Collection(s) : Savoirs actuels
Paru le 21/10/2021 | Broché XII-517 pages
Professionnels
préface de Philippe Grangier
Symétries continues
Les groupes de symétrie, ou groupes d'invariance, jouent un rôle important dans toute la physique.
Les translations d'espace et de temps, les rotations d'espace et enfin les transformations de Galilée ou de Lorentz entre référentiels d'inertie définissent la structure de l'espace-temps. Les symétries correspondantes sont tout particulièrement importantes en mécanique quantique. En effet les opérateurs fondamentaux - énergie, position, impulsion, moment angulaire - ainsi que leurs relations de commutation, loin d'être arbitraires, sont déterminés par la géométrie de l'espace et celle de l'espace-temps.
Ces considérations de symétrie permettent de comprendre l'origine de la masse et du spin et d'établir des équations d'onde comme l'équation de Schrödinger ou celle de Dirac à partir du groupe d'invariance choisi : Galilée ou Lorentz. Ces équations permettent de décrire les particules de spin 1/2 et prédisent correctement leur moment magnétique anormal.
Cet ouvrage, issu d'un cours de DEA de Physique théorique de l'ENS, a à la fois un caractère fondamental et appliqué. L'utilisation des symétries, et en particulier de celle de rotation, est un outil pratique permettant une approche géométrique de problèmes comme le théorème de Wigner-Eckart ou les opérateurs tensoriels irréductibles. Enfin le livre discute de deux symétries discrètes, la parité et le renversement du temps.
Franck Laloë est directeur de recherche émérite au CNRS. Il travaille à l'École normale supérieure de Paris dans le laboratoire Kastler Brossel, à la pointe de la physique quantique. Avec Claude Cohen-Tannoudji et Bernard Diu, il est également co-auteur de l'ouvrage Mécanique Quantique (tomes I, II et III) disponible dans la collection Savoirs Actuels, devenu un classique dans les universités françaises et étrangères.
