Actu - Un tour de magie quantique dans le passé avec des photons intriqués ?

[ù100fil]

La dynamique des évolutions quantiques est hamiltonienne, donc unitaire, déterministe et réversible.

Oui comme cadre conceptuel en dehors de toute mesure effective. Il ne faut pas chercher à faire dire plus au formalisme qui nous donne une abstraction prédictive et non descriptive, ni explicative. Sinon on fait de la métaphysique.

La mesure quantique est au contraire, non unitaire, indéterministe et irréversible. En théorie, la mesure quantique ne peut pas donc pas exister car cette évolution est mathématiquement incompatible avec la dynamique des évolutions quantiques.

...

Il faut définir exister et non l'imposer comme un sens communément admis par une corporation sociale.

En mécanique classique on peut faire comme si, ce qui n'est plus permis en MQ.

... donc énormément d'a-priori que tu ne sembles pas prendre conscience.

Patrick

[ù100fil]

... donc énormément d'a-priori que tu ne sembles pas prendre conscience.

Dit autrement tu confères sans discusion le statut d'entité porteuses de propriétés à l'objet d'étude (les micro état, jamais observés en tant que tel), quitte à admettre qu'il est la plupart du temps impossible d'attribuer les propriétés détectées à l'une ou l'autre d'entre elles individuellement ; quitte à concéder que ces "propriétés" ne sont accessible qu'au travers d'opérations de mesure qui au minimum les perturbent et au maximum les engendrent.

Patrick

[Xoxopixo]

Dit autrement tu confères sans discusion le statut d'entité porteuses de propriétés à l'objet d'étude (les micro état, jamais observés en tant que tel), quitte à admettre qu'il est la plupart du temps impossible d'attribuer les propriétés détectées à l'une ou l'autre d'entre elles individuellement ; quitte à concéder que ces "propriétés" ne sont accessible qu'au travers d'opérations de mesure qui au minimum les perturbent et au maximum les engendrent.

C'est toute la controverse.
Les propriétés que nous avons construites, sur la base des mécanismes macroscopiques qui nous sont été accessibles au cours des siècles, sont-elles toutes/certaines/aucune propres à l'objet d'étude ? Ou ne sont-elles valables qu'en tant que model ?
Et dans le cas où ce ne sont que des models, en quoi serait-il étonnant qu'il puisse y avoir divergence entre une physique classique et quantique ?

Je pense qu'une avancée spectaculaire dans la compréhension des phénomènes physiques a été faite lorsque la notion de relativité à été admise par la communauté scientifique.
Mais ce principe, je pense, n'a pas été poussé jusqu'au bout.
Ce qui explique, à mon avis, que nos models classiques et relativistes ne sont pas compatibles avec nos models quantiques.
Bien sur il existe des models quantiques relativistes, mais ce ne sont, je pense, que des rustines, des "adaptations", et non pas des changements profonds de conception.

Il est courant d'entendre qu'un bon model est un model simple.
Or simple, ne signifie pas que les phénomènes divers et variés soient simples à modeliser, mais que les lois qui les sous-tendent soient simples.
La question est donc peut-être d'apprendre à distinguer ce qui est un phénomène de ce qui est une loi.
Ce qui permet ensuite de modeliser, par simulation numérique, les phénomènes divers et variés sur la base de lois simples et en nombre réduit.

Pour prendre un exemple.
Il est peut-être utopique de vouloir fournir une représentation mathématique du Spin ou de la "charge" de l'electron, "à nos yeux" (et à notre entendement), alors que seule une simulation numérique, en dehors de la compréhension humaine, pourait peut-être rendre compte de ce "phénomène", tel qu'il apparaitrait précisément "aux yeux" d'un élément, relativement à lui-même, qui serait directement concerné par cet "electron".

Nous ne sommes pas directement concerné par l'electron, sinon lorsque nous interagissons "avec lui", par l'intermédiaire d'un élement plus petit que nous.
Qu'est-ce que la charge ou le spin de l'electron à nos yeux ? Un model.
Qu'est-ce que la charge ou le spin de l'electron concernant un "élément" nanoscopique à "proximité" de lui-même ? Sa réalité.

[chaverondier]

La dynamique des évolutions quantiques est hamiltonienne, donc unitaire, déterministe et réversible

Oui comme cadre conceptuel en dehors de toute mesure effective.

C'est effectivement dans cette exclusion que se trouve le problème. En effet, toutes les évolutions quantiques possibles sont sensées rentrer dans ce cadre conceptuel. Or, il n'y a pas de place pour la mesure quantique dans le cadre conceptuel de la dynamique des évolutions quantiques.

C'est assez voisin (à titre d'illustration) d'accepter à la fois comme valides les équations de Maxwell modélisant l'électromagnétisme (parce qu'elles marchent bien) et la relativité de Galilée (parce qu'elle marche bien aussi), puis, constatant l'incompatibilité mathématique entre les deux théories, d'attribuer cette incompatibilité à des considérations :

• d'attribution de statut d'entités porteuses de propriétés à l'objet d'étude (le tenseur électromagnétique et le groupe de Galilée, jamais observés en tant que tels),
• de l'absence de définition de la notion d'existence (du champ électromagnétique et de l'espace-temps),
• d'interprétation physique (des notions de symétries, de la notion de tenseur électromagnétique),
• au fait que les résultats d'observation (validant ces deux théories) sont, a minima, perturbés par les mesures,
• à énormément d'a priori dont on ne semble pas prendre conscience (pertinence de la méthode scientifique pour étudier les lois de la nature alors qu'on ne sait pas ce qu'est la nature. Possibilité d'évoquer les propriétés du champ électromagnétique et de l'espace-temps alors ces "propriétés" ne sont accessibles qu'au travers d'opérations de mesure qui, au minimum, les perturbent et au maximum les engendrent)
• à des considérations métaphysiques (acceptation de l'existence de lois de la nature).

Pourtant, tout ça n'a rien à rien à voir avec le problème. L'électromagnétiqsme est mathématiquement incompatible avec la relativité de Galilée (1).

Pour en revenir à l'incompatibilité de la mesure quantique avec le cadre théorique offert par la dynamique des évolutions quantiques, pourquoi chercher à escamoter le problème ? Si c'est pour se consacrer à des problèmes plus faciles à résoudre, je le comprends très bien. Je pense même que c'est une approche pragmatique tout à fait défendable pour des raisons d'efficacité. Par contre, je n'arrive pas à bien comprendre pourquoi on cherche à escamoter voire même carrément à nier (c'est l'impression que ça donne en tout cas) un problème bien connu .

(1) L'expérience de Morley Michelson a d'ailleurs confirmé la non validité de Relativité de Galilée, point très mal expliqué sur les sites de vulgarisation de la Relativité Restreinte.

[Xoxopixo]

Pourtant, tout ça n'a rien à rien à voir avec le problème. L'électromagnétiqsme est mathématiquement incompatible avec la relativité de Galilée (1).

Si l'éléctromagnétisme est un "modèle mathématique", au sens large, tout comme l'est la relativité de Galilée.
Dans un cas, comme dans l'autre le modèle défini la relation qui existe entre des grandeurs.

Si les grandeurs d'un modèle ne sont pas les grandeurs d'un autre, ou si l'"environnement" des grandeurs défini mathématiquement n'est pas celui de l'autre, on peut effectivement penser à première vue que les modèles sont "incompatibles".

Or ils ne le sont pas...il est inconcevable que des modèles puissent être incompatibles alors qu'ils sont vérifiables chacun dans leur domaine d'application. Le domaine d'application étant ici compris comme un "environnement" mathématique.

Même lorsque le but est fixé, il y a souvent plusieurs modèles possibles dont chacun présente des avantages spécifiques.

Dans toute modélisation, il y a un choix a priori de l’environnement mathématique servant à décrire l’ensemble des phénomènes.
La formulation s'identifie rarement aux manifestations physiques réelles.

Ainsi en physique, il est commode d'utiliser un espace tridimensionnel euclidien, ou un espace « courbe », ou un espace à 4, 5, 11 ou 26 dimensions, ou un espace de Hilbert, etc.
Bien qu'il soit généralement possible de montrer une grande proximité de ces différentes représentations, elles s'avèrent toutefois plus ou moins bien adaptées à la situation considérée.

Ces formulations théoriques restent des modèles utiles pour appréhender la réalité, mais ils s'en distinguent.

Par exemple, lorsqu'un physicien déclare que « l'univers est en expansion », il faut bien comprendre qu'il affirme implicitement que « par rapport à mon cadre mathématique, tout ce passe comme si... ».
Un autre physicien peut affirmer que « l'univers n'est pas en expansion » : ils peuvent être parfaitement d'accord si les formulations mathématiques sont distinctes.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%...h%C3%A9matique

Seulement, il est possible que de nouvelles grandeurs ou "environnements" mathématiques soient nécéssaires pour relier des modèles entre eux.
Le problème est que si des nouvelles grandeurs sont nécéssaires à l'"environnement" mathématique intermédaire, de liaison, et si ces grandeurs sont inconnues du point de vue de la réalité physique observable, on ne peut que supposer un "pont" entre les modèles qui soit d'ordre probabiliste. De l'ordre de l'incertitude.

On peut toujours trouver un nouvel environnement mathématique, par exemple des "cordes", mais pas nécéssairement des nouvelles grandeurs observables.
Or ce sont les grandeurs observables qui fournissent le déterminisme lorsqu'il n'est plus possible de faire appel aux statistiques.

Grossièrement dit, ont peut tout faire coller logiquement, même une chose avec son contraire.
Il est possible par exemple de superposer deux états considérés antagonistes selon un modèle, et interdire cette superposition selon un autre.
Que la relation entre deux modèles soit simple et déterministe ou pas, est une autre affaire, et il s'agit là, à mon avis, plus probablement d'une question d'esthétique mathématique ou de logique que de compatibilité.

[ù100fil]

Pourtant, tout ça n'a rien à rien à voir avec le problème.

En mon sens oui, mais seulement si on leur fait dire autre chose comme par exemple c'est du au fait que nous n'avons accès qu'aux effets. Causes ---> effets sont des modèles que nous construisons et l'inférence bayésienne nous est utilise pour améliorer la vraisemblance de ces modèles et nous aider à construire nos connaissances.

Patrick

[ù100fil]

Pour en revenir à l'incompatibilité de la mesure quantique avec le cadre théorique offert par la dynamique des évolutions quantiques, pourquoi chercher à escamoter le problème ?

Au fait nous pourrions aussi écrire : Pour en revenir à l'incompatibilité de notre construction d'un cadre théorique représentant notre conception de la dynamique des évolutions quantiques avec les mesures quantiques effectives, pourquoi chercher à escamoter le problème ?


Patrick

[ù100fil]

Au fait nous pourrions aussi écrire : Pour en revenir à l'incompatibilité de notre construction d'un cadre théorique représentant notre conception de la dynamique des évolutions quantiques avec les mesures quantiques effectives, pourquoi chercher à escamoter le problème ?

Ce qui renvoi à Actu - Un tour de magie quantique dans le passé avec des photons intriqués ?

Patrick

[chaverondier]

Au fait nous pourrions aussi écrire : Pour en revenir à l'incompatibilité de notre construction d'un cadre théorique représentant notre conception de la dynamique des évolutions quantiques avec [notre construction d'un cadre théorique représentant notre conception des] mesures quantiques effectives, pourquoi chercher à escamoter le problème ?

Oui, d'accord.

[ù100fil]

Oui, d'accord.

Aussi. Le problème de la mesure quantique reste entier.

Patrick

[chaverondier]

Le problème de la mesure quantique reste entier.

Oui, en liaison avec l'interprétation de la réduction du paquet d'onde comme "un changement dans l'état de la connaissance", sous entendu de celui qui fait la mesure. L'existence même d'observables non simultanément mesurables est pourtant incompatible avec cette interprétation (ou alors, il faut admettre qu'une mesure réalisée par un observateur B peut changer "l'état de la connaissance" d'un observateur A sans que cet observateur sache que l'état de sa connaissance a été changé à son insu par une mesure réalisée par l'observateur B ).

De ce point de vue la remarque d'E. T. Jaynes, dans Complexity, Entropy, and the Physics of Information, edited by W. H. Zurek (Addison-Wesley, 1990) p. 381 (remarque citée dans "On the reality of the quantum state" http://lanl.arxiv.org/abs/1111.3328 version 2 du 7 mai 2012, document ayant fait l'objet (dans sa version 1) d'un article publié dans Nature) est intéressante (et amusante).

Our present [quantum mechanical] formalism is not purely pistemological; it is a peculiar mixture describing in part realities of Nature, in part incomplete human information about Nature - all scrambled up by Heisenberg and Bohr into an omelette that nobody has seen how to unscramble. Yet we think that the unscrambling is a prerequisite for any further advance in basic physical theory. For, if we cannot separate the subjective and objective aspects of the formalism, we cannot know what we are talking about; it is just that simple.

[ù100fil]

document ayant fait l'objet (dans sa version 1) d'un article publié dans Nature est intéressante (et amusante).

Oui cette séparation ne peut être faite que par nous et donc par inter-subjectivité on objectivise, d’où la forme de circularité.

Patrick

[ù100fil]

Oui cette séparation ne peut être faite que par nous et donc par inter-subjectivité on objectivise, d’où la forme de circularité.

Un exemple (extrait de "On the reality of the quantum state") parlant "rather than the three-dimensional space we live in." Comme nous fait remarquer Poincaré L'espace dans lequel on vit est l'espace sensible non l'espace mathématique.

Patrick

[ù100fil]

Comme nous fait remarquer Poincaré L'espace dans lequel on vit est l'espace sensible non l'espace mathématique.

Commentaire sur l'analyse faite par Poincaré dans "L’espace et la géométrie".

Il y énumère les propriétés essentielles de l’espace géométrique : « 1° Il est continu ; 2° Il est infini ; 3° Il a trois dimensions ; 4° Il est homogène, c’est-à-dire que tous ses points sont identiques entre eux ; 5° Il est isotrope, c’est-à-dire que toutes les droites qui passent par un même point sont identiques entre elles ». En comparant l’espace géométrique avec l’espace représentatif ou sensible, sous sa triple forme, visuelle, tactile et motrice, Poincaré constate ensuite que les deux sont essentiellement différents. En effet, l’espace représentatif « n’est ni homogène, ni isotrope ; on ne peut même pas dire qu’il ait trois dimensions ». Pour Poincaré, l’espace représentatif est une catégorie essentiellement vague : il n’y a pas de mesure, on ne peut parler d’axes constants par rapport à notre corps, et, cependant, grâce à lui, on peut comparer des sensations de même genre et constater la contiguïté de deux objets. Per se, toutes les sensations sont différentes, puisqu’elles sont accompagnées, par exemple, de « sensations olfactives ou auditives diverses ». Leur indiscernabilité est une conséquence de notre classification abstractive.

Patrick