La difficile naissance de la mécanique quantique
On date habituellement la naissance de la Mécanique Quantique au 14 décembre 1900. Ce jour-là, Max Planck propose devant la société Allemande de Physique une solution pour décrire la distribution spectrale du rayonnement électromagnétique piégé dans une enceinte à l’équilibre à une température fixée. L’application des méthodes récente de la Physique Statistique de Maxwell-Boltzmann à ce problème dit du ‘’corps noir’’ aboutissait à des impasses, incompatibles avec la Physique classique et la théorie triomphante de l’électromagnétisme de Maxwell. L’’’acte de désespoir’’ proposé par Planck est le début d’une extraordinaire aventure intellectuelle dont Einstein sera le véritable initiateur à partir de 1905. Dans cet exposé, je passe en revue quelques-unes des étapes de cette nouvelle construction intellectuelle, le lent murissement des idées qui a conduit aux premières hypothèses de Planck, l’importance des méthodes de la Physique Statistique, la notion de quantum de lumière que l‘on appellera plus tard le photon, la dualité Onde-Corpuscule pour la lumière en 1909, les difficiles discussions du fameux congrès Solvay de 1911 réunissant tous les grands scientifiques de l’époque, jusqu’à la proposition par Einstein que les particules de matière soient aussi des ondes, quasiment en même temps que Louis de Broglie en 1924.
Les transparents La présentation
Le théorème d’équipartition de l’énergie
Résultat le plus simple et le plus spectaculaire de la physique statistique classique, il fût pourtant source de nombreuses interrogations. S’il puise ses racines dans des réflexions de G.W. Leibniz et C. Huygens, c’est un inconnu J.J. Waterston qui en donna le premier énoncé moderne en 1845. Mais son travail ne fut pas reconnu, refusé et oublié… jusqu’à ce que Lord Rayleigh le découvre en 1892 dans les archives de la Royal Society et le réhabilite. Entre temps, R. Clausius, J.C. Maxwell et L. Boltzmann s’y attaquent et essaient de lever les contradictions expérimentales… qui ne seront résolues que par la Mécanique Quantique. C’est le “second nuage” exposé par Lord Kelvin dans son fameux discours d’avril 1900. Voir le séminaire sur la difficile naissance de la mécanique quantique.
Les transparents
Citations sur l’état de la Physique à la fin du XIXème siècle
Plusieurs citations sur l’état et l’évolution de la physique à la fin du XIXème siècle sont souvent présentées sous une forme déformée dans la littérature ou sur internet, avec des phrases fausses ou coupées de leur contexte. J’ai regroupé ici les phrases originales et entières, avec leur citation précise, avec une traduction en français et un court commentaire pour certaines.
Brève histoire des niveaux de Landau, du diamagnétisme et des oscillations quantiques
L’intuition de Planck
Problème posé à l’Ecole Polytechnique, qui expose les deux travaux de Planck conduisant à ses présentations des 14 octobre et 14 décembre 1900, devant la société allemande de physique.
La dualité Onde-Corpuscule
Problème posé à l’Ecole Polytechnique, qui expose l’argumentaire d’Einstein exposé en 1909, qui explique pourquoi la lumière présente nécessairement deux natures différentes.
Comment on a trouvé que ? comment on a nommé ?
* origine de quelques notations
* c-symbol-speed-of-light
* R-gas-constant
* who-invented-the-mole
* who-named-the-ON
Articles Historiques
Une liste d’articles historiques marquant le développement de la physique autour des XIXème et XXème siècles.