« Physique quantique » : différence entre les versions

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Pour en comprendre l'origine, il faut s'intéresser à la structure hamiltonienne des équations classiques qui est préservée en mécanique quantique. Une formulation mathématique du passage d'une théorie classique à une théorie quantique (« principe de correspondance »), est morphisme de [[:w:C*-algèbre|C*-algèbre]].
 
L´idée de morphisme (cf. homomorphisme) exprime la ressemblance entre deux ensembles. Dans notre cas, l'algèbre en question est l'algèbre des observables, c´est de manière très génerale les quantités qui peuvent être mesurées. Dans le cadre de systèmes dynamiques hamiltoniens ces observables sont l´algèbre de fonctions (à valeur réelles) de l´espace de phase. Cette idée de morphisme est fondamentale, de manière heuristique elle pointe précisément ce qui en mécanique quantique ressemble à la mécanique classique. Les problèmes du spectre et de la stabilité même des atomes ont montré les limites de la physique classique mais ses succès signifient bien qu´elle contient quelque chose de valide, a partir de laquelle s´est construit la mécanique quantique.
 
On peut par ailleurs aussi motiver l´introduction de la structure d´algèbre, en considérant un système symétrique sous l'action des rotations (cf. symmetries), le [[:w:Théorème de Noether (physique)|théorème de Noether]] (cf. système dynamique lagrangien) permet de définir une quantité conservée, le moment cinétique . Les trois générateurs du groupe de rotation sont les opérateurs spin à un coefficient <math>\hbar</math> près, ce sont trois vecteurs d'une [[:w:Algèbre de Lie|algèbre de Lie]]. Cette structure d´algèbre de Lie se définit bien sur indépendament de la physique, mais ce qu´il faut remarquer c´est que le groupe de symmetrie ne correspond pas à quelque chose de mesurable physiquement mais les vecteurs de l´algèbre de Lie si. Cet exemple relie symetrie à une structure particulière d´algèbre (cf. algèbre associative, algèbre non associative), qui cependant n´est valable que si la symétrie est vérifiée. Dirac a introduit l´idée de quantification parfaite autour de la structure d´algèbre de Poisson.
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