"Conscience de l'expérimentation et fonction d'onde d'une particule"

[Nicophil]

En salle "Physique" oui:
http://forums.futura-sciences.com/ph...quantique.html
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[wipe]

Bonjour,

Comment l'expliquer ?

Y aurait-il un physicien quantique dans la salle ?

Dans le cas des fentes de Young, c'est facile à expliquer, oui : pour mesurer la position de l'électron, on le fait rentrer en collision avec le détecteur. Autrement dit, pour savoir par quelle fente il passe, on bouche une des deux fentes.

[babaz]

Dans le cas des fentes de Young, c'est facile à expliquer, oui : pour mesurer la position de l'électron, on le fait rentrer en collision avec le détecteur. Autrement dit, pour savoir par quelle fente il passe, on bouche une des deux fentes.

N'y a-t-il pas un moyen de positionner le détecteur de telle façon qu'il n'obstrue pas l'une des fentes ?!

[wipe]

N'y a-t-il pas un moyen de positionner le détecteur de telle façon qu'il n'obstrue pas l'une des fentes ?!

Et il fonctionnerait suivant quel principe, ce fameux détecteur ? Qu'est ce qu'il mesurerait ?

[babaz]

Et il fonctionnerait suivant quel principe, ce fameux détecteur ? Qu'est ce qu'il mesurerait ?

Aucune idée.

[JPL]

Supposons deux détecteurs qui convertissent 100% des photons en signal électrique et une source de lumière suffisamment faible pour que les photons arrivent un à un sur le dispositif. Tantôt ce sera le détecteur de droite qui se déclenchera tant ce sera celui de gauche. On aura bien localisé les photons un à un et pourtant au final on aura des franges d'interférence.

[Nicophil]

Autant pour un photon je comprends l'impossibilité, mais pour un atome ça doit pouvoir se faire de nos jours, non? (de voir par quel trou il passe tout en le laissant passer)

[Nicophil]

Supposons deux détecteurs qui convertissent 100% des photons en signal électrique et une source de lumière suffisamment faible pour que les photons arrivent un à un sur le dispositif. Tantôt ce sera le détecteur de droite qui se déclenchera tant ce sera celui de gauche. On aura bien localisé les photons un à un et pourtant au final on aura des franges d'interférence.

Ah? donc l'expérience est désormais réalisable? depuis quand?

[JPL]

Les détecteurs actuels n'ont pas encore un taux de 100% mais ils en sont très près. Et je crois que des expériences de ce type ont déjà eu lieu mais ma mémoire n'a jamais été très bonne pour retrouver des références.

[wipe]

Supposons deux détecteurs qui convertissent 100% des photons en signal électrique et une source de lumière suffisamment faible pour que les photons arrivent un à un sur le dispositif. Tantôt ce sera le détecteur de droite qui se déclenchera tant ce sera celui de gauche. On aura bien localisé les photons un à un et pourtant au final on aura des franges d'interférence.

Je ne comprend pas ce que tu veux dire. Si les détecteurs transforment les photons en courant électrique, on n'a pas de frange d'interférences, parce que les photons n'atteignent pas l'écran du fond. Si d'un autre coté, tu penses que les détecteurs peuvent créer un courant électrique sans modifier le photon à partir duquel le courant se crée, je demande à voir.

Un truc qu'il faut bien comprendre, dans les expériences qui existent déjà, c'est que le comportement du photon ou de l'électron est modifié même s'il passe par la fente qui n'est pas bouchée. La mesure de la position détruit le comportement ondulatoire, même s'il n'a pas d'influence sur le comportement du corpuscule.

[JPL]

Tu peux t'arranger pour que les capteurs n'interceptent qu'une partie du champ ou bien encore tu peux imaginer (expérience de pensée) une barrette de capteurs qui détectera les photons dans l'ensemble de la zone affectée par les franges. Les photons seront bien détectés un à un (par exemple tu verras les top sur un oscillo) mais en faisant la sommation sur un temps assez long tu verras que certains capteurs en enregistreront plus que d'autres, selon une répartition conforme aux franges d'interférence.

Donc les photons ne sont pas parfois des particules et parfois des ondes, selon le type d'expérience qu'on mène (et selon la conscience qu'en a l'expérimentateur). Ils sont à la fois l'un et l'autre et j'ai le sentiment que certaines évocations de l'effondrement (pas toutes) de la fonction d'onde ne sont là que pour masquer un défaut d'acceptation du fait que les choses n'entrent pas dans nos catégories de pensée habituelles. Certains semblent vouloir que les photons (ou autre "particules") soient tantôt des billes, tantôt des ondes. Alors qu'ils sont les deux à la fois... ou j'oserai dire ni l'un ni l'autre au sens des "images" rassurantes que nous cherchons à nous en faire.

Par contre pour expliquer que le chat ne peut pas être à la fois mort et vivant il faut bien faire appel à l'effondrement de la fonction d'onde.

[Nicophil]

Ah bah tiens, justement, du nouveau:
http://forums.futura-sciences.com/ph...revisitee.html

[wipe]

Tu peux t'arranger pour que les capteurs n'interceptent qu'une partie du champ ou bien encore tu peux imaginer (expérience de pensée) une barrette de capteurs qui détectera les photons dans l'ensemble de la zone affectée par les franges. Les photons seront bien détectés un à un (par exemple tu verras les top sur un oscillo) mais en faisant la sommation sur un temps assez long tu verras que certains capteurs en enregistreront plus que d'autres, selon une répartition conforme aux franges d'interférence.

En fait "d'expérience de pensée", c'est exactement ce qui se passe dans l'expérience normale : l'écran sur lequel apparaissent les franges d'interférence peut être vu comme une multitude de capteurs. Concrètement, c'est bien lui qui effectue la mesure de la position du photon. CE n'est pas ça qui nous renseigne sur la position du photon au moment du passage des fentes.

Donc les photons ne sont pas parfois des particules et parfois des ondes, selon le type d'expérience qu'on mène (et selon la conscience qu'en a l'expérimentateur). Ils sont à la fois l'un et l'autre et j'ai le sentiment que certaines évocations de l'effondrement (pas toutes) de la fonction d'onde ne sont là que pour masquer un défaut d'acceptation du fait que les choses n'entrent pas dans nos catégories de pensée habituelles. Certains semblent vouloir que les photons (ou autre "particules") soient tantôt des billes, tantôt des ondes. Alors qu'ils sont les deux à la fois... ou j'oserai dire ni l'un ni l'autre au sens des "images" rassurantes que nous cherchons à nous en faire.

Je suis tout à fait d'accord sur ce point. C'est précisément ce que j'essayais d'expliquer : quand on a compris que les photons et les électrons sont à la fois des ondes et des particules, on n'a plus besoin de faire intervenir de mystérieuse conscience.

Par contre pour expliquer que le chat ne peut pas être à la fois mort et vivant il faut bien faire appel à l'effondrement de la fonction d'onde.

Pour moi, ce ne sont pas deux choses différentes. La mesure de la position du photon est une mesure quantique.

[babaz]

Supposons deux détecteurs qui convertissent 100% des photons en signal électrique et une source de lumière suffisamment faible pour que les photons arrivent un à un sur le dispositif. Tantôt ce sera le détecteur de droite qui se déclenchera tant ce sera celui de gauche. On aura bien localisé les photons un à un et pourtant au final on aura des franges d'interférence.

Le petit film indiquait pourtant que l'utilisation d'un appareil de mesure (et a fortiori de deux, je présume) fait que les franges d'interférences ne sont plus observées.

Je suis tout à fait d'accord sur ce point. C'est précisément ce que j'essayais d'expliquer : quand on a compris que les photons et les électrons sont à la fois des ondes et des particules, on n'a plus besoin de faire intervenir de mystérieuse conscience.

Ce n'est pas tant la dualité onde-corpuscule qui semble faire parler certains de "conscience" que de ces résultats distincts dès lors que la conscience de l'expérimentateur l'a mené à opérer telle ou telle mesure (cf. ce qui précède dans ce même message).

Qu'en dire finalement ?

[Nicophil]

Le petit film indiquait pourtant que l'utilisation d'un appareil de mesure (et a fortiori de deux, je présume) fait que les franges d'interférences ne sont plus observées.

Avec des photons oui, mais pas avec des électrons ou des atomes.
Pour cette histoire de conscience, il y a toujours débat entre les différentes Ecoles. Les fondements mêmes de la mécanique quantique ne font toujours pas l'objet d'un consensus. C'est comme en sociologie si tu veux: les débats font rage entre les sociologues de l'Ecole de Bourdieu et les sociologues d'autres Ecoles.

[wipe]

Avec des photons oui, mais pas avec des électrons ou des atomes.
Pour cette histoire de conscience, il y a toujours débat entre les différentes Ecoles. Les fondements mêmes de la mécanique quantique ne font toujours pas l'objet d'un consensus. C'est comme en sociologie si tu veux: les débats font rage entre les sociologues de l'Ecole de Bourdieu et les sociologues d'autres Ecoles.

Les fondements de la physique quantique font consensus, ce qui peut faire débat c'est l'interprétation qu'on en fait. Et les tenants d'une interventions de la conscience sont très minoritaire. En général, leurs arguments se limitent d'ailleurs à "on ne peut pas décrire les phénomènes sans faire intervenir la conscience", ce qui est faux.
Bref, et le petit dessin animé du Dr Quantum en est un exemple, ce ne sont pas tellement les scientifiques qui spéculent sur le role de la conscience, mais les gourous de sectes new age. Et quand je dit "spéculent", c'est à prendre au sens propre : ils investissent en vue de persuader les gogos de l'existence d'une conscience cosmique, prétexte à plumer lesdits gogos.

[inviteedd18fb4]

Salut

Il ne s'agit pas d'une action de la conscience pouvant influencer les résultats lors d'une mesure !

Ici, il s'agit de l'action de la conscience lors de l'élaboration du protocole expérimental comme t'elle. De la manière dont l'expériance va être conduite, afin de rechercher les résultats attendut ?

De la manière qu'elle encardre l'environnement expérimentale, et qu'elle cerne et délémite le cadre expérimentale.

Pour l'expériance des fentes à deux troues enfonction des mesures d'interférence. Il s'agirait de mesurer l'intérieur des fentes, à la sortie et à la périférie en plus du tableau. Les données comparer aux probabilité attendue pourrait ainsi donner un point de départ sur la trajectoire et sur le comportement de la réduction de la fonction d'onde.

Sinon le doute des variables cachées restera toujours en suspention.

Donc ici, c'est l'expérimenteur qui oriente le type de résultat rechercher par une élaboration subjective, et non face à l'objectivé globale !!! L'influence du environnement de manière plus g;lobale n'est pas pris dans son ensemble !!!

Gilles

[invite6d525980]

Avec des photons oui, mais pas avec des électrons ou des atomes.

Ce n'est pas exact...Dès l'instant où le chemin est connu, les interférences s'évanouissent dans le mystère épistémologique. La complémentarité frappe tout le monde, pas seulement les photons...

Ici, les (gros) atomes de fullerène :

http://hexagon.physics.wisc.edu/teac...ajp%202003.pdf

[azizovsky]

Salut

Il ne s'agit pas d'une action de la conscience pouvant influencer les résultats lors d'une mesure !
Ici, il s'agit de l'action de la conscience lors de l'élaboration du protocole expérimental comme t'elle. De la manière dont l'expériance va être conduite, afin de rechercher les résultats attendut ? Gilles

Salut , si cette conscience existe et en action dans les éxpériences , la physique comme science n'éxisterais plus , les physiciens vérifies les infines influances de la 'conscience matériél'(l'interdépendance d'une entité physique vis à vis de l'éxistance des autres) ,un exemple :l'intrication , des de quelques métres qui séparent les détecteures , jusqu'à des 30 aine de kms (en suisse) , parler d'une conscience psychique en action sur les éxpériences est du charlatanisme .

[azizovsky]

Salut , pour moi quand on parle de la subjectivité en MQ ,c'est la subjetivité 'physique' : l'action de la présence de l'être humain comme entité physique ou via ses détectures dans l'arène des événements SUR le déroulement des phynoménes physiques (MQ) , le probléme , c'est sous quelles conditions le systéme étudié est considéré comme 'ISOLER' (pas d'interdépendance 'intrication' entre le détecteur de la mésure et l'événement à mésurer ),d'une autre maniére ,on parle d'un détecteur quand il est sensible à une des caractéristiques intrinseque de l'entité physique ,c'est sous quelles conditions physiques sont rétroaction est minime par rapport à l'action qu'il a mésuré (sentit)

[azizovsky]

Salut , le terme 'rétroaction' ne refléte pas l'idée que je veux éxprimer , c'est 'interaction, exemple : un boulet de canon est attiré par la terre mais la loi l'interaction dit aussi que le boulet tire la terre ,mais sous des conditions physique on isole le boulet de la terre pour faire les calculs , on MQ les chose sont un peu compliqué pour les physiciens pour faire cette sépartation entre les entités physique en interaction (détecteur :entité physique mésurante et entité à mésurer ).

[babaz]

Ce n'est pas exact...Dès l'instant où le chemin est connu, les interférences s'évanouissent dans le mystère épistémologique. La complémentarité frappe tout le monde, pas seulement les photons...

Bonjour,

Pourriez-vous s'il vous plaît vous étendre un instant sur le mystère épistémologique que vous évoquez ?
Qu'il soit en sciences question de "mystères" m'ennuie, m'inquiète presque...
Et s'il en est effectivement un, celui-ci me paraît effectivement plus mystérieux que ceux que l'on rencontrerait, par exemple, dans une discipline aussi "classique" que la biologie...

Cordialement,

babaz

[invite6d525980]

Pourriez-vous s'il vous plaît vous étendre un instant sur le mystère épistémologique que vous évoquez ?

Le mystère est de nature épistémologique, c'est à dire qu'il porte sur notre façon de prendre connaissance du monde. Ici, selon la façon dont nous décidons d'observer un phénomène qui est attribué à ce que nous nos représentons comme des "choses" quantiques (des atomes, des photons, des électrons, ...), nous observons de signes sur ce qui pourrait être sa nature ondulatoire (interférences), ou des signes sur sa supposée nature corpusculaire (des clics).

Et s'il en est effectivement un, celui-ci me paraît effectivement plus mystérieux que ceux que l'on rencontrerait, par exemple, dans une discipline aussi "classique" que la biologie...

En biologie, il y a des mystères de taille, autrement plus mystérieux que la complémentarité : la vie, la conscience...

La biologie est très très loin derrière la MQ, et plus généralement derrière la physique, en ce qui concerne l'exploration de son domaine de recherche... En fait, elle ne sait même pas encore très bien définir ce qu'elle étudie, encore moins produire le plus petit embryon de théorie sur ce que peut bien être la vie.

[babaz]

Le mystère est de nature épistémologique, c'est à dire qu'il porte sur notre façon de prendre connaissance du monde. Ici, selon la façon dont nous décidons d'observer un phénomène qui est attribué à ce que nous nos représentons comme des "choses" quantiques (des atomes, des photons, des électrons, ...), nous observons de signes sur ce qui pourrait être sa nature ondulatoire (interférences), ou des signes sur sa supposée nature corpusculaire (des clics).

Quitte à radoter, ce qui m'intrigue est :

"Comment la particule/onde 'sait-elle' de quelle façon nous tentons d'observer tel ou tel phénomène lors de telle ou telle expérience... pour se comporter comme en adéquation vis-à-vis d'un protocole qu'elle n'est pas censée "saisir" (au sens de "comprendre") ?"

En biologie, il y a des mystères de taille, autrement plus mystérieux que la complémentarité : la vie, la conscience...

La biologie est très très loin derrière la MQ, et plus généralement derrière la physique, en ce qui concerne l'exploration de son domaine de recherche... En fait, elle ne sait même pas encore très bien définir ce qu'elle étudie, encore moins produire le plus petit embryon de théorie sur ce que peut bien être la vie.

Rejoignant ce que tu écris en petits caractère, je voulais simplement rappeler qu'un article de biologie n'est pas aujourd'hui de nature à nous faire nous poser de telles questions.
Aussi, l'étude fondamentale des neurosciences tient-elle peut-être davantage de la neurophysique que de la neurobiologie...

[invite7863222222222]

En fait, elle ne sait même pas encore très bien définir ce qu'elle étudie, encore moins produire le plus petit embryon de théorie sur ce que peut bien être la vie.

Votre démarche est la démarche analytique et froide que nous sert les "intellectuels" et philosophes bien pensant et qui sont si obsédés par les définitions, et si desespérés par l'issue vaine de leur propre démarche (avec des définitions on finit toujours par se mordre la queue) qu'il s'arrogent le droit de dire des mensonges et refusent toute idée d'une reflexion plus profonde, déclarant rhétoriquement la cause entendue.

Ca consiste à chercher à comprendre la science (en vain) en allant chercher ce qu'elle propose comme définitions alors que c'est l'inverse qu'il faut faire, il faut comprendre dabord la science pour déterminer son sujet d'étude. Les définitions ne viennent qu'après.

[invite6d525980]

"Comment la particule/onde 'sait-elle' de quelle façon nous tentons d'observer tel ou tel phénomène lors de telle ou telle expérience...

Votre perplexité vient en fait que vous présupposez l'existence de l'onde/corpuscule, un machin qui existerait en dehors du dispositif d'observation que vous mettez en place pour observer le phénomène... Postuler cette existence amène effectivement à des difficultés (du genre univers multiples, faire intervenir un autre "mystère" comme la conscience d' l'observateur, etc...), mais en fait, la théorie quantique, formellement, n'implique nullement d'avoir à supposer cette existence hors des observations : elle se contente de fournir un formalisme prédictif qui rend compte de ce qu'on observe.

La réalité sous-jacente à ces phénomènes elle, est vraisembablement très éloignée de notre sens commun (notamment par rapport à nos conceptions du temps et de l'espace, de la localisation, de la chronologie passé-futur,...), et c'est parce que l'on cherche malgré tout à l'interpréter selon nos intuitions habituelles (notre entendement) que l'on s'enlise dans ces bizarreries apparentes, bizarreries qui ne sont que le paravent d'une plus profonde et radicale étrangeté du monde.

Rejoignant ce que tu écris en petits caractère, je voulais simplement rappeler qu'un article de biologie n'est pas aujourd'hui de nature à nous faire nous poser de telles questions.

Oui, mais justement, c'est parce que la biologie n'est pas aussi avancée que la physique (*)...Cette dernière aussi était moins "étrange" du temps de Galilée ou de Newton.



(*) Elle entame à peine la description rudimentaire des divers mécanismes qui supportent la vie.

[invite875434567890]

Il faut bien reconnaitre que la mécanique quantique recèle des mystères. Du moins l’observation, et notre interprétation ne permet pas de formaliser un phénomène qui échappe à notre compréhension.
Quelle est donc, de quelle nature, cette interaction qui fait effondrer la fonction d’onde ?
C’est un peu comme si on entrait dans un autre univers.
Un autre univers qui ne nous serait pas accessible dans l’état de nos connaissances actuelles.

[wipe]

Il faut bien reconnaitre que la mécanique quantique recèle des mystères. Du moins l’observation, et notre interprétation ne permet pas de formaliser un phénomène qui échappe à notre compréhension.
Quelle est donc, de quelle nature, cette interaction qui fait effondrer la fonction d’onde ?
C’est un peu comme si on entrait dans un autre univers.
Un autre univers qui ne nous serait pas accessible dans l’état de nos connaissances actuelles.

La fonction d'onde et son effondrement sont des formalismes. Personne n'a "vu" de fonction d'ondes, puisque justement si on les observe, elles "s'effondrent". Ce sont avant tout des représentations purement mentales, des vues de l'esprit : on ne peut y avoir accès par les sens. Prétendre qu'on ne peut pas les formaliser, c'est faire un grave contresens dès le départ.

[Nicophil]

Voilà! Pour l'Ecole de Copenhague, l'état quantique n'a pas vocation à représenter la réalité.

Mais il est vrai que certaines théories, adversaires de cette Ecole, ont d'autres interprétations. L'équipe de Serge Haroche par exemple, qui prétend que la théorie de la décohérence a reçu confirmation expérimentale.

[invite6d525980]

Voilà! Pour l'Ecole de Copenhague, l'état quantique n'a pas vocation à représenter la réalité.

Mais il est vrai que certaines théories, adversaires de cette Ecole, ont d'autres interprétations. L'équipe de Serge Haroche par exemple, qui prétend que la théorie de la décohérence a reçu confirmation expérimentale.

Mouais, attention quand même à rester précis : L'interprétation de Copenhague n'est pas une théorie, mais une interprétation du formalisme quantique.

La théorie de la décohérence, elle, est un développement à partir du formalisme quantique (essentiellement celui de Schrödinger, il me semble), qui permet de mieux comprendre comment celui-ci prédit ce qu'on observe (c'est à dire un monde d'apparence classique). Mais cette théorie n'implique pas une interprétation plutôt qu'une autre, et Copenhague reste parfaitement compatible avec elle et avec les expériences faites par l'équipe de Haroche (sur les temps que mettent les "chats de Schrödinger" à cesser d'être dans des états superposés).