La formule mathématique Pi découverte dans un atome d’hydrogène

de | 27 novembre 2015

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La formule mathématique Pi découvert dans un atome d’hydrogène

La valeur PI, un nombre qui ne finit jamais, est l’une des constantes les plus importantes en mathématique. Les chercheurs ont découvert qu’il était présent dans le monde de la physique quantique. Ce nombre reflète précisément la répartition de toutes les « orbites » possibles des électrons dans un atome d’hydrogène, annonce l’article publié dans le Journal of Mathematical Physics.

Le système solaire

© NASA
Découverte de l’objet le plus éloigné du système solaire

Le chercheur Tamar Friedmann, de l’Université de Rochester (Etats-Unis) et son collègue Carl Hagen sont venus à une telle conclusion surprise en essayant de construire un modèle pratique des niveaux énergétiques auxquels un électron peut se situer par rapport au noyau, dans un atome d’hydrogène.

« Ce qui est essentiel, c’est que notre découverte réunit de façon élégante la physique et les mathématiques. Je suis surpris de constater comment une formule purement mathématique du XVIIe siècle caractérise un système physique qui n’a été découvert que 300 ans plus tard », a déclaré M.Friedmann.

Les chercheurs sont arrivés à cette conclusion en étudiant les mouvements des électrons sur différents niveaux énergétiques. Plus l’électron était éloigné du noyau, plus son orbite ressemblait à un cercle parfait.

L’étude de ces cercles a donné l’occasion aux scientifiques de se rappeler une formule introduite par un mathématicien britannique en 1655 pour définir le nombre Pi. Les paramètres de cette formule reflétaient exactement la répartition des propriétés réelles et découvertes des niveaux énergétiques.

Selon les chercheurs, la découverte du sens physique du nombre Pi affirme l’existence de liens entre le monde abstrait des mathématiques et le monde réel de la physique.

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