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De Quantique, rétrosymétrie, Transactions
Révision de 5 février 2015 à 20:15 par Jacques Lavau (discussion | contributions)

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Ici s'écrit un livre d'initiation à la microphysique, donc "quantique"

L'idée de départ fut le constat qu'on ne pouvait recommander aucun livre d'initiation à la quantique, à un débutant qui nous faisait cette demande sur Usenet. Alors on l'écrit ici, ce livre d'initiation. A plusieurs mains, bien sûr ? Beaucoup de grandes gueules, mais peu de mains, peu de gens actifs ni coopératifs... Alors ça progresse moins vite qu'il ne le faudrait.

On ne présentera pas ici la physique des particules. On se contentera du bestiaire connu en 1930 : électrons, protons, neutrons, et les photons qu'ils s'échangent. On ne traitera rien ici de la physique nucléaire, pas de mésons, pas de pions, pas de quarks, pas de neutrinos. En revanche on invoquera de nombreux faits établis en physique du solide, en cristallographie, et en radiocristallographie. Bien sûr on se servira de la spectrographie : la quantique en était bien née. On invoquera des faits de physique atomique, soit ce qui concerne les cortèges électroniques autour des atomes, et des faits de chimie physique.

Et pourquoi ne pouvait-on recommander aucun livre, alors que les bibliothèques en sont pleines ? Houla ! Si on dit la vérité, nous serons fusillés ! Parce ce qui s'enseigne partout est lourdement erroné : les plus anciens dans les grades les plus élevés, furent sélectionnés sur leur docilité à croire que les "particules" ont quelque chose de corpusculaire, mais qu'il suffit de protéger cette idéation corpusculaire erronée par des monceaux de statistiques magiques (et difficiles d'accès). Responsable historique de cette confusion ? Il y avait une demi-phrase erronée dans un article d'Albert Einstein en 1905, suggérant que la lumière voyageait par grains. Si chacun d'entre nous n'écrivait qu'une seule demi-phrase erronée par article, ce serait Cocagne. Le drame est que cette demi-phrase erronée est devenu le phare de la communauté scientifique tout au long de ces cent neuf dernières années : la communauté scientifique n'a pas du tout joué son rôle de correcteur des bévues. Manifestement aucun de nos prédécesseurs en physique n'était professionnellement formé à l'heuristique, l'art de trouver. Ils ne savent pas expliciter puis remettre en cause des palanquées de postulats subreptices et clandestins ; ils n'ont jamais appris à le faire, au contraire de brillants chercheurs en biologie, qui eux ont su faire preuve d'une créativité et d'une rigueur inconnues chez les physiciens, cramponnés à l'héritage d'un groupuscule Göttingen-København, devenu hégémonique lors du congrès Solvay de 1927.

Il est inexcusable que la méthode que nous allons employer, qui est la transactionniste, n'ait pas été inventée vers 1930 : elle était inéluctable, et a été redécouverte indépendamment plusieurs fois. Nous allons tâcher de rattraper ce retard tragique. Quand cette méthode transactionniste se révèlera immature, nous le signalerons : il reste bien du travail à nos successeurs.

Parcours du débutant dans les limites atomiques :

Atomes, électrons, noyaux, raies spectrales, protons, neutrons, spin...

Quantique, un démêlage linguistique préalable.

Le quantum d'action de Planck, qui a progressivement envahi toute la physique, en commençant en décembre 1900 par le rayonnement du corps noir. Suite, en 1905 par l'explication de l'effet photo-électrique : on ne peut acheter ou vendre de l'interaction électromagnétique - de la lumière notamment - que par quanta d'action entiers.

1911 : atome de Bohr, à "orbites" quantifiées.

1924 : Louis de Broglie postule une fréquence intrinsèque et une onde de phase à toute particule ayant une masse, mais n'en tire pas les conséquences, ne pouvant se résoudre à considérer l'incompétence de nos notions ordinaires de géométrie macroscopique, à l'échelle microphysique. Lien entre masse et fréquence broglienne.

1926 : Erwin Schrödinger trouve l'équation d'onde pour l'électron, non relativiste et sans spin (sans ce moment angulaire intrinsèque à l'électron et à toutes les particules de matière, historiquement prouvé par la spectrographie). Il propose l'émission de photons par battement entre les fréquences de l'ancien et du nouvel état électronique dans l'atome - un phénomène familier à tous les radio-électriciens, qui connaissent bien le changement de fréquence à la réception, par battement sur superhétérodyne. Mais il manque de s'apercevoir que le même mécanisme est valide à l'absorption de photon aussi. C'est la totalité de la communauté des physiciens quanticiens qui manque là l'occasion historique de s'apercevoir de la symétrie de principe entre émetteur et absorbeur (pourtant évidente en spectrographie depuis Kirchhoff), et que tout échange de photon résulte d'une transaction réussie entre émetteur et absorbeur. Il faudra attendre 1986 pour que cette malchance historique soit réparée, par [1].

Depuis 1926, un conflit n'est pas résolu entre une géométrie de spire, postulée par les pionniers Rutherford, Bohr et Broglie, et une géométrie sphérique de l'habitus de l'électron autour du noyau, imposée par les solutions de l'équation de Schrödinger. Depuis 81 ans, cette contradiction demeure non résolue. L'enseignement s'en tire en bottant en touche vers la magie et l'abstraction pure : "Calculez, demeurez dans l'abstraction et les statistiques, mais ne posez plus de questions concrètes !". Toutefois la vulgarisation met les deux pieds dans le seau, voir Charpak et Omnès et leurs tortillonnasses.
Variante plus ancienne : "Si si ! Il y a toujours trajectoire planétaire pour le corpuscule, mais elle change constamment de plan, si bien que statistiquement, ne subsiste que la géométrie sphérique." Bref, l'électron-corpuscule est complètement zinzin autour du noyau, mais pourtant la spectrographie relève toujours des raies fines et reproductibles, comme si elles relevaient d'ondes stationnaires, et pas de corpuscules complètement zinzins.
Notre objection : l'équation de Schrödinger est incompatible avec toute géométrie de spire ou de trajectoire planétaire, et c'est à l'équation qu'il faut faire confiance, la réalité a donc bien la géométrie sphérique stationnaire, sans aucun argument statistique.

1928 : Paul Adrien Maurice Dirac perfectionne l'équation de Schrödinger pour l'électron de deux façons, en restaurant l'invariance relativiste, ce qui l'amène à la linéariser au premier ordre. La linéarisation au premier ordre fait que le spin s'introduit inévitablement dans les solutions de l'équation. Le retour de la métrique relativiste ramène inévitablement des solutions à énergie négative, à masse négative, et à fréquence négative, ce qui sont autant d'objets de scandale. Les composantes des spineurs solutions de Dirac sont des tenseurs de rang deux sur la dimension 4, et tout électron a quatre composantes dans son onde, dont deux à énergie négative.

1930 : En explorant les solutions libres de l'équation de Dirac, Schrödinger prouve que l'électron en mouvement n'a que deux vitesses possibles, + c et -c. Il oscille entre ces deux mouvements en avant et en arrière à une fréquence double de la fréquence broglienne, LaTeX: \nu_e = \frac{2H}{h}, et avec une amplitude égale (aux basses vitesses) au rayon Compton LaTeX: \frac{\hbar}{m.c}. C'est le tremblement de Schrödinger ou Zitterbewegung.

1967 : Jean-Marc Lévy-Leblond prouve, en exibant une linéarisation non relativiste de l'équation de Schödinger, que c'est la linéarisation, et non le caractère relativiste de l'équation de Dirac, qui introduit le spin dans l'équation. On peut toutefois s'interroger sur l'intérêt tout artificiel de la linéarisation sans la relativité.

Il faut attendre 1986 pour que John Cramer dissocie enfin l'échelle microphysique de l'échelle macroscopique de l'observateur, et propose une Interprétation transactionnelle de la physique quantique. Nous sommes plusieurs auteurs à l'avoir redécouverte indépendamment, mais John Cramer a été de loin l'auteur le plus complet. Sinon, du point de vue strictement technique, ce travail aurait pu être fait dès 1927, Erwin Schrödinger en avait tous les moyens. Les seuls obstacles réels furent psychologiques. Il aura donc fallu attendre cinquante-neuf ans... Cinquante-neuf ans de trop.

Le spin des particules chargées, et l'expérience de Stern et Gerlach.

Experience de Stern et Gerlach.png

[2] : The Stern-Gerlach Experiment, Electron Spin, and Correlation Experiments.

On en retient que "up" signifie "Tout pour" le champ magnétique ambiant, et "down" signifie "Tout contre" le champ magnétique ambiant.
Dans le conte suédois "Kjerringa mot strömmen", la mégère ou sorcière est tout contre. Dans le torrent, elle remonte le courant au lieu de le descendre. "Kjerringa mot strömmen", c'est l'expression suédoise qui traduit "esprit de contradiction".

Donc le spin n'est pas une propriété intrinsèque isolée, mais relationnelle. "Intrinsèquement relationnelle", si l'on tient à impressionner les simples visages pâles...

Voir l' équation de Pauli, ici remise en cohérence géométrique avec la nature tensorielle du champ magnétique.

La faillite de notre géométrie apprise au lycée, au delà de la limite atomique.

L'hypothèse clandestine et dirimante de la géométrie.

Il n'y a rien de plus petit qu'un électron pour nous dire si un électron est "petit", et de combien.

La faute est encore plus lourde quand dans un amphi, on enseigne que l'électron est "ponctuel", alors que toutes les expériences de diffraction prouvent le contraire, et alors qu'un amphi plus loin, un électron de conduction s'étale sur une dizaine de distances interatomiques. Le paradoxe ne se résout que par l'examen des propriétés de ce que devient à l'échelle de l'électron, notre espace macroscopique familier. Et là, nous ne sommes pas au bout de nos surprises.

Microphysique : ondulatoire ou poltergeist ?

Microphysique : ondulatoire ou poltergeist ? présenté sous la forme comminatoire - et abusive, à amender - du "redico".
Voir aussi Quantique, un démêlage linguistique préalable.
La reformulation transactionnelle de la quantique était inéluctable.
L'incompatibilité entre les données spectroscopiques et le modèle corpusculaire.

Fréquence intrinsèque inobservable, donc impensable ?

Fréquence intrinsèque inobservable, donc impensable ? : une revue de l'art d'escamoter le caractère cyclique de tout quanton.

Calcul diffusion Compton et Zitterbewegung : preuve est faite que la diffusion Compton d'un photon X ou gamma par un électron, est un mécanisme 100% ondulatoire, 0% corpusculaire. Et de plus cela ne s'explique que dans le cadre relativiste postulé par Louis-Victor de Broglie en 1924, avec l'équation finale de Dirac (1928).

Propagation des quantons

Voyons d'abord les particularités de la propagation des fermions (quantons de spin 1/2, dont le plus simple et le plus commun est l'électron), en quoi diffère-t-elle des bosons les plus connus, à savoir la lumière ?
Propagation des fermions : La physique de la propagation des particules, avec ou sans masse, entre émetteur et absorbeur, est-elle faite, ou encore à faire ?

Principe de Fermat, ou concordance de la phase, ou principe de moindre action, démystifié. Intégrales de chemin de Feynman, démystifiées.

Les contributions personnelles de BSchaeffer :

Utilisateur:BSchaeffer

Longueur d'onde de Broglie

Dualité onde-particule

Equation de Schrödinger

Relativité restreinte

Le spin

Principe d'exclusion de Pauli

Géométrie de Schwarzschild

Accélération de Coriolis

Lorentz transformation

Relativité générale simplifiée

Light invariance principle

Special relativity

Longueur d'onde de Compton

Calcul de la molécule d'hydrogène

Sciences.ch

Onde pilote archive

The spin

Ce n'est pas tout à fait la discussion à plusieurs voix que j'espérais, quand j'ai fondé le site, c'est plutôt un monologue parallèle à ce jour. En tout cas, c'est un début de pluralisme rédactionnel. C'est pourquoi j'en ramène la liste en page d'accueil : elle n'était accessible que par la page personnelle de Bernard.

Nous verrons ultérieurement une meilleure intégration de la discussion. Jacques Lavau 27 avril 2008 à 08:56 (MDT)

Attention, Bernard Schaeffer croit à certains postulats que je tiens pour indéfendables. Voir Microphysique : ondulatoire ou poltergeist ?
La plupart de ses pages sont fondées sur le postulat que notre espace macroscopique pourrait être extrapolé à l'échelle de l'électron. Ce postulat n'a jamais été validé, ni de façon théorique, ni surtout expérimentalement.

Travaux à consulter pour être au clair avec la thermalisation.

La thermalisation est le phénomène-clé qui articule la rétrosymétrie à l'échelle quantique (la contribition causale égale entre les ondes avancées et les ondes retardées) et l'irréversibilité du temps macroscopique. Moins connue que la décohérence, elle est probablement plus importante encore.

"Probabilité de présence" qu'ils disaient...

Supposons que tu partages ta probabilité de présence entre le lit de ta maîtresse Zeinab et celui de ta maîtresse Zobéïde... Quelle est la probabilité pour que tu passes une partie de ton existence dans le couloir qui les sépare ?

Tel est le gouffre qui sépare le résultat des équations, de la sémantique corpusculaire que l'on impose préalablement à l'étudiant : cette sémantique et le formalisme conduisent à des résultats opposés. Or, ce n'est pas le formalisme qui est systématiquement démenti par les expériences, mais bien la sémantique oxymorone, partout enseignée.

"Probabilité de présence" qu'ils disaient...

Les surfaces infranchissables au "corpuscule" prétendu.

Déséquilibre macroscopique : émetteurs chauds et évidents, absorbeurs discrets et incontrôlables.

Alors qu'à l'échelle microphysique, émetteurs et absorbeurs (d'un photon par exemple) sont également causaux, à l'échelle macroscopique, tout conspirait pour inciter nos Grands Ancêtres à s'hypnotiser sur les seuls émetteurs, et à nier les absorbeurs et leurs propriétés.

Emetteurs chauds et évidents, absorbeurs discrets et incontrôlables.

Capacités mathématiques de cette version :

Oui, j'ai trouvé comment avoir des possibilités mathématiques LaTEX avec un Wiki sur cet hébergeur mutualisé, avec MimeteX. Le bouton maths LaTeX: \sqrt x dans l'éditeur de page, vous donne les deux balises de début et de fin de script.

Voir Produit extérieur.

Documentation :

Documentation brève : http://www.forkosh.com/mimetex.html
Documentation complète : http://www.forkosh.com/mimetexmanual.html
Tous détails de la syntaxe : http://www.tug.org/begin.html#doc
(Référence LaTEX sur deux pages : http://www.stdout.org/~winston/latex/latexsheet.pdf ) Lien mort.

Tous les essais et les discussions ont été déplacés à la page Exemples et débats mathématiques.

Et voyez : ça marche ! LaTeX: \unitlength{.6}   \picture(100) {
         (50,50){\circle(99)} %%head%%
         (20,55;50,0;2){\fs{+1}\hat\bullet} %%eyes%%
         (50,40){\bullet} %%nose%%
         (50,35){\circle(50,25;34)} %%upper lip%%
         (50,35){\circle(50,45;34)} %%lower lip%%   }

10 juin 2008 : suite à montée vers la version 1.12 de Mediawiki, après avoir fureté pour restaurer l'aptitude du site à utiliser Mimetex, j'ai aussi obtenu que les balises 'math' présentes sur la Wikipedia, puissent être importées sans autre conversion. Sur le jeu de test restreint que j'ai utilisé, aucun problème. Merci de me signaler les exceptions. Jacques Lavau 9 juin 2008 à 22:23 (UTC)

Aide :

Aide et Piste d'essais.

Ethique : Ici, ce sont l'honnêteté et l'exactitude qui commandent (et ça change tout).

Le contrat social qui lie la communauté scientifique aux contribuables qui paient ses laboratoires et leurs salaires, est que nous avons le devoir de livrer des informations exactes. Si possible utilisables, mais avant tout exactes, vérifiées et corrigées autant qu'il est possible.

Ce devoir d'exactitude rompt avec certaines traditions, enfermées dans leur "Toujours plus de la même chose", même si c'est une voie fondée sur un délire collectif.

Ici, au contraire de Wikipedia (communauté très fermée dans son communautarisme,à la fois mégalomane et conformiste), pas de vandalisme anonyme, pas de guerres de clans sous couvert d'anonymat, vous devrez vous identifier clairement pour écrire. Vous devrez signer personnellement vos contributions. Ici, vous devrez respecter le travail d'autrui, et non pas le détruire. Vous pourrez argumenter, vous pourrez construire une thèse distincte. Le dialogue entre thèses concurrentes est parmi les objectifs de ce site.

Charte de bonne conduite.

Il n'est pas rare que nous empruntions à la Wikipédia française quelques unes de ses plus monumentales et savoureuses sottises, pour le sottisier. Voilà ce qui arrive quand on met le communautarisme, le culte du qu'on s'en suce et du "Toujours plus de la même chose", la vanité et l'addiction à la guerre civile au dessus de toute honnêteté et au dessus de toute discipline scientifique... A chacun ses choix, et leurs conséquences !

Nous ne cacherons pas non plus au lecteur que si nous avons dû écrire des articles, puis des sottisiers, puis créer ce site-ci, c'est bien parce que certaines cliques dans la communauté scientifique ont défailli à leur devoir d'exactitude, qu'elles se sont recroquevillées en un clergé frileux et orgueilleux, sur un certain nombre de fautes professionnelles graves. Il ne suffit pas d'être communautaire, et d'être puissants, pour être exacts. Il y faut nettement plus de discipline, et de créativité, pour parvenir à remplir nos devoirs de scientifiques. Ce site donne à quelques dissidents rigoureux, l'espace de liberté et d'échange, où ils pourront élaborer en commun et communiquer au public, les corrections indispensables à l'enseignement et à la vulgarisation de la microphysique.

Les demandes interprofessionnelles sont encouragées.

Ethique de la connaissance. Débat : subjectivisme contre devoir d'objectivité en microphysique.

La tentation du retour au subjectivisme, et ses conséquences.

La science malade du narcissisme de l'enseignement des sciences

La zététique malade de son irréflexivité

Cela n'épuise évidemment pas la question de l'éthique de la connaissance. Autres débats à suivre.

Le florilège des insultes que notre liberté nous a values

Le florilège s'ouvre sur les insultes que le pseudo "Mariposa" nous a adressées sur Futura sciences, à partir du 27 avril 2010.
Le site Futura sciences est voué depuis toujours à la devise "Toujours plus de la même chose".

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