Mécanique quantique : intrication et décohérence

Dodgson · 13 mars 2010

Ben non. En relativité, par exemple, pour "objectiver" un événement, il faut faire intervenir nos instruments de connaissance (systèmes de mesures, règles, horloges). Idem pour toute la physique. Pas de physicien, pas de physique.

La différence avec l' approche quantique, c' est qu' en relativité, et dans les autres théories classiques, quand on fait une mesure, on ne modifie pas le système mesuré, alors qu' en MQ, si.

Ce qui amène à des interprétations pour le moins cocasses (Le photon : "Tiens, ce coup-ci je suis dans un interféromètre, je vais me comporter comme une onde")

Je dirais que l' interprétation de Copenhague, ce n' est pas "tais-toi et calcule", mais plutôt le constat embarrassé que le calcul est juste mais les raisons par lesquelles on le justifie sont inavouables en public, comme les fariboles d' "effondrement de la fonction d' onde", et autres complémentarités onde-particules (comme disait Feynman en rigolant: "L' électron est une particule le Lundi, une onde le Mardi")

A l'appui de ce que vous venez de dire :

«Une incroyable illusion de réalité», Anton Zeilinger et Markus Aspelmeyer, Les dossiers de La Recherche, février 2010

[D'abord début et corps de l'article, avec le point fort : les inégalités de Leggett, et la vérification expérimentale de leur violation par la MQ. Ensuite, la conclusion, que je reproduis ci-dessous]

«*Nos expériences démontrent donc qu'il ne suffit pas de sacrifier l'hypothèse de localité pour sauver celle de réalisme. Et elles suggèrent d'abandonner l'idée selon laquelle les propriétés des particules (leur polarisation, dans le cas que nous avons étudié) existeraient indépendamment de nos observations. Certes, il ne faut pas perdre de vue que cette explication reste partielle. D'autres interprétations sont possibles pour expliquer la «bizarrerie quantique» - en particulier la nature des interactions à l'oeuvre au sein d'une paire de particules intriquées.

L'une d'elles, par exemple, suppose l'influence qu'une observation aurait sur le «passé», de telle sorte qu'une mesure effectuée à un temps donné sur une particule intriquée détermine une propriété de l'autre, au moment (pourtant antérieur !) de son émission...Quelle que soit l'interprétation que l'on adopte, toutes nécessitent une révision radicale de notre manière de concevoir la structure et le fonctionnement du monde physique. Qui sait vers quelles implications scientifiques et philosophiques les prochaines expériences sur les fondements de la mécanique quantique nous conduiront ?*»

Cependant, si vous pensiez à la décohérence en parlant de fariboles d' "effondrement de la fonction d'onde", cela ne serait pas exact à mon sens. La décohérence explique la disparition des termes non diagonaux de la matrice densité, mais pas le choix d'un terme diagonal. Mais sans doute vouliez-vous dire quelque chose d'autre.

Jeff Hawke · 14 mars 2010

Ben non. En relativité, par exemple, pour "objectiver" un événement, il faut faire intervenir nos instruments de connaissance (systèmes de mesures, règles, horloges). Idem pour toute la physique. Pas de physicien, pas de physique.

Oui, mais l'ensemble des lois decrivant la réalité "classique" forme une description objective, indépendante de nos mesures. Ce qui n'est pas le cas de la réalité décrite pas les lois quantiques, où il n'y a pas "d'élément de réalité" attaché aux objets quantiques en l'absence de mesures...(selon l'expression de Bohr dans sa réponse à l'argument EPR).

La différence avec l' approche quantique, c' est qu' en relativité, et dans les autres théories classiques, quand on fait une mesure, on ne modifie pas le système mesuré, alors qu' en MQ, si.

C'est un point délicat. Il a longtemps été dit que cette modification était due au fait que pour observer, on perturbait physiquement (à coups de photons ou autres...), avec notamment l'image du "microscope d'Heisenberg"...

Mais en fait, c'est plus subtil, puisqu'on sait maintenant (voir les expériences de Zeilinger dont parle Dodgson, et aussi mon fil sur la gomme quantique) que le simple fait qu'un atome a laissé sa trace de passage (sans même que personne ne s'avise d'aller voir cette trace) suffit à faire qu'il n'interfére plus...et pire, si on efface la trace après coup, il se remet à interférer...

Le simple fait que l'observation d'une information au sujet d'un objet quantique soit seulement possible suffit à modifier le résultat d'une observation ultérieure sur cet objet... :b:

Ce point est très bien expliqué dans Valerio Scarani (initiation à la MQ), j'en avais causé dans le fil sur Bell.

Je dirais que l' interprétation de Copenhague, ce n' est pas "tais-toi et calcule", mais plutôt le constat embarrassé que le calcul est juste mais les raisons par lesquelles on le justifie sont inavouables en public, comme les fariboles d' "effondrement de la fonction d' onde", et autres

Ce sont effectivement des fariboles, mais ce n'est pas Copenhague (qui est basée intialement sur le formalisme matriciel d'Heisenberg et contre Schrodinger et sa représentation continue).

complémentarités onde-particules (comme disait Feynman en rigolant: "L' électron est une particule le Lundi, une onde le Mardi")

Tu voulais sans doute dire "dualité". Car la complémentarité, qui est un pilier de Copenhague, ce n'est pas ce que dit Feynman, (pour rigoler), c'est une analogie formelle qui vise à nous extraire des images intuitives.

ArthurDent · 14 mars 2010

Oui, mais l'ensemble des lois decrivant la réalité "classique" forme une description objective, indépendante de nos mesures. Ce qui n'est pas le cas de la réalité décrite pas les lois quantiques, où il n'y a pas "d'élément de réalité" attaché aux objets quantiques en l'absence de mesures...(selon l'expression de Bohr dans sa réponse à l'argument EPR).

Mouais ... Je ne suis pas persuadé que l' on soit en mesure de trancher, étant donné que personne ne s' accorde encore sur l' interprétation de ce que sont les objets quantiques. Plus personne, il me semble, ne se raccroche à cet argument pitoyable de Bohr, qui consiste, en gros, à mettre la poussière sous le tapis et à dire qu' elle n' existe pas. Et pour cause : Chercher à décrire une gravitation quantique, c' est essayer de voir comment on peut comprendre d' où vient la poussière, pas la mettre sous le tapis.

C'est un point délicat. Il a longtemps été dit que cette modification était due au fait que pour observer, on perturbait physiquement (à coups de photons ou autres...), avec notamment l'image du "microscope d'Heisenberg"...

Mais en fait, c'est plus subtil, puisqu'on sait maintenant (voir les expériences de Zeilinger dont parle Dodgson, et aussi mon fil sur la gomme quantique) que le simple fait qu'un atome a laissé sa trace de passage (sans même que personne ne s'avise d'aller voir cette trace) suffit à faire qu'il n'interfére plus...et pire, si on efface la trace après coup, il se remet à interférer...

Le simple fait que l'observation d'une information au sujet d'un objet quantique soit seulement possible suffit à modifier le résultat d'une observation ultérieure sur cet objet...

Ce point est très bien expliqué dans Valerio Scarani (initiation à la MQ), j'en avais causé dans le fil sur Bell.

Mouais ... Je crois que le :b: provient dans la formulation de ce qui se passe, pas du phénomène lui-même.

Une fois admis que le formalisme quantique est non local (et donc, que deux événements distinct séparés par un intervalle du genre espace , au sens de ce formalisme, peuvent être corrélés), je ne vois pas comment empêcher une modification du passé depuis le futur : C' est une conséquence de la relativité, pour un intervalle du genre espace entre deux événements, on peut toujours trouver un référentiel qui donne ce genre de chronologie.

Bien sûr, si on admet pas la non localité (mais EPR ont démontrés que ce n' est pas tenable, si on exclut les théories à variable cachées), le :b: revient au galop.

D' autre part, il faut s' entendre sur ce que recouvre le mot "mesure". L' interprétation moderne est plutôt "intéraction", dans le sens où ce qui compte c' est l' introduction (ou pas) d' éléments étrangers au système étudié dans l' expérience, et non l' analyse qui en est faite par l' observateur. Du coup, la remarque que le système change de comportement s'il laisse une trace y compris quand "personne ne s' avise d' aller voir cette trace", est plutôt rassurant.

Enfin, il me semble que remettre un système qu' on a perturbé dans un état non perturbé est tout ce qu'il y a de banal : Je le fais chaque fois que je bascule un interrupteur deux fois de suite. Le :b: provient donc, encore une fois, du caractère non local et acausal de la description de l' expérience (à l'aide des concepts d' espace, de temps, de particule ou de fonction d' onde, etc)

Ce sont effectivement des fariboles, mais ce n'est pas Copenhague (qui est basée intialement sur le formalisme matriciel d'Heisenberg et contre Schrodinger et sa représentation continue).

Mouais ... On en reparlera quand tu nous aura donné ta définition de Copenhague, personnellement j' ai été incapable de trouver une définition plus fine que celle suggérée par ChiCyg, qui fasse l' unanimité. Je ne vois pas en quoi la représentation matricielle d' Heisenberg résouds le problème de la mesure, puisque sa représentation matricielle est mathématiquement équivalente à celle de Schrödinger. C' est plutot la QFT qui fait un pas en avant dans ce domaine, sans résoudre pour autant le problème.

Tu voulais sans doute dire "dualité". Car la complémentarité, qui est un pilier de Copenhague, ce n'est pas ce que dit Feynman, (pour rigoler), c'est une analogie formelle qui vise à nous extraire des images intuitives.

OK. Disons que la complémentarité est une faribole formelle, alors que la dualité est une faribole rigolotte. N' empêche que ce que dit Feynman (et ce que dit Aspect dans la séquence où il "fait le pitre") traduisent assez bien ce que le "principe de complémentarité" de Bohr recouvre ...

Jeff Hawke · 14 mars 2010

Plus personne, il me semble, ne se raccroche à cet argument pitoyable de Bohr, qui consiste, en gros, à mettre la poussière sous le tapis et à dire qu' elle n' existe pas.

Bohr n'a jamais dit ça. Il dit qu'il n'y a pas de sens à parler de ce qu'on ne mesure pas. Encore une fois, il est question de la connaissance que l'on peut avoir de la réalité, et pas de cette réalité directement. Il y a quand même une sacrée nuance.

Et pour cause : Chercher à décrire une gravitation quantique, c' est essayer de voir comment on peut comprendre d' où vient la poussière, pas la mettre sous le tapis.

Justement, je trouve que s'il y a quelqu'un dans les physiciens qui ne cherchait pas à mettre la poussière sous le tapis, c'est bien Bohr.

Du coup, la remarque que le système change de comportement s'il laisse une trace y compris quand "personne ne s' avise d' aller voir cette trace", est plutôt rassurant.

Mais reste quand même étrange, avec notre intuition classique.

il me semble que remettre un système qu' on a perturbé dans un état non perturbé est tout ce qu'il y a de banal : Je le fais chaque fois que je bascule un interrupteur deux fois de suite.

Là, tu exagères dans la mauvaise foi. Quand tu bascules ton interrupteur, tu n'annules absolument pas l'histoire qui vient de se dérouler quand l'interrupteur était ouvert... :cool:

Le provient donc, encore une fois, du caractère non local et acausal de la description de l' expérience (à l'aide des concepts d' espace, de temps, de particule ou de fonction d' onde, etc)

Voui.

On en reparlera quand tu nous aura donné ta définition de Copenhague,

OK, devant la demande pressante de ChiCyg et toi, :be:j'ouvrirai un post sur ce sujet (un peu de relecture de Bohr me sera nécessaire).

personnellement j' ai été incapable de trouver une définition plus fine que celle suggérée par ChiCyg,

Ce qui est amusant, c'est que ChiCyg et toi partageant la même défintion, ChiCyg conclut qu'Aspect se revendique de cette interprétation, et toi tu dis qu'il se garde bien de toute conclusion à la Copenhague. :be:

Je ne vois pas en quoi la représentation matricielle d' Heisenberg résouds le problème de la mesure, puisque sa représentation matricielle est mathématiquement équivalente à celle de Schrödinger.

Oui. le problème de la mesure reste entier. Même la décohérence (que je n'aime pas) ne résout pas ce problème.

C' est plutot la QFT qui fait un pas en avant dans ce domaine, sans résoudre pour autant le problème.

Oui. La QFT issue des deux formalismes, le matriciel d'Heisenberg, et le continu de Schrödinger, que tu avais qualifié de "moisi" dans un fil en réponse à TeTec je crois.

N' empêche que ce que dit Feynman (et ce que dit Aspect dans la séquence où il "fait le pitre") traduisent assez bien ce que le "principe de complémentarité" de Bohr recouvre ...]

Je ne crois pas...

Smith · 14 mars 2010

Il y a un résultat d'expérience que j'aimerais que l'on aborde ici (si Christel me le permet ).

Il y a environ 10 ans, Anton Zeilinger a obtenu des figures d'interférence avec des molécules complexes (fullerene avec 60 et 70 atomes)... :b:

Alors je n'ai que des questions :wub: :

Où s'arrête le monde quantique ? Micro versus macro...

Quelle validité pour la théorie de la décohérence ?

Quelle conséquence pour le problème de la mesure ?

Pourquoi la décohérence serait opposée à l'interprétation de copenhague ? (c'est ce que je comprend en lisant wiki...mais je peux mal comprendre.)

J'ai du mal à comprendre les implications de cette expérience. Je n'ai pas trouvé d'article de vulgarisation à ce sujet...Qui s'y colle ? :be:

EDIT : Mes questionnement semblent pas trop mal tomber avec ta dernière réponse Jeff.

Je me doutais bien que la décohérence ne te convenait pas trop (opposée à Copenhague).

Mais je ne comprends pas le fondement de cette opposition.

christel · 14 mars 2010

c'est génial de ne rien comprendre à vos échanges

et dire que je les lis quand même

christel · 14 mars 2010

oh pas de souci Smith, il y a bien longtemps que j'ai décroché, tu peux y aller gaiement

Smith · 14 mars 2010

c'est génial de ne rien comprendre à vos échanges
et dire que je les lis quand même

Oui c'est ce qui m'arrive aussi assez souvent dans certains bouquins trop complexes pour moi...Tu sais tu décroches au début d'un paragraphe, et après c'est comme une longue apnée.........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

OUF enfin de l'air !!!!

Jeff Hawke · 14 mars 2010

Où s'arrête le monde quantique ? Micro versus macro...

Ben, il ne s'arrête pas... Le monde est quantique, mais les effets cessent rapidement de se faire sentir avec la taille (sauf dans certains cas, laser, superconductivité, superfluidité,...), et l'approximation classique prend bien le relais.

Quelle validité pour la théorie de la décohérence ?

Je ne comprends rien à cette théorie, basée sur le temps, et l'évolution de l'équation de Schrödinger.

Par exemple, elle dit que la chat de Schrödinger ne reste pas en états superposés mort/vivant, que ça décohére "très rapidement"... :b: Très rapidement, ce n'est pas zéro. Donc pendant cet intervalle de temps "très bref", le chat est à la fois mort et vivant ??? Je n'appelle pas ça "résoudre le problème". On dirait plutôt un chausse pied pour faire entrer l'étrangeté dans nos concepts "normaux".

Le problème de fond entre Copenhague et la décohérence, c'est que Copenhague dit qu'il faut renoncer à une description spatio-temporelle des phénomènes quantiques, et que la décohérence est basée sur une évolution temporelle des équations d'état de Schrödinger.

Smith · 14 mars 2010

Ben, il ne s'arrête pas... Le monde est quantique, mais les effets cessent rapidement de se faire sentir avec la taille (sauf dans certains cas, laser, superconductivité, superfluidité,...), et l'approximation classique prend bien le relais.

Ok. Mais en théorie, si tu fais passer un chat par les fentes de Young, va t il interférer ? (ce n'est qu'à moitié une boutade).

Je ne comprends rien à cette théorie, basée sur le temps, et l'évolution de l'équation de Schrödinger.

Par exemple, elle dit que la chat de Schrödinger ne reste pas en états superposés mort/vivant, que ça décohére "très rapidement"... Très rapidement, ce n'est pas zéro. Donc pendant cet intervalle de temps "très bref", le chat est à la fois mort et vivant ??? Je n'appelle pas ça "résoudre le problème". On dirait plutôt un chausse pied pour faire entrer l'étrangeté dans nos concepts "normaux".

Le problème de fond entre Copenhague et la décohérence, c'est que Copenhague dit qu'il faut renoncer à une description spatio-temporelle des phénomènes quantiques, et que la décohérence est basée sur une évolution temporelle des équations d'état de Schrödinger.

Ok pour les aspects de la non-localité et de la non-temporalité (il doit y avoir un autre terme pour cette notion... :refl: ).

En fait je pensais surtout à l'opposition portant sur la question de la mesure (la lune est elle là quand je ne la regarde pas) : La décohérence me plait bien dans le fait qu'elle permettrait d'expliquer le déterminisme du monde macro (pas sûr que déterminisme soit le terme approprié...), et sans faire intervenir notre conscience d'observateur.

Smith · 14 mars 2010

Encore une chose, toujours à propos de la limite quantique/classique. Autant je trouvais une certaine logique pour un photon de pouvoir s'extraire du temps (à 300 000 kms/second le temps est arrêté pour lui, c'est ce que je comprend de la RR), mais un atome/molécule qui a une masse... :refl:

Bon, je mets ma logique là où elle n'a peut-être pas lieu d'être (problème éternel du profane).

Jeff Hawke · 14 mars 2010

Ok. Mais en théorie, si tu fais passer un chat par les fentes de Young, va t il interférer ? (ce n'est qu'à moitié une boutade).

En théorie, oui... Nous autres, gens du macro monde, on a aussi une longueur d'onde, mais très très très petite...Donc on ne s'étale que très peu dans l'espace...Du coup, pour interférer, je ne sais pas trop... :cool:

En fait je pensais surtout à l'opposition portant sur la question de la mesure (la lune est elle là quand je ne la regarde pas)

Dire "la Lune est là" est déjà un concept humain...construit et exprimé par le langage... :be:

(Je te rassure : je pense que la Lune est là quand je ne la regarde pas)

La décohérence me plait bien dans le fait qu'elle permettrait d'expliquer le déterminisme du monde macro

Mais la décohérence n'explique rien. Par exemple, dans le vide cosmique, les temps de décohérence se chiffrent en millions d'années. Qu'est ce que cela peut bien signifier ?

Encore une chose, toujours à propos de la limite quantique/classique. Autant je trouvais une certaine logique pour un photon de pouvoir s'extraire du temps (à 300 000 kms/second le temps est arrêté pour lui, c'est ce que je comprend de la RR), mais un atome/molécule qui a une masse...

Le pb de la non localité temporelle n'est pas lié à la vitesse de la particule, mais au fait que le temps n'est sans doute pas ce qu'on croit (c'est une catégorie de notre intuition a priori...). Et dire qu'un photon se déplace à 300 000 kms/s, c'est une façon humaine de parler d'une caractéristique de la réalité que l'on perçoit comme un espace-temps. Dans une réalité "en soi" non immergée dans l'espace temps, les choses sont probablement très différentes.

Dodgson · 14 mars 2010

Il y a un résultat d'expérience que j'aimerais que l'on aborde ici (si Christel me le permet ).

Il y a environ 10 ans, Anton Zeilinger a obtenu des figures d'interférence avec des molécules complexes (fullerene avec 60 et 70 atomes)...

Alors je n'ai que des questions :

Où s'arrête le monde quantique ? Micro versus macro...

J'ai du mal à comprendre les implications de cette expérience. Je n'ai pas trouvé d'article de vulgarisation à ce sujet...Qui s'y colle ?

Je m'étais posé la même question, j'ai fini par retrouver quelque chose de plus détaillé sur le net, mais les résultats de Zeilinger ne m'ont pas semblés vraiment concluants (pas assez d'écarts-type...). Je crois que lui-même disait qu'il faudrait améliorer, l'a-t-il fait ?

Mais en tout cas l'expérience a été faite de façon concluante et sans aucune ambiguité avec des atomes de néon. Je cite Basdevant, "12 Leçons de Mécanique quantique", pages 20-21 :

"Mais des physiciens japonais, de la Nippon Electronics (NEC), ont réalisé assez récemment une superbe expérience d'interférences d'atomes froids dans des fentes d'Young. Les atomes, des atomes de néon, sont initialement piégés dans des ondes stationnaires laser, et ils sont lâchés en chute libre au travers de deux fentes, de 2 micromètres de large, distantes de 6 micromètres. [...]

Qu'observe-t-on [...] ? La distribution des impacts des atomes à l'arrivée est la même que celle de l'intensité lumineuse dans le même dispositif, avec des franges d'interférence au même endroit, pourvu que soit satisfaite la relation de Louis de Broglie lambda = h/p. (Bien entendu, il faut, dans ce cas précis, tenir compte du fait que les atomes sont uniformément accélérés)."

Référence : F. Shimizu, K. Shimizu, H. Takuma, Phy. Rev. A 46, R17, 1991.

Smith · 14 mars 2010

Mais la décohérence n'explique rien. Par exemple, dans le vide cosmique, les temps de décohérence se chiffrent en millions d'années. Qu'est ce que cela peut bien signifier ?

Je comprends la décohérence comme une interaction qui force la réduction du paquet d'onde. Je ne comprends pas cette notion de durée...je penserais intuitivement que c'est instantanée à la 1ere interaction...et comme nous baignons dans le CMB du big bang...

Sur wiki... il parle de 32000 ans pour que la décohérence fasse son effet sur une molécule complexe dans le vide intersellaire avec juste le CMB. Ca me semble paradoxale...mais comme tu dis souvent, ne faisons pas confiance à notre intuition en matière de MQ. :confused:

Smith · 14 mars 2010

Je m'étais posé la même question, j'ai fini par retrouver quelque chose de plus détaillé sur le net, mais les résultats de Zeilinger ne m'ont pas semblés vraiment concluants (pas assez d'écarts-type...). Je crois que lui-même disait qu'il faudrait améliorer, l'a-t-il fait ?
Mais en tout cas l'expérience a été faite de façon concluante et sans aucune ambiguité avec des atomes de néon. Je cite Basdevant, "12 Leçons de Mécanique quantique", pages 20-21 :

Oui, j'avais lu ca dans le "cantique des quantique" je crois. En fait, dès que nous n'avons pas à faire à une particule unique, nous avons en théorie équivalence avec le chat de Schrodinger. Il n'y a pas de seuil quantique/classique...

Dodgson · 14 mars 2010

Ben, il ne s'arrête pas... Le monde est quantique, mais les effets cessent rapidement de se faire sentir avec la taille (sauf dans certains cas, laser, superconductivité, superfluidité,...), et l'approximation classique prend bien le relais.

Je ne comprends rien à cette théorie, basée sur le temps, et l'évolution de l'équation de Schrödinger.

Par exemple, elle dit que la chat de Schrödinger ne reste pas en états superposés mort/vivant, que ça décohére "très rapidement"... Très rapidement, ce n'est pas zéro. Donc pendant cet intervalle de temps "très bref", le chat est à la fois mort et vivant ??? Je n'appelle pas ça "résoudre le problème". On dirait plutôt un chausse pied pour faire entrer l'étrangeté dans nos concepts "normaux".

Le problème de fond entre Copenhague et la décohérence, c'est que Copenhague dit qu'il faut renoncer à une description spatio-temporelle des phénomènes quantiques, et que la décohérence est basée sur une évolution temporelle des équations d'état de Schrödinger.

Non, c'est plus précis et plus compliqué que ça. De plus, la décohérence a été vérifiée expérimentalement dès 1996 par Haroche, Raimond, Brune (je dois en oublier quelques uns) au labo Kastler-Brossel de l'ENS, et a fait depuis l'objet d'un tas d'expériences ("Exploring the Quantum - Atoms, Cavities and Photons", Serge Haroche and Jean-Michel Raimond, Oxford University Press, 2006).

La meilleure vulgarisation à mon avis :

Hors-série Sciences et Avenir, numéro 146, octobre-novembre 2006, "Le paradoxe du chat de Schrödinger", surtout l'article «Le chat à la peau dure !», par Holger Lyre, où l'on voit clairement que la décohérence ne résout pas vraiment le problème de la mesure (elle permet seulement d'éliminer, dans la plupart des cas, les termes d'interférence entre "vivant" et "mort").

Sinon, "Comprendre la mécanique quantique", Roland Omnès, EDP Sciences, 2000 (pas vraiment de la vulgarisation). Omnès reconnaît d'ailleurs le problème et fait appel à un "principe d'unicité" (de l'univers) pour le résoudre.

Jeff Hawke · 14 mars 2010

De plus, la décohérence a été vérifiée expérimentalement dès 1996 par Haroche, Raimond, Brune (je dois en oublier quelques uns) au labo Kastler-Brossel de l'ENS, et a fait depuis l'objet d'un tas d'expériences ("Exploring the Quantum - Atoms, Cavities and Photons", Serge Haroche and Jean-Michel Raimond, Oxford University Press, 2006).

Oui, je sais qu'elle a été vérifiée. Mais je ne la comprends pas pour autant (et je ne l'aime pas, mais ça, c'est irrationnel

).

«Le chat à la peau dure !», par Holger Lyre, où l'on voit clairement que la décohérence ne résout pas vraiment le problème de la mesure

Oui, c'est là le hic... Brian Greene en parle aussi dans "the fabric of the cosmos."

Sinon, "Comprendre la mécanique quantique", Roland Omnès, EDP Sciences, 2000 (pas vraiment de la vulgarisation). Omnès reconnaît d'ailleurs le problème et fait appel à un "principe d'unicité" (de l'univers) pour le résoudre.

Omnès, je n'ai jamais rien compris aux bouquins de lui que j'ai essayé de lire... :b:

Pourtant, je suis en accord avec lui sur un point très important (pour moi) : C'est un platonicien.

christel · 14 mars 2010

ma contribution :

la conférence de Jean-Michel Raimond à l'UPMC "la physique quantique"

http://www.edu.upmc.fr/conferences/2009/sciences_a_coeur/

ArthurDent · 14 mars 2010

Excellente cette conférence.

La manip des boites à photons est remarquablement bien présentée.

C' est génial de pouvoir voir comment l' accumulation de situations élémentaire qui portent une nette signature quantique (les décroissances du nombre de photon dans la cavité) finissent par tracer, en moyenne, l' exponentielle prédite par la théorie.

Très belle manip, je trouve. :wub: :wub:

Sinon je voudrais revenir sur deux ou trois trucs énoncés par Jeff:

Copenhague dit qu'il faut renoncer à une description spatio-temporelle des phénomènes quantiques

Ah ?

C'est un point de vue difficilement tenable aujourd'hui, la théorie émergente (QFT) étant construite sur la relativité restreinte, qui s'appuie sur la notion d' espace-temps. L' interprétation de Copenhague serait donc dépassée ? Bizarre :refl:

Bohr n'a jamais dit ça. Il dit qu'il n'y a pas de sens à parler de ce qu'on ne mesure pas. Encore une fois, il est question de la connaissance que l'on peut avoir de la réalité, et pas de cette réalité directement. Il y a quand même une sacrée nuance.

Avec Feynman, son intégrale de chemins et ses diagrammes, on voit bien que justement, il y a non seulement un sens mais qu'il est malin et utile (ça améliore la précision: On a un meilleur accord avec l' expérience si on tient compte des diagrammes avec boucles que si on en tient pas compte) de parler de ce qui peut se produire quand on ne mesure pas.

Cette discussion se place bien entendu sur le plan de la connaissance qu' on peut avoir du système étudié, pas de sa "réalité directe", quelque soit ce que tu sous-entendais par ce terme. Les diagrammes de Feynman, les matrices d' Heisenberg, et les fonctions d' ondes de Schrödinger ne sont pas la réalité, quelque soit l' école d' interprétation .

Là, tu exagères dans la mauvaise foi. Quand tu bascules ton interrupteur, tu n'annules absolument pas l'histoire qui vient de se dérouler quand l'interrupteur était ouvert...

Tout dépends de l' état considéré. Or, c' est moi qui décide de ce que je définis comme étant l' état (tout comme en mécanique quantique).

Dodgson · 15 mars 2010

Ah ?

C'est un point de vue difficilement tenable aujourd'hui, la théorie émergente (QFT) étant construite sur la relativité restreinte, qui s'appuie sur la notion d' espace-temps. L' interprétation de Copenhague serait donc dépassée ? Bizarre

Avec Feynman, son intégrale de chemins et ses diagrammes, on voit bien que justement, il y a non seulement un sens mais qu'il est malin et utile (ça améliore la précision: On a un meilleur accord avec l' expérience si on tient compte des diagrammes avec boucles que si on en tient pas compte) de parler de ce qui peut se produire quand on ne mesure pas.

Cette discussion se place bien entendu sur le plan de la connaissance qu' on peut avoir du système étudié, pas de sa "réalité directe", quelque soit ce que tu sous-entendais par ce terme. Les diagrammes de Feynman, les matrices d' Heisenberg, et les fonctions d' ondes de Schrödinger ne sont pas la réalité, quelque soit l' école d' interprétation .

QFT : ça ne me paraît pas évident comme formulation. Je dirais plutôt que QFT (ou plus exactement QED, la seule branche de QFT que je comprends un peu) est construite sur l'utilisation d'espaces de Fock (sommes directes d'espaces de Hilbert élevés à une puissance tensorielle) et d'algèbres graduées de Grassmann pour "insérer" le quantum d'action dans les équations de Maxwell (qui effectivement impliquent la relativité restreinte). Et cette "quantification" semble bien perturber l'espace-temps, puisqu'elle fait apparaître des phénomènes tels que l'intrication. C'est bien l'optique quantique (branche de QED) qui est utilisée par Aspect, Zeilinger, Scully etc... donc quelque chose d'assez différent de l'optique classique, fille de l'espace-temps einsteinien.

Evidemment, les diagrammes de Feynman, puis les outils de Heisenberg et Schrödinger découlent de QFT (même si historiquement, pour Heisenberg et Schrödinger, ça s'est passé dans l'autre sens). Mais la relativité restreinte aussi découle peut-être de QFT, et non l'inverse; pourquoi dire que seule la MQ non relativiste est une conséquence de QFT ?

Jeff Hawke · 15 mars 2010

Sinon je voudrais revenir sur deux ou trois trucs énoncés par Jeff:

Citation:

Copenhague dit qu'il faut renoncer à une description spatio-temporelle des phénomènes quantiques

Ah ?

C'est un point de vue difficilement tenable aujourd'hui, la théorie émergente (QFT) étant construite sur la relativité restreinte, qui s'appuie sur la notion d' espace-temps. L' interprétation de Copenhague serait donc dépassée ? Bizarre

Je parle de la position de Bohr sur la complémentarité, qui stipule notamment la mutuelle exclusion de la causalité et de la localisation spatio-temporelle. Rien d'incompatible avec la QFT, dont Dirac est à l'origine si je ne me trompe, le même Dirac qui, reprenant la proposition de Bohr de 1927 (remplacer la description spatio-temorelle des phénoménes), proposait tout simplement les maths, comme seul outil de perception fonctionnant correctement pour notre connaissance de la nature.

Une référence : http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/rhs_0151-4105_1985_num_38_3_4008

Avec Feynman, son intégrale de chemins et ses diagrammes, on voit bien que justement, il y a non seulement un sens mais qu'il est malin et utile (ça améliore la précision: On a un meilleur accord avec l' expérience si on tient compte des diagrammes avec boucles que si on en tient pas compte) de parler de ce qui peut se produire quand on ne mesure pas.

Il y a une divergence dans la façon dont tu emploies le mot "sens". Le fait que ce soit malin n'entraine pas que ce soit signifiant...

Cette discussion se place bien entendu sur le plan de la connaissance qu' on peut avoir du système étudié, pas de sa "réalité directe", quelque soit ce que tu sous-entendais par ce terme. Les diagrammes de Feynman, les matrices d' Heisenberg, et les fonctions d' ondes de Schrödinger ne sont pas la réalité, quelque soit l' école d' interprétation .

Je m'exprime mal ou tu me lis mal. Les équations de la physique classique ne sont pas la réalité, mais nous renseignent sur elle.

Les "équations quantiques" ne sont pas non plus la réalité, certes, mais en plus, elles ne nous renseignent que sur l'état de connaissance que nous pouvons acquérir sur la réalité.

Tout dépends de l' état considéré. Or, c' est moi qui décide de ce que je définis comme étant l' état (tout comme en mécanique quantique).

Je ne comprends pas. Si tu allumes, puis éteins une lumière, tu n'es pas revenu à l'état antéreiur car il y a eu une histoire avec lumière dans la piéce.

Dans l'expérience de l'interférométre, l'annulation de la trace du passage de l'atome, après-coup, annule totalement la situation, comme si cette trace n'avait jamais existé. C'est différent (non localité temporelle, OK, si tu veux...Mais bon, ce n'est pas si banal que tu le suggères dans ta formulation :cool: ).

ArthurDent · 15 mars 2010

Dodgson:

QFT : ça ne me paraît pas évident comme formulation. Je dirais plutôt que QFT (ou plus exactement QED, la seule branche de QFT que je comprends un peu) est construite sur l'utilisation d'espaces de Fock (sommes directes d'espaces de Hilbert élevés à une puissance tensorielle) et d'algèbres graduées de Grassmann pour "insérer" le quantum d'action dans les équations de Maxwell (qui effectivement impliquent la relativité restreinte). Et cette "quantification" semble bien perturber l'espace-temps, puisqu'elle fait apparaître des phénomènes tels que l'intrication. C'est bien l'optique quantique (branche de QED) qui est utilisée par Aspect, Zeilinger, Scully etc... donc quelque chose d'assez différent de l'optique classique, fille de l'espace-temps einsteinien.

Je ne comprends pas ce que vous voulez dire par là (passage en gras). L' espace-temps de la QED est strictement le même espace-temps que celui de la relativité restreinte, il n' est "perturbé" en rien. Aspect souligne bien pendant sa conférence, que les phénomènes d' intrication ne violent en rien la relativité restreinte (les corrélations bizarre des expériences d' intrication et de gomme quantique ne sont testables que si on rapproche les résultats de toutes les mesures, ce qui rétablit la "causalité classique").

Evidemment, les diagrammes de Feynman, puis les outils de Heisenberg et Schrödinger découlent de QFT (même si historiquement, pour Heisenberg et Schrödinger, ça s'est passé dans l'autre sens). Mais la relativité restreinte aussi découle peut-être de QFT, et non l'inverse; pourquoi dire que seule la MQ non relativiste est une conséquence de QFT ?

Effectivement, c' est une façon de voir. Mais ça n' empêche que l' espace-temps de la QED reste celui de la relativité restreinte, et pas un espace-temps "englobant" dont celui de la relativité restreinte serait la "limite classique" (comme ce qui se passe en relativité générale vs relativité restreinte).

Jeff:

Je ne comprends pas. Si tu allumes, puis éteins une lumière, tu n'es pas revenu à l'état antéreiur car il y a eu une histoire avec lumière dans la piéce.

Dans l'expérience de l'interférométre, l'annulation de la trace du passage de l'atome, après-coup, annule totalement la situation, comme si cette trace n'avait jamais existé. C'est différent (non localité temporelle, OK, si tu veux...Mais bon, ce n'est pas si banal que tu le suggères dans ta formulation ).

Question de finesse d' interprétation : Si le seul état auquel j' ai accès, est l' état "on" ou "off" de l' interrupteur, je suis bel et bien parvenu à effacer la trace du passage de mon doigt sur l' interrupteur

Idem en mécanique quantique : Rien ne prouve que l' atome qui sort du dispositif est bien celui qui y est entré, après tout.

Il y a une divergence dans la façon dont tu emploies le mot "sens". Le fait que ce soit malin n'entraine pas que ce soit signifiant...

Bien sûr,mais ça n' entraîne pas non plus que c'est dépourvu de signification. Laissons parler Cohen-Tannoudji (Gilles, pas Claude):

http://www.gicotan.fr/Cours2004_site/2004_Chap4_fichiers/frame.htm

Conséquences interprétatives de la méthode de l'intégrale de chemins

L'intégrale de chemins est au cœur de l'interprétation moderne de la mécanique quantique que nous discuterons à la fin du cours,et dont le concept central est celui de décohérence liée à l'agraindissement.

L'intégrale de chemins conduit à considérer toutes les histoires envisageables de l'univers dans le cadre d'une certaine interaction
fondamentale.

La cohérence quantique (conduisant à des interférences) empêche d'attribuer à ces histoires envisageables
des probabilités satisfaisant aux axiomes de la théorie des probabilités.

A cause de la petitesse du quantum d'action, les interférences destructives conduisent, via la décohérence,
à des histoires à gros grain qui, elles, sont probabilisables.

C'est ainsi qu'émerge la mécanique classique à partir de la mécanique quantique.

On pourrait également commenter ce qui est écrit là (au passage, on y gagnera une définition de l' "interprétation de Copenhague", par rapport à laquelle Jeff Hawke pourra se positionner, ce qui est déjà pas mal )

http://www.gicotan.fr/UPS/articleUPS.htm#B2

Pour résumer ce que j' en comprends:

- Avec l' interprétation de Copenhague, la "mesure", qui est ce qui relie le formalisme au réel, fait intervenir la physique classique (par "effondrement de la fonction d' onde" et autres artifices que je qualifie plus haut de "fariboles" par provocation). Physique classique et quantique sont inconciliables.

- Alors qu' avec l'interprétation que Cohen-Tannoudji qualifie de "moderne", construite sur l' intégrale de chemins et la décohérence, la physique quantique se suffit à elle-même, et en plus elle fait émerger la physique classique comme "comportement moyen".

Dodgson · 15 mars 2010

Dodgson:

Je ne comprends pas ce que vous voulez dire par là (passage en gras). L' espace-temps de la QED est strictement le même espace-temps que celui de la relativité restreinte, il n' est "perturbé" en rien. Aspect souligne bien pendant sa conférence, que les phénomènes d' intrication ne violent en rien la relativité restreinte (les corrélations bizarre des expériences d' intrication et de gomme quantique ne sont testables que si on rapproche les résultats de toutes les mesures, ce qui rétablit la "causalité classique").

Effectivement, c' est une façon de voir. Mais ça n' empêche que l' espace-temps de la QED reste celui de la relativité restreinte, et pas un espace-temps "englobant" dont celui de la relativité restreinte serait la "limite classique" (comme ce qui se passe en relativité générale vs relativité restreinte).

1) pour le passage que vous avez mis en gras : mea culpa, je n'ai pas été assez précis, par "l'espace-temps" je voulais dire "l'espace-temps tel que le concevait Einstein" (en fait je reprenais ce qu'Aspect dit à la minute 34 de sa conférence à l'IAP "il y a un conflit entre la physique quantique et puis la conception du monde à la Einstein"). J'aurais peut-être dû dire "perturber les conceptions qu'avait Einstein de l'espace-temps", mais j'ai supposé que mon raccourci était acceptable et compréhensible (et joli...).

2) Vous écrivez :

"Mais ça n' empêche que l' espace-temps de la QED reste celui de la relativité restreinte, et pas un espace-temps "englobant" dont celui de la relativité restreinte serait la "limite classique" (comme ce qui se passe en relativité générale vs relativité restreinte)."

Oui, a priori vous avez raison (et je ne pense pas avoir écrit le contraire). Simplement on le munit des mathématiques qui permettent la quantification, et il accueille alors en son sein des phénomènes (non-localité, peut-être causalité rétrograde) qui heurtent le sens commun.

Jeff Hawke · 16 mars 2010

Bien sûr,mais ça n' entraîne pas non plus que c'est dépourvu de signification. Laissons parler Cohen-Tannoudji (Gilles, pas Claude):

http://www.gicotan.fr/Cours2004_site/2004_Chap4_fichiers/frame.htm

On pourrait également commenter ce qui est écrit là (au passage, on y gagnera une définition de l' "interprétation de Copenhague", par rapport à laquelle Jeff Hawke pourra se positionner, ce qui est déjà pas mal )

http://www.gicotan.fr/UPS/articleUPS.htm#B2

Merci pour ce lien, fort intéressant et instructif (pour moi :cool:

).

Je n'avais pas du tout compris, par exemple, que la décohérence venait de l'interprétation moderne, avec les intégrales de chemins de Feynman.

"gicotan" cite Catherine Chevalley (introduction au bouquin de Bohr, "physique atomique et connaissance humaine") qui est ma meilleure référence pour l'interprétation de Copenhague (elle signale d'ailleurs, dans cette intro, que Bohr ne fait pratiquement jamais référence à un effondrement du paquet d'ondes dans ses écrits. :refl: )

Dodgson · 16 mars 2010

Merci pour ce lien, fort intéressant et instructif (pour moi ).

Je n'avais pas du tout compris, par exemple, que la décohérence venait de l'interprétation moderne, avec les intégrales de chemins de Feynman.

Je vous conseille aussi la conférence de Jean-Michel Raimond le 26 février 2009 à l'UPMC, déjà recommandée par Christel :

http://www.edu.upmc.fr/conferences/2009/sciences_a_coeur/

Raimond sait de quoi il parle, et a fait avec Haroche et Brune (essentiellement) la première expérience montrant la décohérence à l'oeuvre. Je crois bien qu'il parle à un moment de l'intégrale de chemin de Feynman (sans doute en réponse à une question).

L'intégrale de chemin n'a rien à voir avec une interprétation, c'est une formulation de la MQ qui conduit à un mode de calcul particulièrement astucieux et efficace, mais qui ne change rien à la théorie elle-même. Le Bellac écrit ("Physique Quantique", EDP Sciences) : "Le formalisme de l'intégrale de chemin fait intervenir uniquement des quantités classiques, des nombres et des fonctions. Il offre une formulation alternative de la mécanique quantique, où n'interviennent ni les espaces de Hilbert, ni les opérateurs".

Dans son livre "Comprendre la mécanique quantique" (EDP Sciences), Omnès, qui lui est un théoricien de la décohérence, ne fait pas appel à l'intégrale de chemin pour présenter la théorie en question, mais à la "méthode des projecteurs". Cela dit, peut-être que l'intégrale de chemin est tout aussi efficace, mais encore une fois il ne peut s'agir ici que d'un mode de calcul; la décohérence ne dépend nullement du mode de calcul choisi.

ArthurDent · 16 mars 2010

Je vous conseille aussi la conférence de Jean-Michel Raimond le 26 février 2009 à l'UPMC, déjà recommandée par Christel :

http://www.edu.upmc.fr/conferences/2...ences_a_coeur/

Tout à fait d' accord. J' interfère constructivement avec cette remarque . Jeff, il faut que tu regardes cette conférence.

Voir aussi de ce coté là : http://www.nbi.dk/~schlossh/publications/DecoherenceExperimentsSchlosshauer.pdf

L'intégrale de chemin n'a rien à voir avec une interprétation, c'est une formulation de la MQ qui conduit à un mode de calcul particulièrement astucieux et efficace, mais qui ne change rien à la théorie elle-même. Le Bellac écrit ("Physique Quantique", EDP Sciences) : "Le formalisme de l'intégrale de chemin fait intervenir uniquement des quantités classiques, des nombres et des fonctions. Il offre une formulation alternative de la mécanique quantique, où n'interviennent ni les espaces de Hilbert, ni les opérateurs".

Oui, vous avez raison, c' est une formulation.

Et elle n' est vraiment "utile" que dans la physique des hautes énergies (quand les intéractions virtuelles ne sont plus négligeables). C' est rarement le cas dans les expériences de décohérences, puisque justement le but est de faire durer le plus longtemps possible les états superposés, ce qui suppose de travailler à énergie la plus basse possible.

Et en effet, la décohérence est une propriété de la théorie elle-même, pas un artefact du formalisme.

En gros, ma lecture de tout ça c' est :

-L' interprétation de Copenhague a été construite sur une MQ non relativiste, et a évacué pragmatiquement le problème de la mesure en "forçant" l' application de la physique classique, sans justification particulière. Elle introduite la notion de "complémentarité" pour rendre compte des aspects ondulatoires et corpusculaires de la théorie.

- L' interprétation "moderne" s' appuie sur une MQ relativiste et la décohérence. Un outils (l' intégrale de chemin) permet de raisonner et d' attribuer (peut-être à tord) une signification physique aux différentes "histoires possibles" ou "amplitudes". Ces "amplitudes" portent en elle l' interférence potentielle. Le formalisme (intégrale de chemins ou espaces de Fock, peu importe) permet de rendre compte à l' aide d' un objet unique (le champ quantifié) des aspecs ondulatoires et corpusculaires de la théorie : Plus besoin de notion de "complémentarité".

La décohérence est une piste, un processus expliquant pourquoi ces interférences potentielles ne sont généralement pas observées dans le monde macroscopique : la plupart des amplitudes du système étudié vont s' annuler en intéragissant avec le "bruit de fond" extérieur au système étudié (système extérieur au sens large, c' est à dire du vide à l' appareil de mesure): Du coup plus besoin d' introduire de force la physique classique, celle-ci émerge dès que le système étudié est suffisament couplé avec l' extérieur.

Dodgson · 17 mars 2010

Tout à fait d' accord. J' interfère constructivement avec cette remarque . Jeff, il faut que tu regardes cette conférence.
Voir aussi de ce coté là : http://www.nbi.dk/~schlossh/publications/DecoherenceExperimentsSchlosshauer.pdf

Oui, vous avez raison, c' est une formulation.

Et elle n' est vraiment "utile" que dans la physique des hautes énergies (quand les intéractions virtuelles ne sont plus négligeables). C' est rarement le cas dans les expériences de décohérences, puisque justement le but est de faire durer le plus longtemps possible les états superposés, ce qui suppose de travailler à énergie la plus basse possible.

Et en effet, la décohérence est une propriété de la théorie elle-même, pas un artefact du formalisme.

En gros, ma lecture de tout ça c' est :

-L' interprétation de Copenhague a été construite sur une MQ non relativiste, et a évacué pragmatiquement le problème de la mesure en "forçant" l' application de la physique classique, sans justification particulière. Elle introduite la notion de "complémentarité" pour rendre compte des aspects ondulatoires et corpusculaires de la théorie.

- L' interprétation "moderne" s' appuie sur une MQ relativiste et la décohérence. Un outils (l' intégrale de chemin) permet de raisonner et d' attribuer (peut-être à tord) une signification physique aux différentes "histoires possibles" ou "amplitudes". Ces "amplitudes" portent en elle l' interférence potentielle. Le formalisme (intégrale de chemins ou espaces de Fock, peu importe) permet de rendre compte à l' aide d' un objet unique (le champ quantifié) des aspecs ondulatoires et corpusculaires de la théorie : Plus besoin de notion de "complémentarité".

La décohérence est une piste, un processus expliquant pourquoi ces interférences potentielles ne sont généralement pas observées dans le monde macroscopique : la plupart des amplitudes du système étudié vont s' annuler en intéragissant avec le "bruit de fond" extérieur au système étudié (système extérieur au sens large, c' est à dire du vide à l' appareil de mesure): Du coup plus besoin d' introduire de force la physique classique, celle-ci émerge dès que le système étudié est suffisament couplé avec l' extérieur.

OK. Maintenant, je pense qu'il faut dire pourquoi la décohérence ne résout pas le problème de la mesure quantique.

De façon extrêmement grossière, et en supposant que la décohérence n'a pas eu lieu bien avant le stade final de l'expérience, on peut dire que juste avant cette décohérence, l'état du chat de Schrödinger peut être représenté par une matrice densité 2x2, avec deux termes «*vivant*» et «*mort*» sur la diagonale principale, et deux termes croisés interférentiels «*vivant-mort*» et «*mort-vivant*» sur la diagonale secondaire. La décohérence fait disparaître ces termes croisés, mais, et c'est là le problème, elle n'explique pas le choix entre «*vivant*» et «mort*» quand l'observateur ouvre la boîte.

Je vais maintenant citer Roland Omnès, «Philosophie de la Science contemporaine», Folio essais, 1994 :

LA BEANCE

Il semblerait, à ce qu'on vient de dire, que les principes premiers de la physique quantique engendrent parfaitement leur propre interprétation et qu'ils conduisent naturellement, sans qu'on leur ajoute rien, à une image du monde ordinaire en parfait accord avec ce qu'il a de plus familier. Peut-on se reposer ainsi, et dire que tout est simple, finalement ? Non, malheureusement (ou heureusement ?), car ici se greffe une question immense, celle d'une réalité qui paraît vouloir rompre le tissu de pensée dont on l'avait revêtue. Je qualifie sa démesure de béance, car elle est en quelque sorte la bouche béante de l'Abîme, non celle qui parle, comme à Hugo, mais celle qui gronde.

Béance, d'où viens-tu ? Einstein frissonnait à te voir et te refusait : non, «Dieu ne joue pas aux dés !». Approchons-nous de toi, la redoutable, à pas comptés.

Parlons en physicien et revenons quelque peu en arrière. Lorsque nous avons pu écarter la réduction de la fonction d'onde de la liste des principes de la théorie, nous n'avons pas tenu compte du fait qu'elle dissimulait aussi une question toujours présente. Une expérience de mesure aboutit en effet, dans la réalité, à une donnée unique, à un fait tangible, indubitable. Or qu'avons nous à proposer en face de cela ? Une théorie plus que jamais tressée de probabilités, un jeu des possibles. Rien, dans cette théorie, n'offre un mécanisme, une cause d'où sortira le vierge aujourd'hui, l'inaltérable et pure unicité du réel.

Les questions les plus grandes éblouissent, et de nombreux physiciens préfèrent ici se voiler les yeux. Ils se terrent dans l'antre de la théorie rassurante, dont ils refusent de sortir. La théorie, disent certains d'entre eux, contient tous les possibles, et nous concevrons donc une vaste fonction d'onde de l'univers, née avec lui, qui se déroule depuis en conformité avec les lois quantiques. Chaque fois qu'une branche d'alternative s'ouvre, la fonction d'onde de l'univers se divise en fourches pour épouser toutes les issues possibles. [ici quelques exemples].

Certes, mais c'est là le propre d'un monde où le hasard a un rôle. La théorie est parfaite en ce qu'elle en tient compte; elle n'envisage que le possible. Il nous faut pourtant mentionner, même sans l'admettre, une idée étrange avancée par Everett en 1956. Tout ce que recèle aujourd'hui la fonction d'onde de l'univers issue des premiers temps n'est pas, dit-il, un cimetière de possibilités anciennes annulées par l'histoire d'où surgit, seule survivante, celle du monde que nous voyons. C'est une fonction qui s'accorde à autant de réalités parallèles poursuivant leurs cours séparés. Le Réel n'est pas unique.

Idée folle, dira-t-on, et je suis prêt pour ma part à partager cette opinion, qui suggère davantage le délire d'un esprit intoxiqué de théorie qu'une conception sensée. Et pourtant, puis-je la réduire à néant ? Eh bien non ! Tout ce qu'on sait en effet de la décohérence montre que jamais nul être appartenant à l'une des branches de la réalité multiforme ne pourra accéder aux autres. Aucune expérience qu'il pourrait faire ne lui permettra d'établir que d'autres branches continuent d'exister ou que la sienne est unique. Les univers parallèles, incommensurablement innombrables, s'ignorent parfaitement. [...]

Du seul fait que la théorie d'Everett existe et qu'elle ne peut être réfutée, il résulte que la question de l'unicité du Réel n'appartient pas au domaine de la science, du vérifiable, mais à celui de la philosophie, des options métaphysiques. [...]

Examinons, au contraire d'Everett, une autre éventualité, qu'il faut bien appeler métaphysique en dépit de tout ce qui nous attire en elle : le Réel est unique. [...]

On pourrait formuler ce point de vue à la manière d'une règle de la physique qui aurait une forme telle que celle-ci : «La réalité est unique. Elle évolue au cours du temps de telle sorte que des faits différents qui prennent naissance dans des conditions identiques ont des fréquences d'apparition conformes aux probabilités théoriques.»

(fin de citation)

Omnès reconnaît d'ailleurs ici qu'il retombe sur la problématique de Bohr.

D'autres physiciens, face à cette situation, font le contraire d'Omnès : ils choisissent la multiplicité, et non l'unicité. Voir à ce sujet le livre de Colin Bruce, «Les Lapins de M. Schrödinger», Le Pommier, 2004

Leimury · 17 mars 2010

LA BEANCE

Il semblerait, à ce qu'on vient de dire, que les principes premiers de la physique quantique engendrent parfaitement leur propre interprétation et qu'ils conduisent naturellement, sans qu'on leur ajoute rien, à une image du monde ordinaire en parfait accord avec ce qu'il a de plus familier. Peut-on se reposer ainsi, et dire que tout est simple, finalement ? Non, malheureusement (ou heureusement ?), car ici se greffe une question immense, celle d'une réalité qui paraît vouloir rompre le tissu de pensée dont on l'avait revêtue. Je qualifie sa démesure de béance, car elle est en quelque sorte la bouche béante de l'Abîme, non celle qui parle, comme à Hugo, mais celle qui gronde.

Béance, d'où viens-tu ? Einstein frissonnait à te voir et te refusait : non, «Dieu ne joue pas aux dés !». Approchons-nous de toi, la redoutable, à pas comptés.

Parlons en physicien et revenons quelque peu en arrière. Lorsque nous avons pu écarter la réduction de la fonction d'onde de la liste des principes de la théorie, nous n'avons pas tenu compte du fait qu'elle dissimulait aussi une question toujours présente. Une expérience de mesure aboutit en effet, dans la réalité, à une donnée unique, à un fait tangible, indubitable. Or qu'avons nous à proposer en face de cela ? Une théorie plus que jamais tressée de probabilités, un jeu des possibles. Rien, dans cette théorie, n'offre un mécanisme, une cause d'où sortira le vierge aujourd'hui, l'inaltérable et pure unicité du réel.

Les questions les plus grandes éblouissent, et de nombreux physiciens préfèrent ici se voiler les yeux. Ils se terrent dans l'antre de la théorie rassurante, dont ils refusent de sortir. La théorie, disent certains d'entre eux, contient tous les possibles, et nous concevrons donc une vaste fonction d'onde de l'univers, née avec lui, qui se déroule depuis en conformité avec les lois quantiques. Chaque fois qu'une branche d'alternative s'ouvre, la fonction d'onde de l'univers se divise en fourches pour épouser toutes les issues possibles. [ici quelques exemples].

Certes, mais c'est là le propre d'un monde où le hasard a un rôle. La théorie est parfaite en ce qu'elle en tient compte; elle n'envisage que le possible. Il nous faut pourtant mentionner, même sans l'admettre, une idée étrange avancée par Everett en 1956. Tout ce que recèle aujourd'hui la fonction d'onde de l'univers issue des premiers temps n'est pas, dit-il, un cimetière de possibilités anciennes annulées par l'histoire d'où surgit, seule survivante, celle du monde que nous voyons. C'est une fonction qui s'accorde à autant de réalités parallèles poursuivant leurs cours séparés. Le Réel n'est pas unique.

Idée folle, dira-t-on, et je suis prêt pour ma part à partager cette opinion, qui suggère davantage le délire d'un esprit intoxiqué de théorie qu'une conception sensée. Et pourtant, puis-je la réduire à néant ? Eh bien non ! Tout ce qu'on sait en effet de la décohérence montre que jamais nul être appartenant à l'une des branches de la réalité multiforme ne pourra accéder aux autres. Aucune expérience qu'il pourrait faire ne lui permettra d'établir que d'autres branches continuent d'exister ou que la sienne est unique. Les univers parallèles, incommensurablement innombrables, s'ignorent parfaitement. [...]

Du seul fait que la théorie d'Everett existe et qu'elle ne peut être réfutée, il résulte que la question de l'unicité du Réel n'appartient pas au domaine de la science, du vérifiable, mais à celui de la philosophie, des options métaphysiques. [...]

Examinons, au contraire d'Everett, une autre éventualité, qu'il faut bien appeler métaphysique en dépit de tout ce qui nous attire en elle : le Réel est unique. [...]

On pourrait formuler ce point de vue à la manière d'une règle de la physique qui aurait une forme telle que celle-ci : «La réalité est unique. Elle évolue au cours du temps de telle sorte que des faits différents qui prennent naissance dans des conditions identiques ont des fréquences d'apparition conformes aux probabilités théoriques.»

(fin de citation)

La vache, t'as lu tout un bouquin écrit comme ça :waaarg:

Franchement, je préfère encore me fader des équations.

Ca va peut être faire hurler mais franchement c'est du bla bla qui n'apprend pas grand chose.

A part qu'il vaudrait mieux lire Everett

Ca me rappelle des bouquins sur le C++ qui utilisaient tout le temps les termes polymorphisme et héritage mais sans vraiment permettre d'en venir à écrire du code.

J'ai fini par me demander si vraiment l'auteur pigeait de quoi il causait.

Bon ciel

Jean-ClaudeP · 17 mars 2010

C'est un peu à mon sens le problème de la physique quantique relativiste, d'un côté des discours philosophico-physique à n'en plus finir (vraisemblablement pertinent d'ailleurs, je ne me permettrai pas de juger quoique ce soit la-dessus) et de l'autre côté des pages et des pages d'équations, rapidement incompréhensibles. Y a-t-il un juste milieu ? Je reconnais l'avoir cherché et ne pas l'avoir trouvé. Mais peut-être n'existe-t-il pas.

Dodgson · 17 mars 2010

La vache, t'as lu tout un bouquin écrit comme ça

Franchement, je préfère encore me fader des équations.

Ca va peut être faire hurler mais franchement c'est du bla bla qui n'apprend pas grand chose.

A part qu'il vaudrait mieux lire Everett

J'ai fini par me demander si vraiment l'auteur pigeait de quoi il causait.

Bon ciel

J'ai pas tout lu, j'ai lu ce que je voulais lire... (à peine 10% je crois).

J'ai aussi lu Everett.

Rassurez-vous : Roland Omnès comprend parfaitement ce qu'il dit et/ou écrit. D'autant plus qu'il est physicien théoricien et a largement contribué à l'élaboration de la théorie de la décohérence.

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