Mécanique quantique : intrication et décohérence

[astrotophe]

Si tu appelles maths les 4 opérations, évidemment ils les faut de toute façon pour la vie de tous les jours. J'appelle maths quand on sort des bêtes du genre < u, v > ou la fonction d'onde, ... bref des trucs lourd.

[Jeff Hawke]

Le peu que j'ai lu de l'autre fil n'est pas, enfin je parle pour moi, une présentation de la mécanique quantique.

Il vaut quand même mieux lire le texte intégral d'Heisenberg que le relevé synthétique et simplifié que j'en donne, pour se faire une idée exacte de la chose...

 

C'est une philosophie qui ne me parait pas très pertinente (la différence de niveau de réalité entre relativité et mécanique quantique).

Curieux. Le fait que les théories de la Relativité appartiennent au domaine de la physique classique et non de la quantique, me semble communément admis, aujourd'hui...

 

Heureusement en physique atomique, on retrouve quelques notions qui parlent : "orbitales" des électrons autour du noyau, rotation vibration des molécules qui dépendent de leurs géométries, ...

Mais là, il y a un risque certain de se faire des idées fausses sur la façon dont les choses se passent, pour les fairer entrer dans nos limites conceptuelles.

[Snark]

... et je crois que les posts de Dodgson et Snark qui suivent mon message #86 prouvent que ce que j'ai écrit n'est pas faux !!

 

Mieux vaut avoir plutôt un sens mathématique que littéraire pour comprendre quelque chose en mécanique quantique !!

 

Pas vraiment, la compréhension c'est aussi pouvoir se donner une représentation de la chose.

 

Je connais des "matheux" qui jonglent avec les équations mais qui sont incapables d'en tirer la moindre interprétation, un peu comme une personne qui conduit très bien mais qui ne comprend rien au fonctionnement d'une voiture.

[Invité shf]

Encore deux articles intéressants à propose de la mécanique quantique :

 

pour la compréhension générale :

 

http://www.e-scio.net/mecaq/

 

 

et puis, surtout pour les interprétations philosophiques de la mécanique quantique, cette communication de J. Bricmont (voir Wikipedia http://fr.wikipedia.org/wiki/Jean_Bricmont), prof de physique à l'UCL, qui remet un peu à mon sens les pendules à l'heure !:

 

http://users.skynet.be/radoux/textes/quantique.pdf

[astrotophe]

J'aime bien la note du 1er lien :

Note importante : la mécanique quantique, la théorie, la vraie, ne fournit que des outils mathématiques très complexes qui permettent de prévoir les résultats des mesures. Elle dit "voici ce que vous allez mesurer". Elle ne dit pas "voici ce qui s'est passé".

[ArthurDent]

Aucune théorie physique ne dit "voici ce qui c' est passé".

 

Au mieux, elles disent "tout se passe comme si". Certaines ne s' embarassent même pas de ce genre de considérations (la thermodynamique, par exemple, se contrefout de la façon dont les atomes s' arrangent pour transférer la chaleur du corps chaud vers le corps froid).

 

Si on fait la même chose avec la mécanique quantique (appliquer la lecture "tout se passe comme si" au lieu de la lecture "le résultat de la mesure sera"), on obtient une "explication" totalement étrangère avec l' "intuition physique", cet ensemble de croyances héritée en majeure partie de la paire de millions d' années passées à se déplacer dans la savane.

 

Pas étonnant : Il n' y a pas d' électrons tapis dans les hautes herbes

 

La relativité restreinte provoque le même genre de "problème", avec une intensité moindre parce que la béquille mathématique permettant d' avancer est plus légère que dans le cas quantique.

 

Qualitativement, je ne suis pas si sûr que ça que la mécanique quantique soit vraiment différente des autres théories statistiques (genre thermodynamique).

[astrotophe]

La thermo s'appuie sur des statistiques, on comprend pas mal la thermo avec la physique statistique qui est assez proche de la physique quantique.

[ChiCyg]

Je pense que c'est correct, h représente bien la plus petite quantité d'énergie du photon, mais nous l'utilisons avec le Hertz, autrement dit le nombre d'oscillations par seconde, mais il est possible d'avoir une seule oscillation en deux secondes (0,5 Hz) etc etc.

Non, la constante de Planck, h n'est pas une énergie (c'est une énergie x temps (par exemple Joule.seconde)). Pour obtenir une énergie il faut la multiplier par une fréquence, mais il n'y a pas de fréquence minimum donc finalement pas d'énergie minimum.

 

L'erreur est de prendre une fréquence pour une quantité discrète, ce qu'elle n'est pas. On peut avoir des fréquences d'un milli-Herz ou d'un nano-Herz, etc ...

[ChiCyg]

Le fait que les théories de la Relativité appartiennent au domaine de la physique classique et non de la quantique, me semble communément admis, aujourd'hui...

Peut-être ai-je tort mais je ne sens pas une gradation entre physique classique (dont la relativité) et quantique.

 

Les notions des unes et des autres sont largement "intriquées". D'entrée, Louis de Broglie utilise la relation E = mc2 de la physique "classique" ce qui permet d'associer à une énergie une masse et par suite, au photon, une impulsion. Et, de là, à associer à chaque particule, une onde avec E = h.nu Ce sont les prémices de la mécanique quantique.

 

Et puis la mécanique quantique est encore de la mécanique avec des énergies, des quantités de mouvement, des moments cinétiques, des vibrations, des rotations, des puits de potentiel, des hamiltoniens, ...

[Jeff Hawke]

Peut-être ai-je tort mais je ne sens pas une gradation entre physique classique (dont la relativité) et quantique.

Sans entrer dans le débat détaillé, sur la rupture radicale - ou non - entre la conception classique et la conception quantique, il y a quand même une différence énorme, profonde...

 

La physique classique traite d'une réalité objective, dans laquelle l'observateur est indépendant de ce qui est observé.

 

Alors que la physique quantique ne traite que d'une réalité inter-subjective, dans laquelle nous, sujets observants, sommes irrémédiablement liés.

[ChiCyg]

Alors que la physique quantique ne traite que d'une réalité inter-subjective, dans laquelle nous, sujets observants, sommes irrémédiablement liés.

Mouais, je pense qu'il faut bien distinguer l'outillage d'une théorie et les interprétations plus ou moins délirantes qu'on peut en tirer.

 

On peut aussi se faire peur avec les jumeaux de Langevin, et autres trous noirs, trous blancs, trous de ver, voyages dans le temps ...

 

A ce sujet, je trouve assez saine la position d'Alain Aspect : loin des petits ou grands délires philosophico-existentiels, la mécanique quantique marche bien dans des tas de situations concrètes. C'est de cette manière qu'on peut approcher une réalité microscopique parfois déconcertante.

[Invité D.JeeP]

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[Jeff Hawke]

Mouais, je pense qu'il faut bien distinguer l'outillage d'une théorie et les interprétations plus ou moins délirantes qu'on peut en tirer.

Viserais-tu l'intérpétation de Copenhague (dont Alain Aspect s'est fait le héraut expérimentateur...)

 

On peut aussi se faire peur avec les jumeaux de Langevin, et autres trous noirs, trous blancs, trous de ver, voyages dans le temps ...

Comme DJeep, la liste me parait hétéroclite. Les jumeaux de Langevin et les trous noirs ne sont pas des "délires".

 

Et je ne vois pas ce que vient faire la "peur" là-dedans. Peur de penser au-delà des calculs ?

 

A ce sujet, je trouve assez saine la position d'Alain Aspect : loin des petits ou grands délires philosophico-existentiels, la mécanique quantique marche bien dans des tas de situations concrètes. C'est de cette manière qu'on peut approcher une réalité microscopique parfois déconcertante.

Ce qui est amusant, c'est qu'Alain Aspect a mis en oeuvre une expérience issue des réflexions "philosophico-existentielles d'Einstein (+ Podolsky et Rosen), Bohr, Bell, et, last but not least, d'Espagnat...

 

Vérifier expérimentalement les inégaltés de Bell (ou leur violation) est à l'exact opposé d'une démarche "tais-toi et calcule"...

 

C'est une remarquable et courageuse démarche de connaissance et de compréhension.

[ChiCyg]

Une expérience de pensée (telle que le paradoxe EPR) n’a rien à voir avec les petits délires que je vise. Une expérience de pensée est faite pour lever des contradictions apparentes ou réelles et amener à réfléchir, pas pour se faire peur. C'est donc extrêmement utile et il est aussi fondamental de pouvoir passer d'une expérience de pensée à une expérience réelle.

 

Je voulais dire qu’on peut autant fantasmer avec la relativité qu’avec la mécanique quantique, et, de même, autant remettre en cause notre vision de la réalité, et donc je ne vois pas l’échelle de valeur entre mécanique relativiste et mécanique quantique.

[Dodgson]

A ce sujet, je trouve assez saine la position d'Alain Aspect : loin des petits ou grands délires philosophico-existentiels, la mécanique quantique marche bien dans des tas de situations concrètes. C'est de cette manière qu'on peut approcher une réalité microscopique parfois déconcertante.

 

Pour avoir assisté à plusieurs de ses conférences, notamment à celle de l'IAP du 2 mai 2007, je crois pouvoir dire qu'Aspect lui aussi se pose de sérieuses questions. Je viens de regarder à nouveau la vidéo de cette dernière conférence, et j'ai relevé quelques phrases, que je vais essayer de citer sans faire d'erreurs :

 

minute 34 (environ) : "il y a un conflit entre la physique quantique et puis la conception du monde à la Einstein"

 

minute 51 (environ) : "ceci oblige à une révision radicale d'un certain nombre de concepts qu'on aurait pu avoir au fond de nos têtes, consciemment ou inconsciemment"

 

minute 52 (environ) : "il faut bien reconnaître que la physique quantique possède en elle une propriété étrange, que certains appellent la non-localité et que d'autres préfèrent appeler le holisme"

 

Dodgson

[bb98]

 

Vérifier expérimentalement les inégaltés de Bell (ou leur violation) est à l'exact opposé d'une démarche "tais-toi et calcule"...

 

C'est une remarquable et courageuse démarche de connaissance et de compréhension.

 

Bonjour

 

c'est Bell qui a "rien fait qu'à calculer" ;)

Et c'est probablement pour ça qu'il n' a pas eu le Prix Nobel, hélas

 

AA, lui, a eu assez d'astuce pour monter les manip afférentes

[Invité D.JeeP]

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[ArthurDent]

dans la mesure où ce que je sais de la mécanique quantique consiste seulement à énoncer les résultats sans chercher à leur donner un sens

C'est discutable : Par exemple, l' intégrale des chemins découle de la généralisation de l' expérience des fentes d' Young. En celà elle a un sens physique relativement clair: Elle représente une caractéristique des "particules", celle de produire des interférences. En soi, celà n' explique pas pourquoi les particules possèdent cette caractéristique (de même que la relativité restreinte n' explique pas pourquoi la célérité des ondes électromagnétiques est la même dans une classe de référentiels), mais c'est quand même une forme d' "explication".

Si on essaye d' interpréter physiquement ce qu' elle représente, on aboutit à quelque chose de contre-intuitif : Tout se passe comme si la (ou plutôt les) particule(s) décrite(s) "sondai(en)t" toutes les histoires possibles entre la source et le détecteur ...

ça heurte notre sens commun, pourtant cette "explication" est parfaitement compatible avec la théorie physique, et la théorie physique fonctionne ...

[Invité D.JeeP]

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[ArthurDent]

c) c'est parce que les images de base et/ou le vocabulaire utilisés ne sont pas pertinents.

J'ai tendance à préférer cette branche de l' alternative. Malheureusement, ça ne règle pas le problème.

Le fait que la théorie fonctionne (heureusement, sinon cela ne vaudrait pas la peine d'en parler) ne veut aucunement dire que les images utilisées pour la décrire sont pertinentes.

Concernant l' "image" décrivant l'intégrale des chemins, si j' ai bien compris, c' est beaucoup plus qu' une image : C' est la traduction littérale, et cohérente (si on décide de partir dans la direction de l' interprétation corpusculaire), de l' équation. La notion de trajectoire qu' on croyait enterrée, Feynman l' a fait revenir de plus belle, d'une façon assez inattendue ... L' action qui est utilisée dans l'équation est une action classique de particule classique. C' est assez troublant quand même.

[ChiCyg]

Viserais-tu l'intérpétation de Copenhague (dont Alain Aspect s'est fait le héraut expérimentateur...

Non, c'est toi que je visais :)

 

Dodgson, on est d'accord, non ?

 

Suis d'accord avec ArthurDent. Ce n'est pas la théorie qui est déconcertante, c'est la réalité dont la théorie essaie de rendre compte. Pour la relativité le point de départ est le constat que la lumière refuse de se déplacer dans l'éther intersidéral . Pour la mécanique quantique, la réponse que donne Alain Aspect à la question sur la dualité onde-particule à la fin de sa conférence est très claire.

 

A ce sujet, je trouve que c'est la représentation du photon comme une particule qui occuperait successivement dans le temps toutes les positions sur son trajet qui est fautive. J'ai déjà élucubré sur ce sujet : pour le photon, qui va à la vitesse de la lumière, on peut s'imaginer que le temps de trajet est nul, c'est à dire que, "pour lui" aucun temps ne s´écoule entre son émission et son absorption. Il ne peut donc rien se passer entre son émission et son absorption : soit la ou les voies sont libres soit elles ne le sont pas à l'instant de son émission-absorption. Si on pousse un peu l'image, le photon "voit" instantanément toutes les voies qui lui sont offertes et qu'il emprunte toutes. En tous cas, il ne prend pas une décision à chaque croisement .

[Invité D.JeeP]

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[Invité Scopy]

Il y a déjà longtemps que j'ai milité ici (mon pseudo, comme tu le sais, ne fait pas mon âge..) pour l'abandon de l'idée de la propagation de la lumière, que ce soit sous forme de corpuscules ou d'ondes, puisque l'on sait que ces deux descriptions, prises dans leur sens classique, sont foireuses, et son remplacement par celle de relation (un auteur que j'avais signalé il y a quelque temps, mais dont j'ai oublié l'identité, parlait, d'une manière qui me plaît assez, de transaction). Si on ne fait pas l'hypothèse que le photon doit suivre un chemin ou un autre pour communiquer son quantum d'énergie d'un point à un autre, l'absurdité conceptuelle de l'intégrale des chemins disparaît par la force des choses.

Ça c'est formidablement dit : je comprend tout et c'est très clair : je n'en reviens pas !!!

Merci !

[Dodgson]

Il y a déjà longtemps que j'ai milité ici (mon pseudo, comme tu le sais, ne fait pas mon âge..) pour l'abandon de l'idée de la propagation de la lumière, que ce soit sous forme de corpuscules ou d'ondes, puisque l'on sait que ces deux descriptions, prises dans leur sens classique, sont foireuses, et son remplacement par celle de relation (un auteur que j'avais signalé il y a quelque temps, mais dont j'ai oublié l'identité, parlait, d'une manière qui me plaît assez, de transaction). Si on ne fait pas l'hypothèse que le photon doit suivre un chemin ou un autre pour communiquer son quantum d'énergie d'un point à un autre, l'absurdité conceptuelle de l'intégrale des chemins disparaît par la force des choses.

 

 

Cet auteur est sans doute John Cramer :

 

http://www.npl.washington.edu/ti/

 

Dodgson

[Dodgson]

Non, c'est toi que je visais :)

 

Dodgson, on est d'accord, non ?

 

 

Pas entièrement (voir mon message n° 105 sur les perplexités d'Aspect lui-même).

 

Dodgson

[Invité D.JeeP]

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[ArthurDent]

Si on ne fait pas l'hypothèse que le photon doit suivre un chemin ou un autre pour communiquer son quantum d'énergie d'un point à un autre, l'absurdité conceptuelle de l'intégrale des chemins disparaît par la force des choses

Oui, mais on explique pas pour autant la raison pour laquelle celle-ci fonctionne si bien, malgré son absurdité conceptuelle.

[michelB]

ArthurDent

Concernant l' "image" décrivant l'intégrale des chemins,

 

DE chemin, Arthur, "DE chemin" !!

 

Vous pouvez continuer.

[Snark]

Non, la constante de Planck, h n'est pas une énergie (c'est une énergie x temps (par exemple Joule.seconde)).

 

L'erreur est de prendre une fréquence pour une quantité discrète, ce qu'elle n'est pas. On peut avoir des fréquences d'un milli-Herz ou d'un nano-Herz, etc ...

Je l'entendais dans le sens large, puisque tu disais;

h n'est pas un seuil d'énergie minimum.

 

Mais ce sont des détails, l'essentiel est de définir s'il existe des valeurs inférieures à h pour le photon dans E = hv

La réponse semble être oui si l'on fait la mesure de v en Hz, mais ce qui importe c'est de définir une valeur pour un cycle entier, 1Hz si ce cycle complet se fait en une seconde et 0.5Hz si le cycle complet se fait en deux secondes etc etc.

Reste aussi à voir si quand on parle de multiples de la constante de Planck on y inclut les sous-multiples ?

 

Pour obtenir une énergie il faut la multiplier par une fréquence, mais il n'y a pas de fréquence minimum donc finalement pas d'énergie minimum.

Je dirais des Joules par le nombre de cycles dans ce cas, et pour la fréquence minimum il doit en exister une dont la longueur d'onde correspond à la dimension de l'univers, ou si tu préfères, à un cycle qui aurait commencé au début de l'univers et qui se termine à ce moment même.

Une plus basse fréquence peut lui succéder dans le futur...., mais il faut que le cycle soit complet.

[Invité D.JeeP]

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