LE SAUT QUANTIQUE : La Magie du Cosmos

Publié le par Galaxien

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.

 

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.

 

- Les 4 épisodes de la série :

LA MAGIE DU COSMOS



- Voir aussi :

THEORIE DES CORDES

EQUATION DE DIRAC

LA PHYSIQUE QUANTIQUE : Jean-Jacques Crèvecoeur

LE VIDE QUANTIQUE, SOURCE D’ÉNERGIE

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Koffee668 11/11/2012 02:35

Salut, toujours aussi sympa les animations avec les billards bowlings etc..
C'est pas evident de tout comprendre des fois ,sujet compliqué.

Merci Galaxien :)

Galaxien 11/11/2012 12:22



Pas de quoi


Le dernier épisode arrive...