Dualité onde-particule La petite histoire Comprendre simplement Domaines de présence Son interprétation dans l'avenir Les références Mais encore …

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"Chacun a raison de son propre point de vue, mais il n'est pas impossible que tout le monde ait tort." Gandhi

La petite histoire  Up Page Onde ou particule ? 1667: Particules de Newton Les lois de réflexion et de réfraction énoncées par Descartes au XVIle siècle confortaient l'idée que la lumière était une succession de particules matérielles, dont le comportement rappelait celui des projectiles. Tout se passait comme si de minuscules billes rebondissaient sur un miroir en conservant leur angle d'incidence, à la manière d'un ballon de basket contre le sol. Isaac Newton lui-même adhérait à cette théorie, qui se propagea rapidement à travers l'Europe.   1678: Onde de Huygens Mais en 1678, le Hollandais Christiaan Huygens, dans son Traité de la lumière, invoqua pour la première fois une explication toute différente: aucune entité matérielle ne se dissimulait là, la lumière était une onde.   1801: Ondes de Young En 1801, dans sa célèbre expérience, l'Anglais Thomas Young apporta à cette thèse une démonstration flagrante: une lumière qui traverse une paroi percée de deux fentes se comporte exactement comme une vague à la surface d'un bassin. La lumière est donc bien une onde.A l'image d'une vague, elle présente des crêtes et des creux. La distance entre deux crêtes est même très significative: c'est la fameuse longueur d'onde. Elle est d'autant plus petite que l'énergie que transporte l'onde est grande. Ainsi, la longueur des ondes radio, les moins énergétiques du spectre électromagnétique, peut atteindre 2 000 km, alors que celle des rayons gamma, les plus énergétiques, est inférieure à 0,01 nm (soit un cent milliardième de mètre). La réalité est un peu moins simple...   1905: Particule d'Einstein Le débat sur la nature de la lumière, rebondit en 1905, lorsqu'Albert Einstein prouva, sans ambiguïté possible, l'existence de la particule de lumière, plus tard baptisée photon.   1924: Dualité de De Broglie En 1924, un chercheur français, Louis de Broglie, fait un pas audacieux. On sait, depuis les travaux d'Albert Einstein (1879-1955) au début du siècle, que la lumière n'est pas seulement une onde électromagnétique comme le pensait Maxwell: lorsqu'elle interagit avec la matière, elle se comporte aussi comme un flux de particules, les photons. De Broblie propose, symétriquement, l'idée que les particules de matière comme les électrons sont aussi des phénomènes ondulatoires, dont la longueur d'onde peut être calculée. C'est la naissance de la fameuse "dualité onde-corpuscule" qui caractérise les objets "quantiques".

Comprendre simplement  Up Page Vulgarisation, de 7 à 77 ans Appliquant la théorie des quanta, élaborée en 1900 par Max Planck, Einstein soutient que la lumière est formée de quanta d'énergie, dénommés photons. Elle confère à la lumière une double réalité se manifestant sous un aspect corpusculaire et un aspect ondulatoire. De là, le pas est vite franchi par Louis de Broglie en 1923 grâce à la théorie de la mécanique ondulatoire, pour attribuer aux autres particules dites élémentaires cette complémentarité. Selon les circonstances, une particule peut paraître sous un aspect corpusculaire ou ondulatoire. Ce dernier aspect est formalisé en langage mathématique par la fonction d'onde ou fonction Y ("psi"), qui représente la probabilité de présence d'une particule en un certain point de l'espace. Ainsi la réalité peut-elle se manifester sous deux formes complémentaires, à savoir l'aspect particulaire et l'aspect ondulatoire.

Domaines de présence  Up Page Notion de matière La matière, en mécanique quantique, est en quelque sorte partagée entre l'état particulaire, à localisation précise, et la dynamique ondulatoire, à diffusion spatiale définie en termes de probabilités. Dans cette vision des choses, la matière solide n'est qu'illusion puisque sa réalité est partagée entre une nature particulaire et ondulatoire à caractère probabiliste. La matière visible, est au subtil, à l'invisible, ce que la particule est à son onde associée.

Son interprétation dans l'avenir  Up Page Monde futur

Les références  Up Page Réseau Pepe Automates Intelligents Energies vibratoires et mystère de la vie Dr Hervé Staub Recherche décembre 2005 n°392 Science & Vie   Pourquoi ce site Je crois que, si les êtres humains que nous sommes ne parviennent pas toujours à évoluer comme ils le souhaiteraient _à s'épanouir professionnellement, sentimentalement et sexuellement (ce que j'appelle les trois pôles d'intérêts) c'est parce qu'il y a des barrages qui entravent leur désir d'accéder à un rêve inachevé. Je pars du principe que tout est possible, à condition de s'entourer de gens qui nous poussent à croire en nous.   Contribuer au Réseau Pepe Ce site est avant tout une encyclopédie ouverte à l'imagination et au savoir, où chacun(e) d'entre vous peut participer. Si vous avez envie de partager une passion, ou si vous sentez le besoin de vous exprimer sur un point précis, je vous invite à m'adresser un e-mail (adresse électronique accessible sur ma page d'accueil).

Mais encore …  Up Page Ce que vous avez toujours voulu savoir Pour la première fois, des physiciens de l'université de l'Arizona ont réussi à mesurer la distance minimale à laquelle un atome peut se rapprocher d'une surface avant que sa longueur d'onde change. La distance, qui est de 25 nanomètres, a été mesurée avec un interféromètre atomique. Cette mesure sera utile aux tenants des nanotechnologie qui visent à construire des dispositifs de la taille de quelques dizaines de nanomètres et à assembler des molécules atome par atome.   L'équipe du laboratoire de Photonique quantique et moléculaire (CNRS/Ecole Normale Supérieure de Cachan) conduite par Jean-François Roch et François Treussart, en collaboration avec Philippe Grangier et Alain Aspect (CNRS/Université Paris 11), ont élucidé la dualité du photon. Les chercheurs ont mis en oeuvre, pour la première fois de façon très fidèle, une idée proposée dans les années 70 par John Wheeler, l'un des plus grands physiciens du XXe siècle.   Il s'agit en fait de retarder le plus possible le choix de l'expérience qui sera menée sur le photon en attendant que celui-ci soit au milieu de l'appareil de mesure, ici un interféromètre d'une longueur de 50 mètres. Une fois le photon "capturé" dans cet appareil, les chercheurs ont choisi, de manière aléatoire, la mesure qui a finalement été effectuée. Mais le photon ne s'est pas laissé surprendre. Il s'est en effet manifesté comme une onde lorsqu'on a décidé d'observer un comportement ondulatoire et s'est comporté comme un corpuscule lorsqu'on a décidé d'observer un comportement corpusculaire.   Cette expérience démontre la validité d'un des principes fondateurs de la physique quantique : selon ce principe, une ou plusieurs particules peuvent se comporter, en fonction de la manière dont on les observe, comme des particules ponctuelles mais aussi et simultanément comme des systèmes ondulatoires diffus dans le temps et dans l'espace. Cette surprenante propriété a notamment des conséquences fondamentales en matière de télécommunications et de cryptographie quantique, un domaine en pleine effervescence actuellement.