Mécanique quantique : fondements et applications

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Le physicien Claude Aslangul explique les fondements des grands principes de la mécanique quantique, de la fonction d’onde au chaos en passant par l’effet Mössbauer. Les outils mathématiques indissociables de ces découvertes seront aussi abordés.

  
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La relation vertueuse (mais parfois orageuse) entre mathématiques et physique est pleine de surprises. Ainsi, certains objets mathématiques, considérés d'abord comme de simples curiosités, finissent par jouer un rôle dans l'explication de phénomènes physiques. Claude Aslangul revient sur l'histoire de la mécanique quantique et traite de problèmes pratiques dans Des mathématiques pour les sciences, aux éditions De Boeck.

Les ouvrages que j'ai consacrés à la théorie quantique sont le prolongement développé des cours dispensés à l'ENS et à l'UPMC. Ils visent à présenter les fondements et les applications d'une théorie dont Roger Penrose a écrit si justement qu'elle est la plus exacte et la plus mystérieuse de toutes les théories physiques.

On voit ici deux des plus célèbres équations gouvernant le monde quantique. C'est l'équation de Schrödinger (en haut), célèbre en mécanique quantique, avec juste en dessous l'une des inégalités de Heisenberg. L'image de fond est celle de particules spiralant dans une chambre à bulles plongée dans un champ magnétique. En bas à droite, un diagramme de Feynman illustrant la désintégration bêta d'un neutron (n) en proton (p). © www.wallchan.com

Si mystérieuse, voire si extravagante, qu'il me paraît indispensable d'en expliquer la genèse, qui ne fut pas sans errements, alors que ce sont les plus grands esprits du XXe siècle qui en furent les pères fondateurs. Genèse qui trop souvent, même dans les grands classiques, est expédiée en quelques pages avant que ne démarre l'exposé formel, inévitablement technique, puisque cette théorie, par sa nature même, ne peut se contenter des mathématiques apprises au collège, quoi qu'en disent certains à qui l'on doit conseiller la lecture d'un article pourtant définitif de Wigner (Eugene Paul Wigner, The Unreasonable Effectiveness of Mathematics in the Natural Sciences, Communications in Pure and Applied Mathematics, 1960).

À propos de Claude Aslangul

Retrouvez également tous les livres de Claude Aslangul publiés aux éditions De Boeck.

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