Dualité onde-corpuscule

Principe selon lequel tous les objets physiques peuvent présenter des propriétés d’ondes ou de particules (à l’échelle microscopique).

Appelé aussi : Dualité onde-particule
Anglais : Wave–particle duality
Chinois : 波粒二象性 (bō lì èr xiàng xìng) 波粒 (onde-particule) 二象性 (dualité)
Russe : Корпускулярно-волновой дуализм (korpuskulyarno-volnovoy dualizm) Дуализм (dualité)

Double-slit experiment results Tanamura four - Wikimedia Commons - Le Cosmogone et la Diane (blogspot.fr)

Cette dualité tente de rendre compte de l’inadéquation des concepts conventionnels de particules ou d’ondes, pris isolément, à décrire le comportement des objets quantiques . Onde ou particule, est l’absence de représentation plus adéquate de la réalité des phénomènes qui nous oblige à adopter, selon le cas, un des deux modèles alors qu’ils semblent antinomiques.

La manifestation des propriétés physiques ne dépend pas seulement de l’objet physique pris isolément, mais aussi de tout l’appareillage de mesure . Ce concept fait partie des fondements de la mécanique quantique.

Histoire : Remonte au moins aux débats du XVIIe siècle, entre les théories sur la lumière de Christiaan Huygens et celles de Isaac Newton 
Domaines :
Mécanique quantique, physique quantique


Cf. les fiches-clées :

Expérience des fentes de Young
Lumière – Nature de la lumière – Théories sur la lumière de Christiaan Huygens, de Isaac Newton
MécaniqueMécanique quantique
Objet physique, quantique – Comportement d’un objet quantique
Onde – Propriétés d’ondes
Particule – Propriétés de particules
Physique quantique
Principe d’incertitude

(Chercheurs) Louis De Broglie – Albert Einstein – Christiaan Huygens – Isaac Newton

(Accueil du site) Expérience scientifique

Documentation (liens externes) :

Page Wikipédia
(Vidéos) Dualité Onde-Corpuscule en Physique Quantique – Youtube

Sources :

维基百科ВикипедияLe Cosmogone et la Diane (Blogspot) – Google FranceGoogle TraductionQwantLe Robert-Dixel MobileTout est quantique.fr – Vulgarisation (Youtube) – Wikimedia CommonsWikipediaWikipédia – YouTube

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Principe d’incertitude

Pour une particule massive donnée, on ne peut pas connaître simultanément (impossibilité fondamentale à démontrer) sa position et sa vitesse avec une précision supérieure à un certain seuil (soit on peut connaître précisément sa position contre une grande incertitude sur la valeur de sa vitesse, soit on peut connaître précisément sa vitesse contre une grande incertitude sur la valeur de sa positon).

Appelé aussi : Principe d’incertitude de Heisenberg (origine) – Principe d’indétermination – Théorème d’indétermination (démontré par des équations)
Anglais : Uncertainty principle
Chinois : 不确定性原理 (bù quèdìng xìng yuánlǐ) 不确定性 (incertitude) 原理 (principe)
Russe : Принцип неопределённости (printsip neopredelonnosti)

Onde Corpuscule (a-onde, b-paquet, c-corpuscule) - Korrigan - Magnus Manske - Wikipedia commons

Pour posséder une fréquence et un vecteur d’onde, un objet doit avoir une certaine extension en espace et en temps . Un objet quantique ne peut donc être ni parfaitement localisé, ni avoir une énergie parfaitement définie.

Si on renonce à considérer la particule en tant qu’objet corpusculaire, l’énoncé de ce principe devient plus intuitif . L’objet quantique ayant une certaine extension dans l’espace et une certaine durée de vie en temps, on le représente alors, non plus par un ensemble de valeurs scalaires (position, vitesse), mais par une fonction décrivant sa distribution spatiale . Toute l’information relative à la particule est contenue dans cette fonction d’onde . Les mesures scalaires effectuées sur cette particule consistent à extraire seulement une partie de cette information, par l’intermédiaire d’opérateurs mathématiques.

L’onde étant de fréquence pure, son impulsion est définie mais elle n’est pas localisée dans l’espace . Inversement, le corpuscule est localisé mais n’a pas de fréquence déterminée . Le cas général est celui du paquet d’onde qui est distribué en fréquence comme en espace . Du fait de la dualité entre les deux représentations l’étalement spatial est inversement proportionnel à l’étalement fréquentiel.

Histoire : Ce principe fut énoncé au printemps 1927 par Heisenberg (débuts de la mécanique quantique) – Le terme incertitude est le terme historique pour ce principe.
Domaines : Mécanique quantique


Cf. les fiches-clées :

Corpuscule – Propriété corpusculaire
Delta (Δ) – Distribution spatiale – Dualité onde-corpuscule – Espace (dimensionnel)
Énergie – Fondamental – Fréquence – Impulsion
Matière – Nature quantique de la matière 
Mécanique
– Mécanique classique, quantique
Objet physique – Objet corpusculaire, quantique – Définition énergétique d’un objet quantique – Localisation d’un objet quantique
Onde – Fonction d’onde – Paquet d’onde – Propriété ondulatoire 
Particule
– Particule massive – Particules (rubrique) – Position d’une particule – Vitesse d’une particule
Position – Principes (rubrique)
Quantum – Quantique
Scalaire – Mesure scalaire – Valeur scalaire
Seuil – Temps – Vecteur d’onde – Vitesse

(Chercheurs) Louis Victor De Broglie – Albert Einstein – Werner Heinenberg (1927) – Max Planck

(accueil du site – Glossaire scientifique) Principe – Théorème – Théorie
(accueil du site – Mathématiques) Opérateur mathématique

Documentation (liens externes) :

Page Wikipédia – Wikipedia page (EN)

Sources :

维基百科ВикипедияGoogle TraductionKorrigan (Wikipedia Commons) – Magnus Manske (Wikipedia Commons) – QwantLe Robert-Dixel MobileWikimedia CommonsWikipediaWikipédia

Soupe primordiale

Théorie cherchant à expliquer les origines de la vie.

Anglais : Primordial soup
Chinois : 原始汤 (yuánshǐ tāng)
Russe : Первичный бульон (pervichnyy bul’on)

Vue d'artiste de l'effet d'un éclair ou d'un champ électrique intense sur de molécules simples. Crédits: A. Marco Saitta (IMPMC/UPMC) et Franz Saija (IPCF/CNR) - Le Figaro .fr

Cette théorie revient à se poser la question du sens de l’évolution, et en même temps de l’apparition de la vie dans l’Univers . La première cellule pourrait être sortie d’une soupe primordiale (selon oparin) . C’est un scénario selon lequel les plus anciens systèmes génétiques d’auto-réplication (arn, protéines particulières, etc.) sont devenus plus complexes et se sont enveloppés dans un sac lipidique pour aboutir aux protobiontes (ou progénotes) à l’origine des cellules, cet espace étant riche en matières organiques et dépourvu d’oxygène libre . Cette théorie n’explique pas directement l’apparition de la vie sur Terre car elle n’est pas incompatible avec la panspermie, selon laquelle la vie serait née à un autre endroit de l’Univers.

Domaines : Cosmochimie, cosmologie, exobiologie, mécanique quantique


Cf. les fiches-clées :

Acide – (Rubrique), aminé – (Rubrique)

Cosmochimie – (Rubrique)
Cosmologie – (Rubrique) – Glossaire cosmologique (rubrique)

Exobiologie – (Rubrique)
Expérience de Miller – (Simulation informatique)

Formamide (acide aminé)

Matière – (Rubrique/Inventaire), organique – (Rubrique) – Détection de matière organique
Mécanique – (Rubrique/Inventaire)quantique – (Rubrique) – Glossaire mécanique (rubrique)

Oxygène – (Rubrique), libre
Panspermie – Protobionte (ou progénote) – Sac lipidique
La Terre, notre planète bleue – (Rubrique)Théories (inventaire)L’Univers – (Rubrique) – (Inventaire)
L’Univers – (Rubrique) – (Inventaire), primordial
La vie – (Rubrique) – Apparition de la vie dans l’Univers, sur Terre – Briques élémentaires du vivant – Origines de la vie

Chercheurs/Spécialistes :

Astrophysicien – (Rubrique) – (Inventaire) – Chimiste – (Rubrique) – (Inventaire) – Cosmologiste – (Rubrique) – (Inventaire) – François Guyot – (Rubrique) – Haldane (1929) – (Rubrique) – Stanley Miller (chimiste américain) – (Rubrique) – Oparin (1924) – (Rubrique) – Franz Saija (IPCF/CNR) – (Rubrique) – Antonino Marco Saitta (IMPMC/UPMC) – (Rubrique) – Harold Urey (chimiste américain) – (Rubrique)

Ailleurs dans le site :

(Ophys) Acide aminé – ARN – Auto-réplication – Cellule – (Rubrique) – (Inventaire) – Cellulaire (adjectif) – Glossaire cytologique (rubrique) – Lipide – (Inventaire) – Lipidique (adjectif)   – Matière organique – Protéine – (Rubrique) – (Inventaire) – Protobionte (progénote) – Système génétique d’auto-réplication 
(Oseco)
 Biologie – Sens de l’évolution

Documentation (liens externes) :

Page Wikipédia

(Recherche) La soupe primordiale de la vie synthétisée par ordinateur – Le Figaro.fr (2014 sept) {publication scientifique – PNAS (EN)}

Sources & Outils :

Википедия – CNR – Google FranceGoogle Traduction – IPCF – IMPMC – Le Figaro.fr – Le Robert-Dixel MobilePNAS – Qwant – Franz Saija – Antonino Marco Saitta – UPMC – Cyrille Vanlerberghe (Le Figaro) – Wikimedia CommonsWikipediaWikipédia

Intrication quantique

{état de ce qui est entremêlé, du latin intricare (embrouiller), de tricae (embarras)} Phénomène (observé en mécanique quantique) dans lequel l’état quantique de deux objets doit être décrit globalement, sans pouvoir séparer l’un de l’autre objet, bien qu’ils puissent être spatialement distants.

Anglais : Quantum entanglement
Chinois : 量子纠缠 (Liàngzǐ jiūchán) 量子 (quantum) 纠缠 (intrication) 纠 (notion d’enchevêtrement)
Russe : Квантовая запутанность (Kvantovaya zaputannost’)

Intrication quantique - Court-métrage - Matthieu Piquot - Lackland - Youtube.com

Lorsque deux systèmes (S1 et S2, ou plus) sont placés dans un état intriqué, il y a des corrélations entre les propriétés physiques observées des deux systèmes qui ne seraient pas présentes si l’on pouvait attribuer des propriétés individuelles à chacun d’eux . En conséquence, même s’ils sont séparés de grandes distances spatiales, les deux systèmes ne sont pas indépendants et il faut considérer l’ensemble {S1+S2} comme un système unique.

Domaines : Cryptographie quantique, informatique quantique, mécanique quantique, philosophie
Applications : Ordinateur quantique, téléportation quantique (de particules)


Cf. les fiches-clées :

Le Chat de Schrödinger – État intriqué
MécaniqueMécanique quantique – Interprétation de la mécanique quantique
Physique – Propriété physique
Principe du réalisme local (Einstein)
Projets scientifiques (rubrique) – Projet Space-QUEST (ESA) – Projet Zeilinger (spatial – 2008)
Quantum – Décohérence quantique – Téléportation quantique

(Chercheurs) Schrödinger

(accueil du site – Mathématiques) Cuboctahedron 
(Osy)
 Phylosophie – Télépathie quantique (hypothèse)

(ose – Informatique)

Cryptographie – Cryptographie quantique
Informatique (rubrique) – Informatique quantique
Ordinateur (rubrique) – Ordinateur quantique – Qubit

Documentation (liens externes) :

Page WikipédiaWikipedia page (EN)
(art – Vidéos) Intrication quantique – Lackland

Sources :

维基百科ВикипедияFutura Matière – Google FranceGoogle TraductionGuruMeditationMathieu Piquot (Lackland – Youtube) – La Porte du temps.net – QwantLe Robert-Dixel MobileWikimedia CommonsWikipediaWikipédiaWiktionaryWiktionnaire – YouTube

Onde

(concept unificateur) Propagation d’une perturbation (déformation, ébranlement, vibration), produisant sur son passage une variation réversible (provisoire) des propriétés physiques locales du milieu, avec une vitesse déterminée qui dépend des caractéristiques du milieu de propagation . Une onde (champ, zone de l’espace dont les propriétés sont modifiées) transporte de l’énergie sans transporter de matière . Du latin unda (agitation / de l’eau).

Appelé aussi : Champ
Anglais : Wave (Is disturbance or oscillation, that travels through matter or space, accompagnied by a transfer of energy)
Chinois : 波 (Bō – vague)
Russe : Волна (Volna)

Surface waves - Roger McLassus - Wikimedia Commons .org

Domaines : Mécanique ondulatoire, particules élémentaires, quantique


Cf. les fiches-clées :

Champ – Concept unificateur – Dualité onde-particule – ÉnergieMatière
Mécanique – Mécanique ondulatoire, quantique
Milieu de propagation – Caractéristiques du milieu de propagation
Mouvement
Onde acoustique, de choc, de probabilité, électromagnétique, longitudinale (u || v), oscillante, périodique, solidaire (soliton), transversale (u ⊥ v) – Comportement ondulatoire – Propagation d’une onde
Particule – Particule élémentaire – Particules élémentaires (inventaire)
Perturbation – Phonon (particule d’onde sonore)
Point de l’espace – Grandeur physique scalaire, vectorielle
Propriétés physiques – Propriétés physiques locales du milieu – (Physique)
Propagation – Propagation d’une perturbation
Vitesse – Vitesse déterminée

(accueil du site – Mathématiques) Point – Scalaire – Vectoriel – Vecteur 
(Ose)
 Mouvement ondulatoire du son – Onde électro-acoustique, sonore

Documentation (liens externes) :

Page Wikipédia

Sources :

维基百科ВикипедияGoogle FranceGoogle TraductionRoger McLassus (Wikimedia Commons) – QwantLe Robert-Dixel MobileWikimedia Commons – WikipediaWikipédiaWiktionnaire

Mécanique quantique

Étude et description des phénomènes fondamentaux à l’œuvre dans les systèmes physiques, plus particulièrement à l’échelle moléculaire, atomique et subatomique (des particules les plus élémentaires).

Appelé aussi : Théorie non relativiste (mathématique et physique)
Anglais : Quantum mechanics
Chinois : 量子力学 (liàngzǐ lìxué) 量子 (quantum) 量 (quantité) 子 (notion de filiation) 力 (force) 学 (étude)
Russe : Квантовая механика (kvantovaya mekhanika)

Mécanique quantique - Walichan.com - Futura Matière - Futura-Sciences

Les principes fondamentaux de la mécanique quantique, permettent une description complète de la dynamique d’une particule massive (non relativiste), décrivent la structure et l’évolution dans le temps et l’espace des phénomènes physiques à l’échelle de l’atome et en dessous.

Domaines : Effet photo-électrique, mécanique (quantique), physique (quantique), raies spectrales, rayonnement du corps noir, théorie quantique des champs.
Apports : Comportement des particules élémentaires, microscope à effet tunnel, structure de l’atome, téléportation quantique.
Limites : Dualité onde corpuscule, intrication quantique, non-localité, superposition quantique.
Paradoxes : Chat de Schrödinger, contrafactualité, expérience d’Alain Aspect, de Marian Scully, paradoxe EPR.
Outils : Équation de Schrödinger, intégrale de chemin.


Cf. les fiches-clées :

Algèbre linéaire – Approximation semi-classique
Atome – (Rubrique) – (Inventaire), d’hydrogène – (Rubrique) – Énergie d’un atome – Niveau d’énergie de l’atome d’hydrogène – Structure de l’atome
Calcul matriciel
Cinématique (mécanique) – (Rubrique)
Cinétique – (Rubrique) – Moment cinétique
Commutateur – Constante de Planck (h) – Décohérence – Diffraction – Dualité onde-corpuscule
Dynamique – (Rubrique) – Principe fondamental de la dynamique
E = hv
Effet EPR, photo-électrique, tunnel
Ensemble complet d’observables qui commutent
Espace – (Inventaire), hermitien – L’Espace – (Rubrique/Inventaire) – Espace-temps – (Rubrique)
Expérience de la double fente
Échelle – (Inventaire), atomique (de l’atome)(Rubrique), macroscopique – (Rubrique), moléculaire – (Rubrique), subatomique – (Rubrique)
Électro- (préfixe) – Électrodynamique quantique
Électron – (Rubrique) – Électron-volt (eV) – Organisation des électrons autour d’un noyau – Spin, de l’électron
Électrostatique (adjectif) – Champ électrostatique
Élément – (Inventaire), naturel – Comportement chimique d’un élément naturel, spectroscopique d’un élément naturel
Équation – (Inventaire), de Dirac, de Klein-Gordon, de Schrödinger, différentielle
État superposé – Fermion VS Boson – Flou probabiliste
(fondamentales) Constante fondamentale – (Inventaire) – Indéterminisme fondamental – Interactions fondamentales
Grandeur – (Rubrique), observable
Hasard – Indéterminisme de la mesure
Inégalités de Heisenberg, position-impulsion, temps-énergie
Infini – Interférence
Interprétation des mondes multiples, probabiliste, transactionnelle
Intégrale de chemin – Lois de probabilités
Lumière – (Rubrique/Inventaire) – Conception corpusculaire de la lumière
Matrice densité

Mécanique – (Rubrique/Inventaire), analytique, classique – (Rubrique), matricielle, ondulatoire – Glossaire mécanique (rubrique)

(mécanique quantique) Formalisme hamiltonien de la mécanique quantique – Interprétation de la mécanique quantique – Mécanique quantique (rubrique) – Mécanique quantique relativiste – Postulats de la mécanique quantique

Microscope à effet tunnel – Non-localité
Onde – (Inventaire), acoustique, électromagnétique, lumineuse – Description ondulatoire de la matière – Fonction d’onde (ψ) – Vecteur d’onde
Opérateur unitaire – Oscillateur harmonique

Particule – (Inventaire)élémentaire – (Inventaire), massive – (Inventaire), non relativiste – Comportement des particules élémentaires – Description ondulatoire des particules – Énergie d’une particule, d’une particule électromagnétique – Évolution quantique d’une particule – Le Moment cinétique d’une particule – Les particules élémentaires

Phénomène – (Inventaire), fondamental – (Inventaire) – Photon
Physique – (Rubrique/Inventaire) – Glossaire physique (rubrique) – Physique classique – (Rubrique), quantique – (Rubrique)
Principe d’incertitude de Heisenberg, de la radioactivité, de superposition – Principes (inventaire)
Quanta
Quantification, canonique
Quantique (adjectif) – Comportement quantique de la matière – État quantique – Intrication quantique – Superposition quantique – Système quantique – Téléportation quantique – Théorie quantique des champs
Quantité continue – Les Quantités
Quantum – Raie spectrale
Rayonnement – (Inventaire), du corps noir
Relations d’incertitude de Heisenberg
Relativité (notion) – (Rubrique/Inventaire)générale – (Rubrique), restreinte – (Rubrique)
Règle de Born – Spectre de fréquences
Système physique – (Inventaire) – Système mésoscopique – (Inventaire)
Temps (Δt) – (Rubrique)
Théories (inventaire), de l’unification, de la complémentarité, non relativiste

(Paradoxes) Chat de Schrödinger – Contrafactualité – Expérience d’Alain Aspect, de Marian Scully – Paradoxe de Schrödinger, EPR
(Probabilité) Additivité des probabilités – Champ de probabilités – Amplitude de probabilité
Unification

(Chercheurs) Alain Aspect – Niels Bohr – Max Born – Louis de Broglie – (Rubrique) – Paul Adrien Dirac – Albert Einstein – (Rubrique) – Richard Feynman (1942, 53) – Werner Heisenberg – Jordan – John Von Neumann – Pauli – Max Planck – Boris Podolsky – Nathan Rosen – Erwin Schrödinger – Young
(Histoire) Congrès Solvay (1927) – Expérience des fentes, EPR – Modèle de l’atome d’hydrogène – Théorie des quanta

(accueil du site – Glossaire) Corpus théorique – Déterminisme – Fondamental (Sciences) – Interprétation
(accueil du site – Mathématique)
Algèbre – (Rubrique), linéaire
Axiome – Représentation axiomatique – Statu axiomatique
Espace mathématique, vectoriel
Émergence – État ⎮α⟩ (Physique) – Géométrie projective – Nombre complexe – Probabilité – Problème – Produit scalaire
Transformée de Fourier

(Ophys) Biologie moléculaire
(Osy) Cerveau quantique
(Ose) Fréquence (acoustique) – Intensité (acoustique) – Onde acoustique, lumineuse

Documentation (liens externes) :

(Vulgarisation) Article – Futura MatièreLes 7 merveilles de la mécanique quantique – Science étonnante
(Exhaustif) Page Wikipédia
(Histoire) Bref historique – Wikipédia
(Vidéos) Dix minutes pour comprendre – Philippe Bobola – Youtube – La Mécanique quantique et l’unification – Youtube – Cours – Ecole Polytechnique
(Ouvrages – EN) From c-Numbers to q-Numbers – Olivier Darrigol (e-book) – Modern Quantum Mechanics – J.J. Sakurai (pdf)

Sources :

Arte découverte – BestDict-French – BestDict-Russian – Philippe Bobola – Futura Matière – Google France – Google Traduction – Michaël Molinghen – Qwant – Richard Taillet – Le Robert-Dixel Mobile – Science étonnante – Techno-Science.netUniversity of California Press – WallChan维基百科 – Wikipédia – Wiktionary – YouTube