42 n°17 jui/aoû 2010
42 n°17 jui/aoû 2010
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°17 de jui/aoû 2010

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : 42lemag.fr

  • Format : (210 x 297) mm

  • Nombre de pages : 75

  • Taille du fichier PDF : 17,4 Mo

  • Dans ce numéro : la narration made in sushi.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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PORTNAWAK TOUT CE QUE VOUS N’AVEZ JAMAIS VOULU SAVOR qui comme vous pouvez le constater, ne correspond absolument pas aux valeurs mesurées, et tend vers l'infini lorsque la longueur d'onde se rapproche de zéro), ce qui est évidemment absurde (si on avait un moyen de produire de l'énergie infinie, ça se saurait). Comment résoudre cette contradiction ("I don't have a fucking idea" aurait déclaré lord Kelvin à ce sujet, lors du cocktail suivant son célèbre discours), connue sous le nom de "catastrophe de l'ultra-violet", cela resta un mystère pendant plusieurs décennies, jusqu'en 1900 où Max Planck (un autre Chleu, autant vous le dire tout de suite, on va en voir beaucoup dans cet article) arriva à la rescousse avec une nouvelle théorie. En fait, les savants qui avaient étudié ce phénomène étaient partis du principe que le corps noir pouvait émettre n'importe quelle quantité d'énergie. Max Planck va alors faire l'hypothèse que l'énergie est quantifiée, c'est-à-dire qu'elle est transmise par paquets, qui ne peuvent prendre que certaines valeurs bien précises, qui sont en fait des multiples entiers d'une certaine valeur, que Max décida de baptiser "quantum". Par exemple, un corps dont le quantum d'énergie est égal à 10 joules pourra émettre des rayonnements de 20, 30 ou 40 joules, mais jamais 25 ou 42 joules. À ce moment là, cette hypothèse des quanta d'énergie sortait plus ou moins de nulle part, mais étonnamment, elle permit d'expliquer parfaitement le rayonnement du corps noir, car Max Planck parvint à en tirer une loi correspondant aux résultats expérimentaux que personne n'arrivait à expliquer jusqu'à présent. Au cours des années suivantes, cette idée des quanta sera reprise par plusieurs autres grands savants qui s'en serviront à leur tour pour élucider d'autres phénomènes inexpliqués, tant et si bien qu'ils finiront par se dire que ça doit être quelque chose de vachement important. Et effectivement, c'est l'une des bases de la physique quantique, à tel point que celle-ci lui doit son nom... Pendant ce temps là, un obscur employé du bureau des brevets de Berne du nom d'Albert Einstein s'intéresse à un autre problème qui tourmente la communauté scientifique, l'effet photoélectrique, s'apprêtant à remettre en cause l'un des principes majeurs de la physique classique... La dualité onde-particule Une hypothèse de base sur laquelle s'est bâtie la physique jusqu'au XXe siècle, c'est que les machins physiques peuvent être soit des particules, soit des ondes. On peut voir une particule, que ce soit un atome, un électron ou une boule de billard comme un point matériel localisé dans un point précis de l'espace, avec une trajectoire continue et observable. À l'inverse, une onde est la propagation d'une perturbation (par exemple les vagues à la surface d'un étang, ou une corde à linge dont on agite une extrémité) et n'a pas vraiment ni de position ni de limites car elle s'étend un peu dans tout l'espace, et dans certains cas (comme les ondes électromagnétiques) n'a même pas de support matériel. Bref, à première vue, ces deux notions sont complétement antinomiques, et un objet est soit l'un, soit l'autre, mais jamais les deux. Se pose alors la question qui tue : la lumière est-t-elle faite d'ondes ou de particules ? Cette grande interrogation a divisé les scientifiques au cours des siècles. Lorsqu'il a proposé la première théorie de la - 48 (42lemag.fr) -
PORTNAWAK L'équation de Schrödinger dans toute sa glorieuse beauté. Si si je vous jure, c'est beau. lumière au XVIIe siècle, Huygens a postulé que la lumière était une onde, mais sa théorie fut éclipsée peu de temps après par celle de Newton qui expliquait la réflexion et la réfraction de la lumière en considérant qu'elle était faite de particules, puis au XIXe siècle, la lumière a de nouveau été considérée comme une onde, lorsque Young et Fresnel ont montré que les rayons lumineux subissaient des phénomènes d'interférences typiques des ondes. À la fin du XIXe siècle, la question semble finalement réglée, mais c'est alors que les physiciens remarquent que lorsque l'on éclaire un métal avec de la lumière, celui-ci émet des électrons. C'est l'effet photoélectrique, et c'est la grosse merde, parce qu'une fois de plus, la physique classique est totalement impuissante à expliquer ça. Et là encore, on va retrouver les quanta, puisqu'Einstein réussit à expliquer le phénomène en faisant l'hypothèse que la plaque reçoit de l'énergie sous la forme de "paquets de lumière" (qui deviendront par la suite les photons) dont l'énergie est quantifiée de la même manière que les rayonnements du corps noir, ce qui implique que dans certains cas, la lumière se comporte finalement comme une particule. Ainsi, bon gré mal gré, les scientifiques finiront par accepter l'idée contre nature que la lumière c'est un truc super bizarre de l'espace qui est à la fois une onde et une particule. Et en 1923, Louis de Broglie (attention au piège si vous voulez briller en société avec votre connaissance de la mécanique quantique, ça se prononce "de breuil") a une idée de génie : "Nan mais les gars on est trop cons en fait, la lumière n'est pas l'exception, mais la règle : absolument toute la matière est à la fois une onde et une particule ! ". Cette théorie remporte un vif succès, et cette idée de dualité onde-particule sera l'un des fondements de la mécanique quantique. En fait, il est faux de dire que la matière est à la fois onde et particule : c'est ni l'un, ni l'autre, mais autre chose, que l'esprit humain est relativement incapable de se représenter, mais voir les choses comme un mélange de deux concepts familiers fait moins mal à la tête. TOUT CE QUE VOUS N’AVEZ JAMAIS VOULU SAVOR À ce moment là, les bases de la mécanique quantique sont posées, il ne reste plus qu'à formaliser le merdier afin d'en faire une belle théorie cohérente, ce que feront indépendamment Werner Heisenberg et Erwin Schrödinger en 1925. Ce dernier sera à l'origine de l'équation épo- - 49 (42lemag.fr) -



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