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FERMI ENRICO (1901-1954)

Découverte de la théorie statistique quantique

Selon la théorie statistique classique, l'état d'un gaz (température et pression pour un volume donné) est déterminé par la façon dont sont distribuées les molécules ; cette théorie fournit une représentation de cet état en précisant la distribution et les mouvements de groupes de molécules. Pourtant l'hypothèse suivant laquelle les molécules pouvaient être distinguées les unes des autres dut être abandonnée quand furent introduites les lois de la mécanique quantique pour laquelle les molécules sont indiscernables. Mais, alors que dans la théorie statistique de Bose-Einstein aucune restriction n'est faite quant au nombre de particules qui peuvent se trouver dans un état quantique donné, Fermi montra que si ces particules obéissent au principe d'exclusion de Pauli (par exemple, deux électrons d'un système ne peuvent être dans le même état quantique), chaque état quantique ne peut être occupé que par zéro ou une particule. Il prouva également que, dans un volume donné de gaz, deux particules ne peuvent pas être dans le même état de mouvement. Cette théorie est connue sous le nom de théorie statistique de Fermi-Dirac parce qu'elle fut plus tard, mais de façon indépendante, proposée par Paul Dirac. Elle décrit le comportement de toutes les particules obéissant au principe de Pauli, notamment les électrons. Fermi appliqua sa théorie aux nuages électroniques entourant les noyaux atomiques et à la conduction électronique des métaux qui suppose l'existence d'électrons libres. Cela eut une grande importance pour la physique de l'état solide.

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Écrit par

  • : professeur à l'université de Leeds (Grande Bretagne)
  • : directeur de recherche au C.N.R.S., Centre de physique théorique, Marseille

Classification

Pour citer cet article

P. M. HEIMANN et Eduardo de RAFAEL. FERMI ENRICO (1901-1954) [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Média

Enrico Fermi - crédits : Keystone/ Hulton Archive/ Getty Images

Enrico Fermi

Autres références

  • BOSONS ET FERMIONS

    • Écrit par Bernard PIRE
    • 1 709 mots
    En simplifiant, on peut dire que les fermions s’identifient aux composants de la matière. Les fermions – ainsi nommés d'après Enrico Fermi (1901-1954), physicien italien qui a élaboré la théorie de leur comportement collectif – sont des particules, élémentaires ou composites, de spin multiple...
  • CHAMPS THÉORIE DES

    • Écrit par Bernard PIRE
    • 4 463 mots
    • 1 média
    ...les ensembles de particule de moment angulaire intrinsèque multiple impair de h/4π obéissent à des lois statistiques différentes, énoncées par Enrico Fermi (1901-1954) et Paul Dirac (1902-1984). Les champs quantiques fermioniques ressemblent aux champs bosoniques, et les objets théoriques fondamentaux...
  • DE LA RADIOACTIVITÉ À LA FISSION DE L'ATOME - (repères chronologiques)

    • Écrit par Robert DAUTRAY
    • 863 mots

    1896 Après la découverte des rayons X par le physicien allemand Wilhelm C. Röntgen en 1895, de nombreux savants recherchent des sources naturelles de rayons X. Le physicien français Henri Becquerel découvre fortuitement que des sels d'uranium émettent des rayons nouveaux, qu'il appelle...

  • INTERACTIONS (physique) - Interaction nucléaire faible

    • Écrit par Bernard PIRE
    • 3 127 mots
    • 4 médias
    En 1933,Enrico Fermi (1901-1954) propose une première théorie des interactions faibles. Il met alors en œuvre la théorie quantique des champs, c'est-à-dire qu'il utilise le formalisme proposé par Dirac pour l'électromagnétisme, selon lequel un processus est décrit par l'action d'opérateurs de création...
  • Afficher les 7 références

Voir aussi