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A L’ETERNELLE ESSENCE DE L’ÊTRE ET AUX DIEUX IMMORTELS QUI LA MANIFESTENT LA PH

A L’ETERNELLE ESSENCE DE L’ÊTRE ET AUX DIEUX IMMORTELS QUI LA MANIFESTENT LA PHYSIQUE QUANTIQUE EXPLIQUEE A MES FRERES ET SOEURS AVRIL 2003 Elchim 2 DE THALES A L’AGE QUANTIQUE -624 à -546 THALES : la matière première c’est l’eau. -611 à -546 ANAXIMANDRE : la matière première est abstraite, c’est l’APEIRON -585 à -525 ANAXIMENE : la matière première c’est l’air. -570 à -500 PYTHAGORE : les nombres sont « la source » de toute chose. -560 à -480 SIDHARTA GUTAMA (le Bouddha historique) : « Il n’y a pas d’être stable, tout est conçu comme venant et disparaissant… Tout est interdépendant ». Doctrine Taoïste (yin yang) : « La voie n’agit jamais, or tout est fait par elle». -550 à -480 HERACLITE : « Le Monde est le Feu » Pour le physicien Werner HEISENBERG : « Si nous remplaçons le mot Feu par Energie, nous pouvons reprendre les énoncés d’Héraclite mot pour mot…L’Energie est la substance à partir de laquelle toutes les choses existent et c’est elle qui les fait changer. » -492 à-432 EMPEDOCLE : « Le monde est fondé sur quatre substances de base, les éléments qui sont la Terre, le Feu, l’Air, l’Eau. Les éléments sont séparés par les forces de l’Amour et de la Haine.» -500 à -425 ANAXAGORE : « Tout est fait de graines, indivisibles et une partie de chaque chose est dans toutes les choses. » -460 à -370 DEMOCRITE et LEUCIPIDE : « La matière est discontinue et il y a une limite insécable qui est l’Atome. » (Atomos signifie indivisible en grec) -427 à -347 PLATON : reprenant l’idée de son Maître Pythagore, il géométrise les quatre éléments avec : - la Terre qui est un hexaèdre (6 faces soit un cube). - le Feu qui est un tétraèdre (4 faces soit une pyramide à base triangulaire). - l’Air qui est un octaèdre (8 faces soit une double pyramide). - l’Eau qui est un icosaèdre (20 faces). Il existe pour Platon le cinquième élément, celui de la quintessence. C’est la cinquième essence du Plan Divin de l’Univers représenté par le dodécaèdre qui est un polyèdre à 12 faces pentagonales. (Certain ballons de football, notamment ceux de la coupe du monde sont des dodécaèdres) 3 -384 à -324 ARISTOTE : « A partir du fond de la Matière se constitue la forme de l’objet. Le développement a 4 causes : - cause formelle (une maison a son plan) ; - cause finale (construire une maison pour y vivre) ; - cause efficiente (pour construire la maison il faut des maçons) ; - cause matérielle (la maison est faite de pierre) ; Nota : en remontant de la cause matérielle à la cause formelle on doit obligatoirement poser la question de la Cause Première soit : QUI A FAIT LE PLAN ? -300 EPICURE conçoit les « ATOMES CROCHUS » 1650 et 1700 NEWTON et HOOKE construisent des modèles de forces intra-atomiques. 1800 DALTON ébauche la première théorie moléculaire. 1850 THOMSON découvre les électrons. 1900 RUTHERFORD et BOHR représentent l’électron tournant sur une orbite circulaire autour d’un noyau central concentrant toute la masse atomique. 1930 Louis de BROGLIE associe aux orbites de BOHR des ondes de matières, représentant l’électron non plus par une bille tournant sur une orbite, mais par une vibration. 4 1950 HEISENBERG, SCHRÖDINGER, DIRAC, s’écartent de la notion d’onde et de particule. Ils conçoivent l’atome comme un noyau entouré d’une nuage électronique : on ne sait pas où se trouve cet électron, ni qu’elle est sa trajectoire éventuelle. On sait seulement que la probabilité de le trouver à une certaine distance du centre est proportionnelle à la densité du nuage. Ainsi l’ATOME a fait beaucoup de chemin depuis l’Antiquité, perdant peu à peu son image concrète, pour devenir une entité mathématique, une sorte de probabilité, autrement dit une « espérance d’existence ». ONDE ET CORPUSCULE, EXPERIENCE DE YOUNG Un tireur ayant les yeux bandés tire devant un mur où on a ouvert 1 fente étroite. Derrière il y a un deuxième mur recevant les balles qui passent par la fente. Au bout d’un très grand nombre de tir (par exemple1 million) on peut tracer la courbe en forme de chapeau qui donne le nombre des impacts. Si fermant la première fente on en ouvre une deuxième, on obtiendra une nouvelle courbe d’impacts identique à la première. Ouvrons maintenant les 2 fentes. Le nombre des impacts est la somme des 2 précédentes courbes. En 1803 le physicien anglais Thomas YOUNG réalise cette même expérience avec une source lumineuse monochromatique à la place du tireur. Lorsque une seule fente est ouverte les résultats sont identique à la première expérience, mais avec les 2 fentes ouvertes on obtient, non plus la sommes des 2 premières courbes, mais un phénomène d’interférence de répartition des impacts des photons. On peut ainsi conclure que les photons se comportent, soit comme des petites particules de lumière dans les cas où une seule fente est ouverte, soit comme une onde lorsque les deux fentes sont ouvertes. Nous sommes alors, après le passage des fentes dans le cas de l’interférence de 2 ondes. La même expérience faite avec des électrons a donné des résultats identiques (effet d’interférence découvert par DAVIDSON et GERMER). L’électron n’est donc pas cette petite bille de matière que l’on imagine, mais, comme le photon, une onde. Onde, peut être, mais onde de quoi ? 5 LES PARTICULES DE MATIERES SONT AUSSI DES ONDES Louis de BROGLIE, prix NOBEL en 1929, suggère que la dualité onde/particule s’applique, non seulement à la lumière, mais aussi à la matière. Comme EINSTEIN et PLANCK avaient relié l’énergie des ondes à leur fréquence, de BROGLIE par l’équivalence de l’Energie à la Masse (E = MC²) envisage le caractère ondulatoire de la Matière. C’est ce que montre l’expérience de YOUNG avec des électrons, mais d’autres expériences mènent à la conclusion que toute la matière a un aspect ondulatoire. Alors nous, qui sommes des gens sensés, vivant notre quotidien avec la matière, qu’avec certitude nous pensons solide, comment pourrait-on imaginer, raisonnablement, que cette matière ait un caractère ondulatoire ? Et bien de BROGLIE a établie une formule donnant la longueur d’onde de matière : Nota : la constante de PLANCK, que l’on représente par h, étant minuscule, les longueurs d’ondes résultantes le sont tout autant, par comparaison aux échelles de la vie quotidienne. C’est pourquoi le caractère ondulatoire de la matière ne devient manifeste que lors d’investigations microscopiques. La petitesse de la constante de PLANCK occulte le caractère ondulatoire de la matière dans notre vie de tous les jours. Mais si cette constante était beaucoup plus grande cela entraînerait l’apparition de phénomènes que l’on pourrait qualifier de supra normaux (l’effet tunnel, que nous verrons plus loin, permettant de traverser les murs par exemple). 6 DES ONDES DE MATIERE ? MAIS DES ONDES DE QUOI ? Erwin SCHRÖDINGER pensait que les ondes représentaient des «électrons diffus», mais comment admettre qu’un électron puisse être « un peu ici » et « un peu là ». Max BORN a ensuite postulé que l’onde d’un électron doit se comprendre en termes de probabilité. Cette interprétation, développée par BOHR et son équipe, a montré que l’amplitude de l’onde est plus élevée là où l’on a le plus de chance de trouver l’électron, (le physicien calcule le carré de l’amplitude). Cette surface représente le carré de l’amplitude de l’onde de probabilité. Elle est plus importante aux endroits où l’on a le plus de chances de trouver l’électron, et s’atténue progressivement aux endroits où la probabilité de le trouver est plus faible Il est compréhensible d’utiliser les probabilités pour calculer nos chances de gagner aux jeux par exemple, mais avec la physique quantique les concepts probabilistes sont introduits au cœur de l’Univers. Les calculs par la formule de DE BROGLIE montrent que le caractère ondulatoire des objets macroscopiques, comme par exemple une boule de pétanque, est quasi imperceptible. On peut donc pour ces objets ignorer les probabilités quantiques. Mais au niveau microscopique la physique quantique, et son concept probabiliste, donne toujours des résultats excellents. L’interprétation probabiliste montre que les ondes de matière ont les propriétés des autres ondes, formant toutes sortes d’ondulations différentes après avoir rencontré un obstacle, cela ne signifie pas que l’électron est « brisable en de nombreux morceaux », mais que l’on pourrait trouver l’électron en un certain nombre d’endroits avec une probabilité non négligeable. En physique quantique on ne peut donner le résultat exact d’une expérience mais seulement la probabilité d’occurrence de tel résultat ou de tel autre. Quelques mois après DE BROGLIE, SCHRÖDINGER établit l’équation qui régit la forme et l’évolution des ondes de probabilité, que l’on appelle aujourd’hui « fonction d’onde ». Les calculs permettent d’obtenir des prédictions extraordinairement précises. 7 L’Univers n’est plus réglé comme du papier à musique car le hasard est pris en compte. En vertu des principes de la physique quantique, l’Univers obéit à un modèle mathématique précis et rigoureux, mais qui ne détermine que la uploads/Ingenierie_Lourd/ le-poisson-quantique.pdf