no problemo,
Idem avec les nanotubes de carbone, où l’on n’a pas de rupture de représentation dans la verison tout ondulatoire entre électron et photon, amha…
Sans Bell ni Aspect, les gens des synchrotrons seraient surpris de vos interrogations, au moins en partie. En allant à des domaines d’énergie où tout le monde circule, on voit ce qu’on doit voir, ou dit inversement, si quelque chose vous chagrine, ce serait plus constructif de le pointer dans ces régimes de transmission diffusion que de s’abriter derrière l’aspect mystérieux des 1000000 femtosecondes de transsubstantiation entre photon et électron dans la LED ou la photodiode en bas de chez vous, que dis-je, chez vous.
Timiota
Si vous avez des liens (internet ou archives scientifiques) concernant les transitions électrons photons que ce soit dans une diode ou autre, soyez aimable de communiquer des voies d’accés car je ne les ait pas sous la main.
Ce que vous évoquez intéresse le non proféssionnel que je suis, merci d’avance.!
Vous cherchez sur Google scholar (rech avancée)
http://scholar.google.com/scholar?start=50&q=ARUPS+%22photoemission%22+principles&hl=fr&as_sdt=0&as_ylo=2000
et vous trouvez ce genre de lien
http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0168900205010946
A partir de là, c’est souvent payant ou sur abo d’une institution, mais aussi les auteurs sont contents de vous l’envoyer, ou encore il y a pas de acs avec les pdfs qui trainent (mais rarement les revues).
C’est vrai que les gens qui écrivent les arrticles sur ces sujets n’ont presque jamais pris assez de recul pour répondre à vos questions, mais réciproquement, à vous de faire descendre l’hélicoptère des hautes altitudes du congrès Solvay pour aller au ras de leurs pâquerettes et discuter dans quel cas votre description aurait un avantage. C’est ce type de démarche qu’on attend pour encadrer des thèses … dans le meilleur des mondes (pas forcément dans le vrai monde où le clientélisme existe, où les labos Servier existent, etc.).
Ce texte montre une assez grande méconnaissance de la physique quantique (et une assurance toute aussi grande à pouvoir la révolutionner), tout comme d’ailleurs le précédent (cf. mon commentaire sur ce dernier).
Un exemple : « S’il faut émettre 1000 photons pour localiser un électron, la position réelle de ce dernier s’en trouvera affectée au moment de la mesure » ??? C’est un contre-sens complet sur la (soit-disant) « perturbation » lors de la mesure.
Contre-sens également, il me semble, sur la « vitesse de la lumière » qui n’est que le nom commun qu’on donne à la constante c (indépendamment du fait que la lumière ait, ou non, cette vitesse dans le vide).
De manière générale, tout le texte porte sur la « dualité onde-corpuscule », qui est un concept trompeur, finalement inexistant en physique quantique (dont le formalisme n’exprime aucune dualité, ni ontologique, ni des phénomènes), même s’il est souvent invoqué dans une perspective historique ou vulgarisatrice.
M. Jorion, dès qu’il veut parler de science sur son blog, semble décidé à vouloir donner la parole à des « crackpots ». Quel intérêt ?
J’ai trouvé comme définition pour
ceci :
dans wiktionary.
Sans remettre en cause votre valeur scientifique, j’en arrive à la conclusion que vous êtes un piètre représentant de cette communauté en terme de vulgarisateur. Vous pensez vous intellectuellement si supérieur au commun des mortels pour insulter un contributeur de ce forum ? ou peut être votre propre blog manque de visiteurs et vous pensez qu’un peut de provoc est susceptible de faire monter vos statistiques de fréquentation ?
@ quentin
Si vous avez raison, alors il faut considerer que des auteurs comme De Broglie (cours de mécanique obdulatoire) , Heisenberg lui méme (la partie et le tout) E;Klein , Gilles cohen tanoudji, et je pourrais allonger la liste nous enfument à loisir !
Eclairez nous , au lieu d’affirmations ou d’insultes (crackpots) qui ne vous font pas plus honneur qu’à ceux qui s’intérrogent honnétement; mais je peux me rassurer car (hors blogs) des scientifiques connus ne réagissent pas comme vous lapidairement.
Quant aux invectives à Paul Jorion , elles ne vous valorisent pas un esprit scientifique ni ne sont dignes du droit à la parole qu’il vous offre./
@ananahi, @Bernard Laguet
Bien que ce type de texte ait sérieusement tendance à m’agacer, mon intention n’était pas d’insulter Bernard Laguet.
Crackpot est un terme qu’on utilise couramment en anglais pour désigner les personnes qui pensent révolutionner la science, souvent en proposant une théorie « plus intuitive » que les théories « contre-intuitives » de la science moderne, et généralement en n’ayant lu que des ouvrages de vulgarisation. Le plus souvent, c’est la relativité qui est ciblée. Une petite explication ici (en anglais) : http://www.cognitionandculture.net/Pascal-s-blog/how-i-found-glaring-errors-in-einsteins-calculations.html
D’accord, c’est peut être un peu dur. Je ne suis vraiment pas élitiste. Il ne me viendrait pas à l’idée d’interdire à qui que ce soit de parler de science « par principe », ou parce qu’il n’a pas montré ses diplômes. Vive les autodidactes. Mais il se trouve que les sujets scientifiques comme celui-ci sont souvent très techniques et délicats. Il se trouve aussi qu’en ce moment même des millions de personnes de sensibilités très variées réfléchissent profondément à ces sujets, tout en en ayant une excellente maitrise technique, et sans forcément manquer d’ouverture d’esprit ni d’idées farfelues, qu’ils en discutent entre eux, qu’ils publient des papiers ensuite discutés, etc, etc… Et donc il est (malheureusement, mais c’est un fait) très présomptueux de penser qu’on puisse apporter quoi que ce soit de nouveau sur ces sujets en en ayant une maitrise imparfaite, comme, je pense, c’est le cas ici. Pour le dire autrement : si votre idée n’est pas « mainstream » aujourd’hui, il y a très certainement de bonnes raisons à ça.
On peut même dire que publier ce texte ici est parfaitement inutile, puisque (encore une fois, malheureusement, mais c’est un fait) quand bien même ce texte aurait un intérêt quelconque, il n’aurait aucun écho dans les milieux scientifiques concernés jusqu’à ce qu’un universitaire finisse par avoir la même idée et la publie dans un journal scientifique…
Je ne veux pas interdire à Bernard Laguet de parler de physique quantique, je ne fais qu’exprimer mon agacement face à une intention manifestement très ambitieuse et ouvertement technique sur un sujet relativement difficile venant de quelqu’un qui, semble-t-il, n’a rien d’un spécialiste.
Quand à mon invective à Paul Jorion… Je vais la reformuler. Je trouve qu’il serait plus judicieux, plus intéressant, moins inutile, de publier sur ce blog des textes scientifiques à portée philosophique et non technique. Voilà, c’est dit.
@Quentin
J’aurais tendance à être très d’accord avec vous si ce n’est que le « million » de gens compétent n’est protégé que logarithmiquement de l’erreur conceptuelle, pas par une barrière au franchissement exponentiellement faible.
Exemple de discussion de base bien menée par un Claude Fabre de l’ENS/LKB par exemple : l’effet photoélectrique (et son seuil p ex) peut s’expliquer en ne quantifiant que la matière, pas le photon. Quelles sont les manips qui prouvent le caractère quantifié du photon indépendemment de son interaction avec la matière ? Ca se corse assez vite, n’est-ce pas. Ce que sait faire un Claude Fabre combien des 100 000 physiciens d’Europe savent le faire ? 2000 ? 200 ? 20 ? Et dans le reste, le ventre mou, c’est pas évident combien.
Sur ce sujet de l’absorption toute bête d’ailleurs, un F. Bretenaker (LAC, le labo de Mme Bréchignac ! ) peut vous faire prendre conscience que pour des ions en matrice qui ont absorbé un photon, on ne sait pas lequel l’a absorbé et donc que l’état du cristal avant de chercher lequel est un état intriqué juste parce qu’il a absorbé un photon. Là aussi, combien de gens erreraient parmi les pros , combien assureraient ?
C’est au titre de cette imperfection des pros qui ne réussissent qu’à former des modestes ilots stables, et où le reste est surtout suivisme (nécessaire, je n’en dis pas du mal, il faut des forces sur tous les « détails » de la recherche appliquée et fdtle), qu’il me semble devoir accepter les « crackpots », qui ne feront certes statistiquement pas de contributions utiles, mais je dirais que c’est dans les proportions que j’ai cité ci-dessus : 1 pour 1000 ou 1 pour 10000. Donc un crackpot sur 1000 ou sur 10000 la fera, la contribution. Si nous étions 100000 Claude Fabre, je n’en dirais pas autant et vous donnerait raison.
C’est vrai que le monde idéal serait celui ou lesdits crackpots ne contesteraient pas tant le bien-fondé de tel ou tel choix du corpus standard que l’incapacité « cognitive » qui se manifeste à sa transmission, sous couvert de technicité. C’est reconnaitre que le langage a des limites sévères, et que la mise en équation est un écran plus fort de la réalité que ne l’est le dispositif de la caverne platonicienne. Etau fond le langage a-t-il vraiment ces limites ? Quel est le pouvoir des analogies ? Pourquoi quand nous lisons aujourd’hui la scholastique nous croyons nous dans un autre monde si ce n’est légèrement par limitation ? (idem quand je lis pierre Sarton du Jonchay,mutatis mtutandis)?
Je suis d’accord qu’à l’échelle de 20 ans ce que je dis est sans importance, et il vous sera donné raison. Mais si vous vous demandez par quel biais cognitif on présentera la physique en 2150, les discussions de ce blog ont un charme « anti-suranné » (en quelque sorte « suranné vers le futur », pas vers le passé).
decidemment quentin !!!
quentin, vous battez vraiment le record absolu du n’importe quoi, un n’importe quoi qui mériterait d’entrer là-dedans !
@quentin
Le moins que l’on puisse dire, c’est que votre réponse manque de cohérence !
L’utilisation du mot interdire est révélateur… cher monsieur, si ce genre d’article vous agace, je vous en prie, ne le lisez pas !
Voilà ce que j’appelle de l’ingérence ! ce blog ne vous appartient pas et à mon tour de vous dire que je vous trouve bien présomptueux, pour un jeune homme qui a peu fait parler de lui !
En tout état de cause, vous avez manqué une occasion, celle de la vulgarisation. Vous vous seriez montré sous un meilleur jour si vous aviez accepté de vous mettre à la portée de tous en apportant des arguments constructifs et pédagogique. Un autre choix était de simplement passer votre chemin, agacé par l’ignorance crasse qui semble vous insupporter !
Le fait que vous n’ayez choisi ni l’une ni l’autre de ces voies m’a fait dire que vous souffrez d’un manque d’audience. Je pense que cela perdurera tant que vous vous cantonnerez à cette position ! tentez pour voir une démarche plus humaine, plus constructive, plus participative, ( j’allais dire plus altruiste, point trop n’en faut… ) vous verrez vos parts d’audience augmenter naturellement, et la science vous remerciera d’apporter une contribution à la diffusion du savoir. N’oubliez pas que le savoir n’a d’intérêt que si il est partagé…
Vous voulez m’interdire d’exprimer mon agacement ?
Je dois avoir fait parler de moi pour m’exprimer ici ? Mais vous êtes véritablement élitiste !
Vous vous méprenez sur mes intentions. J’estime ma démarche constructive : c’est un appel à la lucidité.
@timiota
Certains physiciens sont eux-même des « crackpots », mais d’un niveau supérieur (on dira d’eux qu’ils ont des idées originales, ou farfelue, suivant le degré de scepticisme à leur égard).
Le problème est que les « crackpots » non physiciens n’ont pas la maitrise pour écarter les faux problèmes, la connaissance pour savoir que tel hypothèse a déjà été discutée dans le passé (et retrouver les articles correspondant et les discussions par exemple), ils n’ont pas l’environnement leur permettant de profiter d’échanges fructueux, il n’ont pas la vue d’ensemble sur la discipline, issue d’années de réflexions, etc. Il faut peut-être 15 ans à un crackpot pour faire ce qu’un physicien fera en qq semaines…
C’est un peu comme vouloir faire du traitement de texte ou du tableur sans disposer d’ordinateur : ça a un intérêt très limité (je suis preneur d’un meilleur exemple).
Je partage un peu l’agacement de quentin et j’aimerais dire pourquoi. J’apprécie de venir sur le blog de Paul Jorion pour lire les billets qu’il écrit sur l’économie, à laquelle je m’intéresse en amateur. Je n’ai pas de difficulté particulière à rentrer dans ces billets, à les comprendre et à y apprendre des choses. Quand j’ai vu un article sur la mécanique quantique (le premier, sur les inégalités de heisenberg) qui se trouve avoir un formalisme mathématique que je connais pour travailler (modestement) dessus en recherche mathématique, cela a attiré mon attention. J’ai commencé un peu à lire l’article, une sorte de vulgarisation de la mécanique quantique que j’arrive à peu près à comprendre et à rapprocher de ce que je connais, mais dans laquelle j’ai l’impression de me faire embobiner à plusieurs endroits, par exemple (juste pour éviter d’être trop vague dans ma critique):
– le hamiltonien permettrait de prendre en compte des énergies plus générales que le lagrangien qui n’accepte que l’énergie cinétique et l’énergie potentielle ? je n’ai jamais entendu ça, et ça me paraît non seulement faux mais en plus pas du tout le fond de la différence, qui est plutôt de l’ordre du formalisme que de la physique.
– « n.Aj= ∑1,n│aj²â”‚, aj étant une amplitude de probabilité et Aj la valeur de l’observable, et n le nombre de mesures » serait une forme simplifiée de l’équation de Schrödinger sans « les imaginaires » ? Non seulement cette équation n’a rien d’une forme de l’équation de Schrödinger, mais en plus elle rend égales une grandeur physique et une somme de probabilités, ce qui n’a rien à voir…
Ma confiance était déjà assez entamée, mais j’ai essayé de chercher plus bas, dans les derniers paragraphes, où l’auteur voulait en venir, et je n’ai pas compris grand chose. J’en suis arrivé à la conclusion que l’article n’arrivait nulle part, et je suis probablement passé à côté de ce qu’il voulait dire du coup. Mais comment, après les exemples que j’ai déjà donnés, faire confiance et se laisser porter par le raisonnement de quelqu’un qui écrit par exemple « l’équation de Schrödinger étant selon M.Bitbol strictement déterministe ». Avoir besoin de M. Bitbol pour dire qu’une équation aux dérivées partielles telle que l’équation de Schrödinger est déterministe, c’est ne pas comprendre réellement ce que signifie la dynamique donnée par une équation différentielle.
J’ai l’impression qu’on ne parle pas le même langage et celui de l’auteur m’est autant inaccessible qu’à lui semble être celui des mathématiques. Alors je suis un peu déçu qu’un tel manque de rigueur soit acceptable dans un article de ce blog mais je vais probablement me limiter aux articles d’économie.
S’attaquant a la physique quantique , Prigogine a ecrit que , sur cette planète, les gens qui peuvent « accéder a ce concept » se comptent sur les doigts d’une main .
Il se pourrait que « le Roi soit Nu »
Mais… est-ce que ces articles scientifiques sur le blog de P.Jorion ont pour but de relativiser tous nos petits problèmes d’humains, ou sont-ils seulement des apparitions quantico-spontanées ?
Personnellement, sorti du pataphysique j’ai du mal a suivre…
Et moi qui vois les financiers de ce monde comme les alchimistes des temps modernes capable de transformer la misère humaine en or ou en USD ou en stock options…
La pierre philosophale, c’est ça leur secret, et pour le lambda…pas touche!…
Non, ondulatoire ET corpusculaire.
La lumière du Nord est ondulatoire.
La lumière du Sud est corpusculaire.
Parole de peintre.
Vous avez raison seuls les peintres peuvent le mieux comprendre les effets de la lumière qui est la sensation que produit le choc de vibrations inconcevablement petites de l’éther contre la rétine de l’oeil.
L’oeil d’un expert!…
je reprends mes preocupations de mathematicien neophyte en physique dont j’avais commence a parler dans le dernier post de Mr Laget…..
je serais tres interesse que quelqu’un fasse ici un article sur l’histoire de la mesure en physique, je m’explique :
si j’ai bien compris le physicien (au moins depuis Galilee et encore plus depuis Newton) n’est interesse a introduire dans ses equations que des grandeurs qu’il peut d’une facon directe ou indirecte « mesurer », c’est a dire obtenir une valeur numerique par le biais d’un instrument de mesure de son invention; en fait le physicien ne peut sortir que des nombres decimaux d’un instrument de mesure quel qu’il soit, de sorte qu’il n’est pas du tout evident que ce que le mathematicien appelle « nombres reels » (qui pour lui correspond a une construction tout a fait valide, celle d’un « coprs ordonne archimedien complet », unique a isomorphisme pres, et dont une construction peut se faire pas a pas dans ZFC a partir de …. l’ensemble vide !) soit l’objet adequat pour formaliser et abstaire la notion de « mesure » des physiciens : dans quel « coprs » (au sens mathematique) sont faites les mesures ? il doit contenir evidemment le coprs des nombres rationnels decimaux et etre ordonne, mais tout coprs ordonne de caracteristique 0 verifie ca, et il y en a des tonnes non isomorphes entre eux !…. par exemple il est facile de construire une coprs ordonne qui est une extension des reels et dans lequel apparaissent des « infinitesimaux » , c’est a dire des nombres strictement positifs plus petits que tout nombre reel strictement positif… d’ailleurs on peut utiliser ce type de coprs pour refonder totalement les mysterieuses methodes infinitesimales du debut du calcul differenciel (les « fluxions » de Newton ou les « infinitesimaux » de Leibnitz) sur des bases tout a fait saines et indiscutables; bien sur ces methodes avaient ete abandonees assez avec Cauchy en passant par des methodes de « passage a la limite » legitimes dans R, et le calcul differenciel qu’on apprend maintenant est fonde la dessus, mais on y perd le type d’intuition qu’on avait avec les methodes originales…..
bref je me suis un peu egare, je reprends le fil de ma pensee : des grandeurs comme la masse, la longueur, les surfaces, les volumes, le temps sont mesurees depuis fort longtemps, et l’idee de les mesurer et comment s’y prendre parait assez intuitive.
Mais pour la temperature ca l’est deja moins, pour preuve l’apparition tardive des premiers thermometres… et pour des grandeurs comme la tension electrique ou « l’energie » alors la franchement pas intuitif ni l’idee d’introduire une telle grandeur ni celle de comment la mesurer…
Il serait donc interessant (en tout cas ca m’interesserais personellement) d’avoir une sorte de « panorama » historique en transversal de comment telle et telle grandeur est apparue comme necessaire a prendre en consideration d’une part, et d’autre part comment elle se mesure en pratique.
Car il me semble intuitivement qu’on ne peut pas comprendre le fond de la physiquye sans comprendre ceci, et j’ai envie de comprendre le fond de la physique 😉
Pour finir une remarque : la physique est essentiellement la mise en equations de grandeurs mesurables, mais une equation est une relation binaire des plus singulieres : pourquoi cette obsession de l’egalite, pourquoi ne pas envisager de mettre en relation les grandeurs dans des relations binaires, ternaires… n-aires plus generales ?..
Potier
Je vous répondrai un peu plus tard sur le blog de ce que je sais sur l’évolution du concept de mesure, car à l’instant je suis pris par le temps, mais on pourrait dire que elle déborde un peu d’un strict cadre mathématique en guise d’introduction .
alors j’attends vos commentaires avec impatience…. en attendant si d’autres peuvent m’eclairer un tant soit peu j’en serais ravi, mais ca a pas l’air de se bousculer au portillon…. 😉
@pottier
Prenons un exemple, celui de la loi de Newton qui vous a conduit ( vous etes newton ) à conceptualiser l’idée qu’un corps exerce une attraction sur l’autre proportionnelle à la matiére qu’il contient; d’autre part vous avez déja formulé le concept de l’inertie que vous avez déja traduit par l’équation g = F/m (pour gagner du temps je n’explicite pas sa conceptualisation, g est une accéleration quelconque ) en combinant les deux concepts vous serez conduit à écrire un truc provisoire du genre……G = k M , M étant la matiére qui soumet le corps m a une accélération G laquelle va soumettre m a un déplacement donc à une force d’attraction. Mais G serait constante et isotrope dans l’espace si vous ne pensiez un beau matin que ce « flux émis » par M se réparti dans tout l’espace « rayonne » depuis M en quelque sorte , et comme vous savez de la géométrie ce qu’est un angle solide vous allez finir par écrire la relation suivante …..G = k M / d² = F/m qui est la loi de l’attraction universelle et vous assure une gloire aussi universelle que votre équation, laquelle n’est qu’une écriture de vos idées; et dont on ne peut rien faire de concret car la constante k est indéterminée.
Arrive alors un habile expérimentateur qui par l’observation et la mesure va la déterminer, et le modéle conceptuel de Newton rentre enquelque sorte dans celui de la physique, grace à un pendule de torsion utilisé par Cavendish pour « mesurer » k .une fois k mesurée on va pouvoir confronter la théorie de Newton à la réalité observable et confirmer sa valeur.
La messe n’est pas encore dite, car pour l’instant nous avons modélisé l’effet de M sur m qui est la force F……………En considérant l’équation F= k mM/d² nous pouvons méditer au role symétrique de m et M (mathématiquement) et envisager l’efet de m sur M, reflexion qui va déboucher sur une mécanique planétaire plus pertinente, et comme l’a analysé en profondeur E.Macch à l’idée qu’il est impossible de définir un mouvement absolu, dont Einstein se pénetrera à son tour plus tard.
Pardonnez moi d’avoir été un peu long, trop didactique, j’aurais pu choisir un autre exemple, mais c’est ainsi que je situe le rapport de la mathématique et de la physique, en soulignant que l’équation est en elle méme un langage qui exprime des concepts, et non pas un pauvre moyen de calculer une inconnue, ou de tracer un graphe. J’espére ainsi vous avoir un peu répondu.
@potier : « j’ai envie de comprendre le fond de la physique » : est-ce vraiment vrai ou trop beau pour l’être ? J’opte pour la première solution, sinon vous ne chercheriez pas à vous enquérir d’une histoire de la mesure en physique. On touche-là le fond de la divergence classique/quantique, mais ce n’est pas la peine d’en faire toute l’histoire pour le comprendre. Les physiciens ne connaissent qu’un type de mesure que les matheux caractérisent comme vous venez de le faire, e d’où il ressort que les grandeurs sont, pour la plupart, « extensives » : vous pouvez les ajouter, retrancher, diviser et multiplier. Ca se complique un peu pour des trucs comme la température, qui me laisse aussi très perplexe, parce que là on fait appel à des « degrés » sur une échelle arbitraire. Mais ce point me semble secondaire, car les températures proviennent de la chaleur, laquelle est extensive comme toute énergie.
Si vous voulez vraiment comprendre le fond de la physique, il faut raisonner en termes de procédures : là, le paysage change du tout au tout. Dans son livre La Relativité, Einstein explique la procédure de mesure d’une longueur : elle consiste à reporter une longueur étalon sur une longueur à mesurer. Autrement dit, à faire une translation. On fait de même avec l’énergie qui est de même nature quantitative (mathématique) qu’une longueur. Mais en MQ ce n’est pas possible. Par exemple, pour « mesurer » la polarisation d’un photon, on l’envoie sur un polariseur à deux branches, et il ressort soit d’un côté, avec la polarisation X, soit de l’autre avec la polarisation non-X. La même méthode, appliquée à la mesure de la longueur d’une règle, reviendrait à la casser en deux, et à retenir l’un des morceaux comme étant celui qui a LA longueur juste, l’autre LA longueur non-juste ! Complètement idiot.
Bref, la base classique est la translation, la base quantique tout autre chose, mais quoi ? La rotation, duale géométrique de la translation ! De plus, les mesures quantiques ne produisent pas des quantités mais des identités, comme le suggère l’exemple de la polarisation. C’est en y réfléchissant que je suis arrivé à la notion d’espaces fendus.
@ batracien vermillon :
oui bien sur que je suis sincere quand je clame mon desir de comprendre le fond de la physique.
Quand aux espaces fendus, avez vous un ecrit plus detaille sur ce sujet ? par exemple qu’est ce qui vous amene a supposer que seuls ces 4 cas peuvent se produire ? est ce un raisonnement heuristique ou est ce base sur des deductions formelles ? je ne comprends pas le 3eme cas tel que vous le decrivez.
Par ailleurs quand vous dites que les mesures quantiques produisent des « identites » qu’entendez vous par la ?
potier, merci de vos questions qui témoignent d’un intérêt pour mes idées. L’idée des « espaces fendus » m’est venue, récemment et en quelques minutes, d’une autre idée plus ancienne que je cherchais à expliquer à Bernard. Votre question : « qu’est ce qui vous amene a supposer que seuls ces 4 cas peuvent se produire ? » m’amuse follement : c’est bien une question de matheux, ça ! 🙂 Mais qu’est-ce que j’en sais, moi, ça vient de sortir ! Peut-être y en a-t-il d’autres, ce ne serait pas étonnant, mais j’aime bien le nombre 4, alors je me suis arrêté là.
Pour le 3ième cas, imaginez un T la tête en bas : la barre horizontale est en contact avec la table, et la barre verticale se forme en 3 plis : le 1er monte à 90°, le second au sommet est à 180°, est le 3ième de nouveau à 90%. Un dessin conviendrait mieux. Au passage, vous aurez aussi reconnu la forme d’une impulsion.
Je dispose aussi d’une amorce de conception d’un espace fendu, mais ça tient en un dessin, et un seul, c’est dire à quel point c’est sommaire. Ma tambouille consiste à :
– prendre un espace ordinaire à 2 dimensions
– oublier le demi-plan des y négatifs
– faire pivoter, d’un angle arbitraire, le demi-axe des x positifs dans le demi-plan des y positifs
– à partir de là, un point M, se projette sur les deux demi-axes, et se retrouve avec deux coordonnées en x, (une x+ et une x-) mais aucune en y. Un tour de passe-passe que je ne me suis pas donné la peine d’approfondir mais que je trouve rigolo. Pour vous, la manipe va sûrement paraître idiote, mais elle rejoint dans mon esprit d’autres idées qui concernent la précision des nombres.
Les mesures quantiques qui produisent des « identités » ? Le mot n’est pas forcément juste, ou du moins mérite d’être précisé, mais une chose est sûre : en MQ, on n’a pas de grandeur comme en physique classique, seulement des « états ». Au sens du langage courant, un « état » qualifie une chose ou un être. En MQ, on parle du chat de Schrödinger, mort ou vif, en physique classique on parlerait de chats gros ou minces, c’est-à-dire plus ou moins lourds. C’est deux mondes qui n’ont rien à voir. J’ai d’autres idées plus précises pour parler de l’identité, mais c’est impossible à développer ici.
@potier, petite précision au sujet des espaces fendus : les cas 2 et 3 se ressemblent : 2 est le cas continu, 3 le discontinu, sur le modèle de l’éventail ou de l’accordéon.
@potier : ah zut, j’ai oublié l’essentiel, à propos du cas 3. Il me semble que les « espaces fractals » n’existent pas, on ne sait construire que des courbes fractales. Du moins à ma connaissance. Mais j’ai aussi une idée pour les inventer, ça se base sur des « nombres » qui ne sont plus vraiment des nombres, quantités ordonnables, mais des numéros. Ca peut paraître irrationnel mais il faut se dire que, dans l’industrie, tout est géré et gérable à partir de numéros. Si c’était irrationnel, ce ne serait pas aussi efficace.
Ensuite, la tambouille, avec ce point qui a une coordonnée x+ et une x-. Bien plus sérieux qu’on ne l’imagine. Prenez epsilon, qui est toujours « aussi petit qu’on veut ». Il est incontournable en maths, mais il a 3 défauts : a) il est absurde, car toujours plus petit que lui-même ; c) il suppose que tout nombre peut être connu avec une infinie précision, c’est l’hypothèse du continu ; b) le passage à la limite, qui consiste à virer epsilon comme un malpropre, est une rupture arbitraire dans la continuité du raisonnement. On fait une démonstration avec des epsilon toujours plus petits, puis, quand y’en a marre, on dit : « bon, maintenant ça suffit, on est assez prêt de la limite, on le vire ». Là, je dis : STOP, LICENCIEMENT ABUSIF !
On peut raisonner autrement : quand on fait faire un pas de plus à une série qui tend vers X, arrive un moment où, de deux choses l’une : soit on est encore en deçà de X, soit on passe au-delà. Comme vous le voyez, on tombe sur une alternative, et cela exige d’ajouter une dimension inconnue. Si vous descendez la Seine et qu’un pont se présente, il vous oblige à choisir de passer à gauche ou à droite de ses piliers : c’est la façon la plus ordinaire de les atteindre sans s’encastrer dedans.
@potier, suite sans fin : quand les matheux prennent la limite d’une série, cette limite devient identifiable par la série. C’est pourquoi « pi » est plus l’identité d’un nombre, (qui n’existe pas vraiment car incalculable), qu’un nombre « à part entière », car, en tant que nombre, il y a un truc qui cloche. C’est qu’il a une infinité de cousins qui prétendent au même nom : au moins 1200 milliards si j’en juge au nombre de ses décimales calculées à ce jour. Pour l’informaticien que je suis, « pi » serait une variable, tout bêtement, qui représenterait l’une de ses valeurs possibles. Nous autres, informaticiens, on ne confond pas les torchons et les serviettes.
@ crapaud rouge
en ce qui concerne les « nombres » et leur statut, je ne comprends pas bien ou vous voulez en venir : pi n’est pas un nombre decimal (c’est a dire il ne peux pas s’ecrire avec un nombre fini de chiffres avec la virgule), les « cousins » dont vous parlez en sont des approximations decimale, rien de mysterieux la dedans…. pi existe dans le corps que les mathematiciens constuisent et qu’ils appellent R, ce n’est pas une pure vue de l’esprit ! simplement qu’il se trouve qu’il n’est pas decimal et alors ? si vous pensez que seuls les nombres decimaux ont le statut de « vrais » nombres, alors ok pi n’est pas un « vrai » nombre, mais ce n’est pas le point de vue generalement adopte depuis la Grece antique… d’ailleurs pi est le perimetre d’un cercle de diametre une unite, c’est pas quelque chose concret et tangible ca ??
Autre remarque au passage : l’hypothese du continu n’a rien a voir avec le fait que tout nombre peu etre connu avec une precision infinie 😉
Ensuite le passage a la limite : ce processus dit en substance que, etant donnee une suite de nombres et un autre nombre L , si POUR TOUT nombre reel strictement positif aussi petit qu’il soit (le « epsilon »), il existe un rang (qui depend de la valeur de epsilon evidemment) a partir duquel tous les elements de la suite sont compris entre L-epsilon et L+epsilon, alors L est dite la « limite » de la suite en question;
c’est a dire que le « epsilon » varie, de sorte que en conclure par exemple qu’il st « toujours plus petit que lui meme » comme vous le faites n’a pas de sens….
et quand on demontre qu’un nombre est une limite, on ne fait pas comme vous semblez le dire un raisonnement avec des epsilons suffisamment petits et au bout d’un moment on estime que ca suffit, on considere tous les epsilons possibles aussi petits qu’ils soient : UN PASSAGE A LA LIMITE N’EST PAS UN PROCESSUS ALGORITHMIQUE FINI…
maintenant si vous n’etes pas satisfait par l’introduction de processus non finitaires en maths c’est tout a fait louable, mais alors il faut aller voir ce que les mathematiciens dits « constructivistes » ont fait et continue a faire, et c’est certainement tout a fait digne d’interet.
Mais il faut savoir que les maths que la physique utilise depuis toujours ne sont pas « constructivistes », et a ma connaissance personne a ce jour n’a entreprit la tache gigantesque de refonder la physique sur les mathematiques constructivistes.
Je prendrai plus de temps pour relire en detail vos commentaires sur les espaces fendus.
@ bernard laget
je prendrai aussi du temps pour lire en details votre reponse 😉
Monsieur potier, ne pinaillez pas, je vous prie, vous avez sûrement mieux à faire que de me donner des leçons de précision mathématique. Mon approche des maths est sans rapport avec la vôtre : moins précise, sans aucun doute, mais plus large, comme pour la physique. Les idées précises m’ennuient à mourir, je les range au rang de calculs d’apothicaire. La précision que j’aime se dit en français, ça c’est mon domaine ! Le problème, avec les idées qui se disent en français, c’est qu’elles ressemblent à des absurdités tant qu’on n’a pas pu les insérer dans un tout qui tienne la route.
A votre petite leçon sur epsilon, je répondrai par celle de l’histoire : ce sont des artistes, qui ne connaissaient rien aux maths, qui ont découvert la perspective. Les matheux sont venus après, pour formaliser : ils n’avaient aucune raison de la découvrir dans leur logique, parce qu’ils n’en avaient pas besoin. Les artistes, ou les gars dans mon genre, sont tenaillés par un besoin : comprendre, mais comprendre le réel, pas les maths ou la physique, ces sciences toutes faites où il n’y a plus que du formalisme sans intérêt.
Ca m’a amusé de lire : « rien de mysterieux la dedans…. pi existe dans le corps que les mathematiciens constuisent… » : rien de mystérieux si nous ne sortez pas de votre monde ! Pour moi qui me suis amusé à tracer un mouvement brownien avec le 1er milliard des décimales de pi, sur un ordi à 600 MHz, je n’ai pas trouvé ça mystérieux mais fascinant ! Donc plein de mystère. Mais le mystère, ce n’est pas quelque chose que l’on sait, comme celui de la sainte Trinité des chrétiens, c’est quelque chose que l’on sent.
@potier : cette fois, je ne parlerai pas d’epsilon, mais de la déclaration d’un prof du Collège de France, excusez du peu, que j’avais pêchée il y a longtemps dans La Recherche ou Pour la Science, à propos de la tortue de Zénon : « Ce type de problème est depuis longtemps résolu : nous savons que la somme d’une infinité de ces moitiés toujours plus petites a une limite finie, de sorte que la tortue arrivera forcément à son but. Zénon a tout faux. » Bien sûr qu’on le sait, mais ça ne change rien à rien de le savoir.
Zénon avait raison ! Car soit les mouvements de la tortue prennent une durée constante et elle met un temps infini, (car sa vitesse diminue à chaque étape), soit ils sont de plus en plus brefs, et c’est leur cadence qui devient infinie. Que la distance totale soit égale à une certaine limite ne change rien, ce type de mouvement exige un passage par l’infini : il est donc impossible. Le « passage à la limite » cachait le processus.
@potier : prenons pi avec 10 décimales : ce nombre est une valeur approchée de pi. No pb. Je change la 9ième : que peut-on dire du nombre ainsi obtenu ? Est-ce :
1) une valeur approchée mais fausse de pi ?
2) la valeur approchée d’un autre nombre ?
3) un nombre quelconque qui n’a rien à voir avec pi ?
4) une valeur approchée d’une valeur de pi elle-même approchée ?
Ce qui me laisse perplexe : si à ce nombre je retire la 9ième et la 10ième décimale, je retombe sur une valeur approchée vraie de pi. Si donc je refais cette manipe de changer au hasard la énième décimale en faisant varier n aussi loin que je peux, je produis autant de nombres qui sont très très proches de pi sans être pour autant des « valeur approchées » de pi. Comment expliquez-vous ça ?
Je pense que pour qu’un nombre mérite le statut de « valeur approchée de pi », il doit avoir été produit par une série dont il est prouvé qu’elle tend vers pi. Or, au voisinage de pi, de tels nombres sont sûrement très rares par rapport à l’infinité des voisins possibles. Mais l’on considère que, dès lors qu’un nombre n’est séparé de pi que par une « distance » qui vaut epsilon, (il est dans son voisinage) alors c’est une valeur approchée de pi. Je trouve que ça ne colle pas du tout avec la possibilité de modifier au hasard une décimale quelconque.
oups il ya eu un probleme voila le comlet :
@ crapaud rouge
avez vous fait une psychanalyse pour savoir pourquoi vous avez un problemes avec « les maths » ? (humour ;-))
blague a part, mon propos n’est pas de vous prendre, ni quiconque, d’en haut depuis mon monde mathematique, loin de la…. je vous trouve bien suceptible et un tantinet enclin a etre agressif, et je n’ai pas envie que ce debat se convertisse en une joute entre un « mathematicien obtu et borne » et un « intuitif maudit dont personne ne comprends le genie », les joutes et enchanges d’invectives ne m’interessent pas.
Alors decontraction et sourie la vie est belle 😉
Je n’ai rien contre les approches intuitives, mais simplement comme vous dites on ne peux pas melanger les serviettes et les torchons : si vous pretendez avoir une approche des maths ou de la physique tels qu’ils sont aujourd’hi seulement a partir de concepts intuitifs il vous manque une patte ; de deux choses l’une : ou bien vous pretendez utiliser la methode scientifique pour comprendre la « realite », et alors il vous faut bien definir les choses avec precision et utiliser des regles de deduction validees puisque c’est la regle du jeu dans ce cas, ou bien vous ne pretendez pas utiliser la methode scientifique et alors la on rentre dans d’autres domaines tels les diverses formes de chamanisme a travers le monde.
Ne vous meprenez pas : je ne suis pas de ceux qui vouent un culte a la methode scientifique et pensent que c’est la seule methode universellement valable; bien au contraire, j’ai tendance a etre tres crtitique a son sujet, et le chamanisme est a mes yeux aussi digne d’interet et je ne suis pas non plus de ceux qui y posent un regard meprisant du haut de leur savoir occidental.
Le chamanisme n’est la que pour illustrer mon propos, je ne fait aucun lien avec vous en particulier.
Bien sur que les plus grands physiciens et matheux sont ceux qui ont une intuition hors du commun, mais cette intuition est dans ce cas alimentee et etayee par des connaissances « techniques » tres precises et profondes du domaine dans lequel ils oeuvrent.
@potier : je ne me prends pas au sérieux mais, sur ce blog, j’ai appris à ne pas mépriser mes idées mais à les défendre. Alors votre méthode scientifique, dont je connais l’esprit de A à Z, je m’en tape un peu, vous auriez pu le comprendre après tout ce que je vous ai dit, vous vous seriez épargné un long post strictement inutile. Mais justement, à propos de « comprendre », pensez-vous que les théoriciens « comprennent » la MQ ? Pensez-vous vraiment que leurs méthodes soient supérieures à la mienne quand on voit des spécialistes émettre le plus sérieusement du monde l’hypothèse que le temps n’existe pas ? Comment et pourquoi sont-ils pris au sérieux ? Ce n’est pas qu’une question de réputation ou de références, c’est aussi et surtout qu’on est désormais prêt à gober n’importe quoi dès lors que ça porte le label « science ». Et moins l’on comprend, mieux c’est, parce que l’incompréhension nourrit le besoin de mystère, et que l’on s’en contente. Moi pas.
Cela dit sans animosité aucune. Je vous bouscule pour vous faire réagir. Et je pourrais vous rétorquer : z’auriez pas besoin d’une psychanalyse, par hasard, pour sortir de vos grilles d’analyses scientifiques, des grilles derrière lesquelles je vous vois comme un animal dans sa cage ? 🙂
si vous avez tout a fait raison, je crois que je vais aller faire une psychanalyse, vous m’avez ouvert les yeux crapaud rouge je ne vous serez jamais assez reconnaissant !
@potier : message lapidaire et ironique, manifestement vous êtes vexé. J’en suis désolé, même si j’ai cru bien faire en vous bousculant. C’est que votre premier message avait tout pour attirer mon attention et mon intérêt pour vous, je cite :
Or, de quoi vous ai-je parlé, entre autres, sinon de nombres décimaux ? Je vous ai bousculé pour savoir si vous aviez, comme on dit, de la suite dans les idées, car cette déclaration de vous implique une approche radicalement différente des nombres pour établir des rapprochements nouveaux avec la notion de mesure. Mais où diable les matheux, qui n’ont pas besoin d’une autre conception que celle de l’ensemble R, pourraient-ils bien pêcher une autre approche ? Et pourquoi le feraient-ils puisqu’ils n’en ont pas besoin ? Pour que ce besoin surgisse, il faut un problème nouveau qui semble digne d’intérêt, sinon on ne cherche pas. C’est pourquoi je vous ai bousculé sciemment : pour que vous regardiez dans une autre direction, ou avec d’autres yeux, sur la base d’autres principes, afin que vous puissiez découvrir, derrière ce qui semble sans intérêt, des choses qui pourraient se révéler fort intéressantes.
Cela étant dit, je viens avec de nouvelles réflexions, où je me suis efforcé d’adopter votre langage. Prenons un réel x compris entre 3 et 4 que l’on fait tendre vers 4. On a : (4 – x) –> 0, ou (4 – x) = e (epsilon), et (x – 3) –> 1. La distance habituelle entre x et 3 tend vers 1, mais plus x est proche de 4 plus il faut de décimales pour l’affirmer. Donc, si j’appelle « séparation » le nombre de décimales qui séparent 3 et x, alors cette séparation –> l’infini quand x –> 4. (Vers 3 aussi du reste.) A quoi ça sert me direz-vous ? Et bien, cette notion de « séparation » traduit la quantité d’informations nécessaire pour pouvoir dire, avec une précision toujours plus grande, que x –> 4. Mais surtout, on peut faire le rapprochement avec la vision en perspective qui nous montre que deux points situés sur deux parallèles se rapprochent à mesure qu’on les voit s’éloigner. On peut faire aussi le rapprochement avec le principe d’incertitude d’Heisenberg qui concerne, comme par hasard, deux grandeurs liées. On peut enfin constater une chose : la Relativité n’existerait pas sans la géométrie projective issue de la vision en perspective, et la MQ est ce qu’elle est aujourd’hui, irréconciliable avec la Relativité, probablement parce qu’elle ignore cette notion. Donc, essayer de l’introduire au niveau microscopique ne devrait pas être complètement idiot.
Merci de votre attention.
Y a-t-il quelqu’un ici pour me faire le résumé de cet article, je n’ai pas su faire le lien entre ce propos fort documenté et les informations que je viens chercher ici sur l’économie.
Pour être honnête, je n’ai pas compris grand chose, même pas l’illustration… Et je pense ne pas être seul dans ce cas.
Je sais bien qu’il est important d’accentuer le caractère scientifique de l’économie, mais à ce point je n’en suis pas si sûr…
Au contraire je pense que cet article débusque un lièvre. En juxtaposant aux analyses de Jorion des exposés scientifiques purs et durs on se rend compte du non-sens intellectuel qui voudrait que l’économie soit une science aboutie avec ses lois finies, immuables, érigées en dogme (Schumpeter, Adam Smith…)
Une science qui aurait épuisé son objet de recherche c’est une vérité scientifique, or en économie on vient d’avoir une série de réfutations in vivo des lois prétendues scientifiques.
Merci Sylvain de m’avoir éclairé sur l’intérêt de cet article.
Par contre, je ne vois pas de contradiction à dire que l’économie répond à des lois scientifique bien établies, et que ce que nous en savons ou ce que nous en comprenons montre un caractère erratique.
Toute chose à ses raisons scientifiques. Dans le développement d’une réaction, seuls les paramètres changent, pas les lois qui régissent l’interaction de ces paramètres.
Ce que les défaillances que nous constatons montrent, ce n’est pas que la science se trompe, c’est que l’homme se trompe, dans son interprétation et dans son application des lois scientifiques. Reste à savoir à quel point les mauvaises interprétations des lois scientifiques sont faites de manière délibérée ou non.
Ce qui me vaut de citer ici pour la deuxième foi cette maxime que je n’avais pas employée depuis des lustres : « Science sans conscience n’est que… » La loi des séries peut-être ?
Heu, là…c’est du mauvais !….
Trop tard, Julien se corrige à la vitesse de la lumière ! Dommage, j’avais pris la faute pour un trait d’humour espiègle et/ou solidaire avec celles de Paul. Que nenni ! 😉
Moi espiaigle ?!? Moi saulidère ?!? Que n’est ni Vigneron !
Bel effort sur cette question insoluble (par nature?…) de la dualité onde-corpuscule.
Quelque chose me dit, à moi qui n’y comprends pas grand chose, que la « clé du mystère » , on n’est pas près de la trouver, parce que chaque « mystère résolu » ne sert, en sciences, qu’à mettre en évidence un nouveau mystère, un peu comme dans la question du « Chiffre » (voir le très bon ouvrage de Simon Singh sur l’histoire des codes secrets).
Pourquoi ne pas admettre une fois pour toutes qu’il n’y a pas, qu’il n’y aura jamais de « Clé-Définitive-Universelle »…
Que le « Mystère » est la seule manière dont le Monde peut fonctionner.(Sans mystère, tu fais quoi?)
Et que c’est tellement mieux comme ça…A mon très humble avis.
La vie n’est pas une énigme à résoudre mais un mystère à vivre disait Goethe…Toutes les sciences depuis la physique et la chimie jusqu’à la physiologie, convergent évidement vers une doctrine de l’évolution et du développement, dans laquelle les faits établis du Darwinisme seront compris, mais quant à l’aspect final que revêtira cette doctrine, il est difficile de s’en faire une idée, et l’esprit humain ne le façonnera peut-être pas, avant que les recherches métaphysique et physique ne soient beaucoup plus avancées.
Je ne suis pas un expert en physique atomique, par contre c’est un sujet qui m’as interresé et qui m’interrese toujours.
Bon concernant la vitesse du photon, il y a quelque chose qui m’s toujours parru trés bizarre.
Sa vitesse est « c », vitesse de la lumière, entre un piont A et B de l’espace. Hors sachant que le photon ne voyage pas en ligne droite mais ocsille a une fréquence propre. Si le trjet entre A et B et égale a « c » la distance réellement parcouru par le photon est plutot une sinuzoïdale. C’est a dire que la distance parcouru devrait plus ressembler a « l’amplitude de l’onde * 2 * PI * frequence du photon » l’énergie potentiel du photon reste la même puisque le chemin parcouru ne la modifie pas. Par contre la chemin parcouru par le photon est obligatoirement supériur a « c » si l’amplitude de l’onde est supérieur a zéro. Donc tous les photon devraient avoir une vitesse supérieur a celle de la lumière si ont prend » v = dt »
Concernant les electrons est la fente de young il serait peut être interressant de faire passer les electrons dans une fente de matiériaux supraducteur l’histoire de voir le comportement de ses electrons lorsque le champs magnetique de l’electron en mouvement est annulé grace au supraconducteur. Ca c’est juste de la curiosité personnelle.
pas facile cette dua lité onde corpuscule. Il y a aussi un autre peti probléme avec la vitesse du photon, lorsque celui ci passe proche d’un astre masique il subit une modification de sa trajectoire. La trajectoire du photon se courbe a cause de l’attract
Dites, il ne faudrait pas confondre le dessin vulgarisateur du photon sous forme d’onde sinusoïdale représentant l’EXTREMITE du vecteur champ électrique (E) (ou idem de B) , et la trajectoire du photon, en ligne droite (onde de la forme E *exp(i k x- omega t), ou k est le long du rayon, E est perpendiculaire au rayon, d’où le dessin de l’extrémité de E, mais le lieu de cette extrémité est une pure convention graphique, il n’y a rien de physique au bout de cette flèche, elle dit qu’il y a un champ à son origine, et on n’a pas 3 dimensions en rab pour faire des dessins qui ne se superpopseraient pas aux trois de l’espace)
Je pourrais mettre la ponctuation, excusez moi, E m’emporte.
merci pour la réponse, je pensais que le photon était la charge eletrique et comme c’est la charge electrique qui est sinuzoïdale, il me semblait logique que la trajectoire du photon coïncide avec celle du champs electrique. Du coup j’ais beaucoup de mal a m’imaginer un photon de masse null parcourant une ligne droite et émettant un champs electrique sinuzoïdale. Il y a quelque chose qui m’échappe, comment une masse null dont la trajectoire est rectiligne pourrait emettrent un champ electrique sinuzoïdale ?
Merci pour les explications si vous avez le temps.
Vous dessinez sur du papier E=Eo cos( k x – omega t) *(vecteur unitaire suivant y), c’est une onde plane. Chaque point (chaque plan x= cte dans ce cas) a son champ, qui dépend de t.
Pas la moindre charge dans cette onde, elle a « oublié » sa source, qui fut une charge certes (un dipole oscillant), mais qu’on peut considérer « à l’infini ».
Et on dessine uns (co)sinusoide pour dessiner la grandeur E (ici la composante E_y) , mais l’oscillation de la grandeur entre différents points de l’espace n’est pas le moins du monde reliée à une trajectoire oblique de quoi que ce soit. A l’inverse, on trouve le rayon d’une onde en prenant le gradient de sa phase : on prend l’argument du cosinus en chaque point au même instant, on dérive par rapport à x et on trouve k, dans le cas qui est le nôtre. En faisant la même chose pour un champ aussi tordoïde soit-il, on trouve la trajectoire locale du photon.
IL faut quelques bidouilles pour faire de cette onde un photon, et faire notamment que l’onde n’occupe pas tout l ‘espace ce qui rendrait son énergie infinie (c’est classiquement fait en « discrétisant » k puis en passant à la limite ).
Le concept de photon différent, de celui d’un point oscillant et se déplaçant à la vitesse de l’onde électromagnétique que depuis Maxwell on peut appeller la lumiere.
Il est certain que l’on constate un déplacement dans ce qu’il est convenu d’appeller l’espace, que l’on observe une fréquence, plus exactement une superpositions de fréquences dans la lumiere blanche décomposables par un prisme, et que elle porte une énergie radiative, dont on profite l’été sur la plage; voila pour des attributs ondulatoires que l’on aimerait retrouver dans le « photon » porteur d’énergie. L’énergie est un concept famillier, mais sa naissance méme en physique doit nous rappeller qu’il est une belle abstraction qui ne s’est pas imposée d’un coup de baguette magique, je ne crois pas me tromper en écrivant que l’impulsion et le concept de force sont nés avant celui d’énergie.
D’autre part les lois qui découlent de la conservation de l’énergie et de l’impulsion découlent de « principes » certe vérifiables par l’expérience, mais de principes non démontrables par la raison, alors méme que c’est la raison qui nous incline à les adopter.
Ces quelques considérations, dans le cas du photon, doivent rester présentes à l’esprit, comme le dirait Marc Peltier m’invectivant amicalement à son sujet » Le photon, oui mais quel photon ».
Toujours est t’il que depuis le modéle de l’effet photo-électrique (1905) ou est arraché un électron (grànulaire) à l’atome, si et seulement si le photon a une fréquence suffisante; on lui attribut une « ponctualité » qui le met au rang des particules élémentaires. Ces idées se corsent au plus haut point sous le concept d’énergie et d’échange d’énergie, et encore plus quant la mécanique relativiste attribut au dit photon une impulsion, la quelle ne peut qu’etre couplée à la fréquence du photon (bien entendu) .
Au plan d’une possble philosophie des sciences, je reste,sur la forme, insatisfait par l’hermétisme du commentaire de Blob, quant bien méme il aurait raison dans ces conclusions. (masse nulle). Autrement dit je trouve un défaut majeur d’autoréference de la mécanique quantique avec elle méme, de quantification en quantification; nous en sommes à la trois ou quatriéme je crois !
Je suis tombé en fouillant sur la toile sur un article de Wikipédia concernant la décohérence quantique où il est dit que cette théorie datant de 1970 a trouvé ses premières confirmations expérimentales en 1996.
Cette théorie s’appuie sur un postulat de réduction du paquet d’onde incompatible, selon cet article, avec l’équation de Schrödinger. Qui croire?
Je poste cette remarque car elle est, me semble-t-il, en rapport avec le sujet de votre papier puisque la décohérence quantique fournit une explication à la transition onde –> corpuscule.
Pas sur qu’il faille trancher entre l’aspect ondulatoire et particulaire de la lumière car comme le dit le principe de complémentarité de Bohr : la dualité onde/particule, ne correspond en fait qu’à l’observation sous 2 aspects différents d’une même réalité à laquelle nous n’avons pas accès directement.
La question qui se pose est de savoir si l’on sera capable de découvrir par une construction abstraite un modèle explicatif de ce que l’on observe. La mauvaise nouvelle étant que les meilleurs physiciens du XXième siècle s’y sont cassé les dents.
J’ai beaucoup apprécié la lettre de Paul Erhenfest, cette période entre 1905 et 1930 est véritablement fascinante !
J’ai fait en 1976 une thèse de doctorat de physique théorique qui reformulait l’electrodynamique en supposant la masse propre du photon différente de 0. Cette thèse est répertorié par l’académie des sciences dans les papiers importants postérieur à 1977 des archives de L. de Broglie.
http://www.academie-sciences.fr/archives/fonds_archives/fonds_pdf/Fonds_Broglie.pdf
page 83.
Dans ce formalisme le potentiel duquel on peut dériver toutes les formules comporte un terme « classique » qui est le seul pris en considération par l’électrodynamique ordinaire et un terme qui dépend de tout le passé de la particule chargée (une sorte d’effet de traîne).
Récemment je me suis demandé si ce deuxième terme ne permettrait pas de résoudre le paradoxe d’Abraham Lorentz : http://fr.wikipedia.org/wiki/Force_d%27Abraham-Lorentz. Ce serait les signaux venant du passé qui empècheraient la particule d’accélérer avant qu’on y applique une force. Mais je suis un peu fatigué et je n’ai plus la vivacité d’esprit de l’époque.
A noter que mon formalisme était purement relativiste et permettait pourtant de retouver la formule de mécanique quantique E= hu (le u à la place de nu lettre grec).
De plus mes calculs m’ont conduit à considérer une cinquième dimension à laquelle je n’ai pas attribué de sens physique à l’époque mais cela pourrait être reconsidéré dans un cadre de théorie des cordes.
@ Rutily
Votre commentaire confirme le fait que des questionnements ont eu lieu autour et par De Broglie, sur la masse du photon.Il est évident que dans les transformées de Lorentz le terme v/c incite à attribuer une masse nulle au photon des lors que v=c , cela évite la divergence de la masse; c’est donc une hypothese raisonnable que de considerer nulle la masse du photon. Personnellement c’est l’analyse formelle du quadri vecteur impulsion-énergie qui me pose probléme, on m’a critiqué sans y répondre vraiment, au titre d’un formalisme quantique qui n’est apparu que bien plus tard que la dérivation d’ Einstein, lequel n’avait pas eu besoin des espaces de fock, hilbert et des vecteurs d’état
Merci en tous les cas d’avoir attiré l’attention sur le paradoxe Abraham- Lorentz..
On peut aussi considérer les relations de commutation entre les composantes du potentiel et celles du champ électrique. Ces relations ne peuvent être exactes si la divergence du champ électrique est nulle comme c’est le cas dans le vide avec une masse propre du photon nulle. (De Broglie, « Une nouvelle théorie de la lumière: la mécanique ondulatoire du photon », Hermann Paris 1940.).
On peut aussi remarquer que si la masse propre du photon est nulle, on ne peut batir un quadrivecteur densité flux covariant relativiste pour le photon. En effet une masse propre du photon nulle revient à dénier toute réalité physique aux potentiel qui est pourtant nécessaire pour dériver un tenseur de champ du second ordre afin de construire un tel quadrivecteur (Le vecteur de Poynting lui n’est pas covariant)
@ Rutily
Restez avec nous, ce que vous dites est précieux; mais laissez nous un temps d’incubation.
Merci à vous/ Bernard laget
@ Rutily
Ou alors vous renoncez aux champs comme Feynmann et Wheeler ?
Bonjour Monsieur Laget,
Je répond tardivement car je n’avais pas vu votre intervention. L’approche de Feynmann et Wheeler me semble intéressante et arrive à des résultats surprenants de pertinence. Mais malgrès tout elle n’a pas encore démontré son utilité, de plus Feynmann lui même estime que sa théorie ne rend pas bien compte de l’effet Lamb shift : « Later however, Feynman would come to state that self-interaction is needed as it correctly accounts, within quantum mechanics, for the Lamb shift. » (http://en.wikipedia.org/wiki/Wheeler%E2%80%93Feynman_absorber_theory).
Pour mon compte je trouve paradoxal de voir la mécanique quantique utiliser largement le potentiel, lui accorder une place essentielle dans ses équations d’ondes, et en déduire des probabilités de présence, des densités d’énergie, si le potentiel n’a aucune réalité physique.
Bien cordialement
@ Rutily
J’ai « sirote » ces jours passés Feymann dans les parfums de l’Atlas, en révassant agréablement sous sa lecture.
Il développe, à l’occasion de son Nobel, les réflexions et cheminements qui le conduisirent guidé par Wheeler vers la QED. Une longue et patiente analyse des fentes d’young le conduise sans ambiguité à assimiler le comportement du photon et de l’électron à de « stricts » corpuscules; l’aspect ondulatoire émerge dans son analyse de la probabilité à prédire la présence du corpuscule sur l’écran, cette probabilité est contrainte en terme d’amplitude par le fait de vouloir savoir par quelle fente passe le corpuscule, situation ou bien sur l’interférence est détruite. Il géneralise cette situation a toute tentative d’observation du corpuscule qu’il faut « éclairer » donc perturber a des fins de mesure; justifiant de ce fait les inégalités d’Heisenberg.
D’autre part est opéré un renoncement de principe aux champs électromagnétiques, ce qui signifie par exemple que l’oscillation d’un électron solaire est portée à l’observation par le photon que nous recevons 8 minutes plus tard sur terre.( L’exemple est de Feymann).
A ce stade de lecture, les idées de Feymann me conviennent par leur clarté, la relégation de l’ondulatoire aux manifestations probabilistes; et surtout l’attribut corpusculaire du photon via l’énergie. Je dois vous avouer aussi que le concept du champ électromagnétique de Maxwell, occupant tout l’espace autour et depuis un oscillateur m’a toujours paru mystérieux; si bien qu’avec Feymann ce mystere disparait.
Deux questions demeurent dans mon esprit;
1° Celle du magnétisme, dont intuitivement avec l’effet d’un aimant sur de la limaille de fer on perçoit l’image d’un champ vectoriel, résultant probablement de couplages forcés spins/orbites; comment renoncer aux champs si la source se déplace ?
2° Doit t’on renoncer dans l’exemple de l’électron solaire à ce qu’il ne puisse y avoir qu’un unique point d’observation, hypothese résultant du couplage photon/orbitale électronique comme nous y invite le modéle du corps noir ou de l’effet photo électrique.
@Bernard Laget
Je ne sais pas quoi répondre à votre point de vue sauf que pour moi le champ électromagnétique n’est pas mystérieux, on le dérive très bien juste avec la relativité restreinte à partir d’hypothèses raisonnables et vérifiées par l’expérience. Peut être ètes vous en train de conformer l’univers à l’idée que vous vous en faite? Ce qui n’est pas un crime bien sûr.
@ Rutily
Je ne prétend pas à ce que mes intérrogations puissent étre fondatrices, car d’autres esprits et non des moindres ce sont déja posés ces questions. Mais que signifierait sous la plume de Feymann un renoncement aux champs, conclusion à la quelle il est arrivé avec Wheeler ?
Dans le mémé article, il renonce à la formulation hamiltonnienne, pour ne retenir que le Lagrangien, je ne crois pas non plus avoir compris cela.
@ Bernard Laget
Si je puis modestement donner mon interprétation de la position de Feymann :
Sa théorie d’absorbeur fait jouer un rôle équivalent aux champs retardés (qui sont les seuls considérés dans les théories habituelles) et les champs avancés (qui sont en général écartés car cela revient à admettre que les effets des champs se font sentir avant ce qui les a généré). Mathématiquement les deux champs sont solution des équations de Maxwell.
C’est peut être ce que vous appelez un renoncement aux champs.
Dans ce cadre on peut démontrer que ce qu’il appelle le champ libre total qui est la différence, pour toutes les particules, entre le champ retardé et le champ avancé, est égal à 0. On peut donc arbitrairement l’additionner à l’expression symétrique et faire disparaitre le champ avancé.
Mais dans sa théorie ce n’est qu’une illusion, seule l’expression symétrique est valable.
Pour développer sa théorie dans un cadre de mécanique quantique Feymann a préféré utiliser un formalisme Lagrangien plutôt qu’un formalisme Hamiltonien. En effet le formalisme Lagrangien offre une symétrie entre le temps et l’espace qu’on ne retrouve pas dans le formalisme Hamiltonien.
Ces deux formalismes sont équivalents en mécanique classique et l’on passe de l’un à l’autre par les transformations de Legendre. Mais en mécanique quantique les transformations de Legendre sont difficiles à interpréter car la particule en mouvement ne suit pas de trajectoire définie.
Historiquement pour la mécanique quantique ordinaire l’état à un instant ultérieur infinitésimal est lié à l’état à l’instant t par l’opérateur hamiltonien. Construire un formalisme sur le Lagrangien était donc une approche très originale qui s’est révélée fructueuse et utile pour généraliser la théorie quantique des champs en englobant une théorie statistique des champs. Feynmann l’a développée comme outil pour justifier sa théorie d’absorbeur mais il a ensuite renié cette dernière théorie à cause de l’effet Lamb shift : l’outil lui est resté comme ayant une grande valeur.
@ Rutily
Merci de vos remarques sur Feymann…………et les formalisations du principe de moindre action………Il me reste à comprendre le sens du Jacobien, dont De Broglie parle dans son ouvrage de Mécanique ondulatoire. Néophyte suis je !
Bien à vous/ BL
@Bernard Laget
Je ne sais pas dans quel contexte le Jacobien tel qu’utilisé par L. de Broglie vous gène, mais il est probable que celui-ci l’utilise dans son sens général tel qu’on peut le trouver définit dans wikipedia:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Matrice_jacobienne.
Il est courant que les phénomènes décrit par la physique soient réversibles, c’est même généralement le cas lorsque l’entropie n’augmente pas et dans ce cas le Jacobien doit être non nul pour que la fonction soit inversible. Parfois on a aussi besoin de construire la fonction inverse.
Bien cordialement
Un de mes profs de physique des particules en maitrise fut un élève de Feynman, et sa vision des choses était claire, et exprimée de la façon suivante :
« il n’y a pas de dualité onde-corpuscule. L’électron est une particule, le photon est une particule ; ce sont leur amplitudes de probabilité de présence qui sont des ondes. »
Voir les choses sous cet angle simplifie grandement l’explication ainsi que la compréhension.
A méditer en profondeur, Yami
Exacte, ceci me semble familier.
– Le photon n’a pas de masse, sinon sa vitesse ne serait pas c.
Cette amplitude de probabilité peut elle être nulle en un point quelconque de l’espace ?
En d’autres termes : est ce qu’avant la decoherence une particule peut potentiellement se trouver n’importe ou ? (avec une probabilité très faible, mais cependant non nulle)
@ Yami
On trouve clairement exposé ce que vous dites dans » La nature de la physique » mon commentaire précedent en fait état.
Une fois encore, on est dans une pure transcription dogmatique de l’idéologie aristotélicienne où si A=B et A#C alors B#C avec # marquant la différence. Cet axiome fondamental de la logique aristotélicienne est contredit par la théorie quantique qui rend compte, apparemment de manière plus fine (dans tous les sens du terme), de la réalité physique (ou A=B ; A#C et B=C). Tout ayatollah de l’aristotélisme se doit donc de nier ce qui peut fonder la théorie quantique. CQFD.
Ne me prenant pas pour l’ultima ratio de la logique universelle, je crois nécessaire et sain de rester ouvert à toute logique, même celles qui me paraissent s’évader de mon bon sens commun.
@Yami…Compréhension…J’ai une seule question…vous circulez dans le noumène ou le phénoménal?
Bonjour
Bien modestement et de façon très vulgarisée et non scientifique (ou si peu …), j’ai écrit moi-même un article sur cette problèmatique « onde / particule » de la lumière, en abordant après le principe du laser et de la structure surprenante et singulière de l’hologramme qu’il génère, et surtout en présentant son organisation complexe si particulière où « le tout est d’une certaine façon inclus (engrammé) dans la partie qui est incluse dans le tout » (avec un clin d’oeil à E. Morin qui en parle mieux que moi dans « La Méthode » tome 1 « La nature de la nature »). Je parle à la fin de la mémoire, aussi.
C’est visible en ligne à : http://www.cvconseils.com/laser.html
Bien à vous tous
Avec mes gros sabots et marchant sur des œufs, mais reste attentif à tout écho.
S’agissant des photons, je n’ai pas saisi si l’expérience dite probante de l’éclipse solaire de 1919 comme quoi les photons ont bien été déviés par la masse du Soleil était « intégrée » en amont de la question, ou avait ou non quelque chose à voir et de démontré ou non dans ce présent billet -la Lumière, ondulatoire ou corpusculaire-, voir le 2ème lien ci-dessous, il en existe d’autres (1). Il est fort possible que quelque chose m’ait échappé dans l’exactitude de la problématique soulevée ici.
Ceci dit, j’avancerais qu’il n’est sans doute pas faux de penser que le rapport onde-corpuscule est asymptotique. La « mesure » onde et la « mesure » corpuscule sont asymptotiques. La lumière serait un phénomène complexifié (peut-être à l’infini?) des rapports onde-corpuscule? La lumière serait immanente aux rapports onde-corpuscule, elle serait l’ultime indication de l’entropie de l’univers? La lumière serait le produit de l’ « usure » de (ou des) Univers où nous nous trouvons.
Telle serait le résultat de la « transformation de la matière en rayonnement, plus précisément des corpuscules en photons, en grains de lumière, en quanta d’énergie. La lumière est faite précisément de ces particules homogènes et non chargées, dont la découverte en 1904 par Einstein, n’est pas la moindre de ses gloires. L’Univers, ainsi, se meurt dans la lumière ». Tel s’exprime Stéphane Lupasco (2) dont on se rendra compte un jour de la portée décisive pour la recherche de la logique omniagissante de l’Univers qu’il a mise au jour.
Autre chose, et là, en tant que non spécialiste, j’ai conscience de m’avancer dans un domaine qui n’est pas le mien, je veux dire dans un domaine que, évidemment, je ne pourrais pas interpréter tout seul et de loin. Mais j’ai comme l’intuition que les chercheurs de l’anneau accélérateur de particules du CERN (circonférence de 27 kms sur la frontière franco-suisse) ne devraient découvrir que des nouvelles particules élémentaires, et ceci indéfiniment.
Nous cherchons l’identité « ultime » de la matière, mais elle nous échappera n’étant sans doute pas « celle » que nous croyons. En effet, notre logique de l’identité et du tiers exclu (féconde par ailleurs) nous empêche, pour l’essentiel, d’accéder aux conséquences intrinsèques et énergétiques des observations que nous faisons des phénomènes, de leurs causes comme de leurs effets. L’énergie constitue la matière, et de l’énergie rayonne de la matièreé-(énergie) tel est l’entropie venant du principe de Clausius. D’où l’étude des photons qui, en mon faible entendement, constituent un élément central de cette problématique.
(1) http://www.dialogus2.org/EIN/lanatureduphoton.html
(2) http://www.scribd.com/doc/32543324/Stephane-Lupasco
@ Rambo
Il s’agit du concept logique du tiers inclu ou exclu; dire ondulatoire ou corpusculaire ne relève pas de la méme structure logique que ondulatoire et corpusculaire (tiers inclu).
On pourrait dire que si deux attributs ou vérités sont exclusives, selon la logique d’Aristote, il faille opérer un choix, c’est l’une ou l’autre mais pas les deux en méme temps (tiers exclu).
On peut opposer a cette logique l’algébre de Boole, « oui-oui » ou « non-non » ouvrent la voie à un tiers inclu, qui celui du « ou », et sauf érreur cette logique est exploitée dans les portes logiques » nand » informatiques.
Je n’ai pas les arguments pour trancher , mais c’est bien à une question de « ce type » que se pose l’acceptation en physique de l’élementaire d’une « superposition » d’états à la fois ondulatoires et corpusculaires; pire encore la réponse de la nature est tributaire de ce que l’observateur cherche à observer, c’est à dire que cette superposition est réduite par l’observation. Sous sa forme orthodoxe ( école de Copenhague) les physiciens du 20éme siècle ont eu à « jongler » conceptuellement et mathématiquement avec une dualité qui remonte à la nuit des temps. Il se peut que des travaux récents y répondent ?
Soulignons que pour ce qui concerne la lumiére, elle se cantonne au couplage dans l’atome des électrons et des photons, et dans le cas de l’atome d’hydrogéne au couplage du seul l’électron périphérique avec le photon émis ou absorbé; Cette présentation reste cependant un peu « naive » car l’électron est couplé au proton via l’attraction coulombienne d’une part, et le fait que raisonner sur un seul atome isolé est utopique.
au niveau atomique on ne peut plus parler de matière, du moins de matières indifférenciées, il y a les électrons, protons, neutrons et l’énergie (ondulatoire/corpusculaire) qu’ils portent et qui les lient, pis c’est tout, sauf si on considère leurs constituants internes (quark) comme de la matière.
on ne sait pas sur quoi « joue » la gravité, si c’est sur tous les éléments, un seul, plusieurs, comment ils réagissent, par quels média…
on sait que la gravité peut devenir écrasante au point de fusionner les protons entre deux atomes pour créer des éléments lourds (dans une supernova), ce qui interdit d’en faire un détail négligeable.
Les éléments chimiques les + lourds physiquement étant ceux qui portent le + de neutrons on peut penser que la gravité s’exerce d’abord sur eux, ou sur leur nuage d’électrons, + accessible à un médium extérieur.
si le photon n’a pas de masse on peut bien l’assimiller à une particule et une onde, c’est juste une énergie, un quanta d’énergie. on n’en aura pas une vision + précise en le mettant en boule façon particule ou en l’étirant façon onde…
on ne trouvera pas de masse au photon et on ne pourra pas trancher entre onde et particule puisque ce n’est ni l’un ni l’autre, ni les deux ensemble, le comportement observé est un reflet d’une forme d’énergie d’une seule dimension.
on peut se représenter la chose comme un parapluie ouvert pour nous, avec ses 3 axes (toile, manche), mais pour le photon le parapluie est fermé.
pour vigneron :
il n’y a pas de difficulté théorique a donner une masse quelconque au photon, à condition de lui adjoindre de façon sûre et définitive une masse égale et de signe contraire. on sait qu’il existe toute une variété d’anti-particules de masse négative, il pourrait en être de même pour un « demi-photon ».
le photon peut être un couple de particules mâle et femelle tendrement enlacées, ce qui donne une tout autre allure à un coup de soleil, non?
Une ch’tite remarque pour embêter l’auteur de ce pointu article – mais aussi le Modèle Standard : l’électron n’est probablement pas une particule élémentaire, cf cette expérience…
C’est nouveau, ca vient de sortir, je vais voir ça
Comme je suis actuellement totalement imprégné de mes tentatives pour explorer le paradigme selon lequel les éléments de réalité sont les relations entre les systèmes physiques, et non pas ces systèmes compris comme objets, je propose à la discussion l’idée suivante, tout à fait indépendamment de l’analyse de Bernard, qui appartient à un autre paradigme :
Considérons que seules les relations existent. Il n’y a rien de permanent qui se tiendrait entre les relations, ce qui serait une autre façon de parler d’objets. Rien qui se transmette. Ce qui entre en relation est de nature informationnelle, et toutes les relations ne sont, par essence, que bi-partites. On parle de relativité informationnelle.
Le photon est présenté comme une relation entre systèmes d’informations, ou représentations. C’est le nom de la relation « potentiel de distance, d’espace et de temps », selon la modalité électro-magnétique, entre deux systèmes de représentations.
Un photon tout seul ne révèle rien. Il est, simplement, intemporel et non localisé, car dans ce paradigme, ce sont les relations qui existent, et non les objets, qui sont des représentations. En revanche, plusieurs photons permettront, par comparaisons, de former une représentation de l’espace, et du temps. La comparaison est une relation d’informations (réelle, donc), qui permet l’émergence d’une représentation. Pensez à la façon dont vous ressentez l’espace par stéréophonie, les yeux fermés…
Selon ce paradigme, on n’a pas à considérer que le photon se déploie, de cette façon si ambigüe, dans l’espace/temps, puisque l’espace/temps n’existe pas à priori, hors toute relation. Le photon constitue la relation, réelle et fondatrice, à partir de laquelle des représentations de l’espace et du temps pourront être formées.
Le photon est le nom de l’émergence simultanée du local et du distant, comme information. Il est entièrement dans les systèmes d’information où il se manifeste (est détecté), comme relation, et entièrement dans l’espace qu’il révèle, comme représentation.
Le photon n’est pas la seule relation créatrice de distance. Il est le nom de cette création selon une modalité physique particulière, électro-magnétique. Il pourrait avoir des cousins jouant des rôles similaires, selon d’autres modalités (graviton, gluon, etc…). Ces cousins pourraient faire émerger aussi autre chose que de l’espace et du temps, d’autres types de représentations.
L’attribut des relations fondatrices du distant et du local, c, n’est pas un constat, tel que 300.000 km par seconde, c’est plutôt le principe générateur du distant et du local. c est et doit être un absolu, pour que des représentations stables d’espace et de temps puissent se former, quel que soit l’état de mouvement, ou d’énergie (autres types de relation d’information) entre les systèmes.
J’ai parlé d’espace et de temps, mais il est plus judicieux de parler de champ informationnel, car l’espace est un concept mathématique, alors que les émergences informationnelles que j’évoque sont relatives, liées à une modalité de perception, et subissent la limitation essentielle de la finitude physique, car aucune information n’est complète, aucune relation n’est absolument immédiate et infinie. Toutes les modalités des interactions physiques sont bornées par des horizons physiques.
Vous penserez peut-être que le réel « objectif », dans sa conception classique, s’impose à nous avec une brutale évidence, qui rend ma présentation « informationnelle » équivalente à un doux rêve.
Je ne crois pas que l’on puisse évacuer un tel paradigme par la confrontation aux évidences. Ce que nous subissons, ce n’est pas le réel, c’est la contingence physique, et c’est cela dont la physique doit rendre compte. Je mets en question l’assimilation de la contingence physique aux manifestations d’un réel objectif, permanent et indifférent aux relations.
Je propose de déplacer le réel vers les relations elles-mêmes, et de ne plus se référer à quoi que ce soit qui leur préexisterait. Les expériences qui ont testé l’objection E.P.R., ainsi que le « Free Will Theorem », si synthétique, m’y invitent…
Si ces idées, développées, peuvent rendre compte de la contingence physique, elles constitueraient un nouveau paradigme, qui n’est jamais qu’une façon de dire les choses…
Il s’agit de l’interprétation relationnelle, non ?
http://en.wikipedia.org/wiki/Relational_quantum_mechanics
Je pense que ce genre d’approche est très prometteur…
Est-ce qu’un autobus qui vous fonce dessus est une « contingence physique » ?
@ Lisztfr
Oui, votre autobus est une représentation, qui subit la contingence de la cohérence physique, qui s’impose à moi comme à lui, et c’est bien de cette contingence physique, issue de la cohérence, que je pourrais éventuellement mourir, si la représentation qu’il est écrase celle que je suis, pas du réel, qui n’est qu’une autre façon de raconter ces choses…
Pourquoi, alors, y a-t-il une cohérence physique, qui s’impose, aussi durement que le réel?
Je propose cette idée : c’est parce que l’émergence informationnelle est en elle-même une cohérence.
Si je vous dis [0 1 1 2 …?], que répondez-vous?
Et si je vous dis [0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 …?], que répondez-vous?
Dans le second cas, vous n’avez plus guère de choix, chaque terme est d’évidence la somme des deux précédents. Pour désigner ce dernier terme, ainsi que tous ceux de la suite, vous avez fait un traitement informationnel intelligent qui a fait émerger la suite tout entière, mais votre choix était contingent.
Pour la première suite, un grand nombre de réponses cohérentes peuvent être admises. Chaque réponse fait émerger une cohérence informationnelle particulière, mais qui ne subit que peu la contingence…
Le photon ne serait donc que le vecteur d’une information ? C serait donc la « vitesse » maximale de propagation de l’information ? Mais de quelle information exactement ? Il n’aurait donc de valeur réelle qu’au moment de l’interaction, de la création de ce lien informationnel ? Mais alors que repensente sa fonction d’onde ?
Désole mais je crois que je suis perdu ! 😉
@greg A
Je vous déconseille de traverser un faisceau de lumiére cohérente ou de vous exposer trop longuement à des photons gamma, car ce type d’information risque de vous laisser des souvenirs cuisants !
@Marc Peltier
« l’émergence informationnelle est en elle-même une cohérence. »
C’est intéressant, surtout du point de vue poétique. Comme les choses sortent peu à peu de la brume, du chaos, comment les choses se précisent, comment la multitude devient cohérent.
On parle moins en ce moment du concept de cause multifactorielle, pourtant prédominante en biologie, mais nous avons une répulsion à envisager que les causes puissent être multiples et que l’explication ne puisse trancher, classer..
L’idée que le commencement n’est pas un point mais partout à la fois. De même, il ne faudrait pas rédiger un texte depuis le début mais partir de partout en même temps…
@BL :
Alors je continu mon délire 🙂 :
Quelle est l’influence du photon sur une particule ? elever son niveau d’energie ? Modifier l’orbite d’un electron vers un niveau de plus haute energie ? Transmettre l’information d’une modification de cet etat ? Qu’est ce qui empeche d’assimiler l’energie à une information pure et simple ?
Certes l’économie répond à des « lois scientifiques », de celles qui s’appliquent dans le champs des sciences sociales, toute condition nécessaire étant nécessairement suffisante.
Mais l’homme se trompe dans ses interpretations, prenant la carte Cofinoga pour le territoire, peut-etre, en tout cas prenant ses rêves de fortune pour la réalité
A tel point qu’il redéfinie ce qu’est pour lui, et pour les autres, la vérité vraie!
Donc on peut dire, avec Grand Maître Shaddocko, que s’il n’y a pas de solution, c’est qu’il n’y a pas de problème.
Et quant à moi « je dis des choses tellement intelligentes que le plus souvent, je ne comprends pas ce que je dis. »
Je n’en reviens pas! Dans votre billet précédent, j’ai mis un commentaire augurant celui-ci! Vous dites qu’on ne peut avoir d’intuition ou que l’on doit prendre de vieux modeles contradictoire intuitifs en compte? Pour la quantique, il n’y a ni ondes ni corpuscules. Il y a des choses qui se comportent des deux façons selon les cas. Pourquoi vouloir des intuitions à l’endroit le plus problematique, ce petit ihbar, et ne pas vouloir gardé le peu de « plongement » dans le réel, c’est à dire l’espace et le temps (Qui n’est pas contredit)?
Pour ces histoires relationnelles, voir la théorie de la logique.
Un truc de quantique intriguant est qu’il y a tres peu de flèche du temps (et beaucoup de symétires aussi!) Il y a aussi beaucoup de modèle en physique simulant le fait que le temps s’écoule à certains
endroits en sens opposé. Ce n’ai qu’un artefact de modélisation, mais qui sert beaucoup.
Au fait, la vitesse de l
Désolé pour toutes ces fautes et ce début de phrase, je ne vais pas écrire tout! Il y a trop de choses à dire. Parlez de certaines conceptions en tois phrase est décourageant.
Je comprends l’énervement de Quentin plus haut, exessif car il ne prend pas en compte la volonté qu’il y a dans ces articles, mais il faut comprendre la frustration qu’engendre des propos si racourci que l’on peut y voir des failles tout de suite…
C’est très dur d’extraire une part de réalité nouvelle dans ces questions, tant de grands y sont passés… Les conceptions ne sont pas à opposer mais à confronté à la réalité (celle à laquelle on croit en tout cas!). La pluspart du temps, il faut trouver un petit truc, le kaon et sa fleche du temps par exemple, et cherchez comment cela pourrait avoir du sens. Otto Hahn ne savait pas si on traversait des noyaux ou si on « rebondissait », il l’ai a cassé et inventé la bombe A.
Un dernier pour la route… Il y a des choses horriblement compliqué en physique du point de vue mathématique mais aussi très simple. Vous trouverez plein de prof de phi qui ne savent pas pourquoi, intuitivement, les forces en classique sont en 1/r2!
@tata : « Vous trouverez plein de prof de phi qui ne savent pas pourquoi, intuitivement, les forces en classique sont en 1/r2! » : je ne sais pas si c’est vrai, mais ça ne m’étonnerait pas ! Il me semble que certains l’expliquent tout simplement par une loi de conservation d’un flux.
Pour Crapaud Rouge
Oui, c’est ça et c’est tres simple! Puisque la force ne dépend dans l’espace que de la distance, elle est la même sur toute une sphère. Intuitivement, pour la « répartir », il faut diviser par l’aire de la sphère, i.e. 4*pi*r2. C’est comme pour les masses et la gravité qui sont censés s’attirer. Il faut que chaque bout de masse attire chaque bout de masse, d’où la multiplication des masses. On peut faire des raisonnements plus subtil, mais cela suffit pour une petite intuition.
J’ai fait le test avec pas mal d’amis, même aggrégé. Pour mon cas, j’ai du m’en rendre compte, je crois, à bac+2 ou3! Ce n’est pas par bétise, ils ont tous compris très vite et même les subtilités que l’on peut faire. C’est juste que l’on apprend pas les choses comme ça. On apprend Newtown, Maxell, Bolztmann, etc… Et surtout des mathématiques…
Evidement, pour quantifier quelque chose, il va falloir faire les deux. Mais la majorité des personnes ne feront jamais ces calculs. Les mathématiques et la physique, ce sont avant tout des idées que l’on modélise dans un langage particulier où il est possible de différencier des choses par des nombres (en quantique c’est très explicite!) et, peut-être, leurs relations. On peut juste compter, ordonner et mesurer grâce à ces nombres.
@tata : merci pour votre post qui m’a expliqué pourquoi le produit des masses ! Je l’ignorais, figurez-vous, moi qui me pique pourtant d’aimer les choses concrètes et simples ! 🙂
Je n’ai sans doute pas tout compris.
Vous attribuez une masse au repos Mo au photon, et vous précisez infime.
1.ére objection: un photon n’est jamais au repos, Mo semble difficile à concevoir
sauf comme état virtuel.
Seconde objection: sa masse à la vitesse C est infinie- une « infimité »
divisée par zéro donne toujours l’infini.
Donc la vitesse du photon tend vers C sans l’atteindre, même dans le vide.
Vitesse du photon dans le vide et C, vitesse de la lumière, deviennent différentes.
Comme remise en cause d’une grandeur stable, connue et mesurée par plusieurs
méthodes indépendantes, c’est audacieux !
Plusieurs savants du passé, Lesage, et quelques actuels ( « universons », marque déposée!)
ont tenté d’expliquer la gravité par la pression exercée par un truc ad’hoc
sur les corps matériels. Avec un photon massique, le truc ad’hoc
est à moitié trouvé, reste à expliquer l’absence d’effet d’écran
et autres détails. Paraît que c’est possible…
Je crois que Charpak avait démoli les Lesagiste en 2 coups de cuillère à pot.
L’observation de Feynman est préférable: ni l’un ni l’autre mais
selon les besoins opérationnels. Un opticien classique dira que
ce sont des ondes, un « quantique » dira que c’est un corpuscule,
si cela l’arrange.
Même pas besoin d’une religion…
Oui si le photon a une masse fut elle infinitésimale; les transformées de Lorentz font qu’il irait un peu moins vite que c ; ca m’arrangerai d’ailleurs pour l’interprétation que je donne d’EPR que le photon ait une masse, car le réferentiel « d’entrainement » du photon serait un réferentiel relativiste ordinaire, la vitesse c un mur ou comme De Broglie l’avait envisagé la moyenne des 2 ondes électromagnétiques.
En revanche je n’ai jamais imaginé une dérivation de la gravitation par le comportement du photon.
Vous ne pouvez pas attribuer une masse au photon.
Sa vitesse très proche de c rendrait sa masse énorme.
Je vous rappelle que plus la vitesse augmente, plus la masse augmente.
Je ne sais pas où vous en êtes et s’il est prévu de faire un bilan , mais , avec toutes ces fulgurances ,il faudrait peut être que Paul Jorion vous protège par un copyrigth , sinon , ces salops d’américains vont encore nous prendre nos idées géniales pour nous les revendre dans 10 ans .
Mon cher Juan Nessy
J’ai été contributeur depuis mai ou juin 2009, sur le Blog de Paul Jorion de 5 billets invités dont 3 touchaient à la physique il est vrai. Votre riche contribution, votre vulgurance, m’incitent à déserter définitivement un espace « culturel » et le laisser à ceux qui en sont plus dignes avec ou sans avocats et qui comme au café du commerce s’amusent à compter les points avec une pointe d’ironie moqueuse.
Je vous remercie, car grace à vous et à 2 ou 3 autre j’ai trouve mes limites, avec un brin d’amertume dans votre cour de jeu, ou l’on ne peut que regretter d’y avoir mis du coeur! .
@Bernard Laget :
Pour l’ironie moqueuse , vous avez raison .
Pour le coeur aussi et je l’avais bien ressenti .
Je suis certain que vous trouverez à concilier la beauté et le mystère des questionnements qui vous guident .
Sans ironie .
Bernard, à mesurer la distance, 3 jours, entre le post anodin de juan et votre réponse dépitée, il est clair que vous en avez vraiment gros sur la patate. C’est d’autant plus regrettable que votre conclusion finale :
est fort intéressante. Votre erreur, c’est de ne pas voir que l’onde de de Broglie n’invalide ni ne confirme que l’électron est strictement une particule, et le photon strictement une onde. En effet, si l’électron est strictement une particule, rien n’interdit qu’il soit accompagné d’une onde de de Broglie, et si le photon n’est qu‘une onde, rien n’interdit qu’elle soit, justement, celle de de Broglie, puisque celle-ci ne serait alors pas l’onde d’une particule particulière, mais de toutes. Dans ce cas, ça voudrait simplement dire qu’on peut observer toutes choses soit comme des corpuscules, soit comme de la lumière, dans ce dernier cas à condition bien sûr de les préparer de façon adéquate. Ca voudrait dire que l’onde lumineuse, alias l’onde de de Broglie, est un modèle, un « patron » universel qui montre comment l’énergie d’origine corpusculaire se répartit dans l’espace-temps dans certaines conditions.
Précision sur : « puisque celle-ci ne serait alors pas l’onde d’une particule particulière, mais de toutes » : lire : puisque celle du photon ne serait alors pas l’onde d’une particule particulière, et qu’elle pourrait être celle de toutes, comme l’est déjà celle de de Broglie.
Bernard Laget,
Je n’ai pas lu votre billet. Et les commentaires non plus, sauf celui-ci oeuf corse… allez savoir pourquoi ! Le sujet m’intéresse pourtant énormément, mais le travail à fournir pour parvenir ne serait-ce qu’à vous suivre est pour moi actuellement trop important. Est-ce la dualité onde-particule qui vous préoccupe ? Est-il possible de traduire vos préoccupations de manière à ce qu’elles puissent être comprises de tous ? Quitte à recadrer systématiquement ceux qui s’égarent en leur opposant, en leur distillant les avancées que vous connaissez sur le sujet.
Quant au portait d’Aton on peut le voir dans les deux sens, ne l’oubliez pas trop vite : tous les rayons mènent à Aton. Et puis c’est ça la démocratie bordel, chacun emprunte son chemin tant qu’il ne dérange pas les autres, et libre à chacun de faire un bout de chemin avec l’autre, de temps à autre.
Ce qui par contre est dangereux, pour parvenir à cette démocratie justement, c’est de tenter d’imposer son rayon aux autres (il me semble – je n’ai pas fini l’écoute- que Michel Serres formule la même appréhension au cours de sa conférence).
Tout ça pour dire : voir votre cheminement me rassure (je sais que je pourrai faire un bout de chemin avec vous, que le chemin existe) et me fait garder à l’esprit de ne pas critiquer le chemin que l’autre a choisi.
Bonne journée et à bientôt donc !
@ Juan
Trop tard Vigneron les a fourguées aux chinois avec un pot de Ripolin.
Bonjour
Veuillez ne pas mal prendre la brieveté de cette réponse: il est tard et j’ai malheureusement beaucoup de travail demain.
Il n’y a pas de problème avec la masse du photon: son absence est une conséquence de la théorie des groupes et notamment de la structure du groupe de Poincaré agissant sur l’espace temps. Ceci détermine par ailleurs le fait que le photon est deux états de polarisation et non trois comme on pourrait le croire naivement. Même s’il est difficile de prouver une absence de masse expérimentale, les données actuelles se basent sur des observations tant de » paillasse », visant à vérifier la loi de coulomb à notre échelle que par l’usage d’observation géophysique (rebonds des ondes radio sur l’ionosphère) ou astronomique. Toutes ces observations coincident pour donner une limite supérieure extremement faibles à la masse hypothètique du photon.
Par ailleurs, il est faux d’attribuer une fonction d’onde au photon: la notion la plus correcte est celle de champs électromagnétique quantifié, qui est un opérateur agissant sur un espace de Fock, somme directe infini d’une echelle croissante de produit tensoriel’espace de hilbert. Les photons apparaissent comme un intermédiaire commode dans certaines situations correspondant à un mode propre quantifié de ce champs électromagnétique. La fonction d’onde du photon, qui d’ailleurs n’est pas défini en un point du fait de l’absence en électrodynamique quantique même non relativiste d’état |r>, n’est « défini » que pour le cas d’un champs électromagnétique ne contenant qu’un mode propre.
Pour les liens entre le photon et la théorie des groupes la référence est
Robert Lie Groups, Physics, and Geometry: An Introduction for Physicists, Engineers and Chemists chez Cambridge University Press
Pour la QED non relativiste deux bonnes références sont:
Introduction à l’electrodynamique quantique de Claude Cohen-Tannoudji chez EDP
Introduction to Quantum Optics: From the Semi-classical Approach to Quantized Light
Gilbert Grynberg (Auteur), Alain Aspect (Auteur), Claude Fabre (Auteur), Claude Cohen-Tannoudji (Auteur) chez Cambridge University Press
Oui !
J’avais choisi le bon avocat dans cette cause .
@juan nessy /Blob / Peltier
Blob est un proféssionnel crédible; Force est de constater que la dérive initiée par l’école de Copenhague vers une physique Mathématique est confirmée par Blob
Quant il écrit:
« ……Les photons apparaissent comme un intermédiaire commode dans certaines situations correspondant à un mode propre quantifié de ce champs électromagnétique. La fonction d’onde du photon, qui d’ailleurs n’est pas défini en un point du fait de l’absence en électrodynamique quantique même non relativiste d’état |r>, n’est « défini » que pour le cas d’un champs électromagnétique ne contenant qu’un mode propre. »
J’en déduit qu’il faille s’investir dans l’algebre de Lie, le calcul tensoriel, les espaces de Fock pour comprendre ( un peu) l’avocat de Juan Nessy; a moins que Juan lui meme puisse nous traduire la sémantique, non pas que je la conteste mais qu’elle soit définitivement impénétrable.
Ou bien il faut prendre à la lettre Feymann quant il dit à ses étudiants… » Si vous avez compris quelque chose , c’est que vous n’avez rien compris, car il n’y a rien à comprendre « , pirouette rigolote , mais pirouette tout de méme.
Décidémment l’étrangeté quantique est d’une étrange étrangeté ! Je dois dire tout de méme que A.Aspect est d’une lecture moins hermétique, serait t’il de ce fait un moins bon « avocat » ?
Je me demandes encore pourquoi « Le savoyard » a t’il besoin d’un avocat, car il n’est coupable de rien, non ?
@blob
En clair et concrètement, je prends un exemple trivial :
Je prends un arbre en photo au flash de nuit, l’éclair émet de la lumière qui part à une vitesse légèrement inférieure à C (dans l’air) :
. question 1 : qu’est ce qui part du flash ?
=> un paquet de particules, autrement dit des photons ?
=> un « paquet de paquets d’ondes » constitué de différents états superposés conforme à l’interprétation de la fonction d’onde de Schrodinger ?
Question 2 : que se passe t’il lorsqu’un photon ou une onde atteint sa cible, c’est à dire l’arbre ou une feuille de l’arbre ?
=> il y a réduction du paquet d’onde lorsque cette onde atteint un atome de bois, absorption de l’énergie quantique puis :
. le quantum est absorbé par mon atome de bois et un de ses électrons change d’orbite
. un nouveau quantum est émis lorsque l’électron retrouve son orbitale
. et ça repart dans l’autre sens jusqu’à ce que le même effet se produise soit sur le capteur de l’appareil photo, soit dans mon œil !
Tout ceci est il correct physiquement ? (nonobstant l’interprétation de Copenhague)
@Zevengeur :
Si vous êtes en voiture , l’arbre ne va pas tarder à vous donner la réponse , comme le platane qui chut sur l’inspecteur des platanes, qui inspira Fernand Reynaud .
@ Bernard Laget ( à ne pas confondre avec Saint -Bernard ) :
J’ai pris un avocat pour être présent dans une joute où j’étais en position de faiblesse . Non seulement c’est le meilleur, mais il ne m’a pas demandé d’honoraires .
Sinon : » Dans deux ans , on saura si le boson de Higgs existe ou pas . Lors de ses voeux lundi soir , Rolf Heuer , le directeur général du CERN l’a indiqué . Et le but est tellement proche que le calendrier a été repensé lors de l’atelier qui a pris fin à Chamonix . Initialement , le LHC devait fonctionner jusqu’à fin 2011 , puis s’arrêter pour procèder à un long arrêt technique afin de le préparer pour une exploitation à sa pleine énergie nominale , soit 7 TeV par faisceau . Apparemment les premiers enseignements de 2010 encourage à prolonger la collecte de renseignements « .
Espoir donc de départager Higgs et Stephen Hawking .
Tout pari prématuré serait de la spéculation .
@juan nessy
Certes mais ma voiture n’est jamais rentrée en interférence quantique (du moins en ma présence) vérifiant ainsi le principe de correspondance de Bohr.
Ceci étant, si ce soir je prends en même temps 2 chemins différents pour rentrer chez moi après une dure journée de travail, et ce sans pour autant être allé prendre un pot avec des collègues au préalable, je donnerai la primeur du compte-rendu de cette expérience sur ce blog !
Plus sérieusement, cela ne répond toujours pas à la question posée…..
Pour votre 1ère référence, vous avez oublié le nom de l’auteur, il s’agit de Gilmore
Robert Gilmore :
Lie Groups, Physics, and Geometry:
An Introduction for Physicists, Engineers and Chemists
Cambridge University Press
Un excellent livre en effet.
(Il avait d’ailleurs écrit un livre il y a quelques années,
Lie groups, Lie algebras and some of their applications, editions Dover)
Citons également un très bon livre, qui vient de sortir récemment:
Pierre Ramond :
Group Theory
A physicist’s Survey,
Editions Cambridge
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Sinon, une petite remarque:
Le groupe de Poincaré, représentant les symétries de l’espace-temps, n’implique en aucun cas une masse nulle pour le photon.
Les représentations du groupe de Poincaré, c’est à dire les particules élémentaires, peuvent avoir aussi bien une masse nulle qu’une masse non nulle, que ce soient des bosons (comme le photon), ou des fermions (comme l’électron)
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Bonjour Bernard,
Je ne découvre que maintenant votre article parce que : a) j’accède au blog par un favoris qui donne tous les articles du mois en cours ; b) j’oublie toujours de le changer en début du mois ! 🙂
J’ai bien apprécié les rappels historiques, mais zappé les calculs, (suis devenu allergique, autant demander à un vampire d’avaler une hostie consacrée par le pape), pour sauter à vos conclusions, fort intéressantes. La première, « renoncer aux ondes de matière », est fausse, car leur existence est avérée : c’est bien là tout le problème. C’est probablement parce que vous raisonnez au moyen de calculs qu’elle se présente comme étant juste.
La seconde, « L’électron est une stricte particule élémentaire. Le photon un phénomène d’ordre ondulatoire », est tout à fait acceptable, et correspond fort bien au modèle classique de l’onde qui a toutes mes faveurs : un caillou tombe au fond du lac, et son onde se propage à la surface. Malheureusement, l’équation de Schrödinger a noyé tout ça dans le formalisme, de sorte que ce modèle est tombé aux oubliettes, et personne ne s’est donné la peine de chercher comment il pourrait s’appliquer. Moralité : on considère qu’il ne s’applique pas. C’est dommage, parce qu’il représente bien une dualité onde-corpuscule, et qu’on voit mal pourquoi la nature se ferait deux conceptions différentes de cette dualité, l’une pour les cailloux, l’autre pour les corpuscules.
@ Crapaud Rouge
Si vous aviez suivi mes réflexions, et la Façon dont Paul a rebondi dans son billet sur le Soleil ; vous auriez compris que ma proposition est de distinguer l’etre et le paraitre; quant vous affirmez que je dis une bétise à propos de l’électron, en ne lui attribuant pas une ontologie ondulatoire comme le fit De Broglie; vous auriez du comprendre que je lui reconnaissais un « comportement » ondulatoire quant et je l’ai bien explicité il traverse une fente d’young.
Ce comportement est pour moi ( à mon idée) un paraitre qui me semble résulter (mon explication) des multiples et imprévisibles intérractions électromagnétiques qu’il a avec ses congénaires attachés aux atomes de la fente, et non pas une mystérieuse vertue de la matiere,suis je assez clair ?
Bien entendu, le démon de Laplace ne peut pas opérer dans un tel modéle, car la position des électrons orbitants est impossible à modéliser, ils sont bien quelque part mais Heisenberg nous interdit de dire ou , j’ai bien écrit Heisenberg.
Si vous voulez me contrer, il faudra trouver une situation décrivant une vibration de l’électron libre sans rapport électromagnétique avec ce qu’il vous plaira de proposer: par exemple la trajectoire d’un électron dans le vide ou autre !
J’insiste sur le fait que les ondes de matiere ont étées acceptées « avec réserve » quant Langevin transmit à Einstein la thése de De Broglie que j’ai épluchée, ainsi que son cours de Mécanique ondulatoire (J.Gabay réediteur) car le génial Quentin a légerement tendance à me prendre pour un primate. Mais il y a peut étre des choses que j’ignore à ce sujet qui seraient objectables à ma vision.
Désolé, monsieur Laget, mais ces « ondes de matière » existent bel et bien ! Peut-être, (sans doute ?) ne faut-il pas les attribuer à la matière, (ie : la matière n’y serait pour rien), mais il n’empêche : elles existent. De multiples expériences ont prouvé leur existence, en particulier des franges d’interférences obtenues avec des atomes : ultra-refroidis, on les laisse tomber, ils passent à travers une grille, et se répartissent en bandes « claires », (où ils s’agglutinent), et en bandes « sombres » où il ne vont pas. Si l’on n’accepte pas l’existence de ce phénomène, tout raisonnement s’en trouve faussé d’emblée.
la création de l’Univers est une création artistique que vous avez l’honneur d’apprécier..
Ne me remercier pas svp
Quand j’aurais le temps j’en ferais un autre .
j’adore la création
merci d’être mes invités je vous adore.
rego
Dites-moi un peu, regoris, à jouer les comètes, là, comme ça, en coup de vent, faut que j’y lise un bon présage ou un mauvais ?
Taisez-vous tous, c’est moi seul la lumière qui éclaire le monde,
Apprenez donc de moi, que je ne suis pas toujours non plus le plus humble de coeur et d’esprit, apprenez plutôt alors à être comme les nombreux premiers de ce monde : ainsi vous ne saurez toujours pas comment mieux trouver le repos de vos estomacs.
Dit la lumière du monde …
🙂 🙂 😉
J’en mets trois. Fiat Lux.