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Quantique

 

 

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Comparaison

Max Planck (1858-1947)

 

Sommaire de cette page

>>> Approche: Planck et la théorie quantique

>>> Constante de Planck

>>> Unités de Planck

>>> Particule de Planck

>>> Ère de Planck

>>> Temps de Planck

>>> Longueur de Planck

>>> Anglais

>>> Max Planck

 

 

 

 

 

DIMENSIONS de PLANCK

UNITÉS de PLANCK

 

Les dimensions de Planck sont les grandeurs les plus petites concevables de l'Univers.

 

Exemple: la longueur de Planck: 1,62 10-35 mètre.

Voir Figure complète

 

Le système d'unités de Planck est défini (1899) à partir des constantes universelles de l'Univers.

 

 

 

Approche: Planck selon la théorie quantique

*    Il n'est pas possible de faire une mesure de temps inférieure au chronon (temps de Planck). En dessous, les événements sont considérés comme simultanés.

English

*   Planck time

*   Quantum mechanics

*   Shortest measurable period of time

*    Il n'est pas possible de faire une mesure de longueur plus petite que la longueur de Planck. En dessous, toute mesure est sans signification. Pour des valeurs inférieures, l'espace devient une mousse quantique.

*   Planck length

*   Quantum mechanics

*   Smallest measurable length

*    D'une petitesse extrême, la constante de Planck représente la plus petite quantité d'énergie existant dans le monde physique. La plus petite action mécanique concevable.

*   Planck constant

*   Quantum mechanics

 

 

CONSTANTE de Planck

 

*    Constante de Planck:                         h = 6,626 069 57 10-34 joule.seconde

*    Constante de Planck réduite:   = 1,0545771628  10-34 joule.seconde

 

*    Cette constante est utilisée pour donner la taille des quanta.

*    C'est le coefficient de proportionnalité entre l'énergie du photon et sa fréquence.

  

*    C'est aussi une mesure de l'unité de moment angulaire des particules.

*    La rotation de la Terre correspond à 1068 unités de Planck.

Voir Principe d'incertitude d'Heisenberg

 

 

*    D'une petitesse extrême, cette valeur représente la plus petite quantité d'énergie existant dans le monde physique. La plus petite action mécanique concevable.

 

*    Max Planck, physicien allemand (1858-1947), prix Nobel en 1918, proposa l'idée suivante en 1900:

 

Les radiations électromagnétiques sont émises ou absorbées

par paquets, les quanta.

 

Pour une radiation de fréquence, le quantum d'énergie est:   E = h .

 

*    En 1905, Einstein émit l'idée que la lumière aussi est composée de quanta, les photons. En réalité, les expériences prouvent que la lumière est à la fois de nature ondulatoire et corpusculaire.

*      L'effet photoélectrique (Philipp Lenard: 1902) établit clairement la nature corpusculaire de la lumière.

*      Les expériences sur les interférences de Young en montrent, sans conteste, la nature ondulatoire.

*    La formule en rend compte: E est le quantum d'énergie et  la fréquence de l'onde.

 

Rappel: En mécanique classique, l'énergie cinétique est liée à la vitesse de la particule:
K = 1/2 m .

 

Voir DicoNombre  Constante de Planck - dico

 

UNITÉS de Planck ou unités naturelles

 

*    Système d'unités plus commode d'emploi en physique de l'Univers, défini à partir de constantes universelles:

*      la constante de Planck réduite (),

*      la vitesse de la lumière (c), et

*      la constante gravitationnelle (G).

 

Valeurs des constantes

 

 

Dimensions de Planck

 

 

*    Dans ce système d'unité les constantes sont égales à 1.

  = c = G = k = 1

*    La relation d'Einstein E = mc² devient simplement E  = m.

 

 

 

PARTICULE de Planck

 

*    Particule subatomique hypothétique définie comme un minuscule trou noir, le plus petit trou noir compatible avec la physique quantique.

*    Son rayon de Schwarzschild et sa longueur d'onde de Compton sont égaux à longueur de Planck (rayon du proton x 10-20).

*    Sa masse est la masse de Planck (masse du proton x 1019).

*    Sa durée est éphémère: 10-43 seconde.

 

ÈRE de Planck

 

*    L'ère de Planck est cette période inconnue des premiers instants du bigbang
de 0 à 10-44 seconde.

 

*    L'univers, très petit et très dense, ressemblait à une "mousse quantique" (faute de mieux le qualifier). Durant cette ère, les quatre forces fondamentales sont unifiées en une unique force. La notion d'espace-temps y est difficile à définir. La relativité générale comme la mécanique quantique ne s'appliquent plus.

*    L'instant zéro est une singularité où la température comme la densité seraient infinies. Stephen Hawking et  James Hartle résolvent cette singularité en considérant que la notion de temps disparaît durant l'ère de Planck.

 

Voir Premiers temps de l'Univers

 

 

TEMPS de Planck

 

*    Temps de Planck ou chronon:  5,391 10-44 seconde

Aucune mesure de temps ne peut aboutir à un résultat inférieur à cette valeur selon la théorie quantique.

 

*    Le temps de Planck est la durée de parcours de la longueur de Planck par un photon dans le vide.

 

Suite en Comparaisons

Voir DicoNombre Temps de Planck

 

 

LONGUEUR de Planck

 

*    Longueur de Planck: 1,616 252 10-35 m

 

*    C'est le trajet parcouru par la lumière en un peu plus de10-33 seconde.

*    C'est le rayon de la sphère de causalité pendant l'ère de Planck.

*    C'est le diamètre minimal d'une corde dans la théorie des cordes

*    Rayon du trou noir de Compton.

*    L'entropie (S) du trou noir est liée à cette longueur (lp) par la relation:  
avec A l'aire du trou noir et kB la constante de Boltzmann.

Suite en Comparaisons

Voir DicoNombre Longueur de Planck

 

 

English corner

 

*    When it comes to dealing with the small, Planck Time is the measurement of choice. Named after German physicist Max Planck, the founder of quantum theory, a unit of Planck time is the time it takes for light to travel, in a vacuum, a single unit of Planck length. Taken together, they are part of the larger system of natural units known as Planck units.                                    

*    Planck units are physical units of measurement defined exclusively in terms of five universal physical constants. These are:

*      the Gravitational constant (G),

*      the Reduced Planck constant (h),

*      the speed of light in a vacuum (c),

*      the Coulomb constant, and (kc), and

*      the Boltzmann’s constant (k).

 

 

 

Max Planck (Kiel 1858 - Göttingen 1947)

 

*      Physicien allemand.

*      Pour résoudre le problème du corps noir, insoluble dans le cadre de la mécanique classique, il émit l'hypothèse selon laquelle les échanges d'énergie s'effectuent de façon discontinue, créant ainsi la théorie quantique.

*      Prix Nobel 1918.

 

Extrait de son autobiographie

J'essayai donc immédiatement de rattacher d'une manière quelconque le quantum élémentaire d'action h au cadre de la théorie classique. Mais la constante se révélait encombrante et récalcitrante à chacun de mes essais. Tant qu'on pouvait la regarder comme infiniment petite, c'est-à-dire lorsqu'on avait affaire à de hautes énergies et de longs intervalles de temps, tout demeurait dans la plus belle ordonnance. Mais, dans le cas général, les difficultés surgissaient d'un point ou d'un autre, difficultés qui devenaient de plus en plus notables à mesure que l'on considérait de plus hautes fréquences. (…)

Mes vaines tentatives pour ajuster le quantum élémentaire d'action d'une manière ou d'une autre au cadre de la physique classique se poursuivirent pendant un certain nombre d'années et elles me coûtèrent beaucoup d'efforts. (…)

Je savais désormais en toute circonstance que le quantum élémentaire d'action jouait dans la physique un rôle beaucoup plus important que je n'étais
porté à le pressentir au début, et cette acquisition me fit clairement sentir la nécessité d'introduire des méthodes radicalement neuves de calcul et de raisonnement dans le traitement des problèmes atomiques.

 

 

 

Suite

*    Satellite Planck

Voir

*    Atomes dans l'univers

*    Atomes lourds

*    Constantes

*    Grains de Planck dans l'univers

*    Limites absolues de la physique

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Livre

*      Autobiographie scientifique – Max Planck - Flammarion – Champs - 1960

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http://villemin.gerard.free.fr/Scienmod/Planck.htm