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Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 1 L’Univers quantique Bolek Pietrzyk LAPP/IN2P3/CNRS Université de Savoie Annecy-le-Vieux.

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1 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 1 L’Univers quantique Bolek Pietrzyk LAPP/IN2P3/CNRS Université de Savoie Annecy-le-Vieux

2 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 2 Einstein  R évolution 1905 Einstein’s Bern residence Munich début de … la mécanique quantique … la théorie de relativité Berne EP Zurich

3 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 3  La Terre

4 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 4  La Terre et la Lune

5 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 5  Les galaxies

6 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 6  … plus loin

7 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 7  … encore plus loin

8 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 8  Le vide et vous Vous êtes composé d'au moins 99, % de vide !

9 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 9  L’atome

10 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 10  L’atome l’atome  100m de diamètre le noyau  un millimètre, 1,7 millions de tonnes ! l’électron  inférieur à un micron, 900 tonnes !  l'atome est donc constitué d'au moins 99, % de vide !

11 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 11  L’atome quantique ?

12 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 12  Mécanique classique balles ondes

13 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 13  Etrange mécanique quantique électrons Par quelle fente sont passés les électrons? La probabilité P d’un événement est donnée par le carré de l’amplitude de probabilité A: P =  2 Lorsqu’un événement peut se produire Suivant plusieurs voies A =  1 +  2  interférence Si l’expérience est capable de déterminer la voie suivant laquelle l’ événement s’est produit, l’interférence est détruite: P=P 1 +P 2 Le principe d’incertitude :  x  p ~ h

14 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 14  L’atome quantique Le principe d’incertitude :  x  p ~ h  E  t ~ h

15 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 15  Le vide quantique Les particules apparaissent et disparaissent. Pendant une briève période de temps l’énergie n’est pas conservée On calcule le comportement du vide quantique avec une très grande précision.

16 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 16  L’accélèrateur au CERN

17 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 17  Votre téléviseur …

18 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 18  Le détecteur ALEPH

19 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 19  La résonance Z

20 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 20  Que produit-on..?

21 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 21  Mesurer l’invisible e+e+ e-e- particules connues mais aussi inconnuese+e+ e-e-

22 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 22  Voir l’inconnu

23 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 23 Particules (quarks) connues Higgs  Voir l’inconnu Burkhardt Pietrzyk

24 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 24  LHC

25 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 25  Particules identiques e-1e-1 e-2e-2 e-1e-1 e-2e = 4 ou 0

26 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 26  Particules identiques e-1e-1 e-2e-2 e-2e-2 e-1e-1 mais aussi… 1+1 = 4 ou 0

27 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 27  Etrange mathématique… p1p1 p2p2 p 2,1 p 1,2 1+1 = 4 ou 0 P = [A+A] 2 = 4A 2 particules bose ou = [A- A] 2 = 0 particules fermi

28 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 28  L’atome HHeLi Electron  particule fermi Nous existons grâce à la mécanique quantique!

29 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 29  Einstein Podolsky Rosen 1935 variables cachées? 10 km

30 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 30 Cascade atomique excitée « à deux photons » Détecteurs à 6 m de part et d’autre de la source: séparation relativiste La source de paires de photons intriqués d’Orsay le théorème de Bell 1964 NON! 1981

31 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 31  Einstein Podolsky Rosen

32 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 32  La composition de l’Univers Matière baryonique = 4% Matière noire = 23% Energie du vide = 73% vide quantique?

33 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 33  L’effet Casimir cm  PA énergie négative  force de gravitation répulsive Energie = matière = courbure de l’espace

34 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 34  L’énergie du vide : problème Si l’énergie du vide  fluctuations quantiques problème  problème fluctuations quantiques fois trop grandes ( )

35 Octobre 2005Bolek Pietrzyk l'Univers quantique 35  L’Univers quantique Nous avons la chance extraordinaire de vivre à une époque où les questions très importantes nous forcent à acquérir un nouveau niveau de compréhension. Nous devons saisir cette chance et relever ce challenge… … à l’Université de Savoie … et au LAPP


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