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Théorie quantique des champs

Théorie quantique des champs
Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Les photons QFT ne sont pas considérés comme des « petites boules de billard » ils sont considérés comme des champs quantiques – nécessairement coupés en ondulations dans un champ, ou des « excitations », qui 'ressemblent' à des particules. Le fermion, comme l'électron, peut seulement être décrit comme des ondulations/excitations dans un champ, quand chaque sorte de fermion a son propre champ. En résumé, la visualisation classique de « tout est particules et champ », dans la théorie quantique des champs, se transforme en « tout est particules », puis « tout est champs ». à la fin, les particules sont considérées comme des états excités d'un champ (champ quantique). Historique[modifier | modifier le code] La théorie quantique des champs prend ses origines dans les années 1920 lorsqu'est survenu le problème de la création d'une théorie quantique du champ électromagnétique. Champs quantiques[modifier | modifier le code] (Le facteur Par exemple,

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Intégrale de chemin Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. C'est Richard Feynman qui a introduit les intégrales de chemin en physique dans sa thèse, soutenue en mai 1942, portant sur la formulation de la mécanique quantique basée sur le lagrangien[2]. En raison de la seconde Guerre mondiale, ces résultats ne seront publiés qu'en 1948[3]. Particule virtuelle Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. En physique, une particule virtuelle est une particule dont les effets ne sont pas repérables, ni directement, ni indirectement mais dont l'existence est liée à l'explication de certains mécanismes fonctionnels. Elle est le résultat d'une démarche déductive imaginaire pour combler un manque théorique. Le superpartenaire en supersymétrie en est un exemple. Dans la théorie de la gravitation quantique à boucles, cette particule virtuelle s'associe à un fermion pour décrire le quantum de temps.

Voyage vers l'infiniment petit C'est Michael Faraday qui réalise l'importance du concept de champ, forme d'existence de la matière, capable d'emmagasiner de l'énergie ou de l'impulsion. Le concept de champ paraît abstrait au premier abord, mais il est bien plus simple qu'on ne le pense. Imaginons que pour connaître la température de chaque point d'une pièce nous utilisions une fonction mathématique qui nous donne la température pour chaque point de la pièce (identifié par trois coordonnées : longueur, largeur et hauteur) : c'est le champ des températures de la pièce. De même, la fonction mathématique de la vitesse d'écoulement de l'eau dans une rivière à chacun de ses points représente le champ des vitesses de la rivière.

Groupe de jauge En théorie quantique des champs, un groupe de jauge est le groupe de symétrie locale associé à la théorie reconnue. Il s'agit du groupe dont les éléments ne changent pas la valeur du lagrangien du dispositif étudié quand ils s'appliquent au... Catégories : Réduction du paquet d'onde Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. La réduction du paquet d'onde est un concept de la mécanique quantique selon lequel, après une mesure, un système physique voit son état entièrement réduit à celui qui a été mesuré. Pendant longtemps, le processus par lequel cette réduction a lieu a été inconnu des physiciens, ce qui les a contraint à en faire un axiome de la théorie afin de rester conforme aux résultats expérimentaux. Le concept de réduction du paquet d'onde implique de nombreuses difficultés sur le plan logique et épistémologique. À ce titre, il a induit de nombreux et parfois célèbres débats au sein de la communauté scientifique. L'un de ces débats a été introduit par Schrödinger, remettant en question le concept d'objectivité de la mesure avec son paradoxe dit du chat de Schrödinger, à la fois mort et vivant.

Mer de Dirac Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. La Mer de Dirac est un concept métaphorique représentant le vide quantique, proposé par le physicien britannique Paul Dirac (1902-1984). Figure 1 : Le vide est représenté par une « mer » allant d'une profondeur infinie d'énergie négative jusqu'à une valeur maximale considérée comme le zéro de l'énergie. Description[modifier | modifier le code] Les champs quantiques On m'a demandé une petite note sur les champs quantiques. Bien sûr je ne suis pas compétent pour cela mais il faut bien dire que ce qu'on trouve sur le sujet (sur Wikipédia par exemple) est absolument incompréhensible pour le commun des mortels. Ce que j'ai fait sera incompréhensible aussi à beaucoup mais un peu moins tout de même et ce serait déjà mieux si les encyclopédies se mettaient à ce niveau pour éviter tous les délires que suscite la physique quantique.

6: Les théories de grande unification : SU(5) et la supersymétrie Naturellement les succès de ce qu'on va maintenant appeler le modèle standard vont rapidement convaincre les théoriciens d'aller plus loin, et ce dès le milieu des années 1970, après la découverte des courants neutres et du quark charmé . La première idée est bien sûr d'avoir une théorie complètement unifiée des interactions électromagnétiques et nucléaires. On peut y arriver, en principe du moins, en étendant le groupe de symétrie des équations de champs (cf. d5). La première tentative fut celle de Howard Georgi, elle fut malheureusement trop belle pour être vraie. Il proposa le groupe SU(5) comme groupe fondamental, celui-ci donnant effectivement par brisure de symétrie les groupes SU(3)*SU(2)*U(1).

Contrafactualité (physique) Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Selon la mécanique quantique, des évènements contrefactuels, qui auraient pu se produire mais qui ne se sont pas produits, influent sur les résultats de l'expérience. Ce phénomène a été choisi par le magazine New Scientist comme une des "sept merveilles du monde quantique" [1]. Planck montre un nouveau visage de l'univers Juste après le Big Bang, entre une période s'étendant de 10-43 à 10-35 seconde après un hypothétique « temps zéro » de l'univers observable, on a de bonnes raisons de penser que l'expansion de l'univers a subi une très forte accélération transitoire. Cette brève période de temps s'appelle l'inflation, et elle serait une conséquence d'une nouvelle physique, comme celle de la gravitation quantique ou des théories de grande unification (GUT). Très fortement dilaté, l'univers observable aurait continué son expansion, mais en gardant dans le rayonnement fossile la mémoire de cette phase d'inflation. © Rhys Taylor, Cardiff University

Initiation à la mécanique quantique Initiation à la physique quantique, la matière et ses phénomènes, Valerio Scarani, Vuibert, 2003 L'intérêt de ce livre, préfacé par Jean-Marc Lévy-Leblond, est moins dans sa tentative d'initiation à la physique quantique que dans la reformulation de ses paradoxes à la lumière des dernières expériences (qui datent de 1998). Il faut dire que ces vérifications expérimentales répétées ne sont pas encore assez prises en compte par les physiciens eux-mêmes, alors que les interprétations initiales des mystères quantiques ne sont plus tenables, pas plus d'ailleurs qu'une prétendue remise en cause de notre logique qui nourrit tous les délires sous prétexte de notre incompréhension (on est toujours tenté d'expliquer les mystères par des causes encore plus mystérieuses). Les singularités apparaissent lorsque l’on soumet en quelque sorte l’espace à une contrainte. La manche de ma veste, si je la comprime, je fais apparaître des plis. C’est une situation générale.

État quantique Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. L'état d'un système physique décrit tous les aspects de ce système, dans le but de prévoir les résultats des expériences que l'on peut réaliser. Le fait que la mécanique quantique soit non déterministe entraîne une différence fondamentale par rapport à la description faite en mécanique classique : alors qu'en physique classique, l'état du système détermine de manière absolue les résultats de mesure des grandeurs physiques, une telle chose est impossible en physique quantique et la connaissance de l'état permet seulement de prévoir, de façon toutefois parfaitement reproductible, les probabilités respectives des différents résultats qui peuvent être obtenus à la suite de la réduction du paquet d'onde lors de la mesure d'un système quantique. Pour cette raison, on a coutume de dire qu'un système quantique peut être dans plusieurs états à la fois. La notion d'état en mécanique classique[modifier | modifier le code]

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