Abitbol est la physique quantique

Fait artisanalement, du fait de l'absence de bouton

abtibol

Petite question : le mouvement d'un électron autour d'un noyau est-il assimilable à un mouvement perpétuel ?

Wikipédia parle d'un "nuage d'électrons", mais y'a quand même bien déplacement de matière, non ?

Cette question m'obsède! Ce mouvement se fait-il à partir de rien ? D'où vient l'énergie qui alimente tout ce bordel ? Si y'a une agitation de durée infinie c'est quand vachement balèze, non ?

Je crois que je commence à croire au Dieu de Spinoza moi. Prenez un atome d'hydrogène. Mouvement implique énergie, non ? Alors d'où elle vient bordel de Dieu ?

Je suis sérieux, hein !

xjeliel

L'énergie vient du big bang (avant personne ne sait)

Il n'y a pas "déplacement de matière" mais mouvement d'un nuage d'électrons (négatifs) autour d'un noyau de neutrons (neutres) et de positrons (positifs), c'est ça qui crée la matière.

Apparemment une fois le joyeux bordel lancé par le big bang, il y a toujours eu ces mouvements qui demandent de l'énergie et en créent, mais de là à expliquer les détails...

On est d'accord sur un truc : c'est vachement balèze

arcarum

pour xjeliel, un postron est un anti-electron, c'est un électron positif de l'antimatière. l'élément positif de l'atome est le proton

en fait ce que l'on appelle le nuage électronique un ensemble de d'électrons autour du noyau sur des orbites précises. Le nombre d'orbites et d'électrons sur ces orbites dépend de la position de l'atome sur la table des éléments. Ils ne se déplacent pas selon mes infos
ainsi les atomes de la première ligne (H, He), dîte ligne K, ne possède qu'une orbite (ou sous-couche) appelée "s". La couche "s" ne peut contenir que 2 électrons au maximum.

La ligne suivante (ligne L) dans le tableau se caractérise par la présence de 2 couches (la "s" et la "p")

Par définition la couche "s"' est toujours la plus intérieure par rapport au noyau. L'organisation du nuage est alors pour le Li de 2s 1p (2 elections sur couche s et 1 sur couche p)
la couche p ne peut contenir plus de 8 électrons (d'ou le fait que les atomes de la deuxième ligne du tableau ne soient qu'au nombre de 8.

la troisième ligne (ligne M) du tableau possède une nouvelle couche que l'on appelle "d". La couche "p" elle ne peut contenir que 18 électrons. Mais la règle veut qu'une couche ne pout contenir plus de 8 électrons sur couche la plus externe pour être un gaz rare. Donc Ar est organisé en s2 p8 d8 et Kr en s2 p8 d18 f8

voilà grosso modo l'orga du noyau et qui permet d'expliquer de façon très concrète et simple les réactions physico-chimiques et les interaction des molécules.

Toutefois cette organisation "planétaire" est en opposition avec certaines observations physique. En effet une telle organisation suppose que l'électron ait une existence physique réelle et indépendant de l'atome et des autres électrons (pour simplifier à l'extrême). Or les observation tente à démontrer que l'électron ne comporte pas comme une planète dans le système lorsqu'il est dans le noyau, il semble se "fondre" dans la masse pour ne réapparaître que lorsqu'il s'en détache. En conséquence certains estime que l'électron n'a pas de masse, il n'est qu'une onde. Dans la masse d'onde du noyau il disparait, seul dans l'espace inter-atomique, il a la forme d'une sphère.

Attention, je fais simple (c'est vraiment beaucoup beaucoup plus compliqué en réalité) :
Pour comprendre, prenons une goutte d'huile dans un bain d'eau et disons que c'est un atome. Alors la forme sphérique est stable parce que justement c'est la forme idéale pour cette situation de repos. Maintenant prenons une aiguille et on la plonge dans la goutte d'huile, puis on tire cette aiguille vers l'extérieur de la goutte, on remarque que la goutte s'étire, se déforme jusqu'au moment où une partie de l'huile s'est détachée de la goutte . En retirant l'aiguille on a une nouvelle goutte d'huile plus petite.
C'est exactement ce qui se passe lorsqu'un électron s'arrache de l'atome.

Alors pourquoi l'électron se détache ? En fait c'est un problème d'énergie. Si le niveau d'énergie monte dans l'atome, c'est que l'atome a dépassé sa capacité de stabilité, or sa capacité de stabilité est déterminée par le nombre maximum d'électrons qu'il peut contenir en fonction de sa position dans la table des éléments. Comme un effet de vase communiquant, s'il en en trop, il doit s'en décharger et le fait afin de retrouver de la stabilité , Soit il n'a pas de moyen de s'associer avec un atome qui en à besoin et en conséquence il perdra le trop, soit, il trouve un partenaire qui cherche à en obtenir et s'associe pour se stabiliser.

Imaginons 2 atomes de cuivre attaché l'un a l'autre (A-B). un électron est projeté sur A, qui déstabilisé tente de se débarrassé de son suprlus d'énergie et le transmet à B qui lui même s'en débarrasse (comme si vous faisiez une vague dans l'eau), puis les 2 atomes retrouve leur niveau de stabilité.

De même, il faut savoir que les atomes tendent toujours à vouloir atteindre un niveau d'énergie stable, et pour cela il doivent faire en sorte de compléter leur dernière couche. Ainsi à l'état normal, il aura toujours tendance naturellement a trouver d'autres atomes pour compléter sa dernière couche et se stabilité, ainsi il manque 2 électrons à l'oxygène pour compléter sa dernière couche, il faudra obtenir 2 liaison électronique, H2O (avec 2 atome d'hydrogène ou O2 (avec 1 double liaison avec 1 atome d'oxygène)

Pourquoi les atomes s'attire. En fait c'est un problème de force magnétique. les atomes chargés postivement (dont l'équilibre n'est pas fait et doivent céder ou partager un électron) et les atomes chargés négativement (ceux devant impérativement trouver un électrons pour tendre vers la stabilité, s'attirent en passant l'un à côté de l'autre. (c'est encore une fois extrêmement simplifié). Mais le simple fait de s'attirer ne suffit pas à justifier la réalisation de liaison, il faut beaucoup d'autre choses pour réaliser cela.

j'espère avoir été clair
désolé pour les erreurs qui trainent

@+

positon

C'est pas parce qu'il y a mouvement qu'il n'y a pas conservation de l'énergie. L'énergie, ce n'est pas comme l'essence d'une voiture : le mouvement ne la "consomme" pas. Tu pourrais poser la même question pour le système solaire (même si ce n'est pas la même chose qu'un atome).

tsan

Le truc c'est que bien que les électrons soient en mouvement il est impossible de concevoir le dit mouvement ... d'où cette histoire de "nuage de probabilité" ... il n'existe pas de trajectoire donc rien de ce qui correspond à notre conception directe du monde qui nous entoure dès lors il est impossible de s'imaginer la chose comme un électron orbitant / gravitant autour du noyau et hop cette question de mouvement perpétuel au chiotte (Au mieux on peut penser à un électron qui se téléporte d'un point à un autre).
Histoire de bien insister voilà les nuages de probabilité en fonction des couches :



Et là tout de suite ça de vient plus simple, en partant d'une image erronée il est facile de concevoir des idées erronées ... et plus compliqué, puisque je n'ai toujours pas répondu à la question : qu'est ce qui met les électrons en mouvement.





Je crains que pour répondre à cette question il faille faire de la MQ, notamment définir les notions de champs en MQ et se mettre à faire de l'électrodynamique quantique, en croisant les doigts il ne sera pas nécessaire de partir en chromodynamique quantique mais je crains que ci au final.

Histoire de pas compliquer les électrons sont en mouvement (on le sait c'est un fait) et ils sont mis en mouvement car ils sont soumis à un champs, ensuite la nature de se champs peut être lié aux fameuses "forces fondamentales" :
force nucléaire faible : interaction entre les leptons (mais j'ai un doute que viendrait faire la radioactivité dans tous ça ???)
force électromagnétique (ben oui une charge +, une charge - ça en fait des choses)
On exclu la force nucléaire forte et la force gravitationnelle quand on parle d'électron.
Par contre vu qu'on parle de "force nucléaire faible" et de "force électromagnétique" il faudra tenir compte des interactions électrofaible.

Bref mouvement des électrons car interactions entre les électrons et des champs liés aux "forces fondamentales" ... Et là où ta question prend toute sa saveur c'est que pour expliquer ces interactions il faut faire intervenir les bosons ... ! On arrive dans les retranchements de la physiques théoriques et on se rend compte que cette question, que tu te posais, n'est pas si innocente.



En tout cas il faut immédiatement dresser une barrière épistémologique ... point de dieux, Dieu dans tout cela.

PS : oui je me lève et j'ai pas fais de ce genre de chose depuis quelques années alors il y a surement des incohérences dans tous ça, la première est de parler de "forces fondamentales" au sujet des champs quantiques ... allez soyons in, parlons donc "interaction fondamentale" à la place

Un aperçu de tout ça sur futura-science ici ... la hard science c'est bon.

keeki-jeeki

Eh bien,en fait, le problème du mouvement perpétuel est tout autre ...

Imagine que tu lances un caillou dans l'espace. Il va se déplacer en ligne droite, à vitesse constante, puisque rien ne le ralentit.

Lorsqu'on lance un satellite en orbite, on ne prévoit d'énergie que pour l'amener en orbite, ensuite, il n'est plus alimenté ( pour son mouvement en tout cas ).

Quand on parle du"mouvement perpétuel", en fait, on parle d'un moteur (=qui fournit du travail à l'extérieur) qui n'aurait besoin de recevoir d'énergie d'aucune sorte et qui pourrait fonctionner un temps infini en fournissant le même travail, ce qui d'après les lois de la thermodynamique, est impossible.

Ici, ton électron ne fournit d'énergie à personne, il peut donc continuer à bouger pépère.

abtibol

J'avais raison quand j'ai dit que vous êtes gentils, c'est cool d'avoir pris le temps de faire des pires réponses de ouf malades.

J'ai lu attentivement, mais ça reste très nébuleux pour moi. Déjà, une chose que je savais que je ne parviens pas à me représenter : une particule qui n'a pas de masse (comme les photons, apparemment). Je dis ça car Arcanum en parle à propos de l'électron. Comment c'est possible cette merde ? Comme quelque chose peut n'avoir aucune masse ? Qu'on me dise que le vide 'interstellaire" n'ai pas de masse, passe encore. Mais une particule capable d'interagir ! Je sais que c'est une "onde électromagnétique". On peut mettre tous les mots derrière ça, je comprends pas (comme tout le monde, j'imagine).

Est-ce une limite théorique qui est appelée à changer, ou pense-t-on réellement que ce soit envisageable ?

Sinon, l'exemple du caillou de Keeki-Jeeki me parait significatif. Malgré tout, j'arrive à le concevoir en sachant que ce mobile est chargée d'une sorte "d'énergie" initiale (au moment où on le lance). Alors on pourrait dire que le Big-Bang a donné à l'ensemble de la matière une énergie initiale qui permet aux électron de graviter éternellement du fait de l'absence de "force de frottement", ou de contrainte physique quelconque qui le ralentirait dans l'espace ?

Toujours est-il que, pour le dire simplement avec mes mots : l'électron n'est pas une particule inerte. C'est pas un vieux grain de matière qui bouge pas, on est d'accord. Donc il bouge. Et il n'a besoin de rien pour bouger. C'est ça qui est fascinant, sa mère ! Du coup, je comprends que e=mc². Ben oui, la matière peut se convertir en énergie, si elle est constituée d'éléments qui sont en agitation constante et éternelle sans énergie. En fait, l'énergie, c'est la matière, et inversement, non ?

Pour Dieu c'est une métaphore, bien entendu. Je parle ici de "Dieu" en tant qu'expression d'une puissance éternelle, crée et entretenue ex nihilo, qui habite chaque particule.

Et pour moi, utiliser le mouvement des astres comme modèle d'explication des mécanismes internes à la matière n'a aucun sens : les astres sont constitués de matière. En faisant ça, on "remonte" dans notre niveau d'interprétation. Le principe du rasoir d'Ockham nous met en garde contre ce genre d'explications, si je dis pas de conneries (bon c'est apparemment le cas en l'occurrence). Je crois que c'est une confusion entre cause et conséquence.


PS : je pense pas que ce soit possible, mais j'ai déjà vu des forums qui scindent un topic pour en créer un autre. Ce serait juste histoire de pas voir ces explications partir à la poubelle à la V80, vu qu'elle sont assez claires malgré le fait que je crois toujours pas avoir bien pigé.

théris

Juste comme ça : tu t'étonnes du fait qu'une particule puisse ne pas avoir de masse, mais personne ne sait vraiment ce qu'est la masse : la seule hypothèse connue serait qu'il s'agisse justement d'une particule qui la donne, le boson de Higgs (particule non officiellement découverte mais supposée).

[ Dernière modification par arcarum le 27 déc 2008 à 17h18 ]

Abitbol, pour ton histoire d'absence de masse, oui je trouve ça difficile à conceptualiser. En terme de champs électriques et magnétiques, on s'aperçoit qu'il véhiculent de l'énergie, de la quantité de mouvement (ie qu'il peut y avoir choc cf voile solaire ou queue des comètes) et tout et tout. D'où des choses assez dingue comme l'effet Casimir. Et les histoires d'E=mc².
En tout cas moi, le concept de champ électromagnétique me laisse toujours un peu rêveur.

en fait abitbol, il y a plusieurs questions et donc plusieurs réponses à ta questions.
Il faut tout d'abord comprendre que la physique n'est pas une science qui par une simple équation est capable d'expliquer autant infiniment grand que infiniment petit. On peut dire qu'à chaque niveau une certaine physique s'applique.
pour l'infiniment grand c'est la gravité qui s'applique => l'attraction, la pomme, etc...
pour le niveau moléculaire ou atomique, c'est l'électromagnétisme (si je ne me plante pas)
pour le niveau sub-atomique les physique, c'est la physique quantique (interaction fortes, interractions faibles, spin).

Actuellement, bien que nombreux aient essayé, il n'existe pas d'uniformisation, c'est à dire de règle qui dit que puise dire que c'est comme ça au niveau des particules, et que que cela sera comme ça au niveau des animaux ou des super-amas galactiques.

Comment une chose peut avoir une masse. Et bien tout dépend ce que tu entends par chose. L'intelligence est elle une chose ? oui, non ? Est-ce le cerveau qui est l'intelligence ? oui, non ?
Disons que c'est un concept. Et bien, le photon c'est pareil c'est un concept, c'est un concept développé par Einstein et a permis de grande découverte. Or ce concept a démontré qu'il était chargé d'une énergie, il existe donc.

Pourquoi n'a-t-il pas de masse ?
Pour comprendre pourquoi il n'a pas de masse, il faut revenir à la genèse du photon. Pour générer un photon (de façon simpliste), il faut qu'un élément se sépare en deux. Pour qu'il se sépare en deux il faut que l'énergie qui les liait (le fait qu'il partage des électrons, des neutrons, ou protons communs) se séparent et pour cela l'énergie doit être libérée (c'est une explosion). Or quant tu sépare par 2 atomes (AB) pour en faire 2 éléments séparés et que lors de leur séparation se produit un flash de lumière, tu penses que 3 éléments ont été créés, avec 3 masses différentes, le composant A, le composant B et le composant du flash de lumière. Or si tu additionnes la masse de A, la masse de B, tu te rends compte qu'elle est égale à la masse de AB. la logique veut donc que le composant flash de lumière n'a aucune masse.
En fait dans ton cas ce n'est qu'une énergie qui se dissipe, plus ou moins violemment
Alors bien sûr dans ce cas se produit un flash de lumière, mais c'est la base des émissions radio, des émissions électro-magnétique, des émissions radioactives, etc...

Le principe est toujours le même 2 éléments se séparent et libère une énergie qui sous une certaine fréquence nous apparait comme de la lumière et pour nous lumière = photon

Concernant le cailloux et le mouvement perpétuel.
Encore une fois le vide est un concept. L'espace entre 2 atome, c'est du vide ! La seule différence est que dans l'espace il existe des zone où la matière est plus présente que dans d'autres endroit de l'espace. Le vide absolu n'existe pas vraiment, on peut considéré qu'il y traine toujours de la matière mais en quantité bien moindre que la quantité de matière qui sépare mon doigt du clavier.

Le cailloux de keeki jeeki est effectivement accéléré au début de vol, mais une fois qu'il est dans l'espace, il ne subit plus de frottement par l'atmosphère et une fois qu'il a dépassée une certaine distance de la terre, il continue de poursuite son voyage à la vitesse qu'il avait en entrant dans la zone où l'effet de l'attraction terrestre à cessé.
Pour expliquer mon propos, si tu laisse tomber une plume sur terre elle mettra du temps à arriver au sol (vent, frottement, etc...) alors que la lune elle tombera à la même vitesse qu'un caillou. En effet il n'y pas (moins pour les puristes) de force contraire qui dit à la plume de ralentir. Elle tombe. Dans l'espace, c'est pareil, si lances un objet, l'énergie que tu vas engendrer fera que ton objet s'éloignera de toi, mais tu t'éloigneras également de ton point de lancer (principe de l'action réaction). L'énergie libéré se fait dans tous les sens du mouvement.

Concernant le bigbang.
L'erreur souvent commise par les gens est de conceptualiser le bigbang comme un regroupement massif de matière formant ainsi un truc superchaud et informe et dont la masse est tellement importante qu'elle finit par éclater. La matière étant alors des agrégat d'atomes ou pierre.
En fait, même si cette image est juste, ce n'est pas de la matière qui est fusionné, simplement des particules. A ce moment de temps et de l'espace, l'hydrogène, l'oxygène etc... n'existaient pas. Tous les composant de la matière que nous connaissons et qui se trouvent dans la table des éléments ont été créés par les étoiles, au mieux on peut dire que le bigbang n'a généré que les protons, les neutrons et les électrons. Le bigbang n'est plus alors qu'un évènement qui n'a fait que généré la "soupe primordiale" de l'univers, c'est cette soupe primordiale qui a évolué pour former des étoiles, des gazs, un peu à l'image de ce qui s'est passé dans les océans de la terre il y a 4.5 Milliards d'années.

Pour le mouvement des électrons
As tu jamais essayé de prendre un aimant + et un autre aimant + et as-tu jamais tenté de bouger l'aiment B en rapprochant l'aiment A ? Si c'est le cas, tu peux imaginer que c'est exactement la même chose pour les déplacements des électrons. Même s'il étaient muent par une énergie quelconque au début, il ont également par leur mouvement générés des mouvements (actions / réaction), ce qui a généré des conséquence, etc... un peu le principe de l'effet papillon

[ Dernière modification par arcarum le 27 déc 2008 à 18h09 ]

Pour revenir sur le concept du photon... La lumière est transmise par les photons, et la lumière est un moyen de transmettre/ d'évacuer de l'énergie.

E = m c²
Energie = masse x (vitesse de la lumière, soit un peu moins de 300 000 km/s)²

Le photon est à la fois une particule et une onde. La particule est de masse nulle lorsqu'elle ne bouge.
Sauf que dès l'instant où il "devient/porte" la lumière, il se met en mouvement et a une énergie qui lui est propre. S'il a une énergie, il a une masse.

Quand mon prof de physique a tenté de m'expliquer ça, je suis rentré en mutisme total pendant le reste du cours... Au moins, la bio, c'est concret.

Le 27/12/2008, ff26 avait écrit ...

Pour revenir sur le concept du photon... La lumière est transmise par les photons, et la lumière est un moyen de transmettre/ d'évacuer de l'énergie.

E = m c²
Energie = masse x (vitesse de la lumière, soit un peu moins de 300 000 km/s)²

Le photon est à la fois une particule et une onde. La particule est de masse nulle lorsqu'elle ne bouge.
Sauf que dès l'instant où il "devient/porte" la lumière, il se met en mouvement et a une énergie qui lui est propre. S'il a une énergie, il a une masse.

Je prendrai cette explication avec des pincettes. Le photon n'a pas de masse. En plus, le concept de bouger dépend du référentiel, alors que la masse n'en dépend pas. Et une masse correspond à une énergie. C'est pas masse=énergie. Bref ça m'a l'air un poil embrouillé. (enfin moi je dis ça à mon petit niveau, je suis très loin d'être un spécialiste de tout ça).
Après c'est sûr que l'idée de modèle permet d'éclairer le problème.

ha² intervention inutile:

il me semble qu'il y'a peu, un freelancer a fait trembler la communauté scientifique en proposant un modèle mathématique basé sur un modèle conceptualisation de suites

j'essaye de retrouver le ciel et espace et je complète dès que possible :p

Après l'homme le plus classe de l'univers, Abitbol est maintenant rien de moins que la physique quantique °°
Ou s'arrêtera-t-il?

Le 27/12/2008, f4k3 avait écrit ...

une conséquence de E=mc² n'est elle pas que tout corps s'approchant de la vitesse de la lumière voit sa masse augmenter indéfiniement?

E = mc², c'est uniquement valable pour une particule qui est immobile ...

Sinon c'est E*sqrt(1-v²/c²)=mc²

Et le photon n'a jamais de masse ( pour ceux qui ont fait de l'éléctro ,cf les équations des Maxwell concernant les champs E/B ), mais il peut fournir de l'énergie en "rebondissant" sur une surface, comme s'il en avait une.

Du coup, je comprends que e=mc². Ben oui, la matière peut se convertir en énergie, si elle est constituée d'éléments qui sont en agitation constante et éternelle sans énergie. En fait, l'énergie, c'est la matière, et inversement, non ?

Ca n'a pas grand chose à voir en fait ... la fameuse formule n'a d'interet que ce qui peut atteindre une vitesse proche de c ( ce qui n'est pas du tout le cas d'une masse d'électrons ! )

ce qui est très drôle, c'est tous les mecs qui racontent des trucs qui n'ont rien à voir juste pour ramener leur science.

Après je dis ça, je dis rien.

Le 28/12/2008, Gil-Galad avait écrit ...

ce qui est très drôle, c'est tous les mecs qui racontent des trucs qui n'ont rien à voir juste pour ramener leur science.

Après je dis ça, je dis rien.

Ce qui est drôle, c'est que tu te la ramène juste pour dire que t'y connait rien et que ça te fais chier. Après je dis ça, je dis tout.

Merci de faire vivre ce topic. Je contribuerais à cet effort dès demain.

Abitbol, qui n'y connais rien mais trouve que toute science est bonne à prendre, malgré son caractère potentiellement merdique.

Ce post est HS, inutile de le rappeler. Le TQSAR vit aussi par ses faiblesses. Et ça c'est cool !