Définition

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La théorie des quantas ou théorie quantique a été créée par Max Planck en 1900. Elle affirme que l'énergie rayonnante est discontinue. Il définit alors les quantas comme étant les grains composants cette énergie de valeur hν où :

• h est la constante de Planck,
• ν est la fréquence de l'onde.

Ainsi on peut déterminer facilement l'énergie contenue dans un photon en multipliant sa fréquence (déduite de sa longueur d'onde puisque sa vitesse est constante) par h. On note que la valeur de h est faible : 6,62.10^-34 joule/seconde.Et, E/v=nh, c'est a dire que le quotient E/v est toujours un multiple de h.

Histoire

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Étymologiquement quantum est une forme latine correspondant

• à ce qui désigne en physique une quantité insécable (quanta au pluriel) ;

Paradoxalement, un atome était, à sa découverte, une unité indivisible ; le mot provient du grec ατομος (« atomos »), « que l'on ne peut diviser » - le « a » indique la négation et « tomê- » la division - On pourrait en déduire qu'un atome est un quantum. L'atome était pour les Grecs le plus petit élément indivisible de la matière.

• quantus, adjectif signifiant « combien » dans le mode interrogatif et exclamatif (quanta au féminin singulier ou au neutre pluriel).

La theorie des Quanta fut mise au point par Planck afin de combler les manques de la théorie de John Rayleigh. Celui ci énonça que : la puissance rayonnée par un corps chauffé est proportionelle a sa température absolue et inversement proportionelle au carré de la longueur d'onde de la couleur reflechie. Sa theorie n'est vraie que pour les longueurs d'onde allant de l'infrarouge au vert, à partir du bleu et au-delà, l'expérience est en contradiction avec les chiffres théoriques. Paul Ehrenfest appelera cette erreur la "catastrophe ultraviolette". Planck repondit les vibrations issue de la chaleur d'un corps ne se repartissent que suivant une loi determiné, regie par la constante nh=E/v qui porte son nom. Planck, au meme titre que les autres physiciens, fut destabilisé par sa theorie il essaya longtemps de conserver son resultat en supprimant ses quanta. il abdiqua et admit les quanta.

En physique

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Ce mot est surtout utilisé en mécanique quantique, également appelée théorie des quanta.

Citons quelques mots dérivés :

• quantification
• quantique (logique, théorie, nombre, formalisme, particule, probabilité)
• quantifier
• quantificateur

La mécanique quantique est l'une des deux grandes théories physiques du , et fut initiée par Bose, de Broglie, Dirac, Einstein, Fermi, Feynman, Heisenberg, Pauli et Schrödinger. de Broglie liera le quantum à la longueur d'onde dans la mécanique ondulatoire. On doit imaginer une particule comme ayant la double caractéristique quantique et ondulatoire. Une partie importante des travaux de la fin du et du début du seront consacrés à l'établissement de cette dualité.

Feynman a développé une théorie appelée électrodynamique quantique relativiste qui considère que l'interaction électromagnétique entre particules chargées se fait par l'échange de photons ; par extension, l'interaction gravitationnelle se ferait par l'échange de gravitons et les interactions faibles et fortes par l'intermédiaire de bosons. Pour décrire l'interaction des particules élémentaires, il a fallu développer une autre théorie portant le nom de théorie quantique des champs.

En biologie

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Dans les neurosciences, un quantum désigne le courant post-synaptique minimal. En réalité les courants que l'on peut observer semblent être des multiples de cette valeur quantique (voir synapse).

Mécanique quantique

Квант | Quant | Quantum | Cuanto | Quanto | Kvant | Quanto | Kvantum | Kwantum | 量子