Retour d'une sorte de déterminisme en quantique ?

[Galuel]

Bonjour à tous.

Suite à une profonde réflexion certains doutes me sont parvenus quant à la pertinence des hypothèses, d'un côté celle des superpositions d'état, et de l'autre celle du déterminisme.

Aussi je voudrais comprendre certaines choses. "Avant d'être mesuré" on ne connaît pas le spin d'un électron qui est dans une "superposition d'état".

Or si on considère l'expérience d'Aspect, quand je mesure une particule dont je sais par avance qu'elle est corrélée avec une autre, je connais de fait une information sur l'autre particule, et si je m'arrange bien, avant que cette autre particule soit elle-même mesurée. Je peux donc imaginer, que si l'autre particule n'est pas mesurée pendant un temps assez long, et que j'ai la possibilité de choisir le type de mesure que je vais faire dessus, que je suis capable à 100% de prédire la mesure que je vais faire.

D'un autre côté. Si je pense à la fameuse incertitude "On ne peut pas connaître à la fois la vitesse, et la position"... Avec une expérience du même type que celle d'Aspect, je peux imaginer connaître vitesse et position, si je considère non pas une mesure directe sur la particule, mais une mesure indirecte sur des particules corrélées (si je peux en corréler une, pourquoi pas 2 ou plus, de façon à préciser les mesures ?).

Ca ne signifie pas qu'on peut diriger la particule non mesurée où on veut, mais ça signifierait alors qu'on peut savoir où elle va, avec quel spin, etc...

Peut-on donc imaginer une mesure qui se fasse non sur l'objet d'étude, mais sur son complémentaire en quelque sorte, "ce avec quoi elle peut être corrélée" ?

Quid ???

[PopolAuQuébec]

Or si on considère l'expérience d'Aspect, quand je mesure une particule dont je sais par avance qu'elle est corrélée avec une autre, je connais de fait une information sur l'autre particule, et si je m'arrange bien, avant que cette autre particule soit elle-même mesurée. Je peux donc imaginer, que si l'autre particule n'est pas mesurée pendant un temps assez long, et que j'ai la possibilité de choisir le type de mesure que je vais faire dessus, que je suis capable à 100% de prédire la mesure que je vais faire.

Salut,

Deux particules (ou plus) corrélées sont deux particules qui, en MQ, sont représentées par un vecteur d'état commun ne pouvant être séparés en deux vecteurs d'états distincts, l'un pour chacune des deux particules. Les deux particules doivent être considérées dans ce cas comme formant un système inséparable. Lorsque l'on dit que l'on effectue une mesure sur une des particules corrélées, c'est un abus de langage: la mesure est effectuée sur la totalité du système dit composé de deux particules.

[Galuel]

Salut,

Deux particules (ou plus) corrélées sont deux particules qui, en MQ, sont représentées par un vecteur d'état commun ne pouvant être séparés en deux vecteurs d'états distincts, l'un pour chacune des deux particules. Les deux particules doivent être considérées dans ce cas comme formant un système inséparable. Lorsque l'on dit que l'on effectue une mesure sur une des particules corrélées, c'est un abus de langage: la mesure est effectuée sur la totalité du système dit composé de deux particules.

Oui bien sûr je comprends tout à fait. Cependant, ce n'est valable que pour celui qui sait que la corrélation existe. Celui qui ne sait pas, lui, voit arriver une particule lambda, et n'a d'autre modèle prédictif que celui qui s'applique à toutes les particules corrélées ou pas.

Toujours est-il donc que celui qui connaît la corrélation va pouvoir prédire de façon déterministe ce qui va se passer, quand celui qui ne sait pas joue aux probabilités (aux dés ?).

Les particules seraient-elles finalement des systèmes déterministes dont la méca Q ne fait que transposer un "être" indéterminé par ignorance des causes de corrélation avec lesquelles elles sont liées ?

[spi100]

Toujours est-il donc que celui qui connaît la corrélation va pouvoir prédire de façon déterministe ce qui va se passer, quand celui qui ne sait pas joue aux probabilités (aux dés ?).

Que veux-tu dire ? Celui qui sait que les particules sont corrélées sait juste à quel instant il décide de faire la mesure, mais il ne sait pas par avance le résultat qu'il obtiendra.

[Galuel]

Que veux-tu dire ? Celui qui sait que les particules sont corrélées sait juste à quel instant il décide de faire la mesure, mais il ne sait pas par avance le résultat qu'il obtiendra.

Celui qui mesure la 1ère particule a des informations sur la deuxième.

Les particules "1" sont mesurées par celui qui sait "A".

La particule "2" poursuit son chemin vers celui qui ne sait pas "B"

"A" semble avoir des informations beaucoup plus précises, voire déterministes sur la particule "2", alors que "B" n'a pas encore mesuré, et doit lui se contenter des théories à sa disposition pour prévoir le résultat des mesures.

[PopolAuQuébec]

Les particules seraient-elles finalement des systèmes déterministes dont la méca Q ne fait que transposer un "être" indéterminé par ignorance des causes de corrélation avec lesquelles elles sont liées ?

Personnellement, je n'ai pas de réel doute, ni n'en aie déjà eu, que la nature est bien déterminée en tout temps et est régie en tout temps par des lois déterministes, mais à mon avis ce n'est pas par un raisonnement qu'on le prouvera mais bien par la voie expérimentale et, à moins que je ne me trompe, on pourrait avoir une telle preuve passablement probante très bientôt (quelques mois, tout au plus quelques années). Je te souhaite néanmoins bonne chance dans ta tentative d'y aller par la voie du discours logique

[Galuel]

Personnellement, je n'ai pas de réel doute, ni n'en aie déjà eu, que la nature est bien déterminée en tout temps et est régie en tout temps par des lois déterministes, mais à mon avis ce n'est pas par un raisonnement qu'on le prouvera mais bien par la voie expérimentale et, à moins que je ne me trompe, on pourrait avoir une telle preuve passablement probante très bientôt (quelques mois, tout au plus quelques années). Je te souhaite néanmoins bonne chance dans ta tentative d'y aller par la voie du discours logique

Je pense que la nature n'est ni déterministe ni probabiliste. Si on peut considérer qu'elle est déterministe, on doit arriver à la conclusion qu'une partie de ce déterminisme est inconnaissable, PAR NATURE même, du fait que celui qui pense le déterminisme fait partie du système et donc ne saurait le saisir en totalité.

Toutefois ce n'est pas le débat. Ce qui m'intéresse ici c'est de comprendre comment on peut mettre en place un système expérimental avec d'un côté "celui qui sait" qui mesure des particules corrélées, et de l'autre côté, les particules corrélées, "en toute connaissance", avec "celui qui ne sait pas" et voir dans quelle mesure, on peut déterminer des mesures par ce biais, qui jusqu'ici étaient considérées comme probabiliste "par nature".

[mbochud]

Personnellement, je n'ai pas de réel doute, ni n'en aie déjà eu, que la nature est bien déterminée en tout temps et est régie en tout temps par des lois déterministes

Bonjour,petite parenthèse,
Déterministe ou indéterminisme intrinsèque

Prenons un exemple,
On demande de construire un appareil capable de reconnaître la note jouée par un instrument et de générer instantanément un accompagnement.
Il y a un problème technique (et pas seulement technique)(. Ça prend du temps pour reconnaître cette fréquence. Plus le delta f « B » (pour bande passante) est petit , plus le délai sera grand pour l’apprécier. (Et ce n’est pas une question de vitesse d’analyse électronique)
B * Delta t > 1 . Et là encore , la probabilité d’erreur sera grande.
(Si l’on veut un plus faible taux d’erreur ,on choisira B * Delta t > 10 mais l’accompagnement risque d’arriver en retard).

On ne peut reconnaître la fréquence exacte (B=0) à un instant parfaitement précis Delta = 0.
L’indétermination est ici intrinsèque aux grandeurs mesurées simultanément.

[hterrolle]

Salut Galuel,

Le probleme et de savoir si ces particules sont correle ? Est pour la savoir il faut effectuer la mesure. C'est donc la mesure qui determine si les particules sont correle ou non. Cela semble logique.

Mais dans se cas d'un maniére logique la mesure d'une particule correler devrait être differente d'une particule non correlé. Sinon il ne mous ait pas possible de distinguer l'un de l'autre.

Donc la question n'est pas de savoir ou de ne pas savoir si les particule sont correlé. Mais de savoir comment determiné une particule corréle d'une particule non corrélé.

[PopolAuQuébec]

Bonjour,petite parenthèse,
Déterministe ou indéterminisme intrinsèque

Prenons un exemple,
On demande de construire un appareil capable de reconnaître la note jouée par un instrument et de générer instantanément un accompagnement.
Il y a un problème technique (et pas seulement technique)(. Ça prend du temps pour reconnaître cette fréquence. Plus le delta f « B » (pour bande passante) est petit , plus le délai sera grand pour l’apprécier. (Et ce n’est pas une question de vitesse d’analyse électronique)
B * Delta t > 1 . Et là encore , la probabilité d’erreur sera grande.
(Si l’on veut un plus faible taux d’erreur ,on choisira B * Delta t > 10 mais l’accompagnement risque d’arriver en retard).

On ne peut reconnaître la fréquence exacte (B=0) à un instant parfaitement précis Delta = 0.
L’indétermination est ici intrinsèque aux grandeurs mesurées simultanément.

Salut,

L' "onde" quantique n'est pas un état vibratoire d'un quelconque milieu matériel, comme l'est une onde sonore par exemple. On ne peut mesurer en divers lieux de l'espace l'onde associée à une particule élémentaire. Cette onde a un sens strictement statistique.

[mbochud]

Oui, c’est certain, l’exemple a ses limites et peut être dangereux, mais il peut tout de pris de façon analogique dans la mesure où ce produit BT est un peu l’équivalent du principe d’indétermination de Heisenberg.

[Pio2001]

Suite à une profonde réflexion certains doutes me sont parvenus quant à la pertinence des hypothèses, d'un côté celle des superpositions d'état, et de l'autre celle du déterminisme.

(...)

Peut-on donc imaginer une mesure qui se fasse non sur l'objet d'étude, mais sur son complémentaire en quelque sorte, "ce avec quoi elle peut être corrélée" ?

Galuel, ce que tu viens d'écrire est presque exactement ce qu'Einstein, Podolsky et Rosen (E.P.R) ont fait paraître en 1935 dans Physical Review !

Ils ne considèrent pas des mesures sur plusieurs particules à la fois, cela ne fonctionne pas.

Mais ils remarquent que si les particules sont suffisament éloignées l'une de l'autre, alors le premier observateur a le temps de choisir ce qu'il va mesurer et de faire l'opération sans que l'autre particule n'en soit le moins du monde affectée, puisque rien de peut dépasser la vitesse de la lumière.

Alors en principe, le premier observateur peut connaître avec certitude et précision n'importe quelle grandeur associée à l'autre particule. S'il mesure son spin dans le sens horizontal, il connaîtra l'orientation du spin horizontal de l'autre. Même chose pour le spin vertical, qui sont des grandeurs incompatibles, comme position et quantité de mouvement.
Or il est impossible que l'autre particule ne soit affectée par ce choix.
Donc elle possède intrinsèquement des valeurs de spin déterminées avec précision pour toutes les directions de l'espace, en contradiction avec les inégalités de Heisenberg.
CQFD.

--Fin du raisonnement d'Einstein, Podolsky et Rosen--

Niels Bohr a donné une réponse dont je n'ai pas les détails. D'après Bernard d'Espagnat (dans Le Réel Voilé), l'erreur pointée par Bohr est de croire que si on peut connaître la valeur d'un spin, par exemple, avec certitude, sans aucunement perturber une particule, alors celle-ci possède un "élément de réalité" (son spin, ou pour ne pas fâcher Heisenberg, une variable cachée associée à son spin) correspondant.

En réalité c'est faux, il ne suffit pas de pouvoir faire, il faut faire. Seule une mesure effectuée "donne" ses propriétés à la particule. Avant la mesure, la particule n'a PAS de valeur de spin déterminée !
Or on peut faire toutes les mesures que l'on veut, mais on ne peux pas toutes les faire à la fois. On ne peut en choisir qu'une seule. Après cela, les particules sont décorrélées.
Ainsi, on ne peut "donner" à l'autre particule une valeur de spin que dans une seule direction à la fois. Elle n'en possédera pas pour les autres directions.

On peut choisir cette direction librement sans que l'autre particule ne le sache (ce qui est fort, vu que c'est la première concernée ! ), mais, coup de bol extraordinaire pour la relativité restreinte, qui l'a échapée belle, la valeur en question est ALEATOIRE ! Et ce quelle que soit la direction que l'on choisit !
Quoi qu'on fasse, l'autre particule montre toujours 50 % de spins "+" et 50 % de spins "-" dans toutes les directions. Notre résultat aussi est aléatoire, bien sûr. Ce qu'il y a, c'est qu'il est toujours à l'opposé de l'autre.

Il y a un théorème appelé le "no-communication theorem" qui est très important ici. Il démontre qu'il est impossible de transmettre de l'information à une vitesse supérieure à celle de la lumière via l'effet EPR, mais que la nature fondamentalement aléatoire du résultat des mesures est une condition nécessaire pour cela.

On est donc dans une sorte d'impasse : ou bien on admet que des choses se produisent sans cause, spontanément (pourquoi spin bas et pas spin haut ?), ou bien on peut créer des boucles temporelles paradoxales (je reçois la réponse à ma question avant de l'avoir posée, alors je décide de ne pas la poser).

Notez qu'on a déjà réalisé des expériences EPR relativistes, où chaque mesure est effectuée dans le futur de l'autre ! Et bien sûr, cela marche : il y a corrélation quantique. On ne parle plus ici de réduction du paquet d'onde instantanée, mais carrément à rebrousse-temps !
Ce qui revient de toutes façons au même si on a quelques notions de relativité restreinte.

Il y a clairement quelque chose de bizarre dans le formalisme quantique. Je pense que c'est dans cette direction qu'il faut creuser, et que les Copenhaguiens avaient raison quand ils disaient que la fonction d'onde n'a pas d'existence objective.

D'ailleurs, on a en électricité un autre exemple d'absurdité formalistique : l'utilisation des complexes en courant alternatif. On dit que le courant circulant dans un câble vaut exp(i*omega*t).
Par exemple, 0.7 + 0.7*i Ampères à l'instant t.
Or qu'est-ce que le courant ? Par définition, c'est le nombre d'électrons par seconde qui traverse une section de câble. 1 Ampère = 1 Coulomb par seconde.
Donc on ose dire que pendant une seconde, on a dénombré 0.7 + 0.7 i (divisé par la charge de l'électron) électrons qui sont passés devant nous dans le câble.
Quelqu'un peut-il m'expliquer combien d'électrons ça fait, i électrons ??
i, le nombre imaginaire dont le carré vaut -1 !
C'est comme le plus-blanc-que-blanc, c'est quelle couleur, ça ??

On a bien un formalisme complètement absurde. On le sait, et on l'utilise pour nos calculs. On a des règles qui donnent le résultat de nos mesures. Prendre la partie réelle pour le courant, et prendre le module carré de la valeur propre associée au vecteur propre pour les mesures quantiques.

En électricité, on peut aussi faire sans les complexes, avec les sinus et les cosinus, ce qui lève l'absurdité.
Mais en mécanique quantique, on ne connaît pas de correspondance.

[mbochud]

On ne peut reconnaître la fréquence exacte (B=0) à un instant parfaitement précis Delta = 0.
L’indétermination est ici intrinsèque aux grandeurs mesurées simultanément.

Suite..
Je n’ai jamais prétendu qu’il y ait une quelconque similitude entre la nature de l’onde acoustique et de l’onde associée à une particule.

Le principe d’incertitude dit que l’on ne peut obtenir une information d’une précision absolue simultanément du temps et de la fréquence d’un signal.
L’indétermination est associée aux concepts de fréquence et de temps pris simultanément. Et cela s’applique à tous les domaines des ondes et pas seulement à la MQ.
(Ce qui est propre à MQ , c’est la valeur du quantum d'action)
C’est dans cet esprit que je disais que l’indétermination est ici intrinsèque aux grandeurs de temps et de fréquences mesurées simultanément.

[mbochud]

En électricité, on peut aussi faire sans les complexes, avec les sinus et les cosinus, ce qui lève l'absurdité.
Mais en mécanique quantique, on ne connaît pas de correspondance.

On peut aussi faire la somme de 2 vecteurs tournant en sens inverse l’un de l’autre, annulant la partie imaginaire.Le spectre donne une composante à f et une à –f.
Mais c’est vrai qu’un vecteur tournant seul ,n’a pas de sens physique.

[Galuel]

Le probleme et de savoir si ces particules sont correle ? Est pour la savoir il faut effectuer la mesure. C'est donc la mesure qui determine si les particules sont correle ou non. Cela semble logique.

Mais dans se cas d'un maniére logique la mesure d'une particule correler devrait être differente d'une particule non correlé. Sinon il ne mous ait pas possible de distinguer l'un de l'autre.

Donc la question n'est pas de savoir ou de ne pas savoir si les particule sont correlé. Mais de savoir comment determiné une particule corréle d'une particule non corrélé.

Probablement oui, mais comment l'expérience d'Aspect se met-elle en place ? On arrive bien à générer à priori plus de particules corrélées qu'avec une autre expérience non ? Donc on le sait avant qu'elles sont corrélées.

Au moins dans une part probabiliste forte (par exemple 90% des particules envoyées sont corrélées).

Mon idée est de générer un flux de particules, dont on sait par avance des données (spin, vitesse...) au moins à un niveau probabiliste fort, et sachant ceci sélectionner parmis celles ci celles qu'on garde ou non.

Ensuite on doit pouvoir ainsi générer un flux de particules dont on connaît très précisément ces paramètres.

L'observateur "B" qui reçoit ce flux de particules, peut alors faire toutes les expériences prévues (Fentes de Young, mesures de spin, chat de Shröndiger...). Est-ce que la répartition probabiliste qu'il obtiendra ne sera-t-elle pas forcément bien différente que celle qu'il a l'habitude de constater ? Quel genre de déduction, de Lois physiques va-t-il en déduire ?

Corrolaire : Que savons nous des particules que nous observons aujourd'hui ? Pouvons nous supposer que nous sommes tous des observateurs "B" ?