La mécanique quantique est la branche de la physique qui a pour but d'étudier et de décrire les phénomènes fondamentaux à l'œuvre dans les systèmes physiques, plus particulièrement à l'échelle atomique et sub-atomique. C'est aussi la partie de la physique où apparaît la constante de Planck.



La physique et la mécanique quantique par Inside75000

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La mécanique quantique est la branche de la physique qui a pour but d'étudier et de décrire les phénomènes fondamentaux à l'œuvre dans les systèmes physiques, plus particulièrement à l'échelle atomique et subatomique. C'est aussi la partie de la physique où apparaît la constante de Planck.

Elle fut développée au début du XXe siècle par une dizaine de physiciens américains et européens, afin de résoudre différents problèmes que la physique classique échouait à expliquer, comme le rayonnement du corps noir, l'effet photo-électrique, ou l'existence des raies spectrales.

Au cours de ce développement la mécanique quantique se révéla être très féconde en résultats et en applications diverses. Elle permit notamment d'élucider le mystère de la structure de l'atome, et plus globalement elle s'avéra être le cadre général de description du comportement des particules élémentaires, jusqu'à constituer le socle de la physique moderne.

L'expression physique quantique désigne quant à elle un corpus théorique un peu plus étendu, qui s'appuie sur la mécanique quantique pour décrire des phénomènes particuliers, notamment les interactions fondamentales.

La mécanique quantique comporte de profondes difficultés conceptuelles, et son interprétation physique ne fait pas encore l'unanimité dans la communauté scientifique. Parmi ces concepts, on peut citer la dualité onde corpuscule, la superposition quantique, l'intrication quantique ou encore la non-localité.

De gauche à droite Max Planck et Albert Einstein.

Pas à pas, des règles furent trouvées pour calculer les propriétés des atomes, des molécules et de leurs interactions avec la lumière lorsque, de 1925 à 1927, toute une série de travaux de plusieurs physiciens et mathématiciens donnèrent corps à deux théories générales applicables à ces problèmes:

- la mécanique ondulatoire de De Broglie et surtout Schrödinger.
- la mécanique matricielle de Heisenberg, Born et Jordan.

Ces deux mécaniques furent unifiées par Schrödinger du point de vue physique et par Von Neumann du point de vue mathématique. Enfin Dirac formula la synthèse ou plutôt la généralisation complète de ces deux mécaniques que l'on nomme aujourd'hui la mécanique quantique.

De gauche à droite Paul Dirac et Werner Heisenberg.

La mécanique quantique, appliquée à des particules comme l'électron ou au champ électromagnétique à l'origine de la lumière, montre en fait que ces deux objets ne sont ni vraiment des ondes ni vraiment des particules.

Comme Einstein l'avait montré, l'énergie présente dans une onde lumineuse est en fait sous forme de paquets discrets indivisibles, les photons. De même, les électrons présentent des aspects ondulatoires, comme De Broglie l'avait prédit, et l'on peut faire des expériences de diffraction et d'interférence avec eux.

Cette situation est souvent résumée par le terme de "dualité onde-corpuscule" pour la matière et la lumière.

Niels Bohr a essayé de construire une interprétation physique rendant compte de cette étrange dualité, c'est ce qui est appelée la théorie de la complémentarité. Elle repose sur les inégalités de Heisenberg.

Niels Bohr

Le coeur de la mécanique quantique repose sur l'utilisation d'amplitudes de probabilités pour caractériser tous les processus physiques possibles en mécanique quantique. Ce sont ces processus qui peuvent se propager sous forme d'ondes 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.

L'équation fondamentale de la mécanique quantique est l'équation de Schrödinger.

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.

Excellent livre d'Olivier Darrigol sur le développement historique de la mécanique quantique.
futur science source

ma fleur ...

: Envoie bisous
dommage que sa ne plait pas plus aux autres membres

si si fleur je ne dit rien mais je lis souvent tes sujets très intéressant, merci fleur

:hoaouh: :hoaouh:

tu est un amour je le savait phil je t'adore

Physique Quantique Ce Que L'on Percoit PART1 par zembla38

Merci Fleur

Heu............j'suis obligé ?

Ouiiiiii de te taire ....

Alors c'est cool