Physique Quantique/
Quantum Physics

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La quantification

Maintenant que vous avez réussi votre Physique quantique 101 (Vous avez manqué cette page? Pas de problème, consultez Physique quantique 101 avant de commencer pour vous aider!), vous êtes prêts à passer à une prochaine étape. Vous comprendrez les pages suivantes, et ce, peu importe l'ordre dans lequel vous les lisez, pourvu que vous ayiez commencé par Physiqe quantique 101. Bonne lecture! 

Table des matières:


Introduction


Qu'est-ce que la quantification?


Implications dans le monde quantique. 

La quantification est un concept qui est intimement lié à plusieurs autres concepts en physique quantique, mais aussi à des concepts de notre vie de tous les jours. 

Qu'est-ce que la quantification?


   La quantification est un terme qui est utilisé pour désigner un phénomène qui se produit seulement au niveau quantique. En fait, on dit que selon le principe de la quantification, rien n'est continu dans le très petit: ni la matière, ni la force, ni même les autres caractéristiques de la matière (spin, etc). Ceux-ci sont donc faits de petits paquets que l'on appelle des quantas. Ces unités discrètes sont à la base de tout notre univers. Max Plank a été l'un des premiers à travailler à ce sujet, et c'est à ce moment qu'il a découvert ce que nous appelons aujourd'hui la constante de Plank (voir Vocabulaire). Cette dernière est égale à la "grandeur" d'un quanta. Prenons par exemple la lumière. Dans la vie, nous voyons la lumière comme étant continue (voir image, droite). On ne la perçoit pas comme des petits paquets ou des petites gouttes, comme la pluie, mais plutôt comme un ruban uniforme qui ne s'arrête jamais. Par contre, au niveau quantique, ce n'est pas comme ça. En fait, nous savons que la lumière est faite de photons et qu'ils se comportent en ondes ou en particules (voir la dualité onde-particulaire), ils sont toujours discrets, c'est-à-dire, quantifiés. Ces quantas de lumière, ou photons, vienent donc en "paquets" de constante de Plank. 

  Les photons sont émis lorsque certains types d'atomes deviennent excités. Dans un atome, les électrons respectent le principe d'exclusion de Pauli (voir Vocabulaire). Lorsqu'un atome est excité, ses électrons sautent à des niveaux d'énergie supérieurs. La différence de la "hauteur" entre les paliers est directement liée à la constance de Plank. Lorsque l'atome n'est plus excité, les atomes descendent à des niveaux énergétiques plus bas libérant l'énergie qu'ils "perdent" est libérée sous fome de photons ayant chacun une énergie égale à la constante de Plank, donc, d'un quanta. Les physiciens ont réussi à extrapoler la quantification pour l'appliquer au reste du monde quantique. 

Implications dans le monde quantique


Seul, le concept de la quantification est peu important ou influent d'un point de vue concret. Par contre, d'un point de vue mathématique et théorique, cette découverte a eu des répercitons incroyables. Ce qu'il est important de comprendre est que la découverte de la quantification a tout à fait changé notre conception de montre monde. Elle a aussi expliqué plusieurs concepts que nous ne comprenions pas encore (par exemple, la radiation des corps noirs). 


   Une application très intéressante de la quantification est une théorie du professeur Monsieur Leonard Susskind, de l'Université de Stanford. Il appelle sa théorie "Le monde en tant qu'hollogramme". C'est assez complexe et c'est une idée très contre-intuituve, mais c'est très intéressant. Plusieurs articles et livres ont été publiés à ce sujet. De plus, plusieurs conférences données par Monsieur Susskind lui-même sont disponibles sur YouTube si vous voulez en apprendre plus!