Discuter:Théorie de l'onde pilote

Pilote ?

Il me semblait que l'onde associée à la particule et l'onde pilote sont deux thèmes distincts développés successivement par De Broglie : l'existence d'une onde a été avancée dans sa thèse, et l'idée que l'onde soit pilote de la particule lui est venue par la suite pour expliquer les diverses positions possibles de la particules notamment dans l'expérience des fentes de Young où la particule semble tenir compte des interférences de l'onde avec elle-même pour son impact sur l'écran. À mon sens la Théorie de l'onde pilote est une interprétation de la dualité onde-corpuscule, postérieure à et différente de l'établissement de cette dualité. Par ailleurs, à ce jour, l'article n'a aucune référence. LyricV (d) 7 février 2008 à 18:09 (CET)

Oui, c'est ainsi que j'avais compris les choses aussi. De fait, dans la thèse donnée en référence, le terme d'"onde pilote" n'apparait pas. Au minimum, l'article ne fait pas apparaitre clairement l'articulation et les différences entre la thèse initiale et la théorie de l'onde pilote proprement dite. Au maximum, il y a confusion. --Jean-Christophe BENOIST (d) 7 février 2008 à 20:46 (CET)

Première lecture critique

Dans Masse et vibration

• La formule d’Einstein-Planck est douteuse : je ne l'ai trouvée nulle part, et son contenu suppose déjà la coexistence d'une onde pour la matière massive, elle ne peut être que postérieure à l'hypothèse de de Broglie (elle y est équivalente). Cette formule illustre le désordre initial de l'article : de quoi part-on, pour aller où ? Est-ce un exposé historique ou strictement démonstratif ?
• ν la fréquence correspondante : fréquence de quoi ? Une onde : laquelle ?
• On entend souvent dire que le photon n'a pas de masse, sous-entendu propre: il s'agit de la masse au repos, la masse en mouvement n'étant pas nulle selon la relativité : affirmation fausse, à ma connaissance.
  
• L’énergie d’une particule, matérielle ou non est, selon la formule d’Einstein-Planck,  : faux pour le photon, de masse nulle.
  

-> Si le photon n'a pas de masse, il n'a pas d'énergie non plus en vertu de l'équivalence masse-énergie.
-->équivalence seulement valable pour les objets de masse non-nulle, seuls les objets de masse nulle vont...à la vitesse de la lumière : relativité restreinte ou bouquin en parlant.LyricV (d)

• Au repos, la longueur d'onde est infinie et la fréquence, comme la masse, minimale. : faux en ce qui concerne la longueur d'onde.
  

-> La formule est donc fausse si la masse est nulle!
--> Juste, avec cette formule et avec l'hypothèse (classique) que la vitesse peut être nulle (avec l'inégalité d'Heisenberg, il en sera autrement). Mais la masse ne varie pas avec la vitesse : voir plus bas. LyricV (d)

• On remarquera que la fréquence d’une particule augmente de la même façon que le temps alors qu’à première vue, ce devrait être l’inverse ! : phrase dont le sens n'est pas évident.
  

-> cela découle de la relativité restreinte, je vais le préciser

• Les théories des quanta et de la relativité restreinte ont pour conséquence, lorsqu’on les conjugue, l’existence d’une vibration interne à toute particule matérielle : mise en gras d'une expression non conventionnelle, et la phrase affirme l'existence de l'onde de de Broglie comme si c'était une évidence, ce qui est faux. De plus il semble que ce soit cette vibration qui est une hypothèse initiale de l'article (voir plus haut sur la fréquence correspondante), alors dire que c'est une conséquence...
• Toute cette partie qui jete un pont entre particule massive et non-massive développe une argumentation très légère et l'onde de de Broglie est amenée de manière très confuse.

->Je vais détailler tout çà.

Dans Vitesses de phase et de groupe

• Selon de Broglie, il y a ... : non, c'est selon Einstein.
• Quel est le besoin d'utiliser  ? On se passe bien du sinus et de l'amplitude. De plus il faudrait écrire dx et dt, et non pas x et t; et parler de la direction du mvt relatif.

-> j'avais hésité mais j'ai préféré faire apparaître le sinus pour bien indiquer qu'il s'agit s'une vibration. -> de Broglie utilise le sinus, je fais comme lui Bernard Schaeffer 24 mars 2008 à 10:07 (CET)

• ...cette vibration générait une onde localisée... : de "vibration" non citée jusqu'ici est-il question ?

-> je vais retrouver les termes exacts de de Broglie que je citerai entre guillemets.

• la vitesse de phase correspond à la vitesse de transmission des zéros de l’onde où, l’amplitude étant nulle, il n’y a pas transmission d’énergie.

-> Cela paraît pourtant évident que, lorsque l'amplitude est nulle l'énergie l'est aussi. Je ne connais qu'une référence à ce sujet et je pense que son auteur a raison. Je vais le citer mais je ne pense pas le détailler ici, je le ferai peut-être dans l'article sur la définition de la longueur d'onde.
-->La vitesse de phase est aussi la vitesse de déplacement du sommet de l'onde : que conclure alors ? LyricV (d)

-> c'est faux pour un paquet d'ondes où la vitesse de phase diffère de celle de groupe. de Broglie a démontré, pour l'onde de matière (voir mon texte) la relation bien connue en électromagnétisme dans les guides d'ondes. Bernard Schaeffer 24 mars 2008 à 10:07 (CET) Bernard Schaeffer 23 mars 2008 à 20:05 (CET)
--> La vitesse de phase d'une onde est la vitesse à laquelle la phase de l'onde se propage dans l'espace. Si l'on sélectionne n'importe quel point particulier de l'onde (par exemple la crête), il donnera l'impression de se déplacer dans l'espace à la vitesse de phase. phrase tirée de Vitesse d'une onde. Pour sommet, j'entendais crête (d'amplitude donc variable puisque l'amplitude, l'enveloppe, varie à la vitesse de groupe), et on peut donc aussi bien choisir un zéro : je m'étais sans doute mal exprimé. Reste ma question ci-dessus. LyricV (d)

dans Longueur d'onde de de Broglie

• Dans , utilisation de la masse relative, qui n'est pas une notion reconnue (mais déjà évoquée au 1er paragraphe).

-> la masse relativiste (pas relative) me semblait être une notion connue.
-->C'est l'énergie relative qui est la notion pertinante : E = γ.E₀. Si c'est la masse qui est relative en suivant la formule de l'article, alors comme la vitesse aussi est relative suivant une certaine formule, que dire de la formule de changement de référentiel pour p=mv ? LyricV (d)

-> L'énergie et la masse sont proportionnelles par un coefficient constant c2. L'une n'est pas plus pertinente que l'autre. "energy and inertial mass are of like nature." Einstein, discours du Nobel.
-->voir E=mc² pour comprendre que de même nature ne signifie pas que l'on peut utiliser l'une à la place de l'autre quand on veut, si on veut : la formule complète , en RR, est E²=m²c⁴+ p²c², il n'y a pas de variation de la masse dans la théorie, sauf dans l'enseignement à une époque pour des raisons pédagogiques, de très mauvaises raisons. LyricV (d)
->Quand on ne comprend pas le sens physique des choses on change le sens des mots. L'équation E²=m²c⁴+ p²c² a peu d'intérêt et est même nuisible car on trouve des valeurs positive et négative en en prenant la racine carrée, ce qui a fait croire à l'existence de masses et d'énergies négatives que certains cherchent toujours… Bernard Schaeffer 24 mars 2008 à 13:41 (CET)
-->Je ne sais pas à quoi s'applique la première phrase de votre réponse ci-dessus. Votre affirmation de la variation de la masse est fausse, la preuve en est qu'elle est incompatible avec la formule de variation de p=mv par changement de référentiel. Cela vous permet peut-être d'arriver à un résultat connu, mais sans rigueur et en laissant penser au lecteur que c'est juste. LyricV (d)

• L'existence de l'onde pilote est une conséquence à la fois de la vibration quantique et de la relativité restreinte : à ce stade pas de vibration ni de quantique, et l'onde n'est pas qualifiée de pilote par de Broglie (voir plus haut sur l'utilisation du mot pilote).

-> Certes, mais cela ne change rien au calcul car ce n'est qu'une interprétation imagée. En tous cas, en ce qui me concerne, j'ai supprimé toute allusion à cette notion. Bernard Schaeffer 24 mars 2008 à 13:45 (CET)
-->Les mots sèment la confusion : voir le début de la lecture critique. LyricV (d)

Dans Relation d'Heisenberg

• Comme on ne peut séparer en deux un photon unique, on obtient le chemin suivi dans l'expérience des fentes d'Young en plaçant un détecteur dans chacun des deux faisceaux, à la sortie de chaque trou. On constate que le photon se dirige aléatoirement dans chacune des voies. Le photon, s’il est détecté, est détruit ou, éventuellement, modifié avec son onde. : le contributeur semble ignorer que pour le photon aussi, on ne distingue pas l'onde de la particule, et que l'exp de Young contribue à cette conclusion, et que sa présentation dans l'article est pseudo-classique (proche de de Broglie, en sorte), de même pour la phrase En diffractant un électron on ne peut avoir en même temps, la connaissance du trou par lequel est passé l’électron et les franges d’interférence. Il faudrait indiquer clairement ce partie pris !
• Ce problème est bien connu: ....  : bien connu, pas détaillé, mais La précision... est donc ..., ce qui laisse penser qu'il y a évidence, sans détail ni lien interne ni référence.
• Une quantité de mouvement Δp = h/λ provenant du photon est transmise partiellement à l’électron en restant du même ordre de grandeur. On a donc Δp Δx = h qu’on divise traditionnellement par 4π pour obtenir la relation d’Heisenberg : Δpx Δx ≥ h/4π : affirmations péremptoires, aucune rigueur.

-> Wichman^[1] est encore moins rigoureux! Pour plus de détails voir l'article sur le principe d'incertitude… Ne pas confondre compliqué avec rigoureux! Bernard Schaeffer 24 mars 2008 à 10:48 (CET)

Références

dans Dualité onde-corpuscule

• La théorie de de Broglie prévoit donc la nature à la fois ondulatoire et corpusculaire de la lumière et des particules matérielles. : de Broglie ne prévoit pas cela, au contraire la théorie de l'onde pilote affirme une dissociation et un role à l'onde par rapport à la particule, et dans sa thèse de Broglie n'imaginait pas une nature à la fois ondulatoire et corpusculaire .
• l’apparition, non seulement d’une vibration... : quelle vibration ?
• Les photons subissent donc une déviation qui n’est pas entièrement due au hasard : une force inconnue et faible pourrait en être la cause. : vision de Broglienne, justement, mais énoncée comme une connaissance d'actualité. De plus cela semble (et est) contradictoire avec la nature à la fois ondulatoire et corpusculaire de la lumière et des particules matérielles.
• Les photons, ...à l’idée à la mode, ... les particules ont une onde associée, de nature physique certes encore inconnue,.... : Paragraphe clairement TI !

Conclusion provisoire : une trop grande liberté avec la rigueur et l'histoire. LyricV (d) 23 mars 2008 à 12:04 (CET)

-> Finalement, je supprime ce paragraphe Bernard Schaeffer 23 mars 2008 à 20:31 (CET)

Petite info : pour signer, écrire 4 fois le symbole ~ : en bas à droite de la palette des symboles. LyricV (d) 23 mars 2008 à 22:13 (CET)

Essai de synthèse des problèmes

(Sans avoir lu en détail le paragraphe Équations des ondes de matière ni après).Si je comprends bien, l'objectif de Bernard Schaeffer est de partir de ce qu'il appelle la formule d’Einstein-Planck, sans dire que c'est la formulation originelle de l'hypothèse de de Broglie dans sa thèse de 1924 et donc qu'il [de Broglie] énonça à ce stade l'hypothèse de l'existence de l'onde matérielle (sinon cette formule n'a pas de sens), pour en "déduire" ensuite l'existence d'une onde (bref : l'hypothèse démontre l'hypothèse) et sa longueur d'onde de de B (toujours), mais d'une manière contestable, avec certaines hypothèses que de B a utilisé dans sa thèse et qui ne sont plus admissibles (masse non nulle du photon ou idée proche, masse variable suivant la vitesse) et des approximations confuses propres au contributeur.
Le problème est que ces erreurs ne sont pas admissible dans WP.
Sans parler du titre particulièrement mal adapté au contenu. LyricV (d) 25 mars 2008 à 22:46 (CET)

N'ayant pas lu l'article de de Broglie de 1927, je ne sais pas ce qui - dans l'article - est de de Broglie, et ce qui est de B. Schaeffer. En fait, AMHO, c'est le problème principal de l'article : on ne sait pas ce qui vient de la thèse/théorie de de B, ou si c'est une analyse a posteriori (voir un WP:TI) à partir des idées de de Broglie qui va au delà de ses intentions/idées initiales.

L'autre problème (qui est lié d'ailleurs au précédent) c'est que les choses ne sont pas présentées comme obsolètes ou historiques, mais comme si tout était d'actualité et des faits établis. S'il y avait "de Broglie démontre que.." "de Broglie utilise l'hypothèse, très contestée de nos jours, que.." etc.. tout serait beaucoup plus acceptable, même les choses qui ne sont plus admissibles aujourd'hui.

Je peux me leurrer (mais si je me leurre, cela veut dire qu'il manque des informations dans l'article qui auraient pu me détromper), mais j'ai l'impression que la démonstration de l'equ. de Schrödinger n'est pas dans l'article originel de de Broglie, mais que c'est un reverse-engineering a posteriori.

Pour résumer, il faudrait que les résultats démontrés dans l'article soient rattachés aux travaux de de Broglie, en triant et indiquant ce qui vient de la thèse de 1924, ce qui vient de l'article de 1927, ou d'éventuelles recherches ultérieures de de Broglie ou disciples.

Qu'à démontré au juste de Broglie dans son article de 1927 ? Quelles sont les limites de sa théorie initiale qui l'ont amené à dire qu'elle était en définitive "peu défendable" ? Quelle a été sa démarche ? Voilà des questions véritablement encyclopédiques qui - pour le moment - n'ont pas de réponse claire dans l'article. --Jean-Christophe BENOIST (d) 26 mars 2008 à 00:27 (CET)

Je ne saurais mieux dire.

Ce qui est gènant c'est que Bernard Schaeffer modifie intensément l'article Hypothèse de De Broglie, par exemple, pour y inclure la Relation de Planck-Einstein (modifs) en la présentant comme établie (et ainsi baptisée) alors que de B lui même l'a proposée comme hypothèse, équivalente à la longueur d'onde de de B, et ceci sans mise en perspective historisque (voir Discuter:Relation de Planck-Einstein). Cela laisse penser que ce contributeur ne connait pas les exigences de WP et la notion de TI. Il a même largement modifié l'article en question avant cette période, et y a mis des affirmations contestables comme dans le présent article. LyricV (d) 26 mars 2008 à 13:47 (CET)

Je n'ai pratiquement pas modifié l'article qui ne contenait aucune démonstration au 5 novembre 2007. Je l'ai complété par une démonstration. Il est facile de critiquer. Moi aussi je peux critiquer. Je ne vois pas pourquoi le mot massif (jargon américain) serait meilleur que macroscopique? C'est quoi TI? Bernard Schaeffer 27 mars 2008 à 13:51 (CET)

J'essaye de faire en sorte que les critiques soient les plus constructives possibles, mais ce n'est pas toujours évident, d'autant que nous avons constamment à faire face à une série d'auteurs qui essayent de divulguer dans WP leur propres recherches et/ou opinion (ce qui n'est pas conforme aux statuts de WP, voir WP:TI = Travail Individuel). Veuillez nous excuser si nos critiques paraissent excessives. Notre problème est d'évaluer dans quelle mesure vos ajouts sont votre propre opinion/recherche ou des faits établis par des références vérifiables. Le lien de la démonstration avec les travaux de de Broglie n'est pas du tout évident, et n'est - en tout cas - pas explicité dans l'article. Suite dans l'autre réponse --Jean-Christophe BENOIST (d) 27 mars 2008 à 14:31 (CET)

"massif" indique surtout "doté d'une masse non-nulle"; si ce mot est ambigu, il faut le remplacer. LyricV (d) 27 mars 2008 à 15:05 (CET)

Réponse

Contrairement à ce qu'on croît d'habitude, ce n'est pas l'hypothèse de la longueur d'onde qui est à la base de la théorie de de Broglie mais celle de l'harmonie des phases (p35 2ème ligne de sa thèse). Il ne faut pas confondre la base de la théorie et ses diverses interprétations dont on peut discuter indéfiniment. Bernard Schaeffer 27 mars 2008 à 10:40 (CET)

Je n'ai jamais dit que l'équation de Schrödinger indépendante du temps (ne pas confondre avec l'équation d'évolution) avait été démontrée par de Broglie mais elle en est la conséquence. Ce n'est pas du "reverse engeering" mais la man!ère la plus directe d'obtenir l'équation de Schrödinger en passant par celle de Klein-Gordon, d'ailleurs trouvée, à une erreur de signe près, par de Broglie en 1923. Je n'ai fait que combler un vide. On ne peut reprendre tout son texte ni toutes ses idées successives. Il faut faire un choix. Moi j'ai fait le choix de faire des démonstrations les plus directes et simples que possible. Il me semble qu'il ne suffit pas d'apprendre, il faut aussi comprendre, ce qui ne peut être fait que par une démonstration, mathématique ou expérimentale. Si Wikipedia ne souhaite pas que ses lecteurs comprennent la physique qu'on me le dise. Bernard Schaeffer 27 mars 2008 à 14:08 (CET)

Dans ce cas, il faut expliciter dans l'article que c'est une conséquence car, sans précision, le lecteur de l'article peut comprendre que la "théorie de l'onde pilote" consiste précisément en cette démonstration (comme il s'agit de l'essentiel de l'article). De plus, cette démonstration ne doit pas être un Travail Individuel (WP:TI) : si ce n'est pas de Broglie qui est à l'origine de cette démonstration, quel autre physicien, dans quelle oeuvre ? La vérifiabilité est importante étant donné l'aspect controversé (de nos jours !) de certains points de la démonstration. --Jean-Christophe BENOIST (d) 27 mars 2008 à 14:31 (CET)

L'affirmation que ce n'est pas l'hypothèse de la longueur d'onde qui est à la base de la théorie de de Broglie mais celle de l'harmonie des phases, si elle doit apparaitre dans l'article, doit être référencée sérieusement car dans les textes les plus courants de l'enseignement supérieur, l'harmonie des phases n'apparait pas comme telle (ou n'apparait pas).

J'insiste aussi sur le point d'indiquer clairement dans l'article son objectif : évocation historique ou démonstration d'actualité ? Et il est indipensable, dans tous les cas, que le propos soit clair et rigoureux : jusque là, il en manque ne serait-ce qu'au niveau des hypothèses (voir le paragraphe précédent où j'en parle). LyricV (d) 27 mars 2008 à 15:01 (CET)

Quelle que soit la façon dont on appelle l'onde pilote ou probabiliste, le calcul est le même. On retrouve ce calcul, par de Broglie, dans un livre récent^[1]. Malheureusement, la science officielle moderne l'ignore complètement en prétendant que "l'équation de Schrödinger ne se démontre pas", ce qui est faux. J'ai assez donné de références bibliographiques prouvant que que cette démonstration est de de Broglie, même si la présentation est abrégée. Devrais-je copier texto sa démonstration? En tous cas elle est jointe, il suffit de lire entièrement les pages 33 à 36 de sa thèse. Ce n'est pas une évocation historique mais une démonstration historique, toujours valable.

Si la démonstration est de de Broglie (finalement !?) alors elle est acceptable je pense, mais en truffant le texte de "de Broglie suppose que.." , "de Broglie démontre.." etc.. comme j'ai eu l'occasion déjà de le dire, en précisant bien les sources, et en précisant que ce n'est pas la théorie de l'onde pilote en elle-même mais une conséquence de celle-ci. Il reste d'ailleurs à préciser dans l'article ce qu'est la théorie de l'onde pilote en elle même (apprendre), ce qui manque toujours, car l'essentiel de l'article concerne une conséquence (comprendre).

Il y a autre chose que je ne comprends pas : la thèse de 1924 ne concerne pas la théorie de l'onde pilote puisque celle-ci date de 1927 (même si elle en contient les ferments). En quoi une démonstration de 1924 concerne spécifiquement la théorie de l'onde pilote ? J'ai l'impression que on retourne dans la confusion dont on parlais tout en haut de cette page (voir section "Pilote ?") Plus que jamais, il faut absolument préciser le lien de la démonstration avec la théorie de l'onde pilote. --Jean-Christophe BENOIST (d) 27 mars 2008 à 17:25 (CET)

Deux choses :

S'il y a injustice envers de Broglie, ce n'est pas à WP de partir en guerre pour la justice, mais dans WP on peut indiquer les opinions dans ce sens exprimées dans des textes de référence universitaire. Attention, exprimer notre opinion à partir de démontration ou de textes historique n'est pas possible : c'est un TI. Et oui, pour exprimer cette opinion nous même, il faut écrire un livre qui devienne une référence; WP pourra alors citer ce livre de référence.

Je ne connais aucun texte sur la MQ disant que l'équation de Schrö ne se démontre pas : au contraire, Schrö a publié la démonstration dès l'origine, et j'ai des livres (Feynman entre autres) en donnant la démonstration à partir de la mécanique hamiltonienne/lagrangienne, de la constante de planck et de l'hypothèse de de Broglie. Et dans ces textes (de référence universitaire), il y a une grande rigueur.

LyricV (d) 27 mars 2008 à 18:49 (CET)

Cohen-Tannoudji dit "Il ne peut être question de démontrer cette équation fondamentale, appelée équation de Schrödinger". Il y aurait d'autres références mais je ne les ai pas sous la main.

Quant à Feynman, il en donne une autre démonstration, sans doute rigoureuse, faite par de Broglie, mais compliquée et abstraite.

En ce qui concerne la théorie de l'onde pilote et de ses variantes, ce n'est pour moi qu'une image de peu d'importance.

Schrödinger a certes démontré l'équation indépendante du temps mais il n'a pas réussi à le faire pour l'équation d'évolution. Il dit à ce propos, dans sa quatrième communication de 1926 :

(4")

"Nous admettrons que la fonction d'onde complexe Ψ doit satisfaire à l'une de ces deux équations": Bernard Schaeffer 27 mars 2008 à 20:28 (CET)

Soit ! Mais en fait qu'importe : notre problème est l'article à propos duquel JC BENOIST et moi-même avons exprimé des réserves argumentées. LyricV (d) 27 mars 2008 à 20:44 (CET)

La confusion n'est toujours pas levée, et le lien ajouté aujourd'hui (en:Theoretical and experimental justification for the Schrödinger equation) épaissit encore le mystère : il n'est question que de l'hypothèse de de Broglie dans cet article anglais, pas de la théorie de l'onde pilote. D'où la question : cette démonstration ne devrait-elle pas en fait (si elle est acceptable) être dans l'article Hypothèse de De Broglie et non dans cet article ? Je repose la même question autrement : si la théorie de l'onde pilote n'avais jamais été explicitée par de Broglie et que celui-ci s'était arrêté à sa thèse, la démonstration serait-elle tout de même pertinente ? Si non, en quoi et pourquoi ? Je ne comprends toujours pas le lien entre cette démonstration et la théorie de l'onde pilote. --Jean-Christophe BENOIST (d) 28 mars 2008 à 12:46 (CET)

Référence

Bernard Schaeffer 27 mars 2008 à 17:08 (CET)