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HEISENBERG WERNER KARL (1901-1976)

Théorie quantique des champs

Dès 1927, Paul Dirac avait étendu hardiment la portée de l'algèbre quantique à des systèmes d'un nombre indéfini d'éléments, tels que les quanta de rayonnements électromagnétiques qui peuvent être créés ou annihilés dans les processus d'émission ou d'absorption. En outre, il avait découvert une formulation relativiste de la mécanique quantique des particules (telles que les électrons) qui sont douées d'un « spin » intrinsèque : dans la forme ondulatoire de cette théorie, une distribution de charge et de courant électrique apparaissait comme un champ d'une autre espèce que le champ électromagnétique, et obéissant à des lois de quantification différentes. Sur ces bases, Heisenberg et Pauli, à partir de 1929, développèrent une théorie quantique relativiste des champs, englobant en toute généralité le champ électromagnétique et le champ de charges et courants en interaction avec lui. Plus tard, sous l'impulsion de Hideki Yukawa (1935), le champ mésique, responsable des forces nucléaires, fut soumis à la même analyse, et la réalité de son aspect particulaire fut confirmée par la découverte dans le rayonnement cosmique (1947) de mésons possédant les caractéristiques prévues : masse intermédiaire entre celle de l'électron et du nucléon et absence de spin intrinsèque. Ainsi se révélait le caractère universel de la complémentarité entre champ et particule : à chaque espèce de champ de force est associée une espèce déterminée de particule, et réciproquement, chaque espèce de particule est susceptible, sous sa forme ondulatoire, de transmettre une interaction spécifique entre constituants d'une autre espèce.

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Écrit par

  • : professeur à l'Institut nordique de physique atomique théorique, Copenhague

Classification

Pour citer cet article

Léon ROSENFELD. HEISENBERG WERNER KARL (1901-1976) [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Werner Heisenberg - crédits : AKG-images

Werner Heisenberg

Paul Dirac et Werner Heisenberg - crédits : Hulton Archive/ Getty Images

Paul Dirac et Werner Heisenberg

Autres références

  • ATOME

    • Écrit par José LEITE LOPES
    • 9 140 mots
    • 13 médias
    Le point de départ des travaux de Heisenberg a été une critique des notions classiques de position, de vitesse et de trajectoire. Leur application aux systèmes atomiques exige selon lui un critère d'observation et de mesure, qui comporte une limitation et une modification profondes de ces concepts. Il...
  • BOHR NIELS (1885-1962)

    • Écrit par Léon ROSENFELD
    • 3 114 mots
    • 1 média
    C'est l'application du principe de correspondance à la théorie de la dispersion du rayonnement, développée par Kramers et Heisenberg, qui mit ce dernier sur la voie d'une formulation mathématique logiquement cohérente de toute la théorie, comprenant à la fois les conditions quantiques et le principe...
  • COPENHAGUE ÉCOLE DE

    • Écrit par Bernard d' ESPAGNAT
    • 733 mots
    • 2 médias

    On regroupe sous ce nom les physiciens théoriciens qui, entre 1920 et 1930, après avoir élaboré la mécanique quantique, mirent en évidence ses aspects les plus révolutionnaires par rapport aux concepts en vigueur jusqu'alors et furent les instigateurs d'un très profond débat épistémologique qui...

  • DÉTERMINISME

    • Écrit par Étienne BALIBAR, Pierre MACHEREY
    • 9 713 mots
    ...de comportements, « corpusculaires » et « ondulatoires », dans les phénomènes microphysiques (diffraction des électrons, effet photoélectrique, etc.) ;d'autre part, l'interprétation des « relations d'incertitude » énoncées en 1927 par Heisenberg. Examinons, schématiquement, ce dernier point.
  • Afficher les 11 références

Voir aussi