Question d'origine :
Qu'est ce que la physique quantique?
Réponse du Guichet
gds_alc
- Département : Equipe du Guichet du Savoir
Le 06/10/2015 à 13h27
Bonjour,
Nous vous laissons prendre connaissance de notre réponse apportée sur physique quantique dans laquelle nous mentionnions un article publié sur Futura sciences :
La physique quantique recouvre l’ensemble des domaines de la physique où l’utilisation des lois de la mécanique quantique est une nécessité pour comprendre les phénomènes en jeu.
La mécanique quantique est la théorie mathématique et physique décrivant la structure et l'évolution dans le temps et l'espace des phénomènes physiques à l'échelle de l'atome et en dessous. Elle a été découverte lorsque les physiciens ont voulu décrire le comportement des atomes et les échanges d'énergie entre la lumière et la matière à cette échelle et dans tous les détails.
Plusieurs noms lui sont associés, et en tout premier lieu Planck et Einstein, qui furent les premiers à comprendre que les échanges d'énergie lumineuse, puis l'énergie elle-même, ne pouvaient exister que sous forme quantifiée à l'occasion de leurs travaux sur le rayonnement du corps noir et l'effet photoélectrique. Bohr étendit les postulats quantiques de Planck et d'Einstein de la lumière à la matière, en proposant un modèle reproduisant le spectre de l'atome d'hydrogène.
La mécanique quantique, appliquée à des particules comme l'électron ou au champ électromagnétique à l'origine de la lumière, montre en réalité que ces deux objets ne sont ni vraiment des ondes ni vraiment des particules.
Le cœur de la mécanique quantique repose sur l'utilisation d'amplitudes de probabilité pour caractériser tous les processus physiques possibles en mécanique quantique. Ce sont ces processus qui peuvent se propager sous forme d'onde, mais les grandeurs physiques associées à ces processus sont souvent quantifiées et donc discrètes. C'est le cas de l'énergie des électrons dans un atome.
Le monde quantique est étrange, le flou probabiliste y règne, et au fond, il indique une structure sous-jacente aux phénomènes qui est au-delà de l'espace et du temps. L'émergence d'un monde classique à partir d'un monde quantique n'est toujours pas bien comprise. C'est un des objets de la théorie de la décohérence que d'expliquer cette émergence.
La physique quantique n'est pas un domaine achevé : elle contient des paradoxes qui ne sont pas encore complètement bien compris, comme ceux du chat de Schrödinger et de l'effet EPR, bien que l'on ait accompli de grands progrès dans leur compréhension depuis le début des années 1980...
Par ailleurs, l’article sur la physique cantique rédigé par Claude de Calan publié sur Encyclopædia Universalis apporte des précisions sur ce sujet. En voici un bref extrait :
Née avec le XXe siècle, établie sur des bases claires à partir de 1925, la physique quantique s'est imposée comme l'outil nécessaire pour décrire les phénomènes à l'échelle atomique (et même certains phénomènes à plus grande échelle). La physique quantique implique une révision radicale des concepts habituels, tirés de notre expérience à notre échelle ; elle représente une véritable révolution qui se fonde sur au moins quatre principes. D’abord, des grandeurs physiques, que l'on imaginait continues, sont en fait discrètes (c'est-à-dire prennent des valeurs séparées les unes des autres) et ne peuvent varier que par « sauts » discontinus : ces grandeurs sont quantifiées. Ensuite, il est impossible de mesurer simultanément toutes les grandeurs attachées à un système physique ; par exemple la position et la vitesse : la notion de trajectoire n'a pas de sens à l'échelle des particules. Troisièmement, le déterminisme classique est remis en cause par l'inévitable interprétation probabiliste des résultats de mesures. Enfin, des systèmes physiques peuvent apparaître comme corrélés, même s'ils sont très distants les uns des autres : il y a ainsi, dans certains cas, non-séparabilité entre plusieurs systèmes.
Pour finir, nous vous laissons consulter notre réponse apportée sur la réalité selon la physique quantique.
Nous vous laissons prendre connaissance de notre réponse apportée sur physique quantique dans laquelle nous mentionnions un article publié sur Futura sciences :
La mécanique quantique est la théorie mathématique et physique décrivant la structure et l'évolution dans le temps et l'espace des phénomènes physiques à l'échelle de l'atome et en dessous. Elle a été découverte lorsque les physiciens ont voulu décrire le comportement des atomes et les échanges d'énergie entre la lumière et la matière à cette échelle et dans tous les détails.
Plusieurs noms lui sont associés, et en tout premier lieu Planck et Einstein, qui furent les premiers à comprendre que les échanges d'énergie lumineuse, puis l'énergie elle-même, ne pouvaient exister que sous forme quantifiée à l'occasion de leurs travaux sur le rayonnement du corps noir et l'effet photoélectrique. Bohr étendit les postulats quantiques de Planck et d'Einstein de la lumière à la matière, en proposant un modèle reproduisant le spectre de l'atome d'hydrogène.
La mécanique quantique, appliquée à des particules comme l'électron ou au champ électromagnétique à l'origine de la lumière, montre en réalité que ces deux objets ne sont ni vraiment des ondes ni vraiment des particules.
Le cœur de la mécanique quantique repose sur l'utilisation d'amplitudes de probabilité pour caractériser tous les processus physiques possibles en mécanique quantique. Ce sont ces processus qui peuvent se propager sous forme d'onde, mais les grandeurs physiques associées à ces processus sont souvent quantifiées et donc discrètes. C'est le cas de l'énergie des électrons dans un atome.
Le monde quantique est étrange, le flou probabiliste y règne, et au fond, il indique une structure sous-jacente aux phénomènes qui est au-delà de l'espace et du temps. L'émergence d'un monde classique à partir d'un monde quantique n'est toujours pas bien comprise. C'est un des objets de la théorie de la décohérence que d'expliquer cette émergence.
La physique quantique n'est pas un domaine achevé : elle contient des paradoxes qui ne sont pas encore complètement bien compris, comme ceux du chat de Schrödinger et de l'effet EPR, bien que l'on ait accompli de grands progrès dans leur compréhension depuis le début des années 1980...
Par ailleurs, l’article sur la physique cantique rédigé par Claude de Calan publié sur Encyclopædia Universalis apporte des précisions sur ce sujet. En voici un bref extrait :
Née avec le XXe siècle, établie sur des bases claires à partir de 1925, la physique quantique s'est imposée comme l'outil nécessaire pour décrire les phénomènes à l'échelle atomique (et même certains phénomènes à plus grande échelle). La physique quantique implique une révision radicale des concepts habituels, tirés de notre expérience à notre échelle ; elle représente une véritable révolution qui se fonde sur au moins quatre principes. D’abord, des grandeurs physiques, que l'on imaginait continues, sont en fait discrètes (c'est-à-dire prennent des valeurs séparées les unes des autres) et ne peuvent varier que par « sauts » discontinus : ces grandeurs sont quantifiées. Ensuite, il est impossible de mesurer simultanément toutes les grandeurs attachées à un système physique ; par exemple la position et la vitesse : la notion de trajectoire n'a pas de sens à l'échelle des particules. Troisièmement, le déterminisme classique est remis en cause par l'inévitable interprétation probabiliste des résultats de mesures. Enfin, des systèmes physiques peuvent apparaître comme corrélés, même s'ils sont très distants les uns des autres : il y a ainsi, dans certains cas, non-séparabilité entre plusieurs systèmes.
Pour finir, nous vous laissons consulter notre réponse apportée sur la réalité selon la physique quantique.
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