La Transactionnelle en débat.

[JacquesL]

Le débat portait sur les ondes stationnaires, et l'application éventuelle en enseignement et vulgarisation de la quantique.

... tu es le premier que j'ai entendu dire que l'emission ou l'absorption d'un photon par une couche electronique n'etait pas instantanée (d'ou un transitoire). Comment cela s'experimente-t-il ?

Erreur : Erwin Schrödinger l'avait déjà expliqué en 1926, l'émission par battement.
http://home.tiscali.nl/physis/HistoricPaper/Schroedinger/Schroedinger1926c.pdf
An undulatory theory of the Mechanics of atoms and molecules.
Le hic est qu'ayant renoncé à être relativiste, il renonçait
provisoirement à avoir une origine des énergies, dont une fréquence
électronique définie. L'histoire réelle des sciences est beaucoup plus
tortueuse que ce que les griots en racontent.

L'expérimentation est largement assez ancienne, puisqu'en 1962,
notre prof de terminale mentionnait les longueurs de cohérence,
mises en évidence par les expériences d'interférences à grande
différence de longueur de trajet. On savait déjà que c'était de
l'ordre de grandeur de  la centaine de milliers de cycles, pour chaque
atome émetteur. Et à l'époque on ne disposait que de sources
incohérentes. On avait expérimenté à plusieurs mètres de différence
de trajet, en lumière monochromatisée. On est à l'aise sur des
kilomètres de longueur de cohérence avec des lasers. En source
thermique, on est limité aux environs du mètre, soit une transition
de 3,335 ns, soit deux millions de périodes électromagnétiques
environ par transition.
Ou 412 milliards de périodes d'électron en battement.

Source : le Sivoukhine, T.4 Optique page 224. Editions Mir, 1980 (1984 trad. française).

robby a écrit :

> jc_lavau a écrit :
>
>> L'expérimentation est largement assez ancienne, puisqu'en 1962, notre prof de terminale mentionnait les longueurs de cohérence
>
>
> c'est quoi ?
>
>> mises en évidence par les expériences d'interférences à grande différence de longueur de trajet.
>
>
> c'est la longueur sur laquelle les interferences continuent a se produire ?
>
>> On savait déjà que c'était de l'ordre de grandeur de  la centaine de milliers de cycles, pour chaque atome émetteur. Et à
>> l'époque on ne disposait que de sources incohérentes. On avait
>> expérimenté à plusieurs mètres de différence de trajet, en lumière
>> monochromatisée. On est à l'aise sur des kilomètres de longueur de
>> cohérence avec des lasers.
>
>
>
> mais quel rapport avec la question du temps de transition ?

En source incohérente, source thermique typiquement, même après
monochromatisation, on ne peut guère faire interférer un photon qu'avec
lui-même : les coopérations et mises en phase par effet grégaire
bosonique sont faibles en source thermique.

Donc si on allonge la différence de trajet optique entre deux branches
d'un faiceau d'une même source, avant de le faire interférer, on accède
à la durée d'émission de chaque source atomique, autrement dit le nombre
de battements entre l'état final et l'état initial de l'électron qui a
fait une transition.
Voilà, on a une limite de l'ordre de un à deux millions de périodes
électromagnétiques, 400 milliards de périodes électroniques.

robby a écrit :

> jc_lavau a écrit :
>
>> : les coopérations et mises en phase par effet grégaire
>> bosonique sont faibles en source thermique.
>
>
> euh, c'est une parenthese, mais ca m'interesse aussi: quel effet tend a induire une mise en phase ?

Au temps où c'était mieux fréquenté ici, deux en ont déjà parlé, c'est
ce qui rend possible l'astronomie par interférométrie à large base.
Phénoménologiquement, c'est la statistique de Bose-Einstein qui rend
compte de cette grégarité des bosons : ils tendent à se mettrent dans le
même état.

>
>> Donc si on allonge la différence de trajet optique entre deux branches
>> d'un faiceau d'une même source, avant de le faire interférer, on accède
>> à la durée d'émission de chaque source atomique
>
>
> ah ok, c'est pas mal ça.
>
>> autrement dit le nombre
>> de battements entre l'état final et l'état initial de l'électron qui a
>> fait une transition.
>
>
> comment ça, des battements ? tu parle des cycles correspondant a la longueur d'onde de la lumiere (elle-meme directement issue de la difference de niveaux d'energie) ?

La fréquence du photon émis ou capté, est, dans le repère de l'atome ou
de la molécule, la différence entre la fréquence broglienne de
l'électron à l'état final et à l'état initial. Schrödinger 1926.
C'est bien un battement.
Si l'électron est plus profond donc plus lié, son énergie totale est
plus basse, donc sa fréquence broglienne est légèrement abaissée. Voilà
pourquoi les atomes émettent et absorbent spectralement : comme
résonateurs, ils ne peuvent résonner que sur des battements entre états
électroniques possibles.

robby a écrit :

> jc_lavau a écrit :
>
>> Au temps où c'était mieux fréquenté ici, deux en ont déjà parlé, c'est
>> ce qui rend possible l'astronomie par interférométrie à large base.
>> Phénoménologiquement, c'est la statistique de Bose-Einstein qui rend
>> compte de cette grégarité des bosons : ils tendent à se mettrent dans le
>> même état.
>
>
>
> je me rappelle; c'etait peut-etre sur f.s.astrophys.
>
> a propos du cas de l'interferometrie: est-ce a dire que la lumiere qui nous
> arrive d'une etoile ou d'une galaxie lointaine est devenue completement coherente ?

Les astronomes sont pratiquement les seuls à pouvoir te répondre de façon quantitative.
Moi pas.

>> La fréquence du photon émis ou capté, est, dans le repère de l'atome ou
>> de la molécule, la différence entre la fréquence broglienne de
>> l'électron à l'état final et à l'état initial. Schrödinger 1926.
>> C'est bien un battement.
>
>
> c'est a dire ? battement en quel sens ?

Considérons une transition permise :
Appelons F la fréquence broglienne mc²/h d'un électron non lié.
F - béta - epsilon la fréquence de l'état le plus lié
F - béta la fréquence de l'état moins lié.

Quand l'électron est en transition entre ces deux états, on peut
constater les deux fréquences de battement :
somme : 2F - 2béta - epsilon, qui est inaccessible à l'expérience,
différence : epsilon, qui est la fréquence du photon reçu, ou émis,
ou baignant dans le cas d'une population dans une cavité laser excitée.

> par ailleurs je ne comprend tj pas le lien entre
>
>> on accède à la durée d'émission de chaque source atomique
>
> et
>
>> autrement dit le nombre de battements entre l'état final et l'état initial de l'électron qui a
>> fait une transition.
>
> quel lien entre duree et battement ? (mais la reponse a la question precedente eclaircira peut-etre).

Au changement d'unités près, donc à une constante multiplicative près,
et aux effets Doppler-Fizeau dûs aux changements de repères, près :
longueur du train d'onde = durée d'émission du photon = durée
d'absorption du photon = nombre de périodes.
Et comme Fourier ne perd jamais ses droits, cela mesure aussi la finesse
de la définition en fréquence. Plus le train d'ondes est court, moins il est
défini en fréquence (= en impulsion, à l'unité près).

robby a écrit :

> jc_lavau a écrit :
>
>> robby a écrit :
>
>
>
>>>> La fréquence du photon émis ou capté, est, dans le repère de l'atome ou
>>>> de la molécule, la différence entre la fréquence broglienne de
>>>> l'électron à l'état final et à l'état initial. Schrödinger 1926.
>>>> C'est bien un battement.
>>>
>>>
>>>
>>>
>>> c'est a dire ? battement en quel sens ?
>>
>>
>>
>> Considérons une transition permise :
>> Appelons F la fréquence broglienne mc²/h d'un électron non lié.
>> F - béta - epsilon la fréquence de l'état le plus lié
>> F - béta la fréquence de l'état moins lié.
>>
>> Quand l'électron est en transition entre ces deux états, on peut
>> constater les deux fréquences de battement :
>> somme : 2F - 2béta - epsilon, qui est inaccessible à l'expérience,
>> différence : epsilon, qui est la fréquence du photon reçu, ou émis,
>> ou baignant dans le cas d'une population dans une cavité laser excitée.
>
>
>
> ok, c'est vraiment des battements comme entre 2 cordes de guitare legerement dissonantes.
>
> mais pourquoi ca bat ?
> tu veux dire que pendant la duree de la transition, l'electron existe simultanéement sur les deux bandes, et que c'est ce qui cause le battement entre les frequences des deux bandes ?
> Je tente une formulation en pointillés:
> Du coup si le poid respectif des 2 bandes de freq (f-e) et(f+e) lors de la transition est (1-a(t)) et a(t), on aurait un battement en a.(1-a).cos(2Pi.f.t). pour je ne sais quelle raison, il rayonne (c'est notre "photon"), mais on peut voire ca en fait comme un couplage avec une autre transition electronique qqpart, coté receveur.

Parfaitement exact. C'est l'idée de base de l'interprétation transactionnelle.

Mais qu'est-ce qui explique la coexistence transitioire de ces 2 bandes, et qu'est-ce qui regit la durée et le profil de la transition a(t) ?

Non seulement John Cramer a commencé le calcul plus de douze ans avant
moi, mais en plus il l'a terminé avec succès, là où, étudiant de
maîtrise fort peu encadré, je me plantais sur une erreur de calcul idiote,
printemps 1998.

Nous écrivons les équations de champ connues pour un dipôle émissif, et
les couplons, l'un en émission, l'autre en réception. Il est
indispensable, pour la phase centrale du transfert synchrone, que les
deux atomes ou molécules, soient alignés en fréquence, en phase, et en
direction de polarisation (le calcul a été fait en polarisation plane,
mais l'extension en polarisation circulaire est sans problème de
principe), toujours au changement de repère près. Doppler et Fizeau ne
se sont pas levés avant les autres pour rien...

Le point où Cramer est faible, est qu'il oublie le bruit de fond
broglien, à vitesses de phases largement supraluminiques, et aussi bien
orthochrone que rétrochrone. Du coup, sa poignée de main prend un tour
magique : pourquoi donc, si elle est isolée, la demande de transaction
rétrochrone par l'absorbeur, irait-elle justement vers l'émetteur
propice ?

Découlant directement et nécessairement de l'hypothèse initiale faite
par Broglie en 1924, et de son théorème de l'harmonie des phases, le
bruit de fond broglien fait tout ce qui est nécessaire pour déblayer la
soupe de mystères de la quantique-qu'on-enseigne-aux-étudiants. Des
demandes de transactions en tous sens, il y en a continuellement,
partout. Seules une toute petite minorité aboutissent, par accord
parfait temporairement possible entre le résonateur émetteur et le
résonateur récepteur. Evidemment, cette théorie est incomplète
puisqu'elle omet le rayonnement Cérenkov et le rayonnement synchrotron,
pour le moins.

Mais j'ai déjà expliqué cela de nombreuses fois ici.

Une limitation bien connue, pour les spectres des gaz, est la durée du
libre parcours moyen. D'où il résulte que les raies s'élargissent avec la
température et la pression.
Pour les solides, c'est surtout avec les phonons qu'il y a perturbation
des fréquences des résonateurs électromagnétiques.
Il y a déjà eu dispute ici avec François Guillet sur le couplage
photon-phonon dans un interféromètre Fabry-Perrot à très basse
température.

jc_lavau a écrit :

> robby a écrit :

>> Mais qu'est-ce qui explique la coexistence transitioire de ces 2 bandes,
>> et qu'est-ce qui regit la durée et le profil de la transition a(t) ?

> Mais j'ai déjà expliqué cela de nombreuses fois ici.

euh, oui, mais je ne vois pas comment ça repond a la question posée:
qu'est-ce qui regit la durée (et le profil) de la transition.

C'est bien ça la limite quantique : le profil nous est à jamais
inaccessible. Nous ne pouvons pas descendre plus fin que de constater
qu'il y a eu, ou qu'il n'y a pas eu transaction, dont aussi bien
l'émetteur que l'absorbeur sont fort mal connus en position.

Il nous reste des modèles théoriques, permettant des prédictions
statistiques, qui sont ou pas compatibles avec des expériences,
statistiques elles aussi.

Ce sont toujours les propriétés de la transformation de Fourier qui
régissent le produit de l'étalement en fréquence par l'étalement en
durée du photon, autrement dit du transfert synchrone entre émetteur et
absorbeur.

Plus les états initial et final sont stables, plus les gaz sont froids
et raréfiés (conditions interstellaires), plus fines sont les raies.
Plus le gaz est chaud et dense, moins durent les libres parcours, donc
moins sont définis en fréquence les états final et initial, donc moins
les photons transitionnels sont définis en fréquence, et plus ils sont
courts. Fourier partout... Cette raison plus le Doppler-Fizeau, et les
raies s'élargissent, jusqu'à former le spectre continu du corps noir
quand la température est suffisante.

Il y a une autre raison physique qui limite la durée d'un photon isolé,
entre deux molécules isolées : le recul. Du début à la fin du transfert,
l'émetteur recule en transférant de l'impulsion, tandis que l'absorbeur
prend de l'impulsion dans le sens du photon. Le désaccord de fréquence
entre les deux résonateurs est inévitable s'ils sont légers.
C'est bien le génie de Mössbauer que d'avoir pris en compte ce recul
dans le domaine gamma.

[JacquesL]

robby a écrit :

> jc_lavau a écrit :
>
>
>> C'est bien ça la limite quantique : le profil nous est à jamais
>> inaccessible.
>
>
> ben si, via la longueur de coherence, et peut-etre l'intensité de franges d'interferences attenantes ?

Entre le renseignement qu'on désire obtenir, et les expériences qu'on
peut réellement monter, l'écart d'échelle est écrasant.

>> Ce sont toujours les propriétés de la transformation de Fourier qui
>> régissent le produit de l'étalement en fréquence par l'étalement en
>> durée du photon, autrement dit du transfert synchrone entre émetteur et
>> absorbeur.
>
>
> oui, elle les relie, mais il reste un parametre libre, il me semble.

Ce qu'on sait faire, c'est partir d'une largeur de raie pour en déduire
- si d'autres conditions sont réunies - soit qu'une durée n'est pas très
grande devant la période de l'onde rayonnée, soit qu'une dimension
spatiale n'est pas très grande devant la longueur d'onde. Par exemple en
radiocristallographie, on sait remonter à la taille approximative des
cristallites.

Dans mon rapport d'expertise sur l'escroquerie de Laquerbe, j'ai
souligné la différence entre la largeur des raies d'argile réelle, ici
des diffractogrammes X de notre argile de Saint-Jacut du Mené par deux
minéralogistes différents, et la finesse des raies X du limon de la
région de Qazvin, prouvant qu'il n'y a pratiquement pas d'argile là où
Laquerbe a fait acquérir le terrain et construire l'usine :
http://deonto-ethics.org/impostures/index.php/board,26.0.html
http://deonto-ethics.org/resources/Corrige_expertise.html
http://deonto-ethics.org/resources/temoignage_anonymise.html
Et effectivement ce limon est inextrudable : absence d'éléments fins
et de plasticité.

Mais voilà : une raie en spectro ou en diffracto, c'est une accumulation
statistique, où tu ne maîtrises finement ni la localisation de
l'émetteur, ni celle du récepteur : tous deux sont des objets
macroscopiques, irrémédiablement. Et on ne maîtrise guère non plus le
rendement quantique du récepteur.