La Mécanique quantique.

Toute équation mathématique définissant les métamorphoses d'un phénomène impose ses conditions de validité.

La ou les solutions vérifient et valident l'équation, sinon poubelle !

L'équation quantique tolère quatre solutions concomittantes.

L'équation d'Onde Ψ (psi) de Schrödinger.

Les ondes de matière furent associées aux "particules de matière" en 1923 par le physicien français Louis de Broglie. Ainsi Louis de Broglie associe une onde de matière à une particule. Le physicien allemand Erwin Schrödinger s'empare de l'étrange dualité onde-corpuscule pour modéliser ces ondes théoriques sous la forme d'une équation d'onde spécifique.

L'équation d'onde de Schrödinger fixe les contours du Domaine physique mesuré par la mathématique quantique et impose dès lors ses conditions et ses limites à la solution (mathématique) ad hoc. Cette équation détermine la manière dont les "ondes de matière" se propagent dans l'espace//temps à 4 dimensions.

Cette équation particulière associe au Taux du changement des "états physique" d'une particule de matière (une vitesse) à un faisceau de 4 directions conjointes de propagation dans l'espace//temps en fonction des états physiques de la particule de matière.

La fonction d'Onde Ψ de Schrödinger.

La fonction d'onde Ψ(x,t) vérifie, valide et solutionne l'équation de propagation des ondes de matière de Schrödinger. Elle associe le mouvement orbital d'une particule électron "libre" autour du noyau atomique fixe à un mouvement de propagation circulaire ou rectiligne d'une onde dans l'espace//temps à 4 dimensions (x,y,z,t).

Une particule électron libre (théorique) est sans interaction avec ses homologues comme l'électron en équilibre stable, en équilibre stationnaire au sein de l'atome d'Hydrogène neutre et isolé. Cet atome en équilibre stable n'irradie aucune énergie sous forme de rayonnement électromagnétique.

Les ondes de matière modélisées par la fonction d'onde Ψ associent à toutes particules de matière (les photons de lumière, les électrons chargés de l'atome...) une fréquence de rotation v (nu) à trajectoire circulaire à une onde de propagation à trajectoire rectiligne dans l'espace vide d'une longueur d'onde λ (lambda).

Oscillateur harmonique ---- rayonnement rectiligne ----> Spectre
Moment angulaire électron L -- quantité de mouvement p --> Spectre
Fréquence d'oscillations v ---- propagation onde λ ----> Spectre

Les oscillations des particules élémentaires "Sources" sont cycliques dans leur évolution. Et seul l'outil de mesure quantique peut percevoir et mesurer les oscillations incessantes et cycliques des particules microscopiques.

La propagation des "ondes de matière" dans l'espace//temps est rectiligne et se fait dans quatre directions conjointes.

L'appareil de mesure quantique.

"L'outil de mesure" quantique est composite dans sa structure et allie un objet de matière macroscopique et non-oscillant à des concepts mathématiques abstraits fort oscillants et multiples. _ Pffuuiitt papa ! c'est tout pareil pour le mètre-ruban de la couturière ou le pèse-personne ! Ils sont composites aussi.

La fonction d'onde-solution Ψ (psi) est la partie abstraite de l'Appareil de mesure quantique mesurant les objets microscopiques en oscillations permanentes. Cette fonction décrit un phénomène cyclique en évolution incessante caractérisé par une fréquence v (nu)et par une longueur d'onde de propagation λ (lambda); et ce n'est pas une danse, la lambda.

L'improbable mesure.

La difficulté de la mesure quantique réside dans ces "oscillations incessantes" d'une taille infinitésimale propres aux particules élémentaires de matière. La mesure quantique contourne la difficulté en associant un ensemble de vecteurs précisant l'état de la particule en les superposant dans l'instant de la mesure. La mesure choisira parmi un de ces éléments en superposition l'état du moment.

Chaque résultat potentiel en superposition est un vecteur d'état dans un esoace particulier, l'espace vectoriel d'Hilbert, du nom de son concepteur. Si le vecteur d'état |X> est une solution possible de la mesure concomittament avec le vecteur |Y>; alors les deux vecteurs en superposition |X> + |Y> sont des résultats potentiels.

Au final, la mesure effective décide du résultat.. unique.

Dans ce symbolisme mathématique se conjugue deux axes orthonormés X et Y; l'axe des vecteurs |X> et l'axe des vecteurs |Y>.

L'expression mathématique de la superposition des états quantiques s'écrit : a|X> + b|Y>
|X> et |Y> sont les vecteurs d'états éléments composant le Domaine des possibles de la mesure quantique.
a et b sont des quantités calculées. Ces coefficients numériques sont les probabilités, les chances d'advenir de ces deux possibles dans le réel de la mesure. a et b sont des probabilités conditionnelles affectés au vecteur |X> et |Y>.

La condition imposée par l'équation quantique de Schrödinger et définissant le cadre de la mesure est une somme de probabilités égale à 1 ou à 100%. Aussi (a²) + (b²) = (1)²

p = 1 désigne l'évènement certain.
p= 0 désigne l'évènement impossible.

Champ profond de Galaxies jeunes. Elles ne savent pas encore, elles sont trop jeunes.

L'acte de mesure "détermine" parmi l'ensemble des possibles potentiels... "l'élu" qui dans l'instant de la mesure émergera au réel de la mesure.

Aussi l'acte de mesurer ou d'observer rompt le cycle itératif de la fonction d'onde cyclique Ψ particulaire, particulière. Alors dans l'instant le charme quantique et son champ profond se rompt.

LUCY d'Enfer. Le 26 Octobre 2022. Un drôle de calibre.
Bibliographie. Guy Louis Gavet.La physique quantique. Editions Eyrolles. Sciences.
Manjit KUMAR. Le grand roman de la physique quantique.
Etienne Klein. Carlo Rovelli. Maurice Mashall. Pour la Science. Numéro 500. Edition française de Scientific American.
Hervé Zwirn.CNRS. Pour la Science. Numéro 509. Mars 2020.. Edition française de Scientific American. Quelle réalité cache la mécanique quantique.
Edith Cyr Chagnon. Patrick Lefebvre. Les Collections de Sciences & Univers. Sept 2021. N°11. La physique quantique. Diverti Editions