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Non-localité quantique et espace

  1. HenriParisien1

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    mars 2016
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    145

    Re : Non-localité quantique et espace

    Citation Envoyé par Chanur Voir le message
    Oui. C'est effectivement le cas pour la Mécanique de Newton et la Mécanique Quantique.
    L'espace-temps y est modélisé par un espace euclidien de dimension 3, absolu, et un temps, de dimension 1, indépendant de l'espace et absolu aussi.
    C'est pas un scoop, si ?
    Heu, tu est vraiment sûr pour la MQ (je parle de l'espace euclidien) ?

    Quand MQ, l'espace soit modélisé via 3 dimension, oui. Mais c'est aussi vrai en RR. Ce qui distingue la RR d'un espace euclidien, c'est que pour un invariant on est obligé d'utiliser t en plus de la position.
    En MQ, pour avoir un invariant, on est obligé d'utiliser une énorme quantité d'autres observables en plus de la position (mais sauf erreur de ma part pas le temps).

    A mon avis, mais je ne suis pas un spécialiste, dire qu'en MQ l'espace est un espace euclidien me parait tout à fait faux.

    -----

     


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  2. Deedee81

    Date d'inscription
    octobre 2007
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    Re : Non-localité quantique et espace

    Salut,

    Citation Envoyé par HenriParisien1 Voir le message
    A mon avis, mais je ne suis pas un spécialiste, dire qu'en MQ l'espace est un espace euclidien me parait tout à fait faux.
    Non, non, c'est vrai. Mais il ne faut pas tout mélanger.

    Tout d'abord, oui, en général, pour l'espace-temps on utilise l'espace classique (+ le temps) (théorie de Schrödinger classique), ou l'espace-temps de Minkokwski (donc avec des "tranches spatiales" euclidiennes, que tu peux qualifier de lieus de simultanéité). On peut aussi le développer dans un espace-temps courbe imposé (théorie de Hawking sur le rayonnement des trous noirs par exemple).

    Ensuite, tu as l'espace de configuration. Et là, oui, tu as une tonne de variables/observables. C'est un espace de Hilbert en mécanique quantique.
    Mais ce n'est pas différent de la mécanique classique dont l'espace de configuration est une variété symplectique qui peut avoir un très grand nombre de dimensions (même infini, par exemple pour le champ électromagnétique).
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)
     

  3. HenriParisien1

    Date d'inscription
    mars 2016
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    145

    Re : Non-localité quantique et espace

    Bon, je vais essayer de préciser mon propos.

    En Méca newtonnienne, on peut caractériser un objet en disant, il occupe la position X,Y,Z et cela est vrai (au changement de référentiel près) pour tout les observateurs ; L'espace est bien euclidien.
    En RR on peut caractériser un objet en disant, il occupe la position X,Y, Z, T et cela est vrai (au changement de référentiel près) pour tout les observateurs ; l'espace n'est plus euclidien, parce que t ne joue pas le même rôle que les autres.

    En MQ on peut plus dire ça. L'espace dans lequel on va travailler, c'est l'espace de configuration. C'est sur lui qu'il y a contrainte et qu'on va construire les invariants. On ne peut plus dire cet objet occupe cette position.


    Pour résumer ma pensée, il me semble logique, si on parle d'un espace de référence d'une mécanique particulière, de retenir celui dans lequel s'écrit les équations.
     

  4. HenriParisien1

    Date d'inscription
    mars 2016
    Messages
    145

    Re : Non-localité quantique et espace

    Je reprends mon message précédent pour le préciser :

    En Méca newtonnienne, on peut caractériser un objet ponctuel en disant, il occupe la position X,Y,Z et cela est vrai (au changement de référentiel près) au temps t pour tout les observateurs ; L'espace est bien euclidien.
    En RR on peut caractériser un objet en disant, il occupe la position X,Y, Z, T et cela est vrai (au changement de référentiel près) pour tout les observateurs ; l'espace n'est plus euclidien, parce que t ne joue pas le même rôle que les autres.

    En MQ on peut plus dire ça. L'espace dans lequel on va travailler, c'est l'espace de configuration. C'est sur lui qu'il y a contrainte et qu'on va construire les invariants. On ne peut plus dire cet objet ponctuel occupe cette position.


    Pour résumer ma pensée, il me semble logique, si on parle d'un espace de référence d'une mécanique particulière, de retenir celui dans lequel s'écrit les équations.
     

  5. Deedee81

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    octobre 2007
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    Re : Non-localité quantique et espace

    Salut,

    Citation Envoyé par HenriParisien1 Voir le message
    En MQ on peut plus dire ça.
    Si, si, on peut. La base position de l'espace de Hilbert c'est exactement ça.

    Et en physique classique on peut parfaitement aussi travailler avec l'espace de configuration. C'est ce qu'on fait en mécanique analytique.

    Citation Envoyé par HenriParisien1 Voir le message
    Pour résumer ma pensée, il me semble logique, si on parle d'un espace de référence d'une mécanique particulière, de retenir celui dans lequel s'écrit les équations.
    Il est vrai qu'en mécanique quantique on utilise abondamment les approches hamiltonienne et lagrangienne. Et l'espace de configuration (l'espace de Hilbert) y prend une place centrale.
    Mais l'espace-temps y reste l'espace-temps et l'espace de configuration y reste l'espace de configuration. Deux choses différentes.
    Donc affirmer qu'en mécanique quantique l'espace-temps est différent parce que l'espace de configuration y est fort important n'a absolument aucun sens.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)
     


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  6. franky04

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    Re : Non-localité quantique et espace

    Je n'ai jamais bien compris pourquoi c'était considéré comme un paradoxe. La façon dont je vois la MQ, c'est comme un cadre théorique puissant permettant de faire des calculs et des prédictions précises dans l'infiniment petit.
    L'explication canonique est le chat de Schrödinger: un chat enferme dans une boite qui a une certaine probabilité d'être tue par un compose chimique instable. On ne peut savoir s'il est mort qu'en ouvrant la boite. En MQ on attribuera une fonction d'onde à ce chat qui représentera deux états (mort et vivant), et une certaine probabilité pour chacune. Mais cela ne veut pas dire que le chat est réellement à la fois mort et vivant, seulement qu'on se le représente comme tel.

    Imaginons une expérience avec deux chats qu'on met dans la même boite avec compose chimique instable. Apres un certain temps on les met chacun dans une boite (sans compose chimique instable), et on éloigne les deux boites autant qu'on veut. On remarquera que quand on ouvre les boites séparément, les chats sont toujours dans le même état, et on en déduira qu'ils sont 'intriqués'. Mais cela ne veut pas dire qu'une force magique les tuent a distance, seulement qu'ils ont été tous les deux tues ou non par le compose chimique lorsqu'ils étaient dans la même boite.

    N'est-on pas en train de mélanger 'cadre théorique' avec 'réalité sensible' lorsqu'on parle de paradoxe / non-localité / etc?

    Merci,
    Dernière modification par franky04 ; 21/04/2017 à 08h53. Motif: ajouts d'accents etc
     

  7. mtheory

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    Re : Non-localité quantique et espace

    Citation Envoyé par franky04 Voir le message
    Je n'ai jamais bien compris pourquoi c'était considéré comme un paradoxe. La façon dont je vois la MQ, c'est comme un cadre théorique puissant permettant de faire des calculs et des prédictions précises dans l'infiniment petit.
    L'explication canonique est le chat de Schrödinger: un chat enferme dans une boite qui a une certaine probabilité d'être tue par un compose chimique instable. On ne peut savoir s'il est mort qu'en ouvrant la boite. En MQ on attribuera une fonction d'onde à ce chat qui représentera deux états (mort et vivant), et une certaine probabilité pour chacune. Mais cela ne veut pas dire que le chat est réellement à la fois mort et vivant, seulement qu'on se le représente comme tel.
    Non, ça ne marche pas comme ça, ça voudrait dire que la fonction d'onde donne des probabilités classiques et donc seulement le reflet du manque de connaissance sur un système. Mais on peut montrer que ce n'est pas le cas. L'effondrement du paquet d'onde n'est pas le reflet d'une modification de notre connaissance avec un état déjà déterminé avant qu'on ouvre la boîte.
    “I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman
     

  8. franky04

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    Re : Non-localité quantique et espace

    Citation Envoyé par mtheory Voir le message
    L'effondrement du paquet d'onde n'est pas le reflet d'une modification de notre connaissance avec un état déjà déterminé avant qu'on ouvre la boîte.
    Comment peut-on le savoir?

    Note que je ne suis pas en train de soutenir que le comportement des particules est en fait classique. Dans l'infiniment petit, la quantité possible d'états est quantifie (discrète), ce qui est clairement un comportement non classique.

    Ma vrai question est bien: N'est-on pas en train de mélanger 'cadre théorique' avec 'réalité sensible' lorsqu'on parle de paradoxe / non-localité / etc?
    Et pour la clarifier: la mécanique quantique est un modèle mathématique qui permet de faire des prédictions. Cela ne veut pas dire que les concepts de cette théorie, ni les objets de cette théorie correspondent à des vérités essentielles.
     

  9. mtheory

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    Re : Non-localité quantique et espace

    Citation Envoyé par franky04 Voir le message
    Comment peut-on le savoir?
    A strictement parler, on ne sait pas, mais ce que je voulais dire, c'est que ce n'est pas comme ça qu'il faut penser la MQ dans sa formulation orthodoxe, après, si on croit à une modification non-locale avec variables cachées, les choses sont différentes.
    “I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman
     

  10. Deedee81

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    Re : Non-localité quantique et espace

    Salut,

    La MQ est assez particulière car il est impossible d'en parler sans avoir une interprétation. Et en général c'est l'interprétation la plus minimaliste qui est adoptée : l'interprétation instrumentale (qu'on peut voir comme l'interprétation de Copenhague sans ses oripeaux philosophiques) :
    opérateurs hermitiques = observables
    valeurs propres = valeurs mesurables
    équation d'évolution unitaire de Schrödinger
    règle de Born

    C'est d'ailleurs sur cette base que la MQ est validée. Et donc de fait :

    Citation Envoyé par franky04 Voir le message
    N'est-on pas en train de mélanger 'cadre théorique' avec 'réalité sensible'
    C'est plus une question philosophique que physique.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)
     

  11. HenriParisien1

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    Re : Non-localité quantique et espace

    Citation Envoyé par franky04 Voir le message
    Comment peut-on le savoir?

    Note que je ne suis pas en train de soutenir que le comportement des particules est en fait classique. Dans l'infiniment petit, la quantité possible d'états est quantifie (discrète), ce qui est clairement un comportement non classique.

    Ma vrai question est bien: N'est-on pas en train de mélanger 'cadre théorique' avec 'réalité sensible' lorsqu'on parle de paradoxe / non-localité / etc?
    Et pour la clarifier: la mécanique quantique est un modèle mathématique qui permet de faire des prédictions. Cela ne veut pas dire que les concepts de cette théorie, ni les objets de cette théorie correspondent à des vérités essentielles.
    Les inégalités de Bell - confirmées expérimentalement - excluent l'hypothèse de la variable cachée locale (ton exemple avec les chats) : https://fr.wikipedia.org/wiki/In%C3%...C3%A9s_de_Bell

    On peut imaginer des variables cachées non locale pour expliquer les phénomènes de MQ. Mais j'ai du mal à comprendre dans ce qu'apporterait en plus cette hypothèse.
     

  12. Deedee81

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    Re : Non-localité quantique et espace

    Salut,

    Citation Envoyé par HenriParisien1 Voir le message
    On peut imaginer des variables cachées non locale pour expliquer les phénomènes de MQ. Mais j'ai du mal à comprendre dans ce qu'apporterait en plus cette hypothèse.
    La théorie de Bohm est de ce type. Et il avait été chagriné d'un commentaire d'Einstein (dont il se serait attendu qu'il approuve cette approche vu son opposition à l'interprétation probabiliste) disant (avec presque raison (*) ) en substance que c'était juste "une couche supplémentaire et inutile sur la théorie".

    (*) il y a tout de même une hypothèse supplémentaire forte, l'hypothèse de l'équilibre thermique. Je dis hypothèse car certains estiment que le système tend vers cet état bien que je ne sois pas convaincu.... mais il est vrai que j'ai lu peu d'articles sur le sujet. Mon avis est donc peu pertinent
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)
     

  13. franky04

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    Re : Non-localité quantique et espace

    Bonjour,
    Merci pour vos réponses. Si je comprends bien :
    - Le phénomène d’intrication est une déduction de la théorie de la mécanique quantique
    - La présence d’une variable cachée locale (‘classique’ en quelque sorte) impliquerait nécessairement que les inégalités de Bell soient vérifiés, et ceci est un argument essentiellement mathématique.
    - L’expérience d’Aspect (et celles qui ont suivi) ont montré que ces inégalités étaient violés dans le domaine d’application de la MQ
    - L’explication de ce qui se passe vraiment dans le phénomène d’intrication est hors du champ de la théorie de la mécanique quantique, même si elle décrit correctement ce phénomène.
     

  14. Deedee81

    Date d'inscription
    octobre 2007
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    Re : Non-localité quantique et espace

    Salut,

    Citation Envoyé par franky04 Voir le message
    - Le phénomène d’intrication est une déduction de la théorie de la mécanique quantique
    Oui, mais vérifié expérimentalement (et même utilisé).

    Citation Envoyé par franky04 Voir le message
    - La présence d’une variable cachée locale (‘classique’ en quelque sorte) impliquerait nécessairement que les inégalités de Bell soient vérifiés, et ceci est un argument essentiellement mathématique.
    - L’expérience d’Aspect (et celles qui ont suivi) ont montré que ces inégalités étaient violés dans le domaine d’application de la MQ
    Tout à fait.

    Citation Envoyé par franky04 Voir le message
    - L’explication de ce qui se passe vraiment dans le phénomène d’intrication est hors du champ de la théorie de la mécanique quantique, même si elle décrit correctement ce phénomène.
    Tout dépend de ce qu'on entend par "explication". L'intrication se décrit très bien avec le formalisme de la mécanique quantique et cela suffit amha à expliquer.

    Si on veut aller plus loin et utiliser les interprétations de la MQ, là, on a le choix, il y en a une bonne quinzaine plus leurs variantes. Et plusieurs d'entre-elles expliquent sans difficulté ce qui se passe (voir par exemple l'article de Rovelli sur ArXiv sur l'intrication et l'interprétation relationnelle. J'ai aussi moi-même utilisé l'interprétation des états relatifs pour décortiquer ce qui se passe. Le transactionnel explique aussi tout ça très bien et l'inventeur de cette interprétation, Cramer, a même montré que l'interprétation de Copenhague avait pas mal de difficultés face à l'intrication).
    Ca reste un travail titanesque d'aller au fond des choses et l'impression que j'en retire est que : ce n'est pas si mystérieux mais c'est totalement non classique et contre-intuitif.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)
     

  15. LeMulet

    Date d'inscription
    septembre 2016
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    Messages
    697

    Re : Non-localité quantique et espace

    Citation Envoyé par Henriparisien1
    On peut imaginer des variables cachées non locale pour expliquer les phénomènes de MQ
    C'est une autre manière de dire que l'information se conserve à un niveau global.
    Global étant entendu comme dans l'ensemble de l'espace et même dans le temps (d'où les effets de gomme quantique)
    Donc ici, en ce qui concerne cet "espace globale" puisque c'est la question du débat, il y a deux niveaux à prendre en compte.

    Il y a un "espace" dans lequel l'information (indépendamment du sens) se conserve.
    Et il y a un "espace" dans laquelle l'information (portant du sens) se transmet à la vitesse de la lumière au mieux et instantanément lorsqu'il s'agit de l'information cité dans l'espace précédent..

    Le premier est ce que j'indiquais par "espace global" dont on ne sait rien sinon que c'est dans celui-ci que l'information se conserve, et le deuxième étant l'espace-temps dans laquelle l'information portant du sens ne peut être transmise plus rapidement qu'à la vitesse de la lumière.
    Le premier espace est parfaitement adapté à la physique quantique microscopique, qui se préoccupe plus des conséquences basées sur la conservation de l'information que des modalités de circulation de cette information dans l'espace (bien qu'on y fasse aussi intervenir le déplacement des particules ou photons dans certaines expériences, certes)
    La physique quantique sert en général à déterminer des configurations, atomiques et électroniques par exemple, mais dans des espaces restreints, suffisamment restreints dans ce cas de figure pour qu'il ne soit pas nécessaire de faire intervenir la temporalité qui pourrait être lié à la transmission interne au phénomène de l'information vers l'observateur exterieur au phénomène.

    Au niveau interne, ca se passe comme si tout se produisait en même temps sur le même lieu, et que nous ne pouvions alors séparer l'information relative aux évènements internes.
    Et pourtant le système lié obéit aux phénomènes liés à la non commutativité, mais à la différence de ce qui se passe à une autre échelle, l'ensemble des informations relatives à cet état est accessible en même temps depuis l'exterieur (lorsqu'on n'est pas lié).
    Ce qui est lié à cette échelle reste séparé au niveau interne et continue de se comporter comme lorsqu'ils sont séparés à une plus grande échelle, il n'y a pas fusion, ce qui permet également la séparation ultérieur du système composé, et l'information qui peut être obtenu du système correspond à la somme de toutes les configurations... y compris ce qui résulte de la non commutativité.

    Ce qui est amusant, puisque si on associe le phénomène de non commutativité à l'existence d'un écoulement du temps, on peut alors supposer qu'au sein de l'espace dans lequel se lient les objets, le temps s'écoule de la même manière qu'à l'extérieur.
    Sauf que le détail de la circulation de l'information au sein de cet espace lié nous est inaccessible.
    (D'où la précision que je faisait au début lorsque je séparais la question de l'information et de sa circulation)

    Après, ca se complique un peu lorsqu'on étudie les phénomènes quantiques d'une autre nature, lorsque les espaces ne sont plus microscopiques, par exemple les problèmes du genre fente de Young, l'intrication, la téléportation quantique, la décohérence, etc.
    Il faut alors tenir compte de cet autre espace, qui n'a rien de microscopique.
    Et c'est là où notre science bloque un peu il faut le dire...

    Donc, dans quel espace se produisent les phénomènes quantiques ?
    Ca dépend, mais en tous cas on a bien affaire à des espaces séparés dans lesquels les phénomènes reliés à la temporalité sont séparés dans leur propre temps.
    Et pourquoi il est question de non-localité ?
    Parce qu'il existe aussi des phénomènes DITS quantiques qui se déroulent dans le temps, le notre, et que la transmission de l'information (portant du sens) ne peut se faire à une vitesse supérieure à celle de la lumière, mais que la cohérence (la conservation de l'information) est globale (au niveau de l'espace temps, très facilement accessible à la lumière (par exemple), pour peu qu'elle se soit rendu sur place, donc durée...).

    Bon, c'était juste pour donner mon avis de béotien (qui n'a pas peur du ridicule bien sûr ), qui vaut ce qu'il vaut, bien entendu.
    Bonjour, et Merci.
     


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