CHAMPS THÉORIE QUANTIQUE DES

Articles

• 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...

• CHAMPS THÉORIE DES

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 4 464 mots
  • 1 média
  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...

• CHROMODYNAMIQUE QUANTIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 6 421 mots
  • 6 médias
  ...selon qu’on applique R1 puis R2 ou R2 puis R1. Ces idées ouvrent la voie à la description moderne des interactions nucléaires dans le cadre général de la théorie quantique des champs, pour les interactions faibles et pour les interactions fortes. La chromodynamique quantique est construite sur ce principe...

• COMPTON EFFET

  • Écrit par Michel BAUBILLIER et Bernard PIRE
  • 2 555 mots
  • 4 médias
  La description théorique de l'effet Compton est fournie actuellement par la mécanique quantique relativiste appelée également théorie deschamps. L'interaction entre le photon et l'électron étant purement électromagnétique, ce problème fut rapidement résolu et la solution est fréquemment citée...

• ÉLECTRONS

  • Écrit par Jean-Eudes AUGUSTIN et Bernard PIRE
  • 6 658 mots
  • 5 médias
  ...par exemple, est déterminante pour comprendre correctement les propriétés des métaux. La liaison entre le spin et la statistique est démontrée dans la théorie quantique des champs : tous les objets de spin demi-entier (en unités de h/2π), décrits par des opérateurs qui anticommutent, suivent la statistique...

• HEISENBERG WERNER KARL (1901-1976)

  • Écrit par Léon ROSENFELD
  • 3 479 mots
  • 2 médias
  ...champ électromagnétique, et obéissant à des lois de quantification différentes. Sur ces bases, Heisenberg et Pauli, à partir de 1929, développèrent une théorie quantique relativiste des champs, englobant en toute généralité le champ électromagnétique et le champ de charges et courants en interaction...

• INTERACTIONS (physique) - Électromagnétisme

  • Écrit par Bernard DIU
  • 4 448 mots
  • 6 médias
  ...présente, archétype exemplaire, comme une théorie de jauge. Les particules matérielles y apparaissent par le truchement d'un opérateur ψ(x, y, z, t), nommé « champ quantique », qui crée ou annihile – processus rendus possibles par la théorie de la relativité – des quanta corpusculaires. L'E.D.Q. repose sur...

• INTERACTIONS (physique) - Interaction nucléaire faible

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 3 126 mots
  • 4 médias
  En 1933, Enrico Fermi (1901-1954) propose une première théorie des interactions faibles. Il met alors en œuvre lathéorie quantique des champs, c'est-à-dire qu'il utilise le formalisme proposé par Dirac pour l'électromagnétisme, selon lequel un processus est décrit par l'action d'opérateurs de...

• INTERACTIONS (physique) - Interaction nucléaire forte

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 955 mots
  • 4 médias
  En 1934, le jeune physicien japonais Hideki Yukawa propose de décrire l'interaction nucléaire forte entre les nucléons comme unchamp quantifié en nouvelles particules, les mésons. Selon sa théorie, ce champ quantique a les caractéristiques mathématiques du potentiel scalaire utilisé en électrodynamique....

• INTERACTIONS (physique) - Unification des forces

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 902 mots
  ...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...

• JAUGE THÉORIES DE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 939 mots
  ...forces électromagnétiques, qui régissent le mouvement des particules chargées placées dans un champ électrique ou magnétique, sont décrites par des champs vectoriels électriques (notés E) et magnétiques (B). Comme dans le cas de la gravitation, ces champs peuvent s’exprimer comme les variations...

• MASSE, physique

  • Écrit par Jean-Marc LÉVY-LEBLOND et Bernard PIRE
  • 4 013 mots
  ...effet, dans la physique quantique des particules et des interactions fondamentales, la notion de masse présente plusieurs aspects des plus intéressants. Rappelons tout d'abord qu'une interaction entre deux particules est comprise, dans le formalisme de la théorie quantique des champs, comme l'échange entre...

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES

  • Écrit par Maurice JACOB et Bernard PIRE
  • 8 865 mots
  • 9 médias
  ...la réaction à ce champ. L'archétype est le champ électrique, qui est créé par la présence d'une particule chargée influençant d'autres éléments chargés. Ces champs ont une forme quantique qui associe la force due à la présence d'un champ à un échange de particules qui sont les quanta du champ. Le quantum...

• PHOTONS

  • Écrit par Claude COHEN-TANNOUDJI , Jacques DUPONT-ROC , Encyclopædia Universalis et Gilbert GRYNBERG
  • 1 449 mots
  • 2 médias

  Le photon est une particule de masse nulle qui décrit les excitations élémentaires du champ électromagnétique quantifié. En théorie quantique, le champ présente, en effet, un double caractère : ondulatoire et corpusculaire. L'aspect ondulatoire se manifeste par la possibilité d'observer des interférences...

• RELATIVITÉ - Relativité générale

  • Écrit par Thibault DAMOUR et Stanley DESER
  • 11 952 mots
  • 3 médias
  .../8 π) a la dimension d'une longueur (l₀ ∼ 1,6 × 10³³ cm, correspondant à une énergie E₀ = ℏc/l₀ ∼ 1,2 × 10²⁸ eV). Mais une théorie de champ quantique faisant intervenir une constante de couplage ayant la dimension d'une longueur n'est pas renormalisable, ce qui veut dire que...

• SPIN ou MOMENT CINÉTIQUE ou ANGULAIRE INTRINSÈQUE

  • Écrit par Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
  • 5 338 mots
  • 1 média
  ...C'est Fierz, en 1939, puis Pauli, en 1940, qui ont été les premiers à établir la nécessité théorique d'une telle connexion dans le cadre de la théorie quantique relativiste des champs. La démonstration de ce qui est donc maintenant un véritable théorème a été plus tard approfondie (A. S. Wightman,...

• TROUS NOIRS

  • Écrit par Jean-Pierre LUMINET
  • 12 850 mots
  • 13 médias
  Le paradoxe de l’information lié aux trous noirs reflète notre incapacité à élaborer une théorie cohérente de la gravitation quantique qui parviendrait à unifier les lois de la relativité générale et celles de la théorie quantique des champs. Jusqu’à présent, la théorie de gravité quantique la plus...

• VELTMAN MARTINUS (1931-2021)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 018 mots
  • 1 média

  Martinus Veltman est un physicien néerlandais, prix Nobel de physique en 1999 pour ses travaux ayant permis de comprendre les interactions électrofaibles dans le cadre des théories quantiques des champs.

  Martinus Veltman, quatrième d’une famille de six enfants, naît le 27 juin 1931 à Waalwijk,...

• WEINBERG STEVEN (1933-2021)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 383 mots
  • 1 média

  Né le 3 mai 1933 à New York, dans une famille d’immigrants juifs – son père était sténographe judiciaire –, Steven Weinberg, se révèle un élève brillant. Il fait ses études au lycée scientifique du Bronx, un établissement public très compétitif fondé en 1938 dans le quartier du même nom, à New York,...

• WILSON KENNETH GEDDES (1936-2013)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 358 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...

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