09/11/2012
LE SAUT QUANTIQUE : La Magie du Cosmos - Episode 3
A voir pour notre prochain saut quantique !
Pour voir les précédents épisodes voir les liens ci-dessous :
L'ILLUSION DU TEMPS - La Magie du Cosmos - Episode 1
LA MAGIE DU COSMOS : Qu'est-ce que l'espace ? Episode 2
Le saut quantique, est un documentaire scientifique (0h52) de la série La Magie du Cosmos diffusée sur Arte, qui s'intéresse à la physique quantique, un des domaines complexes de la science, évoqué par le physicien Brian Greene. Épisode 3 sur 4.
LE SAUT QUANTIQUE : La Magie du Cosmos
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.
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.
Globalement, la mécanique quantique se démarque de la physique classique par deux aspects : Des règles différentes quant à l'additivité des probabilités, et l'existence de grandeurs physiques ne pouvant se manifester que par multiples de quantités fixes, appelés quantas, qui donnent leur nom à la théorie.
La physique quantique est l'appellation générale d'un ensemble de théories physiques qui, comme la théorie de la relativité, marquent une rupture avec ce que l'on appelle maintenant la physique classique, l'ensemble des théories et principes physiques admis au XIXe siècle.
Les théories dites "quantiques" décrivent le comportement des atomes et des particules, ce que, notamment, la mécanique Newtonienne et la théorie électromagnétique de Maxwell, n'avaient pu faire, et permettent d'élucider certaines propriétés du rayonnement électromagnétique.
La physique quantique heurte le sens commun à plusieurs égards. Sa description du monde microscopique, radicalement nouvelle, s'appuie sur de nouveaux postulats.
Cette science a apporté une révolution conceptuelle ayant des répercussions jusqu'en philosophie, comme la remise en cause du déterminisme, et en littérature. Elle a permis nombre d'applications technologiques : Énergie nucléaire, imagerie médicale par résonance magnétique nucléaire, diode, transistor, microscope électronique et laser.
Un siècle après sa conception, elle est abondamment utilisée dans la recherche en chimie théorique-quantique, ainsi qu'en physique, c'est-à-dire mécanique quantique, théorie quantique des champs, physique de la matière condensée, physique nucléaire, physique des particules, physique statistique quantique, astrophysique, gravité quantique, aussi en mathématiques avec la formalisation de la théorie des champs, et récemment, en informatique, avec l'ordinateur quantique et la cryptographie quantique.
Elle est considérée avec la relativité générale d'Einstein comme l'une des deux théories majeures du XXe siècle. Cependant, la physique quantique est connue pour nécessiter un formalisme mathématique ardu. Feynman, l'un des plus grands théoriciens spécialistes de la physique quantique de la seconde moitié du XXe siècle, a ainsi écrit : "Personne ne comprend vraiment la physique quantique."
La raison principale de ces difficultés est que le monde de l'infiniment petit se comporte très différemment de l'environnement macroscopique auquel nous sommes habitués.
Dans ce troisième épisode, Brian Greene nous emmène à la découverte de la physique quantique, qui régit l'univers à l'échelle de l'infiniment petit. Il y a un siècle, quand cette théorie fut élaborée, les plus grands esprits, comme Albert Einstein, Niels Bohr et d'autres, s'affrontaient pour l'âme de la physique. Pourquoi les règles du monde quantique, qui semblent si bien décrire le comportement des atomes et leurs composants, sont-elles si différentes de celles qui s'appliquent aux individus, aux planètes et aux galaxies ?
Aujourd'hui encore, le débat autour de l'impact de la mécanique quantique sur la véritable nature de la réalité, fait rage.
- La série La Magie du Cosmos :
- Voir aussi :
LA PHYSIQUE QUANTIQUE : Jean-Jacques Crèvecoeur
LE VIDE QUANTIQUE, SOURCE D’ÉNERGIE
21:35 Publié dans Alcyone et l'anneau de lumière, Anciennes Civilisations, Les Mayas et 2011/2012, Apocalyse - Révélation, Ascension du Système solaire, Découvertes Astronomie, Découvertes, Déclarations Scientifiques, Ere du Verseau, Eveil, Prière, Révolution spirituelle, Révélations, Science, Survie, Réveillez-vous, Préparez-vous | Lien permanent | 
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LA MAGIE DU COSMOS : Qu'est-ce que l'espace ? Episode 2
Passionnant !
Pour voir le 1er épisode voir le lien ci-dessous
L'ILLUSION DU TEMPS - La Magie du Cosmos - Episode 1
LA MAGIE DU COSMOS : Qu'est-ce que l'espace ? - Episode 2
Qu'est-ce que l'espace ?, est un documentaire scientifique (0h52) de la série La Magie du Cosmos, qui s'intéresse à l'espace, cette étendue séparant et entourant tout, de l'infiniment petit comme à l'échelle quantique jusqu'à l'infiniment grand tel que l'Univers, expliqué par le physicien et auteur Brian Greene. Épisode N° 2 sur 4.
LA MAGIE DU COSMOS : Qu'est-ce que l'espace ? Episode 2
L'espace est avant tout une notion de géométrie et de physique qui désigne une étendue, abstraite ou non, ou encore la perception de cette étendue. Conceptuellement, il est synonyme de contenant aux bords indéterminés, mais l'espace prend de nombreux sens précis et propres à de multiples disciplines scientifiques dérivées de la géométrie.
Nous sommes à une étape importante dans la compréhension de notre Univers et des lois physiques qui le gouvernent. Il semble désormais que les questions auxquelles sont confrontées les scientifiques à propos de notre Univers et de ses deux extrêmes, l'infiniment petit et l'infiniment grand, soient intimement liées.
L'espace sépare aussi bien deux galaxies que deux atomes. Auteur du livre La Magie du Cosmos, le physicien Brian Greene révèle qu'il s'agit d'un tissu dynamique qui peut s'étirer, se tordre, se déformer, onduler sous les effets de la pesanteur. Plus étrange encore, la découverte récente d'un mystérieux ingrédient qui constituerait 70% de l'Univers et que les physiciens appellent "énergie sombre". Même s'ils admettent son existence, ils ignorent encore ce que c'est. L'examen de l'espace à des échelles infiniment petites ne fait que rendre le mystère encore plus profond.
Dans l'Univers, l’espace contient si peu de matière qu'il pourrait être considéré comme vide. C’est une notion difficile à concevoir, car sur Terre la matière est partout, sous ses 3 états, liquide, solide, et gazeux. "La nature a horreur du vide", disait Aristote.
En physique, la notion d’espace, et la façon dont celui-ci est modélisé mathématiquement, varie en fonction des conditions expérimentales. En mécanique classique, dont les lois expliquent la quasi-totalité des phénomènes survenant à échelle humaine, l’espace est modélisé comme un espace euclidien de dimension 3. La relativité restreinte, dont les lois prennent en compte le fait que la vitesse de la lumière est une constante quel que soit l’observateur, introduit un lien entre l’espace et le temps. L’espace-temps y est modélisé comme un Espace de Minkowski. Ces lois ne s’appliquent que dans un cadre restreint, pas d’accélération du référentiel, pas de gravité. En relativité générale, qui étend la mécanique classique en intégrant le fait que la vitesse de la lumière, en excluant le caractère absolu du temps, est une constante, l’espace, la matière et le temps sont liés. L’espace-temps est modélisé mathématiquement comme une variété de dimension 4, dont la courbure dépend du potentiel de gravitation. Les prédictions de la relativité générale ne s’écartent sensiblement des prédictions de la mécanique classique qu'à des champs de gravité extrêmement forts, ou à des vitesses extrêmement élevées.
En mécanique quantique, qui étudie les phénomènes à des tailles tellement petites que les changements d’états ne sont plus continus, mais se font par saut nommés quanta, l’espace est modélisé comme un espace euclidien de dimension 3, mais la notion de position n’existe plus, et est remplacée par la notion de fonction d'onde, ou nuage de probabilité. Position et mouvement y sont liés par le principe d'incertitude d'Heisenberg qui postule qu’ils ne peuvent être connus simultanément avec précision, ce qui rend impossible toute notion de trajectoire d’une particule. Bien qu’efficace pour prédire les phénomènes, cette modélisation pose des problèmes d’interprétation.
Pour les calculs, la mécanique quantique ne considère pas la position du système étudié, mais son état. Les états des systèmes sont modélisés mathématiquement dans un espace de Hilbert. Dans cet espace aussi, les mouvements ou changements d'état, sont discontinus.
Dans La magie du Cosmos, Brian Greene livre un cours de physique moderne passionnant, en même temps qu’un état des lieux de la recherche scientifique. Avec l'aide de métaphores, animations, grandes et petites histoires, expériences, mises en perspectives, etc., le physicien s’emploie par tous les moyens, en conviant Einstein à ses tribulations, pour à la physique à portée de tous, et à expliquer les découvertes et les secrets infinis du Cosmos, au-delà des apparences.
- La série La Magie du Cosmos :
L'ILLUSION DU TEMPS
- Voir aussi :
L'UNIVERS INVISIBLE : Énergie noire
MATIÈRE NOIRE ET ÉNERGIE SOMBRE, THÉORIES DE L'UNIVERS
QU'EST-CE QUE L'UNIVERS ? - La Fabuleuse Histoire de la Science
21:02 Publié dans Astrologie - Astronomie, Découvertes Astronomie, Découvertes, Déclarations Scientifiques, Science | Lien permanent | | del.icio.us | | Imprimer | Digg | Facebook | | | |