Prédiction et probabilités

Prédictions et probabilités
en physique quantique
Gilles Cohen-Tannoudji
[email protected]
http://gicotan.club.fr
E2Phy, Nantes
23/08/2006

23/08/2006 Prédictions et probabilités en
physique quantique 2
Plan de l'exposé
•Le programme de la mécanique
rationnelle
•L'extension relativiste
•L'extension statistique
•La crise des quanta
•La mécanique quantique
•La critique d'Einstein
•La théorie quantique des champs

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Le programme de la mécanique
rationnelle
•Naissance de la science moderne
–Un programme toujours d'actualité: ramener toute la
physique à la mécanique, i.e. au mouvement d'objets
matériels dans l'espace et dans le temps
•Les deux concepts de base: le point matériel et
la force
–Point matériel: idéalisation mathématique
–La force: point aveugle du programme, "mise à la
main". En général, la force dérive d'un potentiel
•La mathématisation de la mécanique
–Calcul différentiel et intégral (Newton et Leibniz)

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•Extensions et perfectionnement
–Mécanique des solides
–Mécanique des fluides
–Unification (Maxwell) de l'électricité, du magnétisme et de
l'optique et modèle mécanique de l'éther
–{Théorie cinétique de la matière + Thermodynamique
statistique (Maxwell Boltzmann)} {Conception atomique
intégrée à la mécanique} Molécules = points matériels
•Formulation lagrangienne (mécanique analytique) et
principe de moindre action: la trajectoire du point
représentant le système dans l'espace de
configuration est celle qui minimise l'intégrale
d'action, intégrale sur le temps de la différence entre
l'énergie cinétique et l'énergie potentielle

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•Les problèmes de la théorie
électromagnétique de Maxwell
–Modèle de l'éther peu crédible
–Échec de l'expérience de Michelson Morley
•L'approche de Poincaré-Lorentz
–Invariance de Lorentz des équations de Maxwell
–Les transformations de Lorentz et les rotations
forment un groupe
•La relativité de Poincaré
–Principe de relativité et invariance de Lorentz
–Théorie de l'électron déformable, contraction
réelle des longueurs et pression de l'éther
–Dualité temps vrai/temps local
L'extension relativiste