Telecharger Mécanique quantique Une introduction philosophique Gratuit
 |
Michel Bitbol - Mécanique quantique: Une introduction philosophique
2008 | ISBN: 2081214865 | Francais | 483 pages | PDF | 103 MB
Il y a un paradoxe de la mécanique quantique : voilà une théorie considérable de la physique contemporaine dont on est bien en peine de dire sur quoi elle porte et ce qu'elle signifie, car cela même ne va pas de soi. Le but de ce livre est de tenter d'élucider ce paradoxe. Pour cela, il convient de refaire table rase. Dans un premier temps, l'auteur entend n'appuyer sa construction que sur les certitudes tacites et les normes qui conditionnent la vie, la communication, et le travail au laboratoire. Cette façon de reconduire l'œuvre théorique aux gestes élémentaires du chercheur doit cependant éviter de n'aboutir qu'à un " empirisme dénué de sens " (Einstein). L'ouvrage apporte deux sortes de réponses à une telle critique. D'une part, on s'aperçoit que la forme de la théorie, loin d'être conditionnée par la seule nécessité de " sauver les phénomènes ", reflète de manière contraignante les conditions de possibilités d'un certain mode très général d'anticipation et d'objectivation des résultats expérimentaux. La " quantification " et les effets ondulatoires apparaissent pouvoir découler de ces conditions. D'autre part, si la référence, l'acte de visée vers un au-delà des manipulations instrumentales, ont été bloqués d'abord, ce n'était que pour mieux dégager les critères du choix qui peut être effectué ensuite entre plusieurs représentations de l'objet supposé de la physique quantique.
Ce COURS est une introduction à la modélisation mathématique et à l'analyse numérique pour la chimie moléculaire quantique, un champ peu connu des mathématiciens et pourtant riche en sujets d'investigation. Le point de vue choisi est celui du mathématicien appliqué. Le cours est construit de manière auto-consistante. Seules des notions de base en analyse fonctionnelle sont requises pour l'aborder. Les outils mathématiques plus élaborés sont introduits progressivement et les connaissances nécessaires en physique et en théorie spectrale sont regroupées dans des annexes. On présente d'abord les modèles les plus utilisés en pratique. Puis, on analyse ces modèles d'un point de vue mathématique (questions d'existence de solutions, d'unicité, ...). On introduit ensuite les différentes stratégies numériques employées pour la résolution pratique, et on fournit, quand ceci est possible, des éléments d'analyse numérique de ces méthodes. Les liens existants entre les modèles de la chimie moléculaire et des sujets connexes sont aussi explorés : modélisation de la phase liquide, physique de l'état cristallin, biologie, simulation des matériaux, ... Le cours peut aussi intéresser le chimiste ou le physicien curieux de comprendre les techniques mathématiques dont relèvent les modèles qu'il utilise, et de découvrir comment de telles techniques peuvent améliorer significativement l'efficacité et la qualité des simulations numériques.
Jean Zinn-Justin - Intégrale de chemin en mécanique quantique: Introduction
2003 | ISBN: 2868836607 | Français | 296 pages | PDF | 10.8 MB
Le but principal de cet ouvrage est de familiariser le lecteur avec un outil, l'intégrale de chemin, qui offre un point de vue alternatif sur la mécanique quantique, mais surtout qui, sous une forme généralisée, est devenu essentiel à une compréhension profonde de la théorie quantique des champs et de ses applications, qui vont de la physique des interactions fondamentales, à la mécanique statistique des transitions de phase, ou aux propriétés des gaz quantiques. L'intégrale de chemin est un outil puissant pour l'étude de la quantique mécanique, car elle met en correspondance de façon très explicite les mécaniques classique et quantique. Ainsi l'intégrale de chemin permet-elle une compréhension intuitive et un calcul simple des effets semi-classiques tant du point de vue de la diffusion que des propriétés spectrales ou de l'effet tunnel. La formulation de la mécanique quantique basée sur l'intégrale de chemin, si elle peut paraître plus compliquée du point de vue mathématique, puisqu'elle se substitue à un formalisme d'équations aux dérivées partielles, est bien adaptée à l'étude de systèmes à un nombre grand de degrés de liberté où un formalisme de type équation de Schrödinger est beaucoup moins utile. Beaucoup des sujets et méthodes de calcul présentés dans cet ouvrage ont donc été choisis parce qu'ils avaient une généralisation simple à la théorie quantique des champs ou à la mécanique statistique, même s'ils ne sont étudiés que dans le cadre de la mécanique quantique à un petit nombre de particules.
Claude Aslangul - Mécanique quantique: Tome 2, Développements et applications à basse énergie
2008 | ISBN: 2804158810 | Français | 921 pages | PDF | 50 MB
Ce deuxième tome s'adresse aux étudiants de Master. Dans le même état d'esprit que le premier tome, on y développe le formalisme dans des situations plus complexes, s'appuyant sur des considérations physiques et expliquant les concepts dans un langage aussi intuitif et accessible que possible. L'arsenal de mathématiques appliquées nécessaire à la maîtrise du sujet est développé au fur et à mesure, belle occasion d'introduire quelques outils indispensables au physicien, quelle que soit sa spécialité.
La première partie s'appuie notamment sur la notion de symétrie. La théorie du moment cinétique et le champ central sont exposés. L'introduction du spin est faite sur des bases physiques, conduisant à l'équation de Dirac et à sa discussion. Les postulats quantiques sont ensuite revisités à la lumière d'expériences récentes, permettant de revenir sur les étrangetés quantiques (intrication), la décohérence et des applications surprenantes (cryptographie). Après l'exposé des principes des méthodes perturbatives et variationnelles, les bases de la quantification du rayonnement sont expliquées. Cette partie se termine par une introduction à la théorie des collisions.
Claude Aslangul - Mécanique quantique: Tome 1, Fondements et premières applications
2007 | ISBN: 2804155099 | Français | 654 pages | PDF | 170 MB
L'auteur prend un soin extrême à situer la mécanique quantique dans son développement historique, pour ne pas placer le lecteur face à l'énoncé de postulats arbitraires qui pourraient le rebuter. L'ensemble est très rigoureux, clairement exposé, et les notions sont abondamment discutées au fur et à mesure de leur introduction. Ce premier tome, correspondant à un enseignement de 3e année, est divisé en deux parties. La première partie analyse les expériences cruciales de la physique microscopique qui, à l'orée du XXe siècle, ont imposé une révision radicale des concepts pour la compréhension des phénomènes à l'échelle atomique. Cette partie revient sur des notions fondamentales de mécanique, de statistique et d'électromagnétisme, et donne l'occasion de raisonner physiquement et de manipuler des ordres de grandeurs. Elle fournit enfin le prétexte idéal à une introduction élémentaire de la mécanique analytique, souvent absente des cursus. Cette partie se termine par une présentation comparée des deux premières versions de la mécanique quantique : la mécanique des matrices de Heisenberg et la mécanique ondulatoire de Schrödinger. La deuxième partie commence par une synthèse des idées rassemblées antérieure-ment, autorisant l'énoncé des postulats sur la base du sens physique, et la mise en place intuitive et pragmatique du formalisme mathématique nécessaire. Par la suite, l'accent est mis sur le lien indissoluble entre le contenu physique de la théorie et sa conséquence la plus spectaculaire : la quantification de certaines grandeurs physiques. Les problèmes les plus simples (potentiels constants par morceaux) sont ensuite traités en détail, révélant les comportements étranges prévus par la théorie quantique, et mettant en évidence l'extrême singularité de la limite classique. Ce tome s'achève par le traitement de l'oscillateur harmonique, allant jusqu'à l'introduction des opérateurs de création et d'annihilation et la définition des états cohérents. Cet ouvrage est issu d'une expérience d'enseignement pendant plusieurs années en Licence et Maîtrise de Physique de l'Université Pierre et Marie Curie (Paris 6) et à l'École Normale Supérieure (Ulm).
Victor M. Galitsky - La mécanique quantique, problèmes résolus - Tome 1
2002 | ISBN: 2868835856 | Français | 320 pages | PDF | 12.5 MB
La Mécanique quantique est la version française améliorée des célèbres ouvrages russes de problèmes corrigés qui constituent une référence pour les physiciens du monde entier. Les deux tomes couvrent la mécanique quantique par le biais de problèmes (800) de difficulté progressive, avec des corrigés très développés et des compléments de base en annexe. Une place importante est réservée aux méthodes de calculs (perturbations, approximation quasi-classique, méthode variationnelle). Les applications peuvent être trouvées aussi bien en physique atomique, physique nucléaire et des particules que dans les systèmes à N corps.
Le premier tome traite des thèmes suivants : opérateurs, mouvement unidimensionnel, moment d'impulsion, mouvement dans un champ central, spin, mouvement dans un champ magnétique, variation d'état en fonction du temps, perturbations.
Cet ouvrage est destiné aux étudiants des seconds cycles scientifiques, aux universitaires et chercheurs concernés par la mécanique quantique.
Qu'est-ce que la mécanique quantique ?
- Pourquoi une théorie physique comme la mécanique quantique a-t-elle besoin d'être interprétée?
- Quelles sont les différentes images du monde quantique qui ont été proposées ?
- Pourquoi n'y a-t-il pas de consensus sur ce qu'est la bonne interprétation quantique?
- Qu'est-ce que le théorème de Bell, et qu'interdit-ilexactement ?
En mécanique classique, les trajectoires issues de lois déterministes mais possédant une forte sensibilité aux conditions initiales semblent imprévisibles : Frédéric Faure présente ainsi le chaos déterministe, déjà observé par Henri Poincaré à la fin du XIXe siècle. Mélange et ergodicité en sont deux propriétés essentielles.
Le formalisme de la mécanique quantique découvert au début du XXe siècle décrit la matière par des ondes qui évoluent selon l'équation de Schrödinger, et les paquets d'ondes sont assimilables à des particules. Cette nouvelle description de la physique apparaît à première vue comme une rupture. Mais Clotilde Fermanian Kammerer explicite le passage de la mécanique classique à la mécanique quantique avec les formules de quantification et l'utilisation du calcul symbolique pour les opérateurs, aboutissant à une correspondance entre les évolutions dynamiques des ondes et des particules.
Le chaos quantique concerne la dynamique des ondes quantiques dans un système dont les particules suivent une dynamique classique chaotique. Nalini Anantharaman interprète ce chaos quantique comme une délocalisation complète des fonctions d'ondes stationnaires : c'est le théorème d'ergodicité quantique, qu'elle met en relation avec des travaux qui ont valu la médaille Fields à E. Lindenstrauss en 2010.
Il y a un paradoxe de la mécanique quantique : voilà une théorie considérable de la physique contemporaine dont on est bien en peine de dire sur quoi elle porte et ce qu'elle signifie, car cela même ne va pas de soi. Le but de ce livre est de tenter d'élucider ce paradoxe.
Pour cela, il convient de refaire table rase. Dans un premier temps, l'auteur entend n'appuyer sa construction que sur les certitudes tacites et les normes qui conditionnent la vie, la communication, et le travail au laboratoire. Car, remarque Wittgenstein, lorsque je procède à une expérimentation, je ne doute pas de l'existence de l'appareillage que j'ai sous les yeux ; j'ai une masse de doutes, mais non celui-là .
Cette façon de reconduire l'oeuvre théorique aux gestes élémentaires du chercheur doit cependant éviter de n'aboutir qu'à un empirisme dénué de sens (Einstein). L'ouvrage apporte deux sortes de réponses à une telle critique. D'une part, on s'aperçoit que la forme de la théorie, loin d'être conditionnée par la seule nécessité de sauver les phénomènes , reflète de manière contraignante les conditions de possibilité d'un certain mode très général d'anticipation et d'objectivation des résultats expérimentaux. La quantification et les effets ondulatoires apparaissent pouvoir découler de ces conditions. D'autre part, si la référence, l'acte de visée vers un au-delà des manipulations instrumentales, ont été bloqués dans un premier temps, ce n'était que pour mieux dégager les critères du choix qui peut être effectué dans un deuxième temps entre plusieurs représentations de l'objet supposé de la physique quantique.
La révolution d'un seul brin de paille : Une introduction à l'agriculture sauvage
Editeur Guy Tredaniel; 2e éd. [i.e. Réimpr.] (4 juillet 2005) | French | ISBN: 2844456243 | 202 pages | PDF | 103 MB
Au cours des quarante dernières années Masanohu Fukuoka a témoigné avec indignation de la dégénérescence de la terre et de la société japonaise. Comme un seul homme, les japonais ont suivi le modèle américain de développement économique et industriel, abandonnant leur riche héritage de travail simple et proche de la terre. Mais M. Fukuoka était déterminé à ne pas abandonner l'agriculture traditionnelle. Il l'affina, au contraire, à tel point que sa méthode d'agriculture sauvage demande moins de travail et cause moins de dégâts à la nature qu'aucune autre méthode tout en maintenant les mêmes rendements à l'hectare que les paysans voisins. Dans cet ouvrage d'une profonde sensibilité et qui fait réfléchir, M. Fukuoka décrit les événements qui l'ont conduit à développer sa méthode d'agriculture sauvage et l'impact qu'elle a eu sur sa terre, lui-même, et les milliers de personnes à qui il l'a enseignée. Il décrit la méthode elle-même et pourquoi il croit qu'elle offre un modèle pratique et stable de société basée sur la simplicité et la permanence. M. Fukuoka fait preuve d'une compréhension profonde des interactions entre l'agriculture et les autres aspects de la culture. Il sent que l'agriculture sauvage a son origine dans la santé spirituelle de l'individu. Il considère que la guérison de la terre et la purification de l'esprit humain sont la même chose et propose une manière de vivre et de cultiver où ce processus puisse se réaliser. Ce livre a pour but de changer les attitudes envers la nature, l'agriculture, la nourriture, la santé physique et spirituelle.