L'atome Schrödinger-Oscar

Le modèle standard a nettement progressé sur la représentation de l'atome depuis Thomson en 1899. En figure 1, on note la progression de la connaissance de l'atome. La naïve représentation de l'atome de Thomson, ressemble étrangement à celle que le modèle standard se fait encore actuellement, du noyau (en grappe). Ensuite la représentation de l'atome de Rutherford (en 1911), un peu plus réaliste, était inspirée du système planétaire gravitant autour du soleil. Le modèle de Bohr en (1913) avait inclus l'idée d'une quantification qui donnait des orbites stables aux électrons. Mais un certain nombre d'expériences indiquaient un comportement étrange du monde subatomique qui ne collaient pas avec le dernier modèle en cours. En 1925, Schrödinger propose un modèle d'essence mathématique qui se révélera en accord avec l'expérimentation.

Figures 1 : évolution des modèles d'atomes

  

1. Le modèle de Schrödinger : il s'est inspiré des ondes stationnaires comme par exemple celles relatives à la corde de guitare.

Figure 2 : les ondes stationnaires

Dans le cadre du très mystérieux phénomène « onde/particule », Il a considéré le cortège d'électron sans position particulière mais ayant une probabilité de se trouver dans telle ou telle région à cause de l'indétermination de Heisenberg. Sans faire ici un cours complet, on peut résumer sa démarche comme suit : il a inventé la fonction d'onde Ψ qui, rapporté à un opérateur hamiltonien, permet de relier l'énergie de liaison à la notion de densité de probabilité, Ψ².

Figue 3 : la probabilité de trouver l'électron dans les nœuds, est nulle

  

On note que le nuage de probabilité de l'orbitale 1s, recouvre le noyau. C'est le cas de l'atome d'hydrogène qui est à la base de toute la matière. Dans ce modèle, Schrödinger apporte une nette amélioration à la description des atomes. Mais il ne cherche pas à comprendre physiquement pourquoi l'électron est ainsi omniprésent dans l'atome. Il cherche une règle mathématique pour le calcul de probabilité de trouver un électron à un endroit donné. Cela signe le renoncement à comprendre, de l'école de Copenhague. On décrit les effets sans en chercher les causes qui sont trop mystérieuses.

2. Interprétation Oscar du modèle de Schrödinger : rien ne peut se comprendre sans l'action du tissu subquantique des oscillateurs dipolaires. L'électron doit se voir comme un ex monopôle oscillant. Ainsi il se comporte physiquement comme une onde stationnaire parce qu'il oscille entre le niveau quantique et le niveau subquantique. Dans l'atome le plus simple – l'hydrogène – la taille de l'électron est celle de Compton, ƛ_e = 3,86×10^–13 m tout comme l'intervalle élémentaire. La figure suivante montre comment est élargi le rayon élémentaire dans l'atome d'hydrogène dont le rayon mesuré n'est pas celui de Bohr mais de valeur : 2,48×10^–11 m. 

Figure 4 : élargissement de l'intervalle élémentaire de l'atome d'hydrogène

Le plateau subquantique est une extension de l'espace élémentaire de Compton. Cette extension compense exactement la réduction de Compton du rayon du noyau (proton). Elle tient compte de tous les éléments du noyau y compris de l'induction des quarks. Selon l'application le la constante universelle ; ML = Cte, la masse totale des quarks du proton (8,81 MeV), participe à l'extension spatiale, de l'intervalle élémentaire à tout l'atome hydrogène. Dans cet intervalle, l'électron est « présent partout à la fois ». Comme tous les intervalles, il est en interaction avec le tissu de dipôles subquantiques. C'est la cause de l'expression par la densité de probabilité le théorie de Schrödinger.

3. L'exclusion de Pauli : contrairement aux aimants classiques, les électrons n'ont pas la liberté d'orientation dans un champ magnétique. Seules deux directions sont possibles : soit dans la direction (haut = up) soit dans la direction opposée (bas = down) du champ magnétique. Il vient qu'une orbitale ne peut être occupée que par deux électrons de spins contraires. C'est un total mystère pour le modèle standard. Le modèle Oscar explique cela par le fait que la source du spin vient toujours des dipôles. Ils sont contraints de spiraler dans le BEC pour garantir une densité constante. Ainsi une orbitale se comporte comme un dipôle subquantique à l'égard du spin. Les deux amplitudes opposées de l'électron oscillant, sont d'une part au niveau quantique et d'autre part, au niveau subquantique. Dans ce dernier niveau, il s'agit de l'expression d'un des pôles du dipôle.

Conclusion : le volume de l'atome d'hydrogène est un volume élémentaire élargit. En fait c'est le reflet subquantique qui induit l'omniprésence de l'électron, par l'élargissement de son volume. La règle quantique courante dit que le rayon de Compton se réduise en fonction de la masse. Cela revient à poser : ML = Cte. Mais il y a une subtilité : ce n'est pas la masse du proton mais celle d'un de ces 4 groupes, qui agit. Mais cette réduction est compensée par une extension de l'intervalle élémentaire, qui matérialise le rayon de l'atome. Le fait que la masse totale des quarks, participe à cette symétrie, confirme une fois encore que les quarks sont induits et non constitutifs.