Re: À quoi ça sert la mécanique quantique ?

[JacquesL]

http://forum.sceptiques.qc.ca/viewtopic.php?f=13&t=4366

Salut les forumers

Si je pose la question suivante à quoi peut bien servir la mécanique quantique, habituellement on me répond, que sans elle la chimie serait impotente, que l'électronique n'existerait pas, etc.

Si je pose la question, c'est qu'a la suite de la conférence de Denis Fortier sur la MQ, où M. Fortier explique quelques métriques de ce domaine et où il explique très bien que scientifiquement on ne peut expérimentalement connaitre la destination d'une particule issue de la rencontre d'un paquet d'ondes tiré d'on canon à cet effet. Donc, expérimentalement, impossible de prédire où une particule atterrira. Même si l'on répète l'expérience des milliers de fois avec les mêmes éléments et les mêmes paramètres de départ, la particule atterrira toujours à une place différente?

Il mentionne peut-être, que si l'on tire un milliard de coups, une position sera privilégiée, mais s'empressa immédiatement d'exprimer un doute sur cette hypothèse.
Pourquoi, c'est qu'il y a tellement de paramètres inconnus intriqués avec le tout qu'il est pratiquement impossible avec la métrique utilisée de toutes les incorporer.

Donc à quoi ça sert la MQ? Et j'ajouterai par qui est-elle utilisé réellement?

Amicalement

Vinety

... Il y t-il un physicien classique qui ...

Ça, au sens de préquantique, ça n'existe plus. Ils sont tous morts.
Ce que Adhémar et "Curieux" ne t'expliqueront jamais, car ils ne s'en sont encore jamais aperçus, et n'ont jamais compris quand on le leur a expliqué, c'est la fraude installée.
D'une part, il existe un formalisme, qui est commun à tous, qui est correct, qui est strictement ondulatoire et déterministe.
MAIS, aucun n'étudiant ne peut accéder à ce formalisme, s'il n'accepte préalablement une sémantique délirante, anthropocentrique, qui met le physicien macroscopique au centre de l'image, qui télescope dans ses sophismes des échelles d'analyse complètement incompatibles, qui te fourgue en fraude des postulats clandestins et subreptices, incompatibles avec l'expérience.
Cette sémantique délirante, à base de "réduction du paquet d'onde", de "principe d'incertitude à moi que j'ai", "indétermination et cruelle incertitude" et "dualité onde-corpuscule" à partir des postulats clandestins d'une clique, est là pour bien marquer qu'on appartient au camp des vainqueurs, et que les vaincus ont été effacés des livres.

L'ennui est qu'elle n'a aucun sens physique.
Son avantage, du point de vue de la clique, est que comme elle est incompréhensible puisqu'elle n'a aucun sens, alors elle est socialement très sélective, très efficace pour souligner la frontière entre Nous les initiés qui savons et vous les profanes qui ne savez pas. Pour esbrouffer le grand public, en somme. A chacun ses priorités...

Rappelons les bases, basiques.
En 1900, Max Planck a été acculé à inventer le quantum d'action, pour rendre compte du spectre thermique du corps noir. Postulat de Planck : on ne peut acheter ou vendre de l'interaction électromagnétique que par quanta indivisible d'action. Le quantum h en question vaut environ 6,6260755 . 10-34 joule.seconde/cycle = 1,05457266 . 10-34 joule.seconde/radian.
Cette unité est aussi celle du moment angulaire.
Ce quantum d'action est d'une part, bien l'unité élémentaire de moment angulaire, d'autre part l'unité élémentaire d'un précurseur de ce moment angulaire, précurseur qui n'a aucun correspondant macroscopique. Sans ce second aspect, aucun photon à polarisation plane n'existerait, il n'y aurait que de la polarisation circulaire... Or la lumière polarisée plane existe bien, et les transitions de nature électrique et non magnétique dans un atome, sont même légèrement majoritaires.

Le concept d'action a été inventé par Pierre Moreau de Maupertuis, au 18e siècle. Maupertuis a d'abord été encensé puis vilipendé par Voltaire. L'action maupertuisienne a été de plus en plus utilisée par la mécanique rationnelle développée début 19e siècle - par exemple par Lagrange -, notamment avec l'unification de l'optique et de la mécanique par William Rowan Hamilton vers 1834. Mais mystère : pourquoi un machin matériel avait-il toujours une trajectoire perpendiculaire aux surfaces iso-action ? D'accord, c'est formellement similaire aux surfaces isochrones de l'optique physique : cohérence de phase. Mais physiquement pourquoi ?

Le pas suivant a été franchi par Louis de Broglie, vers 1923, thèse en 1924. Son idée rendait compte de cette unification formelle par Hamilton, en en faisant une unification physique : les surfaces iso-action sont aussi des surfaces isophases d'ondes. Il postulait donc que "quelque chose" oscillait à la fréquence nu = mc²/h pour les particules avec masse, dans leur repère.
Remplacer mc² par l'énergie totale dans tous les autres cas. Le cas du photon, qui n'a ni masse ni repère propre est donc le cas particulier historique ; sa fréquence dépend entièrement du repère de l'observateur.
Le second postulat de Broglie, lui aussi entièrement validé par l'expérience, était que le produit de la vitesse de groupe (= vitesse du "corpuscule" préquantique) par la vitesse de phase, vaut c².
Cela implique que les vitesses de phases sont toujours supraluminiques, voire infinies dans un repère ou la particule est en moyenne immobile. Cela implique aussi (mais Broglie s'en aveuglait, il croyait aveuglément aux corpuscules, et à notre géométrie apprise en classe) que l'étendue spatiale de toute particule est notable, en projection sur notre espace-temps à nous, êtres macroscopiques. Cela implique aussi que la topologie infiniment fine que nous avons apprise au collège et en lycée, est inapte à rendre compte de la réalité microphysique, définitivement incompétente en microphysique. Cela implique enfin un énorme bruit de fond broglien partout, qui échappe à toutes nos observations directes, mais dont les conséquences indirectes sont largement connues. Voir par exemple le Lamb shift.

La seule conséquence des postulats de Louis de Broglie, que les vainqueurs n'aient pas effacé des livres, est la longueur d'onde d'une particule avec masse ET mouvement. Et évidemment la conséquence sous formes d'interférences observables.

Le "quelque chose" postulé par Broglie n'avait pas explicitement de symétrie spinorielle, et l'équation de Schrödinger de 1926 encore moins. Cela a été corrigé par P.A.M. Dirac en 1928. L'équation de l'électron isolé selon Dirac a quatre composantes obligatoires, deux sont orthochrones, et deux rétrochrones. Et elles ont naturellement la symétrie spinorielle. La surprise est que le tremblement de Schrödinger (Schrödinger a calculé cette solution en 1930) a une fréquence électromagnétique double de la fréquence broglienne. Ce doublement est justement une conséquence de la nature spinorielle du "ce qui oscille". Au delà de ces propriétés mathématisées, physiquement nous n'en savons toujours pas davantage.

Très très très en gros, on pourrait prendre l'image que ce spin 1/2 des électrons, des neutrinos, des protons et neutrons, et de bien d'autres encore, est comme la "racine carrée" d'une rotation. Rien de semblable n'existe en macroscopique.

Toujours aussi en gros, et tu peux en faire l'expérience avec une courroie dont une extrémité est fixée, le spin décrit la manière dont une "particule" est reliée en rotation avec le restant du monde. Donc c'est toujours relationnel, une particule, comme la totalité de ses propriétés. La masse notamment, est une propriété intrinsèquement relationnelle. Chercheur professionnel depuis bientôt quarante ans, mais trouveur professionnellement formé depuis moins longtemps (environ trente-trois ans à présent), je me suis exprimé là avec le flou heuristique indispensable : le vocabulaire employé ne doit prétendre rien de plus que ce que l'on sait réellement. Il est facile de prédire que ceux qui n'ont aucune formation professionnelle en heuristique vont gueuler comme des ânes.

C'est donc mathématiquement officiel depuis 1928 : la moitié de la physique ondulatoire individuelle, particule par particule, est rétrochrone - à rebrousse-temps par rapport à notre temps macroscopique. Donc les absorbeurs jouent exactement le même rôle causal que les émetteurs. Tout photon a une adresse de destination. Exactement comme un camion chargé de viande ne quitte l'abattoir que si un client a commandé. Pareil pour les électrons : aucun échange sans transaction entre émetteur et absorbeur, autrement dit créateur et annihilateur.

Cette réalité microphysique n'a aucun équivalent dans notre monde macroscopique.
Les habitudes de pensée macroscopiques ne valent donc pas un clou, pour rendre compte des phénomènes microphysiques, ni des phénomènes conservant ces états ondulatoires à grande échelle : supraconductivité, superfluidité, rayonnement laser, tous états ondulatoires bosoniques...
Pas de diodes électroluminescentes, pas de tubes d'éclairage à gaz, sodium, vapeur de mercure, néon etc... Les colorants non plus ne seraient pas explicables en théories préquantiques. Les récepteurs CCD de nos caméras et de nos télescopes, faudrait oublier ça aussi.
La chimie analytique fait un usage intensif de méthodes physiques, à commencer par les spectrométries de flamme, d'arc, d'étincelles, dont aucune théorie préquantique n'est possible. L'imagerie médicale fait un énorme usage de la résonance magnétique nucléaire. Tu veux tenter le coup d'en faire une théorie préquantique ? Chiche ?
En psychologie cognitive et en neurosciences, nous faisons un usage enthousiaste et avide, de la RMNf, pour explorer les zones du cerveau intervenant dans toutes les tâches que nous savons imaginer. Théorie préquantique SVP ?

Sans comportement bosonique des photons, l'astronomie interférentielle à large base serait parfaitement impossible. Grâce à leur caractère bosonique, les photons ont eu le temps, sur un trajet de pas mal d'années-lumière, de se mettre à l'unisson de phase et de fréquence, alors qu'ils ont pourtant des émetteurs atomiques distincts, et des récepteurs CCD distincts, distants de dizaines, centaines, voire milliers de kilomètres. Qu'ont ils donc eu pour s'accorder entre eux ? Leurs fuseaux de Fermat, bien assez larges et longs pour se synchroniser bosoniquement. Tu ne sais pas ou ne veux pas en faire la théorie ? Mais les astronomes s'en servent depuis des années, eux, et pragmatiquement, ils en sont très contents.

De nos jours, la physique est "quantique", ce qui en vrai veut dire ondulatoire, ou n'est pas.
En revanche, l'opposition de vocabulaire Nous les quantiques qui sommes modernes versus Eux les classiques qui sont obsolètes et rétrogrades, est périmée à 100 %, et largement mensongère depuis 1986, date des premières publications de la lecture transactionnelle du formalisme quantique, par John Cramer.
Nous les transactionnistes, sommes tous héritiers des travaux de Wheeler et Feynman, années 40, qui eux-mêmes héritaient de Dirac. Dirac fut le premier à explorer les ondes avancées, pour rendre compte des propriétés des électrons, notamment pour rendre compte de sa masse.

Etant désaffranchis, alors qu'il bénéficiaient jusqu'à présent au Québec d'une aura d'expert au pays des aveugles, Adhémar et "Curieux" vont hurler.
Enfin, ils hurleront dans la stricte mesure où la censure préalable par le ouebmestre, laisse filtrer mon message...

Le sachant, je commence par installer une copie du présent message, sur des sites où la censure par Hallucigenia ne peut s'exercer. A guéguerre idiote, réponses simples... Il suffit à l'auteur interdit d'être devenu éditeur lui aussi, et le tour est joué.

http://jacques.lavau.deonto-ethique.eu/disputatio/viewtopic.php?id=341
http://deonto-famille.org/citoyens/debattre/index.php?topic=450.0

[JacquesL]

Comme d'habitude, c'est faux.

Salut Vinety,

Je ne crois pas que Curieux ou qui que ce soit prétende que le spectromètre aie été inventé par ma mécanique quantique. Ce que Curieux dit, et je suis 100% d'accord avec lui, c'est que la mécanique quantique explique le spectre des atomes.

Les travaux de Newton, puis de Fourier ont montré que la lumière possédait un spectre continu, c'est-à-dire grosso modo que la lumière est émise dans toutes les fréquences. Donc, quand tu fais passer la lumière dans un prisme, tu retrouves toutes les couleurs. Mais, au début du 20ème siècle, les gens se sont rendus comptes qu'il était possible d'exciter des atomes de manière à ce que ceux ci émettent de la lumière. Et là, grosse surprise, l'analyse du spectre des atomes ne ressemblait à rien de ce qui n'avait jamais été vu: en plus d'avoir des grosses taches bien continues sur les fréquences comme dans le cas du spectre de la lumière, ils ont observé des lignes très marquées, à certaines fréquences très précises, qu'ils ont appelé spectre discret.

Maintenant, si la mécanique classique est capable d'expliquer plus ou moins correctement la partie continue du spectre atomique, la partie discrète, elle, était complètement inexplicable. En revanche, dès son arrivée, la MQ a permis d'expliquer sans problème ce phénomène.
Adhémar

Comme d'habitude, c'est faux.
Il est faux que la lumière soit émise dans toutes les fréquences. Il existe un spectre du corps noir qui est toujours limité en fréquence par la température absolue, selon les lois de Wien et de Stephan.

O. Lummer and E. Pringswim determined the product lambda_m.Theta, where lambda_m is the wavelength of maximum energy in air at temperature 0, to be 2940 micron . degree. Thus, in absolute measure :
lambda_m = 0.294 cm . deg

Il est faux qu'avant Max Planck, il ait été expliqué correctement la partie continue, ce spectre thermique. C'est bien pourquoi Planck a été acculé à inventer le quantum d'action, auquel depuis on donne son nom. Première présentation le 14 décembre 1900, à la Société Allemande de Physique. Postulat de Planck à cette date, 1900 : Aucun oscillateur atomique ne peut acheter ou vendre de l'interaction électromagnétique, sinon par quantum d'action  h, constante universelle.

Publications :
Ueber eine Verbesserung der Wien'schen Spectralgleichung", Verhandlungen der Deutschen physikalischen Gesellschaft 2(1900) Nr. 13, pp. 202 - 204.
Traduction en anglais : http://www.ffn.ub.es/luisnavarro/nuevo_maletin/Planck%20(1900),%20Improvement%20of%20Wien's.pdf
Cela, c'était juste pour la mise en équation de la loi de Wien empiriquement constatée.
Et pour l'introduction de la constante universelle inventée par lui :
http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/webdocs/Chem-History/Planck-1901/Planck-1901.html
Citation de l'original, traduit en anglais

§9. Finally, we introduce the entropy S of the resonator by setting
1/Theta = dS/dU
... and integrated : S = f(U/nu)
that is, the entropy of a resonator vibrating in an arbitrary diathermic medium depends only on the variable U /n, containing besides this only universal constants. This is the simplest form of Wien's displacement law known to me.

§10. If we apply Wien's displacement law in the latter form to equation (6) for the entropy S, we then find that the energy element e must be proportional to the frequency n, thus:
e = h.nu
...

and from this transcendental equation:

lambda_m.Theta = ch / 4.9651k

consequently:

h / k = (4.9561 . 0.294) / 3 . 1010 = 4.866 . 10^-11

From this and from equation (14) the values for the universal constants become:

   (#15) h = 6.55 . 10^-27 erg . sec

   (#16) k = 1.346 . 10^-16 erg/deg

These are the same numbers that I indicated in my earlier communication.

Entre les deux, le travail de Planck sur l'entropie. Le lien sur la publication est corrompu, mais on trouve une analyse postérieure faite par un tiers commentateur à http://physicsworld.com/cws/article/print/373.

With a revised expression for the entropy of a single oscillator, Planck obtained a new distribution law that he presented at a meeting of the German Physical Society on 19 October 1900. The spectral distribution was now given as u(f,T) = af3[exp(bf/T) - 1]-1, which approximates Wien's law at relatively high frequencies. More interestingly, this first version of the famous Planck radiation law also agreed perfectly with the experimental spectrum in the lower-frequency infrared region. Although it included a constant b that Planck believed was fundamental, the subsequent shift from b to h was more than merely a relabelling. Planck's derivation did not make use of energy quantization and neither did it rely on Boltzmann's probabilistic interpretation of entropy.

Those developments were to come two months later in "an act of desperation" as Planck later recalled. Before proceeding to this act of desperation, we need to consider the Rayleigh-Jeans law and the so-called "ultraviolet catastrophe", if only to discard it as historically irrelevant. In June 1900 Rayleigh pointed out that classical mechanics, when applied to the oscillators of a black body, leads to an energy distribution that increases in proportion to the square of the frequency - utterly in conflict with the data. He based his reasoning on the so-called equipartition theorem from which it follows that the average energy of the oscillators making up a black body will be given by kT, where k is Boltzmann's constant.

...
It was during this period that he stated for the first time what has since become known as the "Boltzmann equation" S = k log W, which relates the entropy, S, to the molecular disorder, W.

To find W, Planck had to be able to count the number of ways a given energy can be distributed among a set of oscillators. It was in order to find this counting procedure that Planck, inspired by Boltzmann, introduced what he called "energy elements", namely the assumption that the total energy of the black-body oscillators, E, is divided into finite portions of energy, epsilon, via a process known as "quantization". In his seminal paper published in late 1900 and presented to the German Physical Society on 14 December - 100 years ago this month - Planck regarded the energy "as made up of a completely determinate number of finite equal parts, and for this purpose I use the constant of nature h = 6.55 x 10-27 (erg sec)". Moreover, he continued, "this constant, once multiplied by the common frequency of the resonators, gives the energy element epsilon in ergs, and by division of E by epsilon we get the number P of energy elements to be distributed over the N resonators".

Quantum theory was born.

Et puis toujours ressasser cette "victoire" usée jusqu'à la corde depuis le coup d'état de 1927, ressassée depuis octante ans déjà : "Eux sont les gniagniagniaaah ! classiques, et nous nous sommes les modernes ! Miam ! Et après moi il n'y aura plus d'autres prophètes : la mécanique quantique est complète ! Tu ne regarderas pas sous les jupes du quantum ! Tu croiras aveuglément aux Etats, tu t'interdiras de demander combien de temps doit durer un truc pour accéder au statut d'Etat, et t'interdiras de sonder la physique des transitions, car notre nouvelle Foi est complète ! "

Il n'est pas étonnant qu'en "Adhémar" et "Curieux", la secte au raieducon ait trouvé là les deux "experts" qu'elle mérite. En effet, la caractéristique des chefs de sectes est d'exiger des croyances visiblement absurdes - la secte des Témoins de Jéhovah en est un exemple particulièrement bien documenté. Et il leur faut que ça se voit, gros comme la maison. En effet, si la secte se contentait d'exiger des croyances seulement vraisemblables, alors le pouvoir de séduction du chef de secte ne serait absolument pas démontré... Tandis que s'il obtient facilement d'être suivi sur des croyances énormément absurdes, alors il est rassuré sur son pouvoir de séduction hypnotique, sur son pouvoir de réduire ses ouailles à l'inexistence psychique totale ! Victoire ! Victoire ! Victoire !

Evidemment que la secte au raieducon va censurer le message, ou l'envoyer en quelque emplacement absurde étudié pour. Je parie que si elle ne le détruit pas, la secte l'enverra au fil http://forum.sceptiques.qc.ca/viewtopic.php?f=20&t=4189, conformément aux manies de son ouebmestre Hallucigenia.
Naturellement, c'est du fil http://forum.sceptiques.qc.ca/viewtopic.php?f=13&t=4366 qu'il provient.
Nous sommes lundi 24 septembre 2007, il est 14 h 14.

[JacquesL]

Planck, suite : :
http://www.scei-concours.org/tipe/sujet_2005/physique_MP_2005.pdf
Avec l'avantage pour nous, que c'est intégralement en français.

[JacquesL]

Les contre-vérités se poursuivent, chez l'"expert" de pacotille que la secte méritait bien.
Citation d'Adhémar :

si la mécanique classique est capable d'expliquer plus ou moins correctement la partie continue du spectre atomique,

Fin de citation.
C'est faux. Il a fallu à Max Planck inventer le quantum d'action h, pour rendre compte du spectre de rayonnement continu, celui du corps noir, 14 décembre 1900. Postuler qu'on ne peut acheter ou vendre de l'interaction électromagnétique que par quanta d'action entiers h.

Citation d'Adhémar :

parce que la lumière visible de plus basse fréquence est violette.

Fin de citation.

Elle est superbe, celle-là, car elle est du niveau Seconde. Nous apprenons à nos élèves de Seconde le spectre électromagnétique. A quinze ans environ, ils savent désormais que le violet est en haut et non en bas du spectre des fréquences du visible.

Citation d'Adhémar :

... la MQ: ... Elle a également prédit a priori l'existence de nombreuses nouvelles particules élémentaires dont les positrons et les neutrinos.

Fin de citation.

C'est faux. L'équation de Dirac a bien prédit le positron. Jamais le neutrino. Le neutrino a été postulé par Pauli pour rendre compte d'expériences inexplicables. Les théories concurrentes n'ont été composées qu'ensuite.
Et l'équation de Dirac n'est pas "la MQ". En ce sens que la rhétorique d'esbrouffe que l'en enseigne aux péquins du grand public sous l'annonce "Voilà la MQ, donc nous sommes les modernes et donc les initiés", n'a rien à voir avec le formalisme, et lui est même directement contradictoire. En plus d'être contradictoire avec l'expérience. Voir l'expérience d'Afshar :  
http://www.irims.org/quant-ph/030503/
http://www.irims.org/quant-ph/030503/Afshar%20Complementarity%20All.PDF
Dans son article qui est un sommet de malhonnêteté, et donc frénétiquement cité par YBM, Kastner utilise le formalisme pour conclure : donc le dualisme est vrai. Alors que le formalisme est strictement ondulatoire et déterministe.

Relisez Dirac et sa "Wave equation of the electron" : il n'y a pas un mot de corpusculaire, dans ce chapitre. Pas un. 100 % ondulatoire. En revanche, l'équation de Dirac implique d'autres prédictions, que nous sommes les seuls à ce jour à prendre en compte, nous les minoritaires qui avons découvert indépendamment les uns des autres que la seule sémantique qui tienne la route est transactionnelle, avec ondes avancées.

Quant au pourquoi de ces enfilades de perles, toutes plus hâtives et prétentieuses les unes que les autres :

Citation de Vinety:

Concernant Jacques, le l'ai mis sur ma liste d'ignoré, donc pas au courant de ses dires.
Citation d'Adhémar :

Oui, pareil pour moi. Je faisais référence à son premier post. Mais ne lui accordons pas l'attention qu'il cherche désespérément.

Fin des citations.

Hé oui. L'exactitude, et la quête patiente et minutieuse pour parvenir à de l'exactitude, notre "expert" de secte Adhémar s'en fout pas mal. Ce qui compte réellement pour lui, est d'avoir un bouc émissaire à mépriser pour se sentir quelqu'un.
Du coup son mythe de "la MQ", versus "la physique classique", deux amalgames particulièrement malhonnêtes, cela lui sert à se proclamer adepte de la Vraie Foi, adepte du Nous les vainqueurs et Nouveaux Aristocrates.
Cette secte au Raiducon est constituée au complexe de supériorité. Elle est donc cramponnée à son pouvoir de censure et d'exclusion, pour échapper à toutes corrections sur son expert de pacotille, pour demeurer dans le déni de réalité.