B1 · Episode 6 · 4:34
Macroscopic objects don’t show wave behavior
Calculates a person’s de Broglie wavelength (≈2×10⁻³¹ m) to demonstrate why macroscopic objects exhibit no observable wave-like behavior.
Source：Apprenti Sage · License：CC BY 4.0
Transcript
Les quantités de mouvement deviennent beaucoup trop grandes,
Momentum becomes too large,
les longueurs d'onde deviennent alors très petites et les phénomènes ondulatoires
wavelengths then become very small, and wave phenomena
deviennent négligeables.
become negligible.
Un exemple: je vais calculer ma longueur d'onde de de Broglie quand je me déplace à
An example: I’ll calculate my de Broglie wavelength when I move at
5 mètres par seconde.
5 meters per second.
Cet exemple est adaptable à tout objet macroscopique.
This example is adaptable to any macroscopic object.
Je pèse 60 kilos, donc p égale 300 kilogrammes mètres par seconde.
I weigh 60 kilograms, so p equals 300 kilogram-meters per second.
À présent, lambda égale h sur p égale 2 fois 10 puissance moins 31 mètres.
Now, lambda equals h over p, i.e., 2 times 10 to the power of minus 31 meters.
Cette longueur d'onde est beaucoup trop petite, les phénomènes ondulatoires ne
This wavelength is far too small; wave phenomena cannot
peuvent pas apparaître.
cannot appear.
Et heureusement, j'ai pas envie de diffracter en passant une porte.
And fortunately, I don’t want to diffract when passing through a door.
Par contre, les ondes sonores ou radio peuvent diffracter en passant une porte,
However, sound waves or radio waves can diffract when passing through a door,
parce que leur longueur d'onde peuvent être de l'ordre du mètre.
because their wavelengths can be on the order of a meter.
Et pour tous les petits malins qui auraient envie de me dire: oh ben dans ce cas là
And for all the clever ones who might say to me: ‘Oh, in that case,’
moi je bloque mon objet au sol, la vitesse est quasi nulle, la quantité de mouvement
I fix my object to the ground; velocity is nearly zero, momentum
est très faible, donc la longueur d'onde est très grande, cQFD.
is very small, so the wavelength is very large, Q.E.D.
D'abord, c'est pas la peine d'adopter ce ton méprisant.
First, there's no need to adopt this contemptuous tone.
Et ensuite, la constante de Planck est tellement petite que même un déplacement de
And second, Planck's constant is so small that even a displacement of
quelques micromètres par seconde n'est pas assez petit pour conférer aux objets
a few micrometers per second is not small enough to confer wave-like behavior on macroscopic objects.
macroscopiques un comportement ondulatoire.
macroscopic objects a wave-like behavior.
Faites le calcul, vous verrez par vous- même.
Do the calculation yourself, and you'll see for yourself.
Cette table par exemple, ce sont des fréquences vibratoires,
This table, for example—these are vibrational frequencies,
des fréquences de vibration de basse fréquence.
frequencies of low-frequency vibration.
Non, comme on vient de le voir, à notre échelle, les longueurs d'onde sont très
No—as we've just seen, at our scale, wavelengths are very
petites. Or, la longueur d'onde est inversement proportionnelle à la fréquence,
small. Moreover, wavelength is inversely proportional to frequency,
donc des faibles longueurs d'onde correspondent à des hautes fréquences.
Therefore, shorter wavelengths correspond to higher frequencies.
D'après le calcul précédent, ma fréquence, quand je cours, vaut 1,
According to the previous calculation, my frequency when I run is 1,
5 fois 10 puissance 39 hertz, soit 1, 5 mille milliards de milliards de
5 times 10 to the 39th hertz—that is, 1.5 thousand billion billion billion billion
milliards de milliards de. . .
……billion billion billion……
Millesabords! de hertz.
Millesabords! hertz.
Je sais pas vous mais moi j'appelle pas du tout ça une basse fréquence.
I don’t know about you, but I definitely wouldn’t call this a low frequency.
Je reprécise que ça n'a aucun sens de faire ce genre de calcul à cette échelle,
Let me reiterate that performing this kind of calculation at this scale makes no sense,
mais les valeurs obtenues sont tellement absurdes que ça peut nous donner une idée.
but the resulting values are so absurd that they can give us an idea.
La physique nous apprend qu'il y a plus de vide que de plein,
Physics teaches us that there is more vacuum than matter,
d'ailleurs. C'est vrai, oui.
indeed. It’s true, yes.
Les particules constitutives d'un atome occupent un volume négligeable de celui- ci,
the constituent particles of an atom occupy a negligible volume of the atom itself,
laissant une grande majorité de vide.
leaving the vast majority as vacuum.
Bon, en vrai, on n'appelle pas ça du vide.
Well, in reality, we don’t call it vacuum.
Au niveau quantique, c'est beaucoup plus compliqué, des histoires de fluctuations
At the quantum level, it’s far more complicated—things like fluctuations,
que je vais pas du tout détailler ici.
which I won’t detail here at all.
Mais ce qu'il dit peut correspondre à ce qu'on peut entendre au lycée,
But what he says may correspond to what one might hear in high school physics,
par exemple. Et là on touche un peu du doigt le problème de beaucoup de pseudo-
for example. And here we’re slightly touching on the problem of many pseudosciences.
sciences. Ils enrobent leur discours de vrais faits scientifiques pour donner de la
They wrap their discourse in genuine scientific facts to lend credibility to the rest.
crédibilité au reste.
They wrap their discourse in genuine scientific facts to lend credibility to the rest.
Ici il donne de vraies infos que ceux qui sont un peu intéressés à la physique
Here he provides some true information—those with even a slight interest in physics
quantique ont vaguement entendu et du coup ceux- là se disent qu'il maîtrise son
quantum phenomena vaguely heard of, so those people think he masters this
sujet. Mais c'est pas en collant un autocollant V8 derrière un multipla qu'on en
doesn’t turn a Multipla into a racing machine by sticking a V8 sticker behind it.
fait une bête de course.
make it a racing machine.
Auraient une minérale, végétale ou animale, et porteuses d'énergie vitale.
have mineral, vegetable or animal origins and carry vital energy.
Nous sommes tous porteurs d'énergie vitale.
We all carry vital energy.
Cher Dr Staub, je vous serais gré de définir ce qu'est l'énergie vitale.
Dear Dr. Staub, I would be grateful if you could define what vital energy is.
Jusque- là, on parlait de vibrations ou d'énergie vibratoire,
So far, people have spoken of vibrations or vibratory energy,
ce qui avait déjà pas beaucoup de sens.
which already made little sense.
Donc cette énergie vitale se traduit par la présence d'un champ électrique et ou
Thus, this vital energy manifests as an electric and/or
électromagnétique.
electromagnetic field.
Il parle ici de champs électriques ou électromagnétiques, on retiendra ça pour plus
He refers here to electric or electromagnetic fields—we’ll note that for later.
tard. Il dit donc ici que ces champs sont un phénomène émergeant de l'énergie
He therefore states that these fields are emergent phenomena of vital energy. And there also exist other fields,
vitale. Et puis il existe aussi d'autres champs,
namely what are called scalar fields.
notamment ce qu'on appelle les champs scalaires.
namely what are called scalar fields.
Un champ scalaire est un champ de trois dimensions ou plus auquel on associe à
A scalar field is a field in three or more dimensions, to which a
chaque point un nombre unique.
each point a unique number.
Ceci peut s'opposer par exemple au champ vectoriel qui associe à chaque point un
This can contrast, for example, with the vector field that assigns to each point a
vecteur. La carte des vents, les champs magnétique, électrique,
vector. Wind maps, magnetic fields, electric fields,
gravitationnel sont des champs vectoriels.
gravitational fields are vector fields.
la carte des températures est un champ scalaire
the temperature map is a scalar field
cependant dire champ vectoriel ou champ scalaire tout seul n'a pas de sens il faut
however, saying vector field or scalar field alone makes no sense; one must
dire à quoi correspondent les grandeurs associées
specify what the associated quantities correspond to.
C'est comme si je parlais de livres
It's as if I talk about books
tout court, sans préciser ni auteur ni titre.
without specifying author or title.
ça nous avance pas beaucoup tout ça.
That doesn't help us much.
Mais je vous connais, vous allez me dire: oui tu es de mauvaise foi,
But I know you—you'll say: Yes, you're being disingenuous,
tu sais très bien qu'on parle pas de ça, parle nous des ondes scalaires.
you know perfectly well we're not talking about that—tell us about scalar waves.