FLUCTUATION

Ci-dessous un extrait traitant le sujet : FLUCTUATION. Ce document contient 635 mots soit pages. Pour le télécharger en entier, envoyez-nous un de vos documents grâce à notre système gratuit d’échange de ressources numériques. Cette aide totalement rédigée en format PDF sera utile aux lycéens ou étudiants ayant un devoir à réaliser ou une leçon à approfondir en: Ressources gratuites.

---

Source: http://www.peiresc.org/DINER/Lexique.pdf

 

Au sens naïf, variation imprévisible ou désordonnée d'une grandeur quelconque. Du latin fluctuare, flotter, le mot fluctuation désigne un changement tantôt alternatif, tantôt indécis, rejoignant alors les sens des mots flottement ou flottant, lorsqu'ils impliquent le hasard ou le désordre. Au sens physique une fluctuation est un écart au hasard d'une grandeur par rapport à sa valeur moyenne. L'importance des fluctuations peut s'évaluer en calculant leur valeur moyenne et en la comparant à la valeur moyenne de la grandeur. C'est ce que les mathématiciens appellent calculer la dispersion statistique d'une grandeur aléatoire. Selon le point de vue, les physiciens parlent de fluctuations ou de bruit. Le terme fluctuation est très général et désigne l'ensemble des phénomènes où se manifestent les effets du hasard. Le terme bruit est employé pour désigner les phénomènes aléatoires considérés du point de vue du signal et de l'information. Il est alors naturel de parler de bruits acoustiques, de bruits électriques.....de bruit quantique. Lorsque l'on parle de fluctuations on fait plutôt référence aux mécanismes physiques qui les produisent. L'introduction du concept de fluctuation et le développement de la physique des fluctuations sont un des plus grands accomplissements de la physique du XX ème siècle. La théorie du mouvement brownien par A. Einstein et M. von Smoluchowski, et sa vérification par J. Perrin et T Svedberg, ont été des étapes décisives dans la reconnaissance du caractère atomique des phénomènes thermiques (cinétique moléculaire). D'une manière générale les fluctuations manifestent l'existence de structures discrètes de la matière ou du rayonnement, discontinuités responsables des instabilités qui sous tendent les phénomènes de hasard. L'existence même des atomes, des électrons.., des photons, est révélée par les fluctuations présentes dans les phénomènes auxquels ils participent. Einstein a érigé un principe fondamental de la physique, principe central même d'un philosophie naturelle : l'observation de fluctuations d'une grandeur trahit la présences de discontinuités structurales dans les conditions de production du phénomène. Paradoxe, puisque le hasard (désordre) révèle en fait l'existence de formes, donc l'existence d'ordre. Paradoxe résolu si l'on prend en compte le fait que l'apparition de formes est liée à une rupture de symétrie, rupture d'homogénéité en particulier. Enumérons brièvement quelques unes des applications majeures du principe de fluctuation :le mouvement brownien révèle la structure atomique et moléculaire de la matière, le bruit de fond électrique révèle la structure granulaire de l'électricité (l'électron), l'analyse des fluctuations dans le rayonnement du corps noir et le bruit quantique plaident en faveur de la structure granulaire de la lumière (photons), les fluctuations du vide interrogent sur la structure du vide quantique, les fluctuations dans les courants électriques associés à l'influx nerveux révèlent la structure des membranes cellulaires et l'existence de canaux…….. Ce sont les fluctuations qui expriment le mieux le caractère aléatoire d'un phénomène. Dans chaque exemple les caractéristiques des fluctuations (spectre) expriment en fait des caractéristiques géométriques et dynamiques des structures sous jacentes. Ainsi la phénoménologie probabiliste s'enracine dans une ontologie structurale. C'est en ce sens que le Hasard a partie liée avec l'Atomisme, ce qui crée un pont entre le programme atomiste et le programme mécaniste. Un pont franchi dans l'autre sens lorsque les études menées par l'école russe des systèmes dynamiques montrent que les systèmes de boules dures à collision élastiques (billard, gaz de Lorenz) ont la même instabilité exponentielle que les géodésiques de surfaces à courbure négative, ouvrant la voie à la démonstration du caractère chaotique du mouvement dans le billard plan. Ainsi l'instabilité stochastique est comme paradigmatiquement liée aux géodésiques des surfaces à courbure négative. Discontinuité et instabilité s'entrelacent sur une même réalité physique. De ce point de vue, la théorie quantique forme moderne de l'atomisme, a nécessairement partie liée avec l'aléatoire.Les discontinuités quantiques appellent l'aléatoire. Mais la microphysique empêche de réduire le hasard à un paradigme corpusculaire en posant avec insistance les énigmes du dualisme onde-corpuscule.