Tout d'abord, ta réponse remet un peu les choses en place, par l'exemple : comme tu le disais, il est difficile de converser de ces choses dans le contexte d'un forum, sauf à mesurer chaque mot de chaque intervention,ce qui enléverait beaucoup du plaisir de la conversation. Ainsi ma question à propos de l'utilisation des forces pour réfuter l'atome de Bohr te conduit à rappeler l'observation du rayonnement: et c'est bien elle qui a dénoncé l'insuffisance de l'atome de Bohr (et non pas donc un calcul à partir des forces en question).
Pour l'aspect historique, je te résume ce que j'ai pu savoir (ou croire savoir):
En fait le modèle rend bien compte de l'atome d'hydrogène, mais dans son état fondamental. Dès les états excités, ça bafouille. Alors quand il y a plusieurs électrons ...
L'étape suivante à ma connaissance a été la proposition de Sommerfeld, qui remplace l'orbite circulaire par une ellipse et introduit le second nombre quantique, l, en lien avec l'excentricité de l'ellipse, (il travaille en coordonnées sphériques).
Pour n donné, l peut varier de 0 à n-1. C'est avec ce nombre, l, que l'on désignera les quatre états quantiques s,p,d,f, possibles pour une couche n.
On voit que pour l'hydrogène stable, n=1 et l=0 : l'atome de Bohr n'est pas répudié, il est seulement limité à l'hydrogène dans son état fondamental ( énergie minimum à cause du signe - donné à l'énergie, énergie maximum en valeur absolue.)
Deux autre nombres quantiques viendront compléter le modèle : l'électron sur sa trajectoire constitue un courant électrique, il y a donc moment magnétique, et celui-ci indique l'orientation du plan dela trajectoire: c'est le nombre m qui sera attaché à ce paramètre. M pourra prendre les valeurs de 1-l à l, d'où 2l+1 possibilités.On appelle chacune de ces possibilités une case quantique.
Enfin on introduira un quatrième nombre quantique, le spin, qui ne peut prendre que les valurs -1/2 ou +1/2 . Une interprétation imagée du spin est le sens de la rotation de l'électron sur lui-même.
C'est à ce stade qu'interviendra le principe d'exclusion de Pauli : dans un atome, il ne peut y avoir deux électrons ayant les 4 nombres quantiques identiques.
Avec l'apport d'autres considérations, les physiciens diront ensuite: sur une couche donnée, il ne peut y avoir plus de 2n^2 électrons (couche saturée).
Ensuite vient l'onde de De Broglie (1924), qui incorpore le fameux E=mc^2 d'Einstein. Dans cette relation il suffit de prendre nu (la fréquence) = vitesse de la lumière divisée par la longueur d'onde,et alors avec ce qui a déjà été quantifié on a longueur d'onde = h/mc ; en postulant que la vitesse de l'électron est compatible avec la conservation de cette relation, on obtient ce qui a été appelé l'hypothèse fondamentale de la mécanique ondulatoire ( accessoirement remarquer que le principe fondamental de la dynamique était vectoriel, d'où trajectoire, celui-ci est scalaire, or la notion de trajectoire sera rejetée parla physique quantique ... bon d'accord, on s'amuse comme on peut) : longueur d'onde = h/mv.
Voilà en gros l'histoire résumée de l'atome entre Bohr et de Broglie.
Ensuite, c'est une deuxième étape de la physique quantique ( il faudrait faire un film : des gens du forum à l'aise dans la programmation pourraient le faire, ce serait un beau cd-rom, et peut-être que des gens y trouveraient suffisemment à s'émerveiller sans aller chercher dans les scintillances ésotériques ...)
Un truc amusant: on remarquera que de Bohr à Sommerfeld, non seulement on ne s'éloigne pas du modèle planétaire, mais au contraire on vient y coller encore davantage : de bohr à Sommerfelf pourrait-on dire c'est comme de Copernic à Képler ...et même le spin: rotation de la planète sur elle-même : de l'incroyable instinct de conservation des images ... (encore une fois: on s'amuse comme on peut).
La morale de l'histoire pour le forum pourrait peut-être ressembler à ceci: comment discuter des interpétations d'un énoncé scientifique si on ne commence pas par essayer de voir à peu près comment s'est construit cet énoncé ?
Exemple d'avatar possible : dans les échanges précédents, et dont la lecture m'a incité à intervenir de cette manière ( qui n'était peut-être pas la bonne), on trouve dans le même sac l'espace-temps et l'image du ballon, avec un intervenant qui se pose la question d'un univers grandissant à partir d'un point et qui pourtant n'a pas de centre. A vrai dire, sa manière de poser la question -- qui a la force du bon sens-- et surtout d'y insister m'était apparue comme représentative de l'attitude la plus positive qui soit et qu'un tel forum pouvait aider tout en s'en aidant lui-même, qu'il soit question de physique ou d'autre chose. Alors la question que je me pose est la suivante: dans quel état se trouve son questionnement après avoir reçu en même temps les quatre coordonnées de l'espace-temps qui contiennent bel et bien les trois coordonnées tout bonnement cartésiennes et l'image d'un ballon dont il ne faut considérer que la surface? Quel rapport peut-il entrevoir entre un point "événement" et un point de cette surface sphérique?
Je vais me permettre d'indiquer trois petits livres (petits par le volume):
1) Par Einstein lui-même, une vulgarisation : La relativité Payot 1990
2) Par Einstein encore: Comment je vois le monde Flammarion 1979
3) Etienne Klein : La Physique quantique Flammarion 1996
Mais à vrai dire, à mon avis quiconque est vraiment intéressé devrait commencer par faire les greniers à la recherche de livres "scolaires", math et physique, en écartant les livres de math de la période "tout sur les ensembles" ( inutiles voire nuisibles par découragement pour cette visée), en s'attachant à comprendre les bases de l'analyse : dérivation, intégration, calcul différentiel, analyse vectorielle; le savoir faire n'est pas indispensable à haute performance( résoudre les exercices difficiles n'est pas nécessaire), mais l'esprit des outils. Avec ça on ne peut pas entrer dans la mécanique quantique, mais on peut parcourir le chemin de la science depuis Copernic judqu'au seuil de la physique quantique, et on peut comprendre une vulgarisation de la physique quantique comme celle présentée par Etienne Klein . Je cite un morceau de ses dernières lignes :
"On voit qu'il y a, pour tous les "partageux" du savoir, du pain sur la planche et un grand défi à relever. Pour ce qui est de la physique quantique, déjà lieu des plus grands étonnements, ils n'auront nul besoin d'enrober sa présentation d'ésotérisme ni de l'atteler au paranormal."