CHAMPS THÉORIE QUANTIQUE DES

CHAMP, physique

  • Écrit par 
  • Viorel SERGIESCO
  •  • 847 mots

Entité décrite par l'ensemble des valeurs d'une grandeur physique, en général à plusieurs composantes, en tous les points de l'espace. D'ordinaire, le champ dépend aussi du temps (évolution du champ). On appelle couramment « champ en un point et au temps t  » la valeur de la grandeur prise en un point et un instant déterminés. On peut classer les champs d'après leur nature ph […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/champ-physique/#i_24229

CHAMPS THÉORIE DES

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 4 478 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre «  Théorie quantique des champs : l'électrodynamique quantique »  : […] Le spectre discret des niveaux d'énergie des atomes et les caractéristiques de l'effet photoélectrique ont amené les physiciens du début du xx e   siècle à considérer que le champ électromagnétique devait être quantifié, les interactions résultant de l'émission et de l'absorption de grains électromagnétiques, appelés […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/theorie-des-champs/#i_24229

COMPTON EFFET

  • Écrit par 
  • Michel BAUBILLIER, 
  • Bernard PIRE
  •  • 2 554 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Un succès de l'électrodynamique quantique »  : […] La description théorique de l'effet Compton est fournie actuellement par la mécanique quantique relativiste appelée également théorie des champs. L'interaction entre le photon et l'électron étant purement électromagnétique, ce problème fut rapidement résolu et la solution est fréquemment citée pour illustrer le succès de cette nouvelle mécanique. Cette interaction se traduit par une série de réac […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/effet-compton/#i_24229

HEISENBERG WERNER KARL (1901-1976)

  • Écrit par 
  • Léon ROSENFELD
  •  • 3 503 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « 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 do […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/werner-karl-heisenberg/#i_24229

INTERACTIONS (physique) - Électromagnétisme

  • Écrit par 
  • Bernard DIU
  •  • 4 620 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Électrodynamique quantique  »  : […] L'électromagnétisme s'est inséré dans le formalisme quantique à travers ses jauges. Mais il s'agissait là de Mécanique Quantique non relativiste. L' électromagnétisme quantique (E.D.Q.) se veut la théorie, quantique et relativiste à la fois, des interactions électromagnétiques avec et entre les particules matérielles – électrons, par exemple. Il y faut des techniques lourdes, pour aboutir à des ré […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-electromagnetisme/#i_24229

INTERACTIONS (physique) - Interaction électrofaible

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 2 109 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « La théorie de Fermi »  : […] En 1933, Enrico Fermi propose une première théorie des interactions faibles. Il met alors en œuvre la théorie quantique des champs, c'est-à-dire qu'il considère, comme Dirac l'a proposé pour l'électromagnétisme, un formalisme où un processus est décrit par l'action d'opérateurs de création ou d'annihilation de champs. Il associe à chaque transition d'un neutron vers un proton la création d'un é […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-interaction-electrofaible/#i_24229

INTERACTIONS (physique) - Interaction nucléaire forte

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 945 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « La chromodynamique quantique »  : […] Les développements théoriques novateurs des années 1967-1972 permettent d'accéder à la compréhension moderne de l'interaction nucléaire forte. Dans le cadre de la chromodynamique, théorie quantique des champs construite à partir du modèle qu'est l'électrodynamique quantique, l'interaction nucléaire forte est la manifestation de quelques processus élémentaires mettant en jeu les quarks et les gluo […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-interaction-nucleaire-forte/#i_24229

INTERACTIONS (physique) - Unification des forces

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 612 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Les théories de jauge  »  : […] En 1918, la mathématicienne allemande Emmy Noether démontre que l'invariance d'une théorie physique par rapport à une transformation continue se traduit par l'existence d'une quantité conservée. Hermann Weyl applique cette idée à l’électromagnétisme et à une transformation qui dilate l'échelle des longueurs, qu’il appelle « transformation de jauge ». Dans le cadre de la nouvelle mécanique quant […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-unification-des-forces/#i_24229

JAUGE THÉORIE DE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 476 mots

Les expériences de diffusion d'électrons sur les protons posaient depuis 1968 une énigme aux physiciens des particules élémentaires. Le physicien américain James D. Bjorken avait en effet démontré qu'elles étaient très difficilement interprétables à moins d'admettre que les électrons étaient diffusés sur des sous-constituants des nucléons et que ceux-ci – qu'il appelait « partons » – étaient qua […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/theorie-de-jauge/#i_24229

MASSE, physique

  • Écrit par 
  • Jean-Marc LÉVY-LEBLOND, 
  • Bernard PIRE
  •  • 4 054 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Masse et interactions »  : […] Nous savons que la matière est composée d'atomes, eux-mêmes composés d'électrons et d'un noyau constitué de particules plus fondamentales : les quarks et gluons, qui forment les nucléons, regroupés dans le noyau. L'affirmation que la masse d'un corps quelconque est fournie par celle de ses constituants, même en tenant compte pour être plus précis du défaut de masse évoqué plus haut, semble complèt […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/masse-physique/#i_24229

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Caractères généraux

  • Écrit par 
  • Maurice JACOB, 
  • Bernard PIRE
  •  • 8 162 mots
  •  • 12 médias

Dans le chapitre « Le cadre théorique : le modèle standard des particules »  : […] La physique au niveau des particules élémentaires s'exprime dans le cadre de la théorie quantique des champs. C'est le formalisme auquel on est conduit, combinant les idées clés de la mécanique quantique, de la relativité et de la causalité. Chaque particule – qu'il s'agisse des fermions de spin 1/2 (quarks et leptons) ou des bosons vectoriels associés […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-caracteres-generaux/#i_24229

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Bosons

  • Écrit par 
  • Claude COHEN-TANNOUDJI, 
  • Jacques DUPONT-ROC, 
  • Gilbert GRYNBERG, 
  • Bernard PIRE
  •  • 3 727 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre «  Gluons et bosons faibles »  : […] La quantification des champs associe aux interactions fondamentales l'échange de particules élémentaires. L'exemple le plus fameux est le photon, quantum du champ électromagnétique. De même, les interactions nucléaires fortes sont décrites par l'échange de gluons et les interactions faibles par l'échange de W chargés ou de Z neutres. Les gluons, W et Z sont des bosons élémentaires. Leur existenc […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-bosons/#i_24229

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

  • Écrit par 
  • Jean-Eudes AUGUSTIN, 
  • Michel PATY, 
  • Bernard PIRE
  •  • 16 242 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « Le spin de l'électron »  : […] Avant que l'expérience de Davisson et Germer ne vînt prouver la réalité de la diffraction de l'électron, une autre propriété allait lui être attribuée : un moment angulaire intrinsèque appelé spin, qui signifie ici tourner sur soi-même. La découverte du spin trouve sa source une fois encore dans l'étude des spectres d'émission des atomes, et même dans l'étude de l'effet Zeeman. Dès 1898, grâce à […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-fermions/#i_24229

RELATIVITÉ - Relativité générale

  • Écrit par 
  • Thibault DAMOUR, 
  • Stanley DESER
  •  • 12 096 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Relativité générale, théorie quantique et unification »  : […] Nous n'avons jusqu'ici examiné que la relativité générale classique, qui est pertinente pour décrire la gravitation à l'échelle macroscopique, mais insuffisante pour étudier l'interaction gravitationnelle à l'échelle microscopique, où entre en jeu le caractère quantique des particules élémentaires. Nous avons déjà noté, à propos de la radiation thermique des trous noirs de Hawking, qu'un champ gr […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/relativite-relativite-generale/#i_24229

SPIN ou MOMENT CINÉTIQUE ou ANGULAIRE INTRINSÈQUE

  • Écrit par 
  • Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
  •  • 5 385 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « La connexion spin-statistique »  : […] Il existe une relation capitale entre le caractère entier ou demi-entier du spin des quantons d'une certaine espèce – ou de leur hélicité, dans le cas d'une masse nulle – et leur comportement collectif. On sait, en effet, que l'invariance par permutation d'un système composé de quantons identiques conduit à une dichotomie cruciale. On a, d'une part, les systèmes dont les états sont « totalement s […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/spin/#i_24229

TROUS NOIRS

  • Écrit par 
  • Jean-Pierre LUMINET
  •  • 12 631 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « Physique des trous noirs »  : […] Les propriétés physiques des trous noirs sont si déroutantes qu'elles ont longtemps nui à leur crédibilité. En réalité, elles découlent des lois de la relativité générale poussées à la limite des champs gravitationnels très forts, avec pour conséquence les distorsions les plus spectaculaires de l’espace-temps. Ainsi, à proximité d'un trou noir, l'espace est fortement déformé. Un astronaute qui s' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/trous-noirs/#i_24229

WILSON KENNETH GEDDES (1936-2013)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 356 mots

Né le 8 juin 1936 à Waltham (Massachusetts), Kenneth G. Geddes Wilson est le fils d'un professeur de chimie théorique de l'université Harvard. Il soutint sa thèse de doctorat en 1961 au Caltech de Pasadena sous la direction de Murray Gell-Mann (Prix Nobel 1969 pour ses contributions à la théorie des particules élémentaires), puis, après un court séjour à Harvard, rejoignit le département de physiq […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/kenneth-geddes-wilson/#i_24229

YANG CHEN-NING (1922- )

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 533 mots
  •  • 1 média

Chen-Ning Yang est né le 22 septembre 1922 à Hofei (Chine). Fils d'un professeur de mathématiques, il passa sa jeunesse sur le campus de l'université Tsinghua puis, l'université ayant été déplacée pendant la guerre sino-japonaise de 1937-1945 à Kunming, dans le Yunnan, où il rencontra Lee Tsung-Dao, qui devint son ami et collaborateur pour de nombreuses années. Il obtint une bourse de l'université […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/yang-chen-ning-1922/#i_24229

YUKAWA HIDEKI (1907-1981)

  • Écrit par 
  • Michel PATY
  •  • 1 141 mots
  •  • 1 média

Physicien japonais, né le 23 janvier 1907 à Tōkyō, dans une famille bourgeoise, nourrie de culture classique, notamment chinoise, dans la tradition confucéenne, Yukawa Hideki était le cinquième de sept enfants qui devinrent, pour la plupart, d'éminents universitaires. Son père, Ogawa Takuji, géologue et géographe, fut nommé professeur à l'université de Kyōto et c'est donc dans cette ville que Yuka […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/yukawa/#i_24229