* disclaimer: dans cette série, nous publions un résumé des chapitres les plus importants du livre (physique quantique: fait ou fiction?!) par Dr. alistair Ray, ancien professeur de physique à l'université de birmingham...
* Disclaimer: Dans cette série, nous publions un résumé des chapitres les plus importants du livre (Quantum Physics: Fact or Fiction?!) par le Dr Alistair Ray, ancien professeur de physique à l'Université de Birmingham.
Les travaux et les écrits de Newton ont cristallisé l’importance des mathématiques dans la compréhension de la physique. Les “lois de la nature” ont été écrits en quantités mathématiques pour inférer les détails du mouvement dans les systèmes physiques.
Cette approche mathématique objective de l'étude des phénomènes naturels étendu à un certain nombre de domaines scientifiques. James Clerk Maxwell a montré au 19e siècle que tout ce qui était connu sur les champs électriques et magnétiques à l'époque pouvait être déduit en utilisant seulement quelques équations (plus tard connu sous le nom d'équations de Maxwell).
Il semblait aux scientifiques que tous les phénomènes physiques étaient gouvernés par la mécanique newtonienne et l'électromagnétisme Maxwellien.
Il est possible de prédire l'avenir de tout système physique (même l'univers entier, en théorie) en utilisant ces lois et en sachant l'état actuel du système. Des calculs précis (ou même approximatifs) de l'avenir des systèmes physiques complexes ont été, bien sûr, et sont encore, impossibles dans la pratique. (Voir, par exemple, la difficulté de prédire le temps en Grande-Bretagne pour plus de quelques jours à venir!)
Bien que de nombreux phénomènes physiques demeuraient mal compris à la fin du XIXe siècle, la plupart des physiciens croyaient qu'il n'y avait pas de lois naturelles plus fondamentales, et croyaient que l'univers était régi par des lois déterministes.Ces idées étaient alors renversées par la nouvelle révolution scientifique au cours des 30 premières années du XXe siècle. Cette révolution scientifique (maintenant connue sous le nom de théorie quantique) est apparue principalement après l'étude des phénomènes électromagnétiques de rayonnement, et ses grands problèmes intellectuels et philosophiques (comparés à la manière habituelle de penser) ont conduit à la déclaration d'Einstein, qui a déjà été mentionnée, et ces problèmes intellectuels et philosophiques font l'objet de ce livre. Comme nous le verrons plus tard; la théorie quantique a conduit au rejet du déterminisme, ou du moins au rejet de son image superficielle exprimée par l'expression "Laplace"; l'état de l'univers n'est maintenant pas un résultat direct de son passé ni une cause inévitable de son avenir.
Certains des contenus de la physique quantique étaient encore plus influents et radicaux qu'avant, comme décrivant la réalité ontologiquement était l'un des objectifs de base de la physique classique. La vue ontologique classique était basée sur les concepts de "particules", "forces", et "champs", qui interagissent selon les lois connues. En théorie quantique, selon les interprétations dominantes, il est impossible d'adopter une explication ontologique avec une telle cohérence. La théorie quantique nous dit que l'acte de mesure ou d'observation provoque souvent un profond changement dans l'état de l'objet observé, et que les qualités qui sont susceptibles de caractériser cet objet peuvent dépendre de ce qui est réellement mesuré. Par conséquent, les qualités d'un système physique donné et ses propriétés spécifiques (comme la position ou la vitesse d'une particule mobile) sont devenues « observables », indiquant que ces qualités particulières tirent leur réalisme de la mesure ou de l'observation. Certains ont été poussés à croire que la seule vérité est l'esprit humain observé; que toutes les autres choses, y compris l'univers entier, sont des illusions. Pour éviter ces résultats, plusieurs théories ontologiques sont apparues qui tentent d'être compatibles avec les résultats expérimentaux de la physique quantique. D'autres hypothèses ont suggéré que notre univers n'est pas le seul univers et que si nous acceptons l'existence d'un nombre infini d'univers, nous retrouverons le réalisme et le déterminisme. Ce livre vise à traiter ces théories et d'autres tout en révélant leurs implications philosophiques. Avant cela, il est nécessaire de répondre à la question: Qu'est-ce que la physique quantique? Ainsi, dans ce chapitre, nous mettrons en évidence quelques-unes des idées derrière la physique quantique et nous allons examiner quelques-uns de ses succès, puis pointer les problèmes intellectuels qui existent dans cette théorie.
Il y a un besoin d’une nouvelle façon de regarder les choses après avoir étudié les qualités de la lumière. Avant de considérer ces nouvelles idées, nous devons d’abord avoir une compréhension détaillée de la théorie de Maxwell de la lumière et des ondes électromagnétiques, que nous venons de mentionner.
Maxwell a prouvé qu'à n'importe quel moment sur une onde électromagnétique il y a deux champs : un champ électrique et un champ magnétique, chacun étant perpendiculaire à l'autre et aussi perpendiculaire à la direction de la vague, comme indiqué dans (photo 120). Ces deux champs vibrent des millions de fois par seconde et changent périodiquement le long de la vague. Le nombre de ces vibrations par seconde est appelé « Fréquence »
Il s'avère que la "vitesse" de l'onde électromagnétique c est égale au produit de la multiplication de fréquences dans la longueur d'onde:
c = λf
La présence du champ électrique dans une onde électromagnétique peut être détectée en mesurant la différence de tension entre deux points sur son chemin. Cela ne peut pas être mesuré directement dans le cas des ondes lumineuses parce que leur fréquence est si élevée qu'elle atteint 140 vibrations par seconde. Une expérience similaire a été menée sur des ondes radio avec une fréquence de 650 vibrations par seconde.
En mesurant ces motifs, il est possible de déterminer la longueur d'onde de la lumière utilisée dans l'expérience. Ces mesures ont révélé que la lumière visible (c.-à-d. pour l'œil humain) varie de violet avec une longueur d'onde plus courte (environ 0,4 ppm) à rouge avec une longueur d'onde plus longue (environ 0,7 ppm).
Une autre caractéristique importante est l'intensité de la vague; dans le cas de la lumière, c'est ce que nous appelons illumination ou illumination. En termes techniques, l'intensité de la vague ou de l'éclairage est la quantité d'énergie que la vague transporte par seconde. L'intensité de la lumière est proportionnelle au carré de l'amplitude du champ électrique, et nous utiliserons ces informations ci-dessous.
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Source: publié sur la page "centre du cerveau" de facebook