Universalis
Abonnez-vous à Universalis pour 1 euro

INTERACTIONS (physique) Unification des forces

L’unification quantique

Jusqu’au début du xxe siècle, la physique distingue deux sortes d’objets dont elle s’efforce de décrire l’état et l’évolution : les corpuscules (ou particules) et les ondes. En démontrant la nécessité de considérer les ondes lumineuses également comme un ensemble de particules lumineuses, les photons, pour rendre compte des effets photoélectriques, Albert Einstein ouvre en 1905 la voie à une quantification des ondes. Inversement, l’attribution d’une nature ondulatoire aux électrons, proposée en 1923 par Louis de Broglie (1892-1987), et complétée dans les années suivantes par Erwin Schrödinger (1887-1961) et les autres fondateurs de la mécanique quantique, unifie les deux concepts en proposant une dualité onde-corpuscule pour tous les objets physiques. En développant les lois des théories quantiques des champs (c’est-à-dire le cadre théorique qui combine la notion classique de champ à la théorie quantique), les physiciens des décennies suivantes font une synthèse de l’électromagnétisme et des concepts quantiques : l’électrodynamique quantique, mise au point entre 1925 et 1950, ajoute la dualité quantique au caractère unificateur de la théorie de Maxwell. Réécrire les lois de l’électromagnétisme dans le cadre quantique n’a pas posé de problèmes majeurs. Les nombreux tests expérimentaux auxquels est soumise cette nouvelle théorie la vérifient remarquablement et les théoriciens en tirent une confiance collective dans la pertinence de leur approche unificatrice.

La suite de cet article est accessible aux abonnés

  • Des contenus variés, complets et fiables
  • Accessible sur tous les écrans
  • Pas de publicité

Découvrez nos offres

Déjà abonné ? Se connecter

Écrit par

  • : directeur de recherche émérite au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

Carte mentale
Élargissez votre recherche dans Universalis

Classification

Pour citer cet article

Bernard PIRE. INTERACTIONS (physique) - Unification des forces [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Autres références

  • INTERACTION (physique)

    • Écrit par Étienne KLEIN
    • 1 683 mots

    Dans la nature, les objets sont soumis à toutes sortes de forces qui s'exercent à distance. Ainsi, par exemple, deux masses s'attirent, deux charges électriques s'attirent ou se repoussent suivant leur signe. Les objets ont une action l'un sur l'autre : ils interagissent. La conception classique de...

  • DÉTECTEURS DE PARTICULES

    • Écrit par Pierre BAREYRE, Jean-Pierre BATON, Georges CHARPAK, Monique NEVEU, Bernard PIRE
    • 10 978 mots
    • 12 médias
    ...mesurer leur flux moyen, leur énergie, leur position spatiale, ou à déterminer leur nature. Les problèmes varient suivant la nature des rayonnements dont l'interaction avec la matière conditionne le choix du type de détecteur. Mais, en règle générale, l'impulsion électrique finale est commandée par l'interaction...

  • PARTICULES ÉLÉMENTAIRES

    • Écrit par Maurice JACOB, Bernard PIRE
    • 8 172 mots
    • 12 médias
    Les interactions entre particules élémentaires, sur lesquelles nous reviendrons plus en détail, correspondent à l'émission d'un champ et à la réaction à ce champ. L'archétype est le champ électrique, créé par la présence d'une particule chargée, qui influence d'autres éléments chargés....

  • AXIONS

    • Écrit par Bernard PIRE
    • 2 118 mots
    • 2 médias
    ...théorie, la chromodynamique quantique (QCD, pour Quantum ChromoDynamics), construite au début des années 1970 pour rendre compte des manifestations de l’interaction forte liant quarks et gluons comme éléments fondamentaux de la matière nucléaire. Pour suivre le raisonnement des physiciens théoriciens,...

  • BANDES D'ÉNERGIE THÉORIE DES

    • Écrit par Daniel CALÉCKI
    • 946 mots

    Dans un atome isolé, les électrons se répartissent, en obéissant au principe de Pauli, entre des niveaux d'énergie bien déterminés, pratiquement sans largeur. Quand on rapproche par la pensée N atomes (avec N ∼ 1023) pour construire un solide et qu'on oublie l'interaction entre...

  • Afficher les 37 références

Voir aussi

Abonnez-vous à Universalis pour 1 euro

Rejoignez-nous

Inscrivez-vous à notre newsletter