Plusieurs questions

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Message par Qmath le Sam 14 Nov - 14:41

Bonjour,

Voila j'ai plusieurs question auxquels j'aimerais bien avoir de réponses.

1/ Est ce que Newton a démontrer ses lois ?

2/ Je viens de voir le barycentre en physique (avant même de l'avoir vu en mathématique) et je me demande pourquoi le barycentre coïncide avec le point d'équilibre d'un système ? Je ne crois pas que c'est intuitif . En d'autre terme pourquoi le point d'équilibre d'un solide doit vérifier... (la formule du barycentre)

3/ Pourquoi des forces internes a un système ne peuvent pas modifier son mouvement et que seul les forces externe a un système peuvent le faire? une petite demo (même si cela parait assez intuitif)

Merci

PS: Cela fait deux jours que maths-forum m'est inaccessible est ce normal ?

Qmath

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Re: Plusieurs questions

Message par domi le Sam 14 Nov - 16:41

Qmath a écrit:Bonjour,

Voila j'ai plusieurs question auxquels j'aimerais bien avoir de réponses.

1/ Est ce que Newton a démontrer ses lois ?
Bonjour,
Cela dépend de la notion que tu mets derrière le terme "démontrer". Newton décrit son cheminement dans ses "Principia" dont je te recommande la lecture...
Il faut se rappeller du processus de naissance le plus courant des théories physiques: on observe des évènements, des phénomènes, on cherche un modèle mathématique qui décrive un comportement semblable aux phénomènes observés puis on essait de faire des prédictions avec le modèle proposé. Si ça marche, on se dit que la modèle constitue une bonne base de la théorie, sinon on change de modèle. Mais il ne faut pas confondre le modéle et la réalité physique des choses.
Newton propose une théorie où:
- l'inertie et la relativité sont est posées en principe fondateur,
- la gravitation apparait comme une force instantanée et sans support qui interagit à distance avec une intensité proportionnelle aux masses qui interagissent et inversement proportionnelle au carré de la distance des deux masses.
Sa théorie fut très fructueuse et est encore utilisée dans bon nombre de circonstances. On en a aussi trouvé les limites.
Donc on peut dire que dans son domaine d'application, la théorie mécanique de Newton est démontrée par l'expérience.


2/ Je viens de voir le barycentre en physique (avant même de l'avoir vu en mathématique) et je me demande pourquoi le barycentre coïncide avec le point d'équilibre d'un système ? Je ne crois pas que c'est intuitif . En d'autre terme pourquoi le point d'équilibre d'un solide doit vérifier... (la formule du barycentre)
Attention à ne pas confondre "barycentre des forces" avec "centre d'inertie" d'un système ou d'un solide. Et je ne sais pas vraiment ce qu'est le "point d'équilibre d'un système" tel que tu le présentes....
Selon la première loi de Newton, dans un référentiel galiléen, si la somme des forces appliquées au centre d'inertie d'un solide est nulle, alors le solide est au repos ou en MRU (ce qui revient au même). C'est sans doute ce à quoi tu fais allusion. Mais ce n'est pas la définition du centre d'inertie du solide! Si le solide est ponctuel (comme en mécanique du lycée), alors le centre d'inertie du point est le point. Pour un solide homogène (de densité uniforme) et indéformable , si je condère un point P quelconque du solide, le centre d'inertie est le point G, tel que l'intégrale de volume de GP*rho(P) est nulle. Cela correspond effectivement à la notion de barycentre en math, notion qui vient de la physique...
Attention aussi à ne pas confondre "centre d'inertie" et "centre de masse", qui sont deux concepts différents, bien qu'ils soient très souvent confondus en un même point.


3/ Pourquoi des forces internes a un système ne peuvent pas modifier son mouvement et que seul les forces externe a un système peuvent le faire? une petite demo (même si cela parait assez intuitif)
Quand tu fais le bilan des forces internes et externes, qui s'exercent dans un système, tu t'aperçois que les forces internes s'annulent.
Pour illustrer cela, on conçoit intutivement que la température d'un solide ou les forces de cohésion atomique dans le même solide n'influent pas sur le mouvement de ce solide, ce qui est heureux!


PS: Cela fait deux jours que maths-forum m'est inaccessible est ce normal ?
Je m'en suis aperçu. C'est une question à poser à l'administrateur de maths-forum... Et puis, on est bien ici non?

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Re: Plusieurs questions

Message par Qmath le Sam 14 Nov - 17:08

Merci pour ta reponse domi
domi a écrit:
Sa théorie fut très fructueuse et est encore utilisée dans bon nombre de circonstances. On en a aussi trouvé les limites.
Donc on peut dire que dans son domaine d'application, la théorie mécanique de Newton est démontrée par l'expérience.
Je veux bien que la 1ere loi soit vérifiée par expérience donc en quelques sorte "demontree"
Mais en ce qui concerne la 2eme loi qui lie l'acceleration et la masse avec le module de la force a-t-elle été démontré par un calcul mathématique ?
domi a écrit:

C'est sans doute ce à quoi tu fais allusion
Je viens de découvrir la notion de barycentre et je voulais parler de cela http://fr.wikipedia.org/wiki/Barycentre_(physique) (dans l'historique). Et alors j'aimerais comprendre pourquoi en ce point la balance est en equilibre. Je pense qu'il y a une raison et que ce n'est pas le fruit des experiences.

Et concernant la 3eme question je pensait plutot a une situation comme dans le schema suivant:
http://img517.imageshack.us/i/interne.jpg/
Pourquoi la planche a roulette n'avance pas ?

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Re: Plusieurs questions

Message par domi le Sam 14 Nov - 17:32

Qmath a écrit:Je veux bien que la 1ere loi soit vérifiée par expérience donc en quelques sorte "demontree"
Mais en ce qui concerne la 2eme loi qui lie l'acceleration et la masse avec le module de la force a-t-elle été démontré par un calcul mathématique ?
Comme la première loi, et la troisième, la seconde loi de Newton est vérifiée (je préfère ce terme à "démontrer", auquel tu accordes une trop forte connotation mathématique) expérimentalement. Elle résulte des observations expérimentales, en particulier sur la chute des corps et les mouvements sur des plans inclinés, qui datent de Galilée. On en "démontre" pas la seconde loi, ou les autres, par des calculs mathématiques.


Je viens de découvrir la notion de barycentre et je voulais parler de cela http://fr.wikipedia.org/wiki/Barycentre_(physique) (dans l'historique). Et alors j'aimerais comprendre pourquoi en ce point la balance est en equilibre. Je pense qu'il y a une raison et que ce n'est pas le fruit des experiences.
Le barycentre est une notion qui sert à décrire et à faire des calculs. Elle n'explique pas pourquoi la balance est équilibrée. C'est un constat ; sous certaines conditions, qu'on écrit m1OA +m2OB = 0, on observe que le système est immobile. Newton en a fait la première loi. Et on observe que chaque fois que la somme des forces externes exercées sur un système est nulle, le mouvement est en MRU. Encore une fois, on constate! la vérification expérimentale est le coeur de la physique. Céer un théorie ou une loi, qui serait belle sur le plan mathématique mais non vérifiée ou invérifiable par l'expérience, serait un exo de math, pas de physique...


Et concernant la 3eme question je pensait plutot a une situation comme dans le schema suivant:
http://img517.imageshack.us/i/interne.jpg/
Pourquoi la planche a roulette n'avance pas ?
Elle demeurera immobile sur le système formé par l'ensemble des pièces (les deux aimants, la potence et la planche) est indéformable. C'est une condition classique dans la mécanique des systèmes.
Si par exemple, la tige qui soutient l'aimant de doite était articulée et donc l'aimant mobile, et si les frottements étaient nuls, le problème serait un peu différent....

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Re: Plusieurs questions

Message par Qmath le Sam 14 Nov - 17:40

Merci pour tout Dominique.
Je suis un peu déçu du fait qu'il n'existe pas une explication logique qu'on pourrait traduire en relation mathematique pour demontrer pourquoi la balance est en equilibre et la 2eme loi de Newton...

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Re: Plusieurs questions

Message par domi le Sam 14 Nov - 17:47

Qmath a écrit:Merci pour tout Dominique.
Je suis un peu déçu du fait qu'il n'existe pas une explication logique qu'on pourrait traduire en relation mathematique pour demontrer pourquoi la balance est en equilibre et la 2eme loi de Newton...
Qu'entends-tu par "explication logique" ? On constate que deux masses s'attirent... La RG tente d'en donner un modèle satisfaisant, mais sans aucun doute encore perfectible...
Comment expliques-tu les axiomes d'Euclide?

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Re: Plusieurs questions

Message par Qmath le Sam 14 Nov - 18:02

Je pense que tu fait allusion au 5eme axiome ou postulat d'Euclide. En fait pour moi je considère ce 5eme postulat est une propriété d'un espace euclidien et non comme une propriété non démontré. C'est pas la même chose en physique le fait qu'on constate que deux masse s'attirent mais qu'on ne sait pas pourquoi me "déçoit" en quelque sorte .. Mon probleme c'est que j'aime pas trop admettre et je suis convaincu que toute propriete, observation a une cause que j'aimerais connaitre.

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Re: Plusieurs questions

Message par domi le Sam 14 Nov - 18:29

Qmath a écrit:Je pense que tu fait allusion au 5eme axiome ou postulat d'Euclide. En fait pour moi je considère ce 5eme postulat est une propriété d'un espace euclidien et non comme une propriété non démontré. C'est pas la même chose en physique le fait qu'on constate que deux masse s'attirent mais qu'on ne sait pas pourquoi me "déçoit" en quelque sorte .. Mon probleme c'est que j'aime pas trop admettre et je suis convaincu que toute propriete, observation a une cause que j'aimerais connaitre.
Non je fais allusion à tous les axiomes qui fondent la géométrie euclidienne. Et on peut penser à d'autres axiomes, tout aussi fondateurs comme l'axiome du choix!
Il ne s'agit pas d'admettre, mais de constater. La science n'a pas pour objectif de répondre au "pourquoi" : c'est à la philosophie de tenter de le faire....

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Re: Plusieurs questions

Message par florestan le Sam 14 Nov - 23:41

Bonsoir,




C'est pas la même chose en physique le fait qu'on constate que deux
masse s'attirent mais qu'on ne sait pas pourquoi me "déçoit" en
quelque sorte. Mon probleme c'est que j'aime pas trop admettre et je suis
convaincu que toute propriete, observation a une cause que j'aimerais
connaitre.




C'est loin d'être un problème et c'est cette même raison qui guidait des génies
comme Einstein ! Tu as bien raison ! Pour moi aussi c'était inconcevable que
l'on puisse dire que deux masses s'attirent sans que l'on sache pourquoi. Je me
suis alors renseigné et j'ai regardé du côté de la relativité générale qui
montre que la gravité peut être vue comme une courbure de l'espace temps et met
ainsi fin à la vision "magique" de la théorie de la gravitation
universelle de Newton. Cependant j'ai bien peur que toutes les théories soient basées
sur des postulats comme l'invariance de la vitesse de la lumière en relativité,
etc... et sur l'observation à chaque fois (principe d'équivalence obtenu grâce
à une expérience de pensée d'Einstein : il imaginait un ascenseur spatial où,
etc…). Et Dominique a tout à fait raison de rappeler ce qu'est une théorie
scientifique. Mais quand au rôle de la science je suis loin d'être d'accord
avec lui. Pour moi la science consiste à remonter le plus loin possible en se
posant la question "pourquoi?", ainsi Einstein a t'il
"découvert" la relativité en cherchant à comprendre pourquoi une
plume tombaient aussi vite qu'une pomme ou qu'un camion dans le vide, il
refusait d'admettre, d'arrêter sa compréhension de l'univers à une formule de
Newton découverte par l'expérience et dont l'auteur lui même admettait qu'elle
était incomplète. Aussi pour combler ta curiosité tourne toi vers la
relativité, je ne peux pas t'expliquer la relativité ici et je doute d'être le
plus qualifié pour le faire^^, je doute de pouvoir te l'expliquer clairement et
tout simplement je ne la maîtrise pas du tout suffisamment pour répondre à
toutes tes questions dessus, aussi tourne toi vers nos amis les livres^^.


ll ne s'agit pas d'admettre, mais de constater. La science n'a pas pour
objectif de répondre au "pourquoi" : c'est à la philosophie de tenter
de le faire....


Dominique a tout à fait raison ! Si le ciel est bleu, il suffit de le constater
et il ne faut surtout pas chercher à comprendre pourquoi il est bleu, ce n'est
pas l'objectif de la science de répondre au "pourquoi". Comment
oses-tu dire ça !? Admettre et constater c'est exactement la même chose ! Si
les physiciens pensaient comme toi on n'en sera pas arrivé à ce niveau de
compréhension de l'univers ! On se serait arrêté à compter des cailloux ! Si nous
nous étions contenté de constater qu’il y avait une force forte dans le noyau,
la chromodynamique quantique n’aurait jamais vu le jour et la GUT aurait plutôt l’air marrante.
La science a exactement pour objectif de répondre au "pourquoi ?" et
c'est son objectif le plus profond, le reste n'est que trivialité !
Aussi le véritable objectif d'Einstein était de se rapprocher "des pensées
du vieux" et pour lui le reste "n'était que trivialité".


c'est à la philosophie de tenter de le faire....


Il n'y a pas de véritable science sans philosophie et pas de philosophie sans
science. La philosophie ne vaut rien si elle ne s'appuie pas sur les sciences
et les sciences restent de la cuisine approfondie sans philosophie. Aussi sans
science, la philosophie se résume la plupart du temps à des suppositions
plus ou moins infondées et plus ou moins vraies sur la plupart des questions
existentielles qu'elle se pose, où elle se contente en général d'admettre que
nous sommes incapables de savoir quoique ce soit, si nous existons ou non, etc,
et où sa seule capacité et utilité est de faire prendre conscience de certains
problèmes et paradoxes par un raisonnement logique, ainsi Wittgenstein
disait-il qu'il ne reste plus que le langage à la philosophie. (Évidemment la
philosophie ne peut pas se résumer à des pensées infondées, je ne parle pas de
la philosophie en générale, car il est évident qu'elle ne s'attache pas qu'aux
questions existentielles).


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Re: Plusieurs questions

Message par domi le Sam 14 Nov - 23:59

Intéressant... A part me ressortir la théorie de la diffusion, que je crois connaitre, peux-tu m'expliquer pourquoi le ciel est bleu?
Peux-tu me dire en quoi la RG répond plus que la mécanique de Newton à la question "Pourquoi deux masses semblent-elles s'attirer".
Je crains que tu ne te fasses beaucoup d'illusions. Et que tu aies encore à apprendre sur l'esprit scientifique et sa démarche. Puisque tu aimes lire, je te recommande la lecture de Bachelard pour commencer.

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Re: Plusieurs questions

Message par florestan le Dim 15 Nov - 16:24

Bonjour,

Il semblerait que nous ne parlions pas du même pourquoi. Selon toi que recherche t-on en posant la question pourquoi ?

Pour moi le but de la science est de se poser la question pourquoi et de remonter par ce cheminement le plus loin possible jusqu'au pourquoi le plus profond : pourquoi y a t-il un univers plutôt que rien. Si la science pourra un jour répondre à cette question je l'ignore mais je l'espère, mais il me semble que c'est de loin son objectif le plus profond et que c'est cette même démarche : toujours se demander pourquoi, qui l'a fait avancé jusqu'à nos jours mais peut-être que je me trompe.

Pour le ciel par exemple :

1) Pourquoi le ciel est-il bleu ?
2) => Parce que l'atmosphère diffuse plus les longueurs d'ondes courtes correspondant aux couleurs proches du violet, etc...
Pourquoi l'atmosphère diffuse t'il plus les petites longueurs d'onde ?
3) La taille des molécules que contient l'atmosphère fait qu'elle ne peuvent diffuser que ou presque les longueurs d'onde courtes.
=> Pourquoi la taille des molécules influe-elle sur la diffusion ou non de certaines longueurs d'onde ? Pourquoi y a t'il plusieurs longueurs d'ondes et pas une seule ? Qu'est-ce que la lumière ? etc....
Je n'ai pas la connaissance nécéssaire pour répondre à ces questions et c'est pour arriver au bout de ce genre de cheminement que j'ai besoin de l'aide des membres de ce forum ( si tenté qu'il soit possible d'en venir à bout avec l'avancement actuel de la science).

En quoi la RG répond plus que la mécanique de Newton à la question pourquoi deux masses semblent s'attirer : avec mes connaissances limitées je dirais que la RG a pas mal de pourquoi de plus que la gravitation universelle :

Pourquoi deux masses s'attirent ?
=> A cause de la courbure de l'espace temps par les masses imposantes pour la RG
=>"Parce que c'est comme ça" pour Newton

Pourquoi une masse imposante courbe t-elle l'espace temps ?
=> Principe d'équivalence : trajectoire courbe de la lumière pour un observateur en accélération or la lumière prend toujours le chemin le plus court : l'espace est courbé (j'aimerai d'ailleurs vous poser quelques questions à ce sujet que je compte mettre dans "l'espace temps" pour ne pas créer d'autres sujets)

Pourquoi la trajectoire de la lumière est elle courbé pour un observateur en accélération ? Pourquoi la lumière emprunte t'elle toujours le chemin le plus court ?
=> C'est facile à comprendre à l'aide d'une petite animation mais en définitive la réponse serait "parce que c'est comme ça"
Pourquoi prend-t'elle toujours le chemin le plus court ? Je l'ignore et il s'agit là à mon avis du postulat initial à l'origine de la RG, il s'agit du "constater" dont tu parles qui revient à un "admettre que la lumière prend le chemin le plus court puisqu'après tout ça colle avec l'observation". Je pense qu'il doit y avoir une explication pour que la lumière emprunte toujours le trajet le plus court mais je ne la connais pas et je ne sais pas si on le sait ou pas.

Pourquoi selon toi suis-je en train de me faire des illusions ?

Intéressant ce Bachelard, je ne le connaissais pas. Je ne suis pas sûr de partager toute ses idées mais je n'ai pas non plus la connaissance nécessaire pour les remettre en cause.
Je pense que pour le pourquoi dont tu parles (qui si je ne me trompe pas n'est pas tout à fait le même que celui que je viens d'évoquer) la science n'est qu'un outil qui permettra peut-être un jour ou non à la philosophie de ne pas se limiter à des pensées infondées sur les questions existentielles. C'est pourquoi il n'y a pas de philosophie sans science et pas de véritable science sans philosophie selon moi.

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Re: Plusieurs questions

Message par domi le Dim 15 Nov - 23:40

Bonsoir,
j'ai déplacé cette discussion dans ce forum, car le sujet n'a plus rien à voir avec la physique au lycée....

Dominique

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Re: Plusieurs questions

Message par florestan le Ven 20 Nov - 23:36

Bonsoir,

J'ai une petite question qui n'a pas grand rapport avec ce qui précède mais comme nous somme dans "plusieurs questions"...

Comment le principe d'exclusion de Pauli a t-il été découvert ?

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Re: Plusieurs questions

Message par domi le Sam 21 Nov - 12:29

Bonjour,
Il a été découvert en 1925 par Pauli, sur des considérations de symétrie des vecteurs d'état dans une population de fermions.
Il est difficile d'expliquer ça sans entrer dans des détails pas très abordables ici. Tu peux lire la page wiki qui essaye de le repésenter simplement mais ce n'est pas gagné: http://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_d'exclusion_de_Pauli

Ce qui faut retenir : 2 fermions ne peuvent pas occuper un même état quantique au même moment (i.e. tous leurs nombres quantiques seraient égaux).
je rappelle qu'un fermion est une particule de spin 1/2 (ex : électron), contrairement au boson qui est de spin entier (ex : photon).
et j'insiste lourdement: le spin ne traduit pas le fait que la particule tourne réellement sur elle-même!!!

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Re: Plusieurs questions

Message par florestan le Sam 21 Nov - 17:03

Bonjour,

Il a été découvert en 1925 par Pauli, sur des considérations de symétrie des vecteurs d'état dans une population de fermions.

Je me disais bien que cette histoire de symétrie me disait quelque chose^^. En fait j'avais déjà lu ça quelque part, je viens de retrouver l'article et de comprendre mon problème. En fait je comprend plutôt bien pourquoi ces considérations sur la symétrie implique le principe d'exclusion de Pauli mais je ne comprend pas d'où viennent ces propriétés de symétries ou d'anti-symétrie.

La fonction d'onde décrivant un système de particule peut etre soit symétrique soit antisymétrique. Si a et b sont permutés, alors la fonction d'onde des particules peut avoir soit la même valeur soit des valeures opposés. La nature des particules détermine le choix symétrique -antisymétrique (fermions ou bosons), cela dépend donc directement du spin. Mais je ne sais pas pourquoi, d'ailleurs que traduit exactement le spin ? C'est vrai que l'image de la toupie est tellement clair que j'ai du mal à l'abandonner^^. J'ai un peu cherché sur internet mais je ne comprend pas très bien cette histoire de moment intrinsèque...
Pourrais-tu m'expliquer ?

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Re: Plusieurs questions

Message par domi le Sam 21 Nov - 19:05

Pour le principe d'exclusion de Pauli, je te recommande la lecture du §4.7 du cours de MQ de Feynman. Il y explique le principe de manière assez simple. Sinon, il y a le cours de Messiah au §XIV-8, mai là, c'est un peu plus coriace...

Pour le spin, c'est très troublant, je sais... Historiquement, on doit l'hypothèse de l'électron qui tourne sur lui-même à Uhlenbeck et Goudsmit en 1925, qui ont imaginé un électron qui tournait sur lui-même pour expliquer les résultats de l'expérience de Stern et Gerlach. Il faut dire que ce modèle colle bien aux résultats.
Mais il présente un léger inconvénient, que Cohen-Tannoudji illustre bien dans son cours -TII p 961 dans la note en bas de page): pour que l'électron tourne sur lui-même, il faudrait qu'il soit non ponctuel, histoire qu'il possède un moment cinétique intrinsèque! Il faudrait donc non plus 3 variables pour décrire la position d'un électron mais 6 (3 pour la position de son centre de gravité et 3 pour son orientation dans l'espace). Et ça, aucune théorie quantique ne l'a fait pour le moment ! On préfère considérer l'électron comme ponctuel et le spin comme un nombre quantique qui reflète une caractéristique qui n'a pas d'analogue classique (et donc pas un moment cinétique au sens propre, intrinsèque ou pas!).

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Re: Plusieurs questions

Message par florestan le Dim 22 Nov - 1:32

Merci pour la clarté de tes explications, je comprend tout ça un peu mieux. J'ai juste une petite question : l'expérience de Stern et Gerlach a t'elle conduit les scientifiques à imaginer le spin ou à t'elle prouvé l'existence du spin, déjà découverte par les scientifiques ?

Concernant les cours de MQ de Feynman : Est-ce mieux de commencer par les cours sur l'électromagnétisme (voir aussi sur la mécanique) avant de lire ceux sur la MQ ou cela n'a t-il aucune importance ? En passant ça doit être un sacré pavé non ? Parce que pour 42 euros j'espère que les imprimeurs y ont usé tout leur encre^^.

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Re: Plusieurs questions

Message par domi le Dim 22 Nov - 14:11

florestan a écrit:Merci pour la clarté de tes explications, je comprend tout ça un peu mieux. J'ai juste une petite question : l'expérience de Stern et Gerlach a t'elle conduit les scientifiques à imaginer le spin ou à t'elle prouvé l'existence du spin, déjà découverte par les scientifiques ?
Bonjour,
Stern et Gerlach ont fait les expériences et constaté les résultats, assez curieux que rien ne les expliquait. Ils ont montré l'existence de la quantification du moment cinétique d'un système d'atomes (un faisceau d'atomes d'argent).
Puis plusieurs autres expériences (Uhlenbeck et Goudsmit, Zeeman) et aussi la remarque que l'équation de Schrödinger n'était pas suffisante pour décrire entièrement l'état d'un électron (Zeeman a montré que l'électron possèdait ce qui apparait comme un moment magnétique propre, sans mouvement de rotation autour d'un centre, caractéristique qui n'apparait pas dans l'équation de Schrödinger), ont conduit à l'introduction du nombre quantique de spin.


Concernant les cours de MQ de Feynman : Est-ce mieux de commencer par les cours sur l'électromagnétisme (voir aussi sur la mécanique) avant de lire ceux sur la MQ ou cela n'a t-il aucune importance ? En passant ça doit être un sacré pavé non ? Parce que pour 42 euros j'espère que les imprimeurs y ont usé tout leur encre^^.
Difficile de répondre à cette question. Si la physique t'intéresse, je te conseillerai de tout lire, mais il faut le temps, et ne pas le faire au détriment de ton travail scolaire.
Feynman ne reprend notre séparation des chapitres de la physique! Ses deux tomes de Méca traitent de la mécanique du point, de l'énergétique, de la relativité restreinte,de l'optique, de la physique statistique, la thermodynamique, la physique des ondes, et le début de la physique quantique (dans le tome II).
Son cours d'EM traite de l'électrostatique, magnétostatique, électromagnétisme classique et relativisteet aussi de l'elasticité et l'hydrodynamique!
Son cours de MQ est indépendant et se suffit à lui-même ! Tu en as pour ton argent : il faut 509 y compris l'index. Son approche est assez différente des cours français les plus réputés : Cohen-Tannoudji, Basdevant, Messiah, Aslangul, Le Bellac, Lévy-Leblond, qui apportent tous quelque chose de plus. Tout quanticien a au moins deux éditions de chacun de ces bouquins dans sa biblio, car ce sont des ouvrages de référence.
A propos des prix, 40 euros, c'est le prix moyen d'un bouquin de physique, hors les cours de Licence. On arrive vite à 60 ou 70 euros pour les bouquins de référence anglais. Mais bon, c'est le prix à payer pour la passion!

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Re: Plusieurs questions

Message par florestan le Dim 22 Nov - 16:33

Bonjour,

A en juger par le sommaire des différents livres, cela semble plus logique de commencer par le tome 1 de mécanique même si c'est principalement le tome sur la quantique qui m'intéresse mais j'aimerai quand même avoir ton avis. J'ai l'impression qu'il vaut mieux commencer dans l'ordre parce qu'il me semble difficile d'aborder la quantique sans de solides bases en mécanique et en EM mais peut être qu'il y a des rappels qui font que la lecture du tome de MQ ne nécéssite pas celles des 4 autres ? ( En passant est-ce abordable dès la première ?)

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Re: Plusieurs questions

Message par domi le Dim 22 Nov - 17:00

Les principales connaissances de méca nécessaires pour aborder la MQ portent sur la physique des ondes (au delà du cours de TS) et sur l'oscillateur harmonique (également au delà du cours de TS). Disons que dans ces deux domaines, le niveau de maths spé est correct.
Il ne faut pas oublier l'outillage mathématique : les espaces vectoriels, les espaces de Hilbert, l'analyse complexe, les proba et le calcul différentiel.
Ici aussi, le niveau math spé est correct.
Bien sur, on peut faire de l'initiation à la MQ sans ça, mais pour aborder avec profit le cours de Feynman, c'est bien préférable!

Alors pour répondre à ta question, non ce n'est pas abordable au niveau d'une Première! Disons que le premier chapitre passera mais après... Le risque encouru est de se faire des fausses idées, sur lesquelles il sera ensuite difficile de revenir. La MQ n'est pas du tout intuitive, c'est même une atteinte perpétuelle au sens courant.
Sans parler du risque de se dégouter....

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Re: Plusieurs questions

Message par florestan le Lun 23 Nov - 19:40

Bonjour,

Merci pour tes conseils, je vais quand même essayer de voir si je peux feuilleter le livre ou pas, histoire de voir si on ne pas comprendre même sans l'appareil mathématique (j'ai en effet lu le commentaire d'un lecteur qui avait adoré le livre et qui n'avait que le bac).

Pour reprendre l'idée du spin : Si l'existence du spin implique que l'électron est non ponctuel, pourquoi continue t-on à le considéré comme ponctuel, cela ne montre t'il pas qu'il faut refuter ce modèle ? C'est un peu comme lorsque l'on s'est rendu compte que les protons n'étaient pas ponctuels non ?

Il faudrait donc non plus 3 variables pour décrire la position d'un
électron mais 6 (3 pour la position de son centre de gravité et 3 pour
son orientation dans l'espace). Et ça, aucune théorie quantique ne l'a
fait pour le moment ! On préfère considérer l'électron comme ponctuel
et le spin comme un nombre quantique qui reflète une caractéristique
qui n'a pas d'analogue classique (et donc pas un moment cinétique au
sens propre, intrinsèque ou pas!).

Dans ce que tu dit j'ai l'impression que les physiciens ont choisi la solution de facilité. On dirait qu'ils ont préféré voir cela comme une bizarrerie quantique qui n'a pas de sens d'un point de vue classique plutôt que de revoir leur modèle de l'électron. Il doit bien y avoir une raison pour qu'ils aient fait l'un plutôt que l'autre non ?

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Re: Plusieurs questions

Message par domi le Lun 23 Nov - 19:58

florestan a écrit:Si l'existence du spin implique que l'électron est non ponctuel, pourquoi continue t-on à le considéré comme ponctuel, cela ne montre t'il pas qu'il faut refuter ce modèle ? C'est un peu comme lorsque l'on s'est rendu compte que les protons n'étaient pas ponctuels non ?
L'existence du spin n'implique pas que l'électron est non ponctuel! les inventeurs" du concept ont fait une ANALOGIE avec le moment cinétique orbital, car c'est un modèle qui collait assez bien. Mais aujourd'hui, on considère le spin comme un nombre quantique comme les autres. C'est le problème de la MQ: ses concepts sont très éloignés du quotidien. On (tt le monde, y compris les physiciens) a tendance à utiliser des images mentales connues pour se représenter ces objets. Il suffit de se rappeler que c'est une image mentale et pas la réalité!

Dans ce que tu dit j'ai l'impression que les physiciens ont choisi la solution de facilité. On dirait qu'ils ont préféré voir cela comme une bizarrerie quantique qui n'a pas de sens d'un point de vue classique plutôt que de revoir leur modèle de l'électron. Il doit bien y avoir une raison pour qu'ils aient fait l'un plutôt que l'autre non ?

Ce n'est pas la solution de facilité! L'électron est ce qu'il est, tel que décrit par les équations de la MQ. Il possède une caractéristique nommée "spin" qui ressemble beaucoup à un moment cinétique orbital, mais qui ne correspond pas à l'acceptation classique de ce qu'est un moment cinétique orbital.
Ceci dit, la MQ est une théorie, qui sera sans doute remise en cause un de ces jours. Elle reste pour le moment une des théories les mieux vérifiée (comme la RG avec laquelle elle est strictement incompatible!). On l'utilise donc, avec toutes ses "bizarreries", en sachant que ce que tu appelles "bizerrerie" n'est que conséquence d'équations très bien éprouvées...

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Re: Plusieurs questions

Message par florestan le Lun 23 Nov - 20:16

On préfère considérer l'électron comme ponctuel
et le spin comme un nombre quantique qui reflète une caractéristique
qui n'a pas d'analogue classique

C'est sûrement faux mais pour moi cette phrase sous-entends que pour les physiciens c'était soit :

- l'électron est non ponctuel est on considère le spin comme un moment cinétique intrinsèque classique

ou :

- l'électron est ponctuel est on considère le spin comme une caractéristique quantique qui n'a pas d'équivalent classique.

L'électron est ce qu'il est, tel que décrit par les équations de la MQ

Donc on a des raisons théoriques pour dire que l'électron est ponctuel donc on est obligé de considérer le spin comme une caractéristique quantique qui 'na pas d'équivalent classique c'est ça ?

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Re: Plusieurs questions

Message par domi le Lun 23 Nov - 20:29

Oui c'est ça... rien dans nos équations n'indique que l'électron n'est pas ponctuel. D'ailleurs, cette notion n'est pas à considérer au sens classique du point mathématique ni physique. Je te rappelle que la notion de position et de trajectoire n'existe pas en MQ...

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Re: Plusieurs questions

Message par florestan le Lun 7 Déc - 20:39

D'ailleurs, cette notion n'est pas à considérer au sens classique du point mathématique ni physique

D'accord la notion de position et de trajectoire n'existe pas en quantique mais je ne comprend pas vraiment le lien avec la ponctualité de l'électron.
Pourquoi le fait que l'électron soit ponctuel n'est pas à considérer au sens classique du point mathématique ni physique ? (en passant quelle est la différence entre la notion de point mathématique et celle de point physique ?)

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