Étienne Klein - 3 Exposés Remarquables pour parcourir Toute la Mécanique Quantique ! A ne rater sous aucun prétexte ! Subsidiairement mon avis perso !
Ago.tv, avec son performant format.tv, permet aux auteurs dont je suis, de vous offrir des musts de la Culture, ici Scientifique : un exposé excellent du très pédagogue Étienne Klein Etienne Klein : Cours n°1 - La naissance de la physique quantique. Son introduction à l'ensemble de ses 3 cours : 1/ "la Physique Quantique, c'est avant tout un formalisme : cad un ensemble abstrait d'équations & de règles ; et n'est rien d'autre que ça : ce sont des équations ; et si on veut la comprendre, il faut faire des mathématiques ; et on m'a demandé plutot, pour ces 3 cours, d'en parler avec les mains, ce qui est impossible, donc on va faire des choses impossibles pendant 3 cours !" 2/ mathématiques "on peut se poser la question : "pourquoi les mathématiques sont efficaces pour la physique ?" c'est une question très intéressante à laquelle je ne répondrais pas ; je me contenterais seulement de citer seulement une phrase de Laurent Swartz qui était professeur à l'Ecole Polytechnique, en réponse à tous ceux qui lui posaient la question : pourquoi faut-il faire des mathématiques ? il disait, il faut faire des mathématiques, car elles servent à la physique qui permet de fabriquer des frigidaires ; les frigidaires ça sert à y mettre des langoustes & les langoutes ça sert aux mathématiciens qui les mangent : ils sont alors dans des bonnes dispositions pour faire des mathématiques qui servent à la physique qui sert à fabriquer des frigidaires, qui servent à y mettre des langoustes, etc, et il continuait comme ça, indéfiniment ! On va se contenter de cette approche pour aujourd'hui et commencer donc à discuter de la genèse de la MQ ! (mon avis perso : Etienne Klein -quelles que soient ses qualités de pédagogue par ailleurs- a un coté conteur, cad dire tchatcheur impénitent ! Quand j'enseigne à un public, a priori profane (niveau BAC quand meme sauf pour certains surdoués & assimilés), j'utilise ma méthode des 3 boites + la détermination de la parabole parcourue par un obus dans un espace euclidien de la Physique "classique" A) Espace Euclidien, celui des expériences et donc des mesures 1ère boite (expérience suggérée) : Avec un photon 2ième boite (expérience suggérée) : Avec un électron 3ième boite (expérience de pensée) : petite bille simulant l'obus avec la masse de l'électron B) Espace Complexe Vectoriel de Hilbert, celui des CALCULS, cad des Mathématiques apliquées à la MQ C)La fonction d'onde géniale qui va permettre, en résolvant l'équation de Schrodinger, de calculer les observables constiuant le vecteur d'état*, avec des opérateurs hermitiens de l'algèbre linéaire, chargés de traiter la fonction d'onde, comme par exemple le très important hamiltonien pour l'observable ENERGIE ! Ici c'est assez évident que nous allons nous intéresser aussi à l'observable POSITION, avec son opérateur hermitien concerné ; un pour l'électron, un autre pour le photon D) Nous allons alors comparer les résultats que donnent ces calculs, à ceux provenant des mesures réalisées dans les 2 BOITES ! Ce faisant nous rencontrons déjà le problème majeur de la MQ, dit de la mesure, qui selon l'interprétation prépondérante, dite de Copenhague, ne peut donner que des résultats probabilistes... qu'il faudra donc traiter par la théorie correspondante de calculs des probabilités ; et comme avec Hilbert, l'espace est complexe (utilisation de nombres imaginaires), c'est le carré de Psi (la fonction d'onde) qui sera utilisée pour ces calculs, car on ne peut comparer que les comparables : les mesures ne pouvant etre que réelles ! A l'ORAL tout ceci est davantage développé... Ce Cours, suivant le profil des auditeurs, sera répété autant de fois que nécessaire, en plus d'etre filmé évidemment ! *le vecteur d'état, est évidemment, un vecteur de l'Espace Complexe Vectoriel de Hilbert ; il contient toute l'information sur le système constitué ici, soit par l'électron, soit par le photon ! C'est le premier postulat de la MQ ! Les connaisseurs -des escrocs n'en parlons pas- reconnaîtront sans peine que je propose ici, autre chose... un autre niveau ! ) -------------------------------------------- Etienne Klein : Cours n°2 - Le formalisme de la physique quantique. Pourquoi les quanta sont-ils si troublants ? Introduction : 1/ Planck, Einstein et l'énergie quantifiée 2/ La Lumière est-elle corpusculaire ? alors qu'elle donne lieu à des interférences Enorme contradiction : a) la Physique Classique décrit la Lumière comme un phénomène ondulatoire b) et Einstein avec ses quanta de Lumière vient expliquer que la Lumière a une structure corpusculaire Au cours précédent, l'introduction du concept de quantum ou quanta de lumière, qui avait été avancé par Max Planck en 1900, a permis de comprendre pourquoi un corps qu'on chauffe ne contient pas une énergie infinie, ce qui était la prédiction faite par la physique classique : on a vu comment cette hypothèse des quantas permet que des modes de fréquence très élevées dns un corps noir Je vous avais expliqué ensuite comment Einstein avait pris cette idée de Planck très au sérieux ; beaucoup plus que Planck lui-même, il avait en quelque sorte quantifié les échanges d'énergie entre la lumière et la matière, et Einstein dans son article sur l'effet photo-électrique de 1905 ; lui il dit que non seulement les échanges d'énergie sont quantifiés, mais que l'énergie elle-même est quantifiée, cad qu'une lumière monochromatique est-elle-meme structurée en paquets h nu Einstein dit que si on fait l'hypothèse que la lumière est corpusculaire, alors on ne comprend plus qu'elle puisse donner des interférences (mon avis perso : Comme je l'ai indiqué à de multiples reprises pas de Corpuscule proprement dit en MQ ; donc, indiscutablement, gaffe ici à la sémantique, cad qu'il faut savoir de quoi on parle : voir ma méthode des 3 BOITES pour supprimer toute ambiguïté dès le premier exposé ) -------------------------------------------- Etienne Klein : Cours n°3 - L'interprétation de la physique quantique. Quel est le véritable statut des mathématiques ? Comment se fait-il que les mathématiques soient efficaces en physique ? R) la relativité produit un formalisme qui est en rupture avec le sens commun ; mais en meme temps ce formalisme nous permet de comprendre ce qui se passe quand une particule va très vite, ou quand elle entre en collision avec une autre particule, E=mc2 ce n'est pas intuitif Le statut ? Faut-il etre Pythagoricien ? Faut-il etre Platonicien ? Faut-il etre Aristotélicien ? EK Aucune de ces interprétations ne tient la route L'efficacité en physique des mathématiques n'est pas le fruit du hasard ; les mathématiques produisent des structures invariantes qui nous permettent de prolonger notre vision dans le domaine de l'invisible Principe de Galilée nous permet de nous repérer dans des domaines où nos sens sont silencieux Constatant cette efficacité des mathématiques, on peut se poser la Q de savoir leur statut Pythagoricien ? les mathématiques c'est le monde Platonicien ? langage intermédiaire entre le monde des idées et le monde empirique Aristotélicien ? les mathématiques un ensemble de lois, de règles et de concepts qui nous permet de mieux interpréter notre monde Questions/Réponses en fin de la conférence Q auditeur (Q à la con, montrant que l'intelligentsia brille par son absence partout en cette fin du KY) : je comprends que la réalité physique palpable est un produit de l'évolution de notre cerveau ; et pas par autre chose ! Mais alors les mathématiques, pourquoi elles auraient elles, une vérité supérieure, puisqu'elles sont aussi le produit de notre cerveau ? R : "ça c'est vous qui le dites, hein" ; quel est le véritable statut des mathématiques ? Moi je réinterprète votre question comme : comment se fait-il que les mathématiques soient aussi performantes en MQ ? Finalement la Relativité produit un formalisme qui est en rupture avec le sens commun ; mais en meme temps ce formalisme nous permet de savoir ce qui se passe quand une particule va très vite, ou quand 2 particules entrent en collision : mc2 ; mc2, ce n'est pas intuitif ! Les mathématiques prolongent en les démentant nos concepts familiers, de sorte que nous pouvons repérer dans des secteurs macroscopiques, même très grands, où nos sens sont silencieux ! Constatant cette efficacité de mathématiques, on peut se demander : quel est leur statut ? (mon avis perso : En ma qualité de Métaphysicien, ceux qui me lisent un peu -aujourd'hui j'ai 81 ans-, savent, que l'interprétation de la MQ est pour MOI CAPITALE pour l'interprétation de notre monde complexe, notamment sa Cosmogonie non universitaire... mais je serais trop long si j'insistais ici)
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