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  • La matière et les particules

  • La physique quantique est l'appellation générale d'un ensemble de théories physiques qui s'opposent à celle de physique classique, cette dernière ayant échoué dans la description de l'infiniment petit (atomes, particules) et dans celle de certaines propriétés du rayonnement électromagnétique.
    La physique quantique comprend : l'ancienne théorie des quanta, les postulats de la mécanique quantique, la mécanique quantique non relativiste, la physique des particules, la physique de la matière condensée, la physique statistique quantique, la chimie quantique, les théories candidates à une description de la gravité quantique.
La physique quantique est l'appellation générale d'un ensemble de théories physiques qui s'opposent à celle de physique classique, cette dernière ayant échoué dans la description de l'infiniment petit (atomes, particules) et dans celle de certaines propriétés du rayonnement électromagnétique.
La physique quantique comprend : l'ancienne théorie des quanta, les postulats de la mécanique quantique, la mécanique quantique non relativiste, la physique des particules, la physique de la matière condensée, la physique statistique quantique, la chimie quantique, les théories candidates à une description de la gravité quantique.
 #36967    par Tutiou
 vendredi 16 octobre 2015 à 21:47
Bonsoir à tous !

Pour commencer, désolé si je ne suis pas dans la bonne section pour poster, mais je pense que c'est celle qui se rapproche le plus de ma demande.

J'aimerais bien en savoir un peu plus sur la matière ainsi que les particules. J'aime bien les théories relativistes et la physique quantique sans en être un expert, je me tourne donc vers vous pour en apprendre plus ! :)
J'entends souvent parler de "particules élémentaires" et de "modèle standard de la physique des particules". Il y a un tableau qui résume et tout et tout, mais j'aimerais avoir des précisions sur certains aspects.

J'ai du mal à m'informer sur Internet, car soit les sites ne sont pas complets, soit ils sont vraiment trop compliqués pour moi (je suis en Terminale S).

Bref, ça parle de quarks et leptons, deux grandes "familles" je crois, de "générations" , "fermions" et "bosons", de spin etc.

J'ai une idée très globale de ce que certains termes signifient, et je voudrais en savoir un peu plus.

Si vous connaissez un livre, site ou quoi que ce soit qui fasse un regroupement de tout ce que je recherche, ça m'intéresse :)

En attendant, j'aimerais bien comprendre le concept du spin. On le dit entier ou demi-entier, et c'est quand une particule tourne, je crois. Mes connaissances s'arrêtent là. Je n'ai jamais réussi à bien cerner le sens du spin, malgré les revues et livres que j'ai pu lire le concernant. A quoi sert-il ?

Merci beaucoup à ceux qui m'aideront dans ma compréhension de ce qu'est la matière, ce domaine m'intéresse beaucoup :)
 #36972    par bongo
 samedi 17 octobre 2015 à 11:51
Tuiou a écrit :Si vous connaissez un livre, site ou quoi que ce soit qui fasse un regroupement de tout ce que je recherche, ça m'intéresse :)
Tu peux essayer de lire :
- L'univers élégant de Brian Greene (normalement ce livre est quasiment dans toutes les bibliothèques municipales), et puis il est pas si cher
- Le quark et le jaguar de Murray Gell-Mann
Tuiou a écrit :En attendant, j'aimerais bien comprendre le concept du spin. On le dit entier ou demi-entier, et c'est quand une particule tourne, je crois. Mes connaissances s'arrêtent là. Je n'ai jamais réussi à bien cerner le sens du spin, malgré les revues et livres que j'ai pu lire le concernant. A quoi sert-il ?
Et bien, je ne sais pas te dire à quoi il sert et je ne pense pas que ça soit les bonnes questions à se poser (par exemple à quoi sert Jupiter ?), mais tu peux déjà regarder les expériences de Stern et Gerlach pour voir comment le concept est apparu.
 #36976    par Tutiou
 samedi 17 octobre 2015 à 20:55
Je prends note des livres, merci beaucoup !

Sinon, c'est vrai que ma question n'était pas pertinente (du tout même). Je prends aussi note des expériences de Stern et Gerlach. Ceux sont eux qui ont découvert ce principe de spin ?
Il me semble que le concept a été introduit par Heisenberg alors qu'il recherchait le quatrième nombre quantique, qui était le spin. Non ? (juste pour la culture)
 #36979    par bongo
 dimanche 18 octobre 2015 à 20:11
Tuiou a écrit :Ceux sont eux qui ont découvert ce principe de spin ?
Ils ont découvert que les électrons avaient un moment magnétique. En théorie classique, pour avoir un moment magnétique avec une charge, il suffit que la charge soit en mouvement induisant un courant. De fait, il était naturel d'interpréter le moment magnétique comme étant généré par un moment cinétique intrinsèque. Sauf que, pour induire un tel moment magnétique, l'électron doit tourner à une vitesse absurde.
Tuiou a écrit :Il me semble que le concept a été introduit par Heisenberg alors qu'il recherchait le quatrième nombre quantique, qui était le spin. Non ? (juste pour la culture)
Je pensais plutôt à Wolfgang Pauli.
En fait... il ne cherchait pas un 4ème nombre...
Quand tu résous l'équation de Schrödinger, tu obtiens en fait des orbitales, paramétrées par 3 nombres. Le problème est que Pauli cherchait à comprendre pourquoi les électrons se répartissaient en couches différentes et non pas dans l'état de plus basse énergie.
Le spin arrivant à point nommé, il comprit que chaque électron avait en fait un état quantique différent (c'est le principe d'exclusion de Pauli).
 #36980    par Tutiou
 dimanche 18 octobre 2015 à 20:40
D'accord, je vois, merci beaucoup !

Il me semble avoir lu quelque part que la vitesse de l'électron dépassait alors celle de la lumière, et certains physiciens avaient du mal à adhérer à ce concept de spin, est-ce juste ?
 #36982    par bongo
 dimanche 18 octobre 2015 à 21:31
Pas tout à fait. En fait si tu modélises l'électron comme une sphère avec un certain rayon (alors je ne sais plus ce qu'ils avaient pris comme valeur), alors la vitesse de certaines parties de l'électron devaient dépasser la vitesse de la lumière.

Même si le spin a une origine purement expérimentale, l'interprétation classique comme une rotation de l'électron n'est pas la bonne. Aucun physicien de l'a accepté.

Le spin a une origine purement quantique, et il n'y a vraiment aucune analogie classique qui permet de le représenter. (surtout si l'électron est ponctuel).

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