Ether

[Lévesque]

Si e2 est la réduction de A et e3 la réduction de B, alors le temps entre e2 et e3 reste toujours constant et nul.

Vous noterez que votre affirmation est incompatible avec la relativité de la simultanéité entre événements séparés par des intervalles de type espace. Dès le moment où vous considérez la réduction e3 du paquet d’onde en B (provoquée par l’événement de mesure e2 en A) comme un événement objectif, cet événement e3 ne peut pas être simultané avec la mesure e2 en A dans tous les référentiels inertiels. Cette interprétation rentre donc en conflit avec le principe de relativité du mouvement.

Je peux, me semble-t-il, synchroniser à la Einstein toutes les horloges d'un ensemble de référentiels n'ayant pas de mouvement relatif. Avant de faire l'expérience, je place des horloges en chaque point de l'espace, et je synchronise les horloges en envoyant une impulsion lumineuse qui démarre chaque horloge préalablement ajusté à t=0. De cette façon, deux événements simultanés dans un référentiel sont simultanés dans tous les référentiels ayant une vitesse nulle par rapport à ce dernier.

Je peux faire cette synchronisation pour un référentiel ayant une vitesse v arbitraire et, encore là, deux événements simultanés dans un référentiel ayant une vitesse v deviennent simultanés dans tous les référentiels ayant une vitesse v.

D'après l'argument que j'ai donné plus haut, les événements e2 et e3 sont simultanés pour tous les observateurs étant présent à la position de la source au moment où elle émet A et B, peut importe leur vitesse. Si on admet une synchronisation de type Einstein, alors les événements e2 et e3 sont simultanés dans tous les référentiels inertiels.

Est-ce que mes conclusions sont exactes? J'en doute un peu


Simon
-----

[Lévesque]

Est-ce que mes conclusions sont exactes? J'en doute un peu.

Heureusement, j'ai fait une erreur de signe! Voilà la bonne démarche avec la bonne conclusion.

Disons que je suis dans S. J'émets simultanément un flash lumineux vers +x et vers -x à t=0, lequel est réfléchie plus loin pour m'être retourné. Je reçois simultanément les deux flash lumineux à x=0 et t=2a/c. J'en déduit qu'il y a deux miroirs, l'un en x=a et l'autre en x=-a. Je détecte donc deux événements simultanés: les deux réflexions ont lieux aux positions (x1=a,t1=a/c) et (x2=-a,t2=a/c). On cherche maintenant à déterminer si t1'=t2' dans un autre référentiel S'.

Disons qu'à t'=0, les origines de S et de S' coïncident. C'est-à-dire que le flash lumineux est émit au moment précis où S et S' sont parfaitement superposés. On a donc les transformations

Ainsi,

.

Et donc,

, comme chaverondier l'avait mentionné pour me corriger.

Désolé d'avoir à partager mes erreurs

Simon

[édit] Pour simplifier, j'ai remplacer les événements "réductions simultanés du paquet d'onde" par les événements "réflexions simultanés sur deux miroirs". L'argument est le même...

[Lévesque]

Pour sortir de cette interprétation explicitement non locale de la mesure quantique violant le principe de relativité du mouvement (incompatible avec le principe de relativité du mouvement, mais compatible avec l’invariance relativiste des phénomènes qui respectent cette invariance si on choisit le bon cadre géométrique pour exprimer cette invariance
)...

Que voulez-vous dire par "compatible avec l’invariance relativiste des phénomènes qui respectent cette invariance si on choisit le bon cadre géométrique pour exprimer cette invariance"?

[chaverondier]

Que voulez-vous dire par [cadre géométrique] "compatible avec l’invariance relativiste des phénomènes qui respectent cette invariance"?

Il s'agit de l'espace-temps d'Aristote (cad SE(1)xSE(3)/SO(3)). Contrairement à l'espace-temps de Minkowski (cad SE(1,3)/SO(1,3)), l'espace-temps d'Aristote n'exige pas le respect du principe de relativité du mouvement par les phénomènes qui s'y déroulent. Il exige seulement le principe de relativité de la position, de l'instant et de l'orientation spatiale. Il s’agit là de l'invariance vis à vis des actions du groupe SE(1)xSE(3), sous-groupe strict du groupe de Poincaré car ne comprenant pas les boost. Dans l’espace-temps d’Aristote, il est cependant possible de définir la notion de référentiel inertiel ainsi que les transformations de Lorentz (cf http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/epr.htm et surtout
http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/transformation.htm pour les détails)

Tant qu'aucun phénomène ne viole l'invariance relativiste, rien ne change. Par contre le cadre choisi offre une liberté qui est interdite dans l'espace-temps de Minkowski. En effet, l'espace-temps d'Aristote autorise des phénomènes violant le principe de relativité du mouvement incompatibles avec l’espace-temps de Minkowski (quant à l’espace-temps de Galilée, il est incompatible avec l’électromagnétisme car il interdit les interactions se propageant à une vitesse c indépendante de celle de leur source). En particulier, dans l’espace-temps d’Aristote, on peut avoir des interactions se propageant à vitesse finie indépendante de celle de leur source ET des interactions se propageant à vitesse infinie.

C'est possible sans conflit avec la structure causale que l'on peut associer à l'espace-temps d'Aristote car il est doté d'un feuilletage en feuillets de simultanéité universelle. Il peut donc être doté d'un ordre chronologique indépendant du mouvement de l'observateur. En fait, d'un point de vue physique, la formulation de l'invariance relativiste dans l'espace-temps d'Aristote c'est la formulation Lorentzienne de la Relativité Restreinte dans le cadre d’un éther. La formulation Lorentzienne est seulement remise au goût du jour mathématique des groupes de symétrie.

La raison pour laquelle je suis tombé là dessus c'est qu'il n'est pas possible de s'en passer (à mon avis) si l'on adopte une interprétation objective de la réduction du paquet d'onde comme le montre ma réponse ci-dessous à votre remarque.

D'après l'argument que j'ai donné plus haut, les événements e2 et e3 sont simultanés pour tous les observateurs étant présents à la position de la source au moment où elle émet A et B, peut importe leur vitesse. Si on admet une synchronisation de type Einstein, alors les événements e2 et e3 sont simultanés dans tous les référentiels inertiels.

Dans ma réponse, j’élimine toute référence à l’événement d’émission e1 (je n’en ai pas besoin) et je considère le cas où mon couple (A,B) d'électrons dans l'état singulet (|up down> -|down up>)/2^(1/2) subit uniquement une mesure de spin vertical de l'électron A.

Je note e2 l'événement réduction du paquet d'onde en A. Mettons que A se mette dans l'état |up>, l'électron B se met alors instantanément dans l'état |down> (pas besoin de faire la mesure de B on sait qu'elle donnerait bien ce résultat). J'appelle alors e3 l'événement réduction du paquet d'onde au niveau de l'électron B. Ce faisant j’adopte ainsi l’hypothèse d’objectivité de la réduction du paquet d’onde évitable seulement (à mon avis mais j'ai déjà longuement argumenté ce point) dans l’interprétation des mondes multiples.

Si e2 et e3 sont simultanés dans une famille complète de référentiels inertiels immobiles les uns par rapport aux autres (un éther) alors au contraire, dans les référentiels inertiels en mouvement dans le sens AB par rapport à cet éther, l’effet e3 se produit avant sa cause e2 (avant au sens relatif de la synchronisation par signaux lumineux). En fait, la causalité n'est pas violée dans l'espace-temps d'Aristote. Cela signifie simplement que, dans l’espace-temps d’Aristote, les horloges relativistes situées « devant » retardent par rapport à celles situées « derrière » vis à vis de la synchronisation universelle par mesure quantique compatible avec cet espace-temps (synchronisation à ce jour inobservable mais découlant de l'hypothèse d'objectivité de la réduction du paquet d'onde). Dans un référentiel inertiel en mouvement à la vitesse absolue v selon AB, le retard de l'horloge située en e3 sur celle située en e2 vaut d'ailleurs v AB/c^2.

Bernard Chaverondier

[Lévesque]

Il s'agit de l'espace-temps d'Aristote (cad SE(1)xSE(3)/SO(3)). Contrairement à l'espace-temps de Minkowski (cad SE(1,3)/SO(1,3)), l'espace-temps d'Aristote n'exige pas le respect du principe de relativité du mouvement par les phénomènes qui s'y déroulent. Il exige seulement le principe de relativité de la position, de l'instant et de l'orientation spatiale.

Ok. Si je comprends bien, l'espace-temps est un objet mathématique qui renferme toutes les propriétées universelles de tous les phénomènes physiques (?).
Disons qu'on parte à zéro, avec un espace-temps comprenant toutes les propriétés possibles de tous les phénomènes physiques. À chaque fois qu'on identifie une propriété physique qui n'est pas universelle, mais associée seulement à un ensemble fini de phénomènes, on retire cette propriété de l'espace-temps et on le redéfinit avec une propriété en moins (?). À force d'éliminer des propriétés qui ne sont pas universelles, on fini par tomber sur l'espace-temps de Minkowski (?) (disons qu'on oublie la gravitation pour simplifier).

Ce que vous dites, c'est qu'avec la mécanique quantique, on vient d'identifier une nouvelle propriété qui n'est pas universelle: l'invariance sous les boost (?).

On redéfinit donc notre espace-temps. On retire l'invariance sous les boost de l'espace-temps de Minkowski pour obtenir l'espace-temps d'Aristote, dans lequel tous les phénomènes physiques prennent place (?). L'invariance sous les boosts devient une propriété qui n'est pas universelle, mais associée à un groupe fini de phénomènes physiques, c'est-à-dire une propriété associé au comportement d'un ensemble d'objets physiques qui prennent place dans l'espace-temps d'Aristote (?).

Donc, l'espace-temps d'Aristote est moins restrictif. Mais, il fait apparaître un ordre universel de succession des événements (?).

Est-ce que c'est un peu ce que vous dites?

Merci,

Simon

[chaverondier]

Ce que vous dites, c'est qu'avec la mécanique quantique, on vient d'identifier une nouvelle propriété qui n'est pas universelle: l'invariance sous les boost (?).

Disons que si on interprète la réduction du paquet d'onde comme un phénomène objectif qui se produit dans l'espace-temps (au lieu de supposer qu'il y a séparation en mondes multiples) alors le principe de relativité du mouvement n'est pas respecté .

Comme ce phénomène instantané est spatialement étendu, il ne peut pas se produire partout en même temps dans tous les référentiels inertiels mais seulement partout en même temps dans une famille complète de référentiels inertiels immobiles les uns par rapport aux autres (un éther donc). Dans cette interprétation la réduction du paquet d'onde viole la relativité de la simultanéité donc la boost-invariance.

La possibilité d'observer cette violation du principe de relativité du mouvement et de mettre à profit la non localité quantique pour en tirer un moyen de communication instantané est par contre une toute autre histoire. Elle passe par l'hypothèse spéculative de pouvoir biaiser le hasard quantique (cf http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/epr.htm et http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/no_communication.htm ).

On redéfinit donc notre espace-temps. On retire l'invariance sous les boost de l'espace-temps de Minkowski pour obtenir l'espace-temps d'Aristote [c'est à dire que l'on considère l'espace-temps engendré par le groupe d'Aristote plus pauvre que le groupe de Poincaré car ne comprenant pas les boost]. L'invariance sous les boosts devient une propriété qui n'est pas universelle, mais associée à un ensemble de phénomènes physiques, qui peuvent prendre place dans l'espace-temps d'Aristote (?).

C'est ça l'idée (j'ai légèrement modifié votre texte).

Donc, l'espace-temps d'Aristote est moins restrictif. Mais, il fait apparaître un ordre universel de succession des événements (?).

Cet espace-temps est effectivement compatible avec un ordre chronologique universel, c'est à dire indépendant du mouvement de l'observateur (même entre événements séparés par des intervalles de type espace). Dans cet espace-temps, l'existence d'interactions quantiques instantanées est compatible avec le principe de causalité que l'on peut y définir. Il est feuilleté en feuillets 3D de simultanéité. Quand on y choisit un feuillet de présent universel, il partitionne l'espace-temps d'Aristote en événements passés, événements présents et événements futurs. Dans l'espace-temps d'Aristote, il n'y a pas d'ailleurs comme cela se produit dans l'espace-temps de Minkowski.

Est-ce que c'est un peu ce que vous dites?

Oui, c'est bien ça l'idée. C'est un cadre géométrique compatible avec une interprétation de l'expérience d'Alain Aspect et plus généralement de la réduction instantanée du paquet d'onde (quand elle concerne un système quantique étendu) comme une action instantanée et explicitement non locale (1).

Bernard Chaverondier
(1) Pour l’instant, parmi les mathématiciens auxquels j’ai présenté ce travail, plusieurs l’ont trouvé intéressant. Ils y ont noté quelques imperfections mais ils m’ont donné quelques indications sur ce que je devais faire pour les corriger. Bon ! Il faudrait que je le fasse…

[Lévesque]

Ok!? Vous avez pensé à ça tout seul? Peut-être que les travaux de certains sur l'interprétation bohmienne pourraient vous être utile (sinon seulement pour donner du poids à vos arguments). En effet, il est envisagé dans l'interprétation de l'onde pilote que la cinématique naturelle (liée à la géométrie de l'espace-temps) soit celle d'aristote.

Voir A. Valentini, Phys. Lett. A 228 (1997) 215-222. et

http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/0504/0504011.pdf

duquel je trouve:

"Note that, in the specific hidden-variables theory given by pilot-wave dynamics,
even leaving nonlocality aside, the natural kinematics of the theory is
arguably that of Aristotelian spacetime E × E3, with a preferred state of rest
[59]. This is essentially because the dynamics is first order in time, so that rest
is the only reasonable definition of ‘natural’ or ‘unforced’ motion. Pilot-wave
theory then has a remarkable internal logic: both the structure of the dynamics,
and the operational possibility of nonlocal signalling out of equilibrium,
independently point to the existence of a natural preferred state of rest."

Simon

[chaverondier]

Ok!? Vous avez pensé à ça tout seul?

Je ne crois pas que l'on puisse penser à quoi que ce soit tout seul. On ne fait jamais qu'exploiter les informations que l'on recueille.

http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/0504/0504011.pdf

Ce papier rassemble effectivement les mêmes idées que celles présentées sur mon site en http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/epr.htm (y compris les remarques que j'ai faites sur une possibilité d'interprétation de la courbure de l'espace-temps en m'appuyant sur l'exemple de la courbure spatiale du référentiel tournant et comment on peut l'interpréter cf http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/disque.htm ). Ce papier semble indiquer que peut-être ces idées (qui peu ou prou sont celles de John Bell) avancent malgré tout. En tout cas, c'est à suivre.

A noter toutefois qu'au départ la communication n'est pas forcément facile. Mes discussions sur le net avec Denis Feldmann d'abord, puis avec Sylvain Poirier ensuite à ce sujet en témoignent (je me permets de citer leurs noms puisqu'ils apparaissent en clair sur leurs posts sur fr.sci.physique et fr.sci.astrophysique). Le principal argument qu'on oppose à de telles idées c'est : "pourquoi abandonner le principe de relativité qui marche si bien et qui donne une théorie fortement contrainte (donc fortement prédictive) alors que la violation de ce principe n'est pas observable expérimentalement à ce jour (et repose seulement sur l'interprétation) ?

C'est une remarque qui est pleinement justifiée, mais faut-il pour autant se refuser à explorer une piste de réflexion que l'on pense avoir des raisons physiques d'envisager (même si ces raisons sont l'objet de controverses). Ce qui m'intéresse le plus dans cette réflexion, c'est la possibilité de mettre à profit la non localité quantique pour transmettre instantanément de l'information. Peut-être est-ce possible ? Mais pour le savoir, il faut d'abord parvenir à modéliser la réduction du paquet d'onde. Essayer d'y parvenir en tâtonnant (même de façon astucieuse), en mettant en oeuvre des moyens expérimentaux coûteux relèverait du jeu de hasard et n'est donc vraisemblablement pas acceptable.

Maintenant, ce qui m'intéresserait, serait de voir s'il est possible d'avancer sur la piste d'une modélisation déterministe de la réduction du paquet d'onde (avec l'idée que, peut-être, le coupable de la réduction du paquet d'onde serait le champ gravitationnel) (1).

Bernard Chaverondier
(1) J'ai rédigé un petit papier de 4 pages (dont une page de références donc 3 pages en fait) résumant les éléments (formulés de façon pour l'instant approximative et non exempte d'ambiguïtés) qui me semblent suggérer cette piste de modélisation de la réduction du paquet d'onde et son lien avec la flèche du temps. Il est rédigé sous une forme pas du tout mathématique et pas du tout rigoureuse (mais pour l'instant je ne sais pas faire mieux).

Toutefois sa présentation à un public exigeant sous la forme d'un questionnement de certaines hypothèses ou principes et des raisons physiques qui me semblent suggérer ce questionnement a donné lieu à des réactions contrastées (dont certaines, peu nombreuses, positives mais modérées et d'autres un peu épidermiques et pas modérées même si la discussion s'est poursuivie ultérieurement) qui m'ont un peu découragé. Du coup je ne l'ai pas mis en ligne. Bon...

[Lévesque]

Avez-vous l'article de Valentini sur physics letters A (On galilean and Lorentz invariance in pilot-wave dynamics [1])? Aussi, celui de Sonego, Is there a spacetime geometry, Phys. Lett. A 208 (1995) 1-7 [2], est partiulièrement intéressant.
Si vous n'avez pas accès, envoyez-moi un MP je vous les enverrai par courriel.

Simon

[1] Abstract: It is argued that the natural kinematics of the pilot-wave theory is Aristotelian. Despite appearances, Galilean invariance is not a fundamental symmetry of the low-energy theory. Instead, it is a fictitious symmetry that has been artificially imposed. It is concluded that the search for a Lorentz-invariant extension is physically misguided.

[2] Abstract: It is argued that the affine structure of spacetime can be operationally defined only in classical mechanics. The behaviour of free quantum particles, or subject only to gravity, depends on their mass and thus cannot be ascribed to some universal geometrical property. Consequently, either quantum theory is not fundamental, or spacetime has no fundamental affine structure. The latter conclusion would not challenge the formal apparatus of general relativity, but would constitute a serious obstruction to its geometrical interpretation.

[invite90445145]

les horloges relativistes situées « devant » retardent par rapport à celles situées « derrière » vis à vis de la synchronisation universelle par mesure quantique compatible avec cet espace-temps (synchronisation à ce jour inobservable mais découlant de l'hypothèse d'objectivité de la réduction du paquet d'onde). Dans un référentiel inertiel en mouvement à la vitesse absolue v selon AB, le retard de l'horloge située en e3 sur celle située en e2 vaut d'ailleurs v AB/c^2.

Bernard Chaverondier

Serais tu capable d'expliquer comment se produit ce décalage (physique?), en utilisant l'accélération du référentiel mobile par rapport au référentiel fixe dans lequel le décalage est nul? Serais tu de même capable d'expliquer comment le référentiel mobile se contracte?

Penses tu que puisque l'on considère qu'il y a équivalence entre accélération et gravitation (et que donc l'accélération, comme la gravitation agit à la vitesse C), si on accélère le référentiel dans le sens AB en mettant un moteur en A, alors, le point B sera accéléré avec un retard de AB/C. Ainsi, le point A ira constamment plus vite que le point B ce qui expliquerait la contraction du segment AB.
Les points A et B se déplaçant à vitesse différente pendant toute la phase d'accélération, le temps indiqué par les horloges s'écoulent à une vitesse différente. Serais tu capable de montrer que ce décalage correspond à celui de V AB/C^2? Au premier abord, il semblerait que le décalage se fait dans l'autre sens. A allant plus vite que B (sauf lorsque le moteur est coupé, au départ et à l'arrivée) le temps de A devrait être dilaté par rapport à celui de B. Ce devrait être A qui retarde par rapport à B. Toutefois, ne sachant pas comment se comporte le temps d'un objet accéléré, peut être existe t il une subtilité qui permette d'expliquer pourquoi c'est B qui retarde par rapport à A et non le contraire.
As tu réfléchi à ces problèmes, ou serais tu à même d'y réfléchir?

[Lévesque]

Mr. Chaverondier fait référence à une théorie qui existe, la théorie de Lorentz de l'électron. Pour un aperçu, voir D. Bohm, The special theory of relativity et John Bell, How to teach special relativity, disponible dans son livre "speakable and unspeakable in quantum mechanics". Tu y trouveras réponse à tes questions, et explications sur la théorie.

Cordialement,

Simon

[chaverondier]

Serais tu capable d'expliquer comment se produit ce décalage (physique?), en utilisant l'accélération du référentiel mobile par rapport au référentiel fixe dans lequel le décalage est nul? Serais tu de même capable d'expliquer comment le référentiel mobile se contracte? Penses tu que, puisque l'on considère qu'il y a équivalence entre accélération et gravitation (et que donc l'accélération, comme la gravitation agit à la vitesse C), si on accélère le référentiel dans le sens AB en mettant un moteur en A, alors, le point B sera accéléré avec un retard de AB/C.

La question posée sort du cadre de la Relativité Restreinte pour rentrer dans celui de la modélisation relativiste de la gravitation et des corps accélérés.

Les travaux qui admettent l'existence d'un référentiel sous-jacent (dans lequel la métrique serait un champ qui s'y distribue) sont très peu nombreux. On a par exemple les travaux de Logunov avec un modèle de la gravitation à deux métriques (une métrique de Minkowski et une deuxième métrique associée à la gravitation).

Sans aller aussi loin, un modèle d'espace-temps de type variété 4D pseudo-Riemannienne (ce qui est le cadre mathématique de la RG), prenant en compte la gravitation exactement comme le fait la RG (via la connexion de Levi-civita), avec comme seule hypothèse additionnelle l'hypothèse d'existence d'interactions quantiques instantanées à distance (cad l’hypothèse d’objectivité de la réduction du paquet d’onde violant ainsi localement le principe de relativité du mouvement au niveau interprétatif) entraîne l'existence d'un éther, c'est à dire plus précisément d'un feuilletage en lignes géodésiques auquel est associé un champ d'hyperplans orthogonaux à ces lignes géodésiques (orthogonaux au sens de la métrique) qui sont les hyperplans de simultanéité privilégiés associés localement à ces interactions quantiques instantanées supposées.

Si on estime que le principe de causalité doit être respecté (1), il en découle que ce champ d'hyperplans de simultanéité tangents doit être intégrable en un feuilletage en feuillets 3D de simultanéité quantique universelle (ce qui est une contrainte géométrique).

Dans le cadre de cette modification minimale de la RG, nécessaire pour autoriser l'interprétation de l'expérience d'Alain Aspect comme une action instantanée à distance tout en préservant le principe de causalité, de légères contraintes apparaissent donc sur les géométries d’espace-temps autorisées. Toutefois, tant que l'on ne sait pas biaiser le hasard quantique, cette théorie ne produit aucune prédiction différente de celle de la RG. La question que vous posez trouve alors une réponse dont la modélisation ne s'écarte pas de celle proposée par la Relativité Généralisée.

Le feuilletage en lignes géodésiques d'immobilité et en feuillets de simultanéité quantique universelle (associé à l'interprétation de la réduction du paquet d'onde comme un phénomène objectif + le principe de causalité) reste inobservable tant qu'on est incapable de biaiser le hasard quantique.

Bernard Chaverondier
(1) mais après tout le principe de causalité est-il bien respecté par les interactions quantiques d’apparence instantanées dans un modèle d’espace-temps 4D dont le temps observable est en fait un temps perçu par un observateur ? Cet observateur n’a pas forcément une information complète ?

En effet, la perception d’un déroulement du temps par un observateur exige un changement des informations dont dispose cet observateur. Or l’enregistrement d’une information est une opération irréversible qui produit des traces stables mémorisée sous-forme d’états d’équilibre, c’est à dire d’états qui apparaissent statiques aux yeux d’une catégorie d’observateurs « mal informés » (donc des états aptes à résister aux agressions de l’environnement, notamment aux opérations de lecture. Cela signifie que ces agressions du système à l’équilibre font changer son micro-état sans parvenir à le faire sortir de son macro-état. L’information enregistrée dans cet état d’équilibre est alors robuste vis à vis de ces agressions et c'est ce qui la rend observable).

Si certaines évolutions ne laissent pas de traces stables (ou que ces traces sont stockées dans le champ gravitationnel sous une forme quasi inaccessible à l’observation), elles sont vraisemblablement inobservables. Une sorte de « temps caché » (à la John Cramer par exemple) se déroule peut-être à l’insu de l’observateur car il ne sait observer que des états d’équilibre (il serait alors victime d’une sorte d’illusion stroboscopique). Bon, je me tais car j’ai fait récemment ce genre de remarque sur la flèche du temps et ça n’a pas vraiment soulevé l’enthousiasme (c’est le moins qu’on puisse dire).

[Lévesque]

Désolé là, monsieur Chaverondier.. je ne comprends pas vraiment votre réponse. On dirait que vous avez seulement lu la phrase "on considère qu'il y a équivalence entre accélération et gravitation". J'ai l'impression que Caïus utilise cela seulement pour dire que la propagation de l'influence se fait à vitesse c (argument inutile selon moi). Si Caïus avait une autre idée en arrière de la tête, alors c'est moi qui a de forts problèmes de compréhension.

Penses tu que, puisque l'on considère qu'il y a équivalence entre accélération et gravitation (et que donc l'accélération, comme la gravitation agit à la vitesse C), si on accélère le référentiel dans le sens AB en mettant un moteur en A, alors, le point B sera accéléré avec un retard de AB/C.

Je pose seulement quelques questions pour mieux comprendre ton exemple.
1. Ton exemple (tel que présenté) implique qu'éventuellement, A dépassera B. C'est comme si A était l'extrémité fermée d'une chaussette, B étant l'extrémité ouverte, et que ton moteur tirait sur l'extrémité fermé de la chaussette de façon à la retourner à l'envers. Tu peux diviser ta chaussette en plusieurs bâtons AB, A et B étant des atomes voisins. Sans plus de détail, chaque atome fini par passer son atome voisin (la chaussette est retournée et s'étire à l'infinie). Pour éviter ce problème (s'il en est un) il faut qu'à un moment donné, A touche son atome voisin (où le repousse assez violemment) pour que cet atome acquiert exactement la même accélération que A. Une illustration simple de mon propos: Deux aimants se repoussent, on accélère le premier qui s'approche du second, le second commence à accélérer pour "éviter" le premier. Le premier entrera forcément en contact avec le second, lequel obtiendra automatiquement le mouvement du premier.
2. Pourquoi mentionner dans cet exemple la gravitation? Seulement pour dire que l'accélération se propage à vitesse c? (Si c'est ça, tu n'avais qu'à spécifier que ce qui tient les atomes de ton bâton AB est une force électromagnétique...).

Les points A et B se déplaçant à vitesse différente pendant toute la phase d'accélération, le temps indiqué par les horloges s'écoulent à une vitesse différente. Serais tu capable de montrer que ce décalage correspond à celui de V AB/C^2?

Pour cette partie, je crois bien que tu peux te référer au textes que j'ai mentionné plus haut. Entre autre, Bohm donne beaucoup de détails mathématiques. Fait moi signe si je fait erreur, c'est forcément parce que je ne comprends toujours pas la question.


Simon

[chaverondier]

Désolé là, monsieur Chaverondier...je ne comprends pas vraiment votre réponse.

Dès le moment où l'on considère un corps (et non une particule ponctuelle) qui subit une accélération, le passage d'une longueur initiale de ce corps à une longueur apparaissant contractée par la contraction de Lorentz (dans le référentiel où ce corps était initialement au repos) est une situation dynamique qui sort du cadre de la Relativité Restreinte (il faut passer en Relativité Générale).

La façon dont on passe d'un état non contracté à un état contracté (par la contraction de Lorentz) était bien la question posée par Caïus.

J'y ai répondu en signalant que, dans le cadre plus général d'une variété pseudo-Riemanienne apte à prendre en compte la gravitation (et les corps accélérés), l'interprétation de la réduction du paquet d'onde comme un phénomène objectif ajouté au principe de causalité donne aussi lieu à un feuilletage en lignes d'immobilité et en feuillets de simultanéité quantique universelle (feuilletage apparaissant ainsi au niveau interprétatif en violation du principe de relativité du mouvement. Ils sont les feuilletages caractéristiques d'une métrique de rang 1 et d'une métrique de rang 3).

L'existence de ce feuilletage en feuillets 3D de simultanéité donne lieu à certaines contraintes géométriques (à savoir l'intégrabilité du champ des hyperplans de simultanéité quantique en un feuilletage intégral en feuillets 3D de simultanéité quantique universelle). Ces contraintes géométriques excluent certains espace-temps pourtant compatibles avec la Relativité Généralisée.

A part ce point précis, les questions posées en présence de cet éther ont les mêmes réponses qu'en RG car, tant que l'on ne sait pas biaiser le hasard quantique, cette structure feuilletée est inobservable expérimentalement.

Bernard Chaverondier

[Lévesque]

Ok. Merci Mr. Chaverondier.

J'avais l'impression qu'on pouvait "simuler" l'accélération par une suite de changement de référentiels infinitésimaux. Par exemple, le bâton se retrouve successivement dans des référentiels v+dv, v+2dv etc. Mais effectivement dans ce cas, chaque atome individuel du bâton subit instantanément la même accélération (ce qui ne correspond pas au problème posé).
Pourtant, la force de Lorentz est applicable en RR? On peut calculer la force ressentie par une charge voisine d'une autre. Si on accélère une charge (v-> v+dv), on peut calculer le changement dans la force (F-> F+dF) laquelle n'agit pas instantanément à distance? Calculant ce changement, on peut trouver le mouvement induit à la deuxième charge? Et pour passer d'un bout à l'autre du bâton, c'est seulement l'union du même problème qui se répète?

Je suis consciens que probablement mon raisonnement est faux, mais je ne vois pas vraiment pourquoi. Si quelqu'un peut m'expliquer pourquoi sans que j'aie quelques calculs à faire.. je sauverais bien quelques minutes

Simon

[Lévesque]

Des liens qui semblent liés avec la question de Caïus:
The speed of gravity revisited: http://arxiv.org/ftp/physics/papers/9910/9910050.pdf

Aberration and the Speed of Gravity: http://arxiv.org/PS_cache/gr-qc/pdf/9909/9909087.pdf

Trouvés sur: http://ucrmath.ucr.edu/home/baez/PUB/debate2000

[Lévesque]

la force de Lorentz est applicable en RR? On peut calculer la force ressentie par une charge voisine d'une autre. Si on accélère une charge (v-> v+dv), on peut calculer le changement dans la force (F-> F+dF) laquelle n'agit pas instantanément à distance? Calculant ce changement, on peut trouver le mouvement induit à la deuxième charge? Et pour passer d'un bout à l'autre du bâton, c'est seulement l'union du même problème qui se répète?

Je suis consciens que probablement mon raisonnement est faux, mais je ne vois pas vraiment pourquoi.

En fait, je pense que c'est possible. Il suffit de considérer un référentiel se déplaçant avec le référentiel accéléré. Par exemple, un observateur A accéléré passe du point P au point Q. Si P est suffisamment près de Q, on peut approximer la courbe de la ligne univers par des différentielles des coordonnées: et . On suppose qu'au point P, la vitesse de l'observateur accéléré est v, et qu'au point Q, elle est v + dv.

On peut imaginer un observateur NA non-accéléré se déplaçant au point P à vitesse v. Ainsi, pendant une période de temps courte dt la vitesse de l'observateur A relativement à l'observateur NA sera de l'ordre de dv (très petit). On sait que pour de petites vitesses, la théorie d'Einstein approche de celle de Newton. Donc, au moins pendant un court intervalle de temps dt on peut discuter du mouvement du système en terme des lois de Newton applicables dans le référentiel de l'observateur NA ayant une vitesse constante. Quand dv devient appréciable, on passe simplement à un autre référentiel avec vitesse constante v+dv, etc. Ainsi, en considérant une série de référentiels inertiels se déplaçant à la vitesse de l'observateur A pendant un intervalle dt, on peut calculer ce qui sera perçu par un observateur dans le labo (ayant une vitesse constante). [1]

Quelqu'un saurait jusqu'à quel ordre ce raisonnement est valable?

Merci,


Simon

[1] D. Bohm, The special theory of relativity, Routledge, p.162-3.

[Lévesque]

Bon, probablement qu'il n'y a pas de réponses parce que le sujet est un peu hors contexte.

J'aurais une question pour Mr. Chaverondier. Je la pose ici parce que la réponse pourrait peut-être intéresser d'autres un jour.

Comme ce phénomène instantané est spatialement étendu, il ne peut pas se produire partout en même temps dans tous les référentiels inertiels mais seulement partout en même temps dans une famille complète de référentiels inertiels immobiles les uns par rapport aux autres (un éther donc). Dans cette interprétation la réduction du paquet d'onde viole la relativité de la simultanéité donc la boost-invariance.

Selon ce que vous dites, la "famille complète de référentiels immobiles les uns par rapport aux autres" impliquent un éther, un référentiel absolu.

Dans cet espace-temps, l'existence d'interactions quantiques instantanées est compatible avec le principe de causalité que l'on peut y définir. Il est feuilleté en feuillets 3D de simultanéité. Quand on y choisit un feuillet de présent universel, il partitionne l'espace-temps d'Aristote en événements passés, événements présents et événements futurs.

Ici, d'après ce que vous dites, on dirait qu'il faut choisir LE référentiel absolu, et qu'une fois cela fait, on partitionne l'espace-temps d'aristote entre événements passés, présents et futurs.

Question: comment un choix de référentiel est-il meilleur qu'un autre?

Disons qu'on choisi LE référentiel absolu, alors la causalité ne tient vraiment que dans CE référentiel? Dans le sens que si un observateur d'un autre référentiel observe un ordre chronologique différent, alors on peut lui dire que ce qu'il observe n'est pas la réalité, que LE VRAI déroulement chronologique est dans LE référentiel absolu? Comme ça, tous les problèmes sont relégués à de fausse perceptions des observateurs qui ne sont pas au repos dans le référentiel absolu?

Merci pour votre aide,

Simon

[chaverondier]

Comment un choix de référentiel est-il meilleur qu'un autre?

A ce jour, tant qu'on ne sait pas biaiser le hasard quantique, la question se pose seulement au niveau interprétatif (choix entre unitarité+déterminisme+réversi bilité de la dynamique quantique ou localité relativiste). Il faut relire plus en détail les posts http://forums.futura-sciences.com/post342082-96.html et http://forums.futura-sciences.com/post341752-94.html

Un exemple de discussion de ce type (choix entre déterminisme quantique et localité) est celui concernant la conservation de l'information quantique engloutie au fond d’un trou noir donnée dans le document figurant dans les liens récemment proposés par mtheory http://arxiv.org/find/grp_physics/1/...i/0/1/0/all/0/ et plus précisément dans le papier de Srednicki intitulé « On the Observability of Quantum Information Radiated from a Black Hole » http://arxiv.org/pdf/hep-th/0207090 [1] (à lire avec soin, il est encore plus délicat à lire que la présente discussion).

Il y a une trentaine d'années, Hawking pensait que le trou noir engloutissait irréversiblement de l'information quantique et transformait un état quantique pur en état quantique mixte (en violation de l’unitarité et de la réversibilité des évolutions quantiques). Cette perte supposée définitive d'information était modélisée par l'entropie dite de Hawking Bekenstein du trou noir (égale à la surface de la sphère de Schwarzschild exprimée en unités de Planck). Cette perte d’information était censée être une perte d’information objective (cad une perte fondamentale et non une perte d’information relative à une catégorie d’observateurs apte à saisir l’information caractérisant un état macroscopique, mais inapte à récupérer l’information caractérisant complètement un micro-état). Un peu espiègle, vis à vis d’Einstein, Hawking disait que "non seulement Dieu joue aux dés, mais en plus il les jette là où on ne peut pas les voir".

Plus récemment pourtant, les choses ont changé. La théorie des cordes propose une modélisation de l’état quantique du trou noir telle que le nombre de micro-états quantiques d’un trou noir de masse M donne bien l'entropie de Hawking-Bekenstein. Bref, si l'information quantique est perdue pour les observateurs que nous sommes, elle ne l'est pas à un niveau de description quantique suffisamment fin. On a donc, une fois de plus (comme j’en avais le sentiment) quelque chose de très similaire à ce qu'on observe quand on passe de la thermodynamique à la physique statistique (où les systèmes classiques isolés modélisés à un niveau de description suffisamment fin évoluent selon une dynamique Hamiltonienne donc, unitaire, déterministe, réversible et isentropique en raison du théorème de Liouville). L'ennuyeux, c'est qu'en restaurant l'unitarité, le déterminisme et la réversibilité de l'évolution du trou noir, on perd le respect de la causalité relativiste (ie de la localité).

Par contre, expérimentalement, la grande sensibilité de la distribution des pôles de la matrice de diffusion du trou noir à de faibles perturbations des conditions limites à grande échelle (cad très loin de la singularité) rend ces pôles observables seulement de façon statistique (on modifie ces pôles si on cherche à observer la formation du trou noir). Finalement, seul est susceptible d'être accessible à l'observation (de l’état final où le trou noir s’est formé) une matrice de densité rho_out caractérisant un état mixte (et non un état pur malgré le caractère unitaire déterministe et réversible de l’évolution quantique ayant conduit à la formation du trou noir). Cet état mixte émerge du processus de diffusion quantique via la formule rho_out = Somme p_gamma S_gamma rho_in Sgamma+ qui caractérise statistiquement l'ensemble des états quantiques purs distincts finals que l'on observe en réalisant un grand nombre d'observations en partant pourtant d’un « même » (pas tout à fait en réalité) état quantique pur initial rhô_in.

Voilà un modèle mathématique (dont certains aspects restent des conjectures mais elles me semblent assez bien étayées) montrant la façon dont la nature « complote » pour préserver la localité au niveau observationnel en cachant la non localité derrière le hasard quantique engendré par les gros doigts maladroits de l’observateur macroscopique.

Bernard Chaverondier
[1] abstract : We propose a resolution to the black-hole information-loss paradox: in one formulation of physical theory, information is preserved and macroscopic causality is violated; in another, causality is preserved and pure states evolve to mixed states. However, no experiments can be performed that would distinguish these two descriptions. We explain how this could work in practice; a key ingredient is the suggested quantum-chaotic nature of black holes.
PS : j’ai lu le document de Srednicki un peu vite. Ma lecture rapide peut avoir conduit à des erreurs dans le présent post.

[Lévesque]

Merci pour les infos intéressantes.

En fait, je relie les posts et je ne suis pas certain de trouver réponse à ma question.

En fait, d'un point de vue physique, la formulation de l'invariance relativiste dans l'espace-temps d'Aristote c'est la formulation Lorentzienne de la Relativité Restreinte dans le cadre d’un éther. La formulation Lorentzienne est seulement remise au goût du jour mathématique des groupes de symétrie.

Mais dans la formulation Lorentzienne, il est impossible de détecter toute présence de cet éther. On peut donc choisir n'importe quel référentiel inertiel, parmi l'infinité à notre disposition. Je choisi un référentiel inertiel comme étant l'éther, vous choisissez un référentiel inertiel différent du mien, et on peut argumenter tant qu'on veut, les deux sont aussi valables.

Il faut donc amener une convention, dire quel est le référentiel inertiel choisi comme étant notre éther. Une fois qu'on en a choisi un (par exemple celui où la source est au repos), alors ce qui se passe réellement, le vrai ordre chronologique des événements, ne peut être observé que dans ce référentiel. Tous ce qui est observé dans les autres référentiels est faux, biaisé, apparence. Or, je peux choisir que la vrai réalité objective, c'est celle du référentiel qui se déplace à la vitesse d'une des particules émise par la source. Alors, le vrai ordre de succession des événements n'est que celui pouvant être observé dans ces référentiels inertiels ayant la même vitesse que la particule.

Étant donné qu'on a le choix, que tous les référentiels inertiels sont équivalents comme éther, à quoi peut bien servir le concept? Oui, c'est rassurant, parce que nos paradoxes de causalité sont résolus par l'idée qu'on a en tête que seulement une famille de référentiels peut être considérée comme observant le vrai ordre chronologique. Il n'y a donc pas de paradoxe au fait que deux observateurs dans des référentiels différents observent des ordres chronologiques différents. Mais, devant les faits, les deux observateurs font des observations qui sont aussi valables les unes des autres. Même si on introduit l'idée que seulement un des deux a raison, sachant qu'on ne puisse déterminer lequel, est-ce si rassurant?

Pour moi, c'est comme si mon psychologue me disait que ma folie provient d'événements qui se produiront après ma mort. Ok, ça me rassure, je ne suis pas fou pour rien. Mais en fait, comme ferais-je pour savoir si mon psy avait raison? Finalement, ce n'est pas rassurant d'avoir une réponse dont la validité est absolument impossible à vérifier...

Ce que je ne comprends pas, c'est comment l'expérience d'aspect montre qu'il existe un référentiel privilégié. Cette expérience montre que du point de vue de différents référentiels, il y a des conflits si on admet que l'ordre de succession des événements est relatif, cad que toutes les réalités sont valables. Vous, vous proposez de supposer que seulement dans un référentiel la réalité est bonne, sans jamais pouvoir nous dire quel est LE bon référentiel?


Simon

[chaverondier]

Dans la formulation Lorentzienne, il est impossible de détecter toute présence de cet éther.

En fait, formulation Lorentzienne ou pas, si l'on suppose que tous les phénomènes physiques sans exception respectent le principe de relativité du mouvement, il est impossible de mesurer la vitesse d’un observateur en mouvement inertiel indépendamment de toute référence à un autre référentiel.

On peut donc choisir n'importe quel référentiel inertiel, parmi l'infinité à notre disposition.

A ce jour, on ne sait pas le choisir. L’hypothèse de l’existence d’un référentiel privilégié repose sur des choix de principe physique (déterminisme, reversibilité et unitarité des évolutions quantiques ou au contraire causalité relativiste ?) qui restent l’objet de controverses.

Toutefois, il y a une trentaine d'années, Hawking pensait que la formation d'un trou noir se traduisait par une évolution quantique transformant un état quantique pur en un état mixte (perte d’information quantique supposée fondamentale). L'unitarité de l'évolution quantique conduisant à la formation du trou noir était donc violée mais en contrepartie, grâce à cette perte d’information fondamentale supposée, la causalité relativiste était préservée.

La théorie des cordes semble proposer une interprétation de nature thermodynamique statistique de cette perte d’information puisqu’un trou noir de masse M y possède un nombre de micro-états quantiques conforme à l’entropie d’Hawking Bekenstein (c’est à dire une entropie statistique égale à la surface de la sphère de Schwarzschild exprimée en unités de Planck). Voilà un modèle quantique qui attribue à la perte d'information quantique occasionnée par la formation d’un trou noir le caractère d'un manque d'information de l'observateur macroscopique en lieu et place d'une perte d'information fondamentale.

Dans son papier [1] Srednicki indique pourquoi les deux points de vue, le point de vue antérieur d’Hawking préservant la causalité relativiste au prix du sacrifice de l’unitarité de la dynamique quantique de formation du trou noir et celui au contraire de la modélisation quantique unitaire déterministe et réversible de la formation du TN en théorie des cordes (violant alors la causalité relativiste) s'avèreraient expérimentalement indiscernables (tout le monde a raison).

Je choisis un référentiel inertiel comme étant l'éther, vous choisissez un référentiel inertiel différent du mien, et on peut argumenter tant qu'on veut, les deux sont aussi valables.

Or, au plan fondamental, ce n’est pas nécessairement le cas. Le lien [1] que j’ai cité explique la perte d’information quantique (et la préservation de la causalité relativiste au niveau observationnel qui en découle) comme une conséquence des limitations des possibilités d’action et d’accès à l’information de l’observateur macroscopique au dela d'un certain volume d'espace-temps (observation qui, compte tenu de ces limitations, semble à ses yeux toujours réalisée dans des conditions rigoureusement identiques alors que ce n’est pas le cas).

Ce que je ne comprends pas, c'est comment l'expérience d'Aspect montre qu'il existe un référentiel privilégié.

L’interprétation de l’expérience d’Aspect et de la violation des inégalités de Bell (ou encore de l’expérience de Greenberger Horne et Zeilinger) comme mettant en évidence un référentiel privilégié (au moins à un niveau interprétatif comme le proposait John Bell) est beaucoup trop controversée pour qu’on puisse parler de démonstration. Certains estiment même que le qualificatif de non localité quantique est un abus de langage.

La question est tellement délicate que le positionnement par rapport à cette interprétation donne parfois l’impression qu’il s’agit plutôt, à ce jour en tout cas, d’une affaire de goût (ce qui n’est pas satisfaisant du tout).

Vous, vous proposez de supposer que seulement dans un référentiel la réalité est bonne, sans jamais pouvoir nous dire quel est LE bon référentiel?

C’est du moins le cas à ce jour. Peut-être que ça le restera toujours pour des raisons de nature statistique qui restent cependant (à mon avis) à comprendre et à étudier plus finement.

Bernard Chaverondier
[1] « On the Observability of Quantum Information Radiated from a Black Hole » http://arxiv.org/pdf/hep-th/0207090

[Lévesque]

Êtes-vous conscient que la seule façon de rendre cette vision alléchante, c'est de proposer une expérience permettant de déterminer quel est le référentiel?

Vous parliez de biaiser le hasard quantique, pouvez-vous expliquer juste un petit peu?

Merci encore pour le temps que vous prenez à répondre à mes questions.

Simon

[chaverondier]

Êtes-vous conscient que la seule façon de rendre cette vision alléchante, c'est de proposer une expérience permettant de déterminer quel est le référentiel [privilégié immobile par rapport à l'éther]?

Ma réponse précédente donnait un lien ("On the Observability of Quantum Information Radiated from a Black Hole") suggérant pourquoi (dans le cas particulier de l'étude de la formation d'un trou noir) la mise en évidence expérimentale d’une violation de la causalité relativiste semblait incompatible avec les limitations d’accès à l’information d’un observateur. Il est tentant de penser qu'un même type d'impossibilité observationnelle (liée semble-t-il à l'impossibilité de contrôler expérimentalement l'état quantique d'un volume d'espace temps dépassant une certaine taille) s’étende à d’autres cas que celui de la formation d'un trou noir. Malgré ce, la suite de ce post suggère une idée spéculative pour essayer de contourner cet obstacle.

Vous parliez de biaiser le hasard quantique, pouvez-vous expliquer juste un petit peu?

L'idée est la suivante : si je mesure, par exemple, la polarisation horizontale d'un électron initialement polarisé verticalement dans un état de spin |up>, je ne sais pas prédire le résultat de ma mesure quantique autrement que statistiquement (indéterminisme de la mesure quantique). C’est même pire que ça. Chaque résultat d'un "tir à pile ou face" (spin droit ou spin gauche résultant de ma mesure de spin horizontal) est supposé être statistiquement indépendant du résultat de mesure précédent.

Pourtant, les statistiques de la météo montrent que s’il fait beau aujourd’hui alors, dans plus de 2/3 des cas, il fera beau demain. Cela signifie que les causes à l'origine de ce beau temps n'ont pas suffisamment le temps de changer pour effacer toute corrélation entre le temps qu'il fait aujourd'hui et le temps qu'il fera demain. De plus, s’il fait mauvais temps à Toulon, il est fort probable qu’il fasse mauvais temps à la Seyne/mer au même moment (La Seyne se trouve à 6km de Toulon).

Pour la mesure quantique, j'obtiens 1/2 et pas 2/3 de chances d’obtenir à nouveau un spin droit (en mesurant le spin horizontal d’un électron dans un état initial de spin vertical |up>) juste après avoir obtenu un spin droit (avec le même appareil de mesure, dans le même état macroscopique, sur un autre électron dans le même état de spin initial). De plus, si je fais une autre mesure de spin horizontal, en même temps et juste à côté, d’un électron dans le même état de spin (avec un appareil de mesure identique et dans le même état macroscopique), pas moyen de constater non plus de corrélation entre deux résultats de mesure de spin horizontal proches dans l’espace. Pourquoi ?

Plaçons nous dans l'hypothèse selon laquelle l'indéterminisme de la mesure quantique serait lié à un manque d'information de l'observateur macroscopique. Supposons que le résultat de ma mesure quantique de spin horizontal soit en réalité parfaitement déterminé par l'état quantique de mon électron, de l'appareil de mesure de spin et de l'environnement qui interagit avec eux (comme cela doit être si l’on prend au sérieux l’unitarité, le déterminisme et la réversibilité de la dynamique des évolutions quantiques malgré le conflit avec la causalité relativiste qui en découle). Dans ce cas, il est tentant de chercher à mettre en évidence ce déterminisme quantique supposé en réalisant des mesures de spin rapprochées dans le temps avec un appareil de mesure et un environnement interagissant avec eux dans un état quantique le mieux contrôlé possible (un genre de méthode de zéro), à savoir :
* très basse température,
* vide de laboratoire poussé,
* bouclier électromagnétique,
* isolation soignée contre les vibrations,
* milieu interagissant avec l'appareil de mesure dans un état de condensat de Bose Einstein?
* apesanteur?
* Toutefois, contre les fluctuations du champ gravitationnel ambiant, il n'y a aucune protection possible (et j’ai peur que ce soit grave), mais bon...continuons quand même sur cette idée.

Réalisons des mesures de spin (rapprochées dans le temps) sur un flux d’électrons dans le même état de spin initial. Supposons que, grâce au contrôle draconien réalisé, l’évolution des causes censées être à l’origine du hasard quantique apparent soit fortement ralentie et dispose désormais d’un laps de temps insuffisant pour effacer toute corrélation entre deux mesures de spin horizontal successives. J’observe alors une probabilité un peu supérieure à 50% de tirer à nouveau un spin droit si je viens juste de tirer un spin droit. Dans ce cas, on verrait apparaître un léger signal de corrélation entre mesures de spin successives (plus de chances de tirer à nouveau un spin droit si je viens juste de tirer un spin droit).

Evidemment, la corrélation entre deux observations successives marche avec la météo mais elle ne marche pas avec le loto et ce même s’il m'était possible de contrôler soigneusement l’état de l’appareil de tirage et la position initiale des boules avant sa mise en marche. Le tirage du loto est pourtant parfaitement déterministe si on se place dans le cadre de la mécanique classique. On peut donc craindre le même type de problème avec l’idée proposée s’il y a une forte sensibilité du résultat de mesure quantique à de très petites perturbations de l’état quantique de l’appareil de mesure et de l’environnement même lointain qui interagit non localement avec (donc hors de toute possibilité de contrôle de l’observateur).

Dans le cas où, prisonnier de ses horizons d’action et d’observation (à la fois en dessous et au delà de certaines limites dans le temps et dans l’espace), le contrôle exercé par l’observateur macroscopique s'avérait insuffisant pour faire apparaître une corrélation détectable entre résultats de mesures de spin horizontal successives, on pourrait penser à améliorer la situation en mesurant simultanément le spin horizontal d'un grand nombre d'électrons (tous dans le même état de spin vertical |up>) par un réseau périodique de polariseurs à axe horizontal (dans le même état quantique eux aussi).

Si on se sert d'un flux de photons polarisés à 45° (plutôt qu'un flux d'électrons polarisés) on pourrait penser à envoyer un réseau périodique de photons polarisés à 45° sur un cristal de calcite à axe horizontal pour savoir s'il apparait alors une légère corrélation entre mesures de polarisation voisines dans l'espace et/ou dans le temps. En gros, l’idée, c’est d’essayer de faire émerger (à un niveau macroscopiquement observable) de l’information normalement inaccessible à l’observateur macroscopique. Pour cela, on cherche à provoquer des phénomènes physiques présentant un caractère collaboratif entre une multitude de petits systèmes quantiques réagissant de façon corrélée (un peu comme dans les condensats de Bose Einstein).

Par le contrôle draconien proposé, on cherche à rallonger le temps de cohérence et la période spatiale de cohérence du champ des causes supposées contrôler le hasard apparent de la mesure quantique. Le but visé, c'est de tâcher de réaliser des mesures à des distances ou à des intervalles de temps du même ordre de grandeur que ces périodes de cohérence spatiale ou temporelle afin de faire apparaître une corrélation entre résultats de mesures quantiques successives ou proches dans l’espace (en violation de l’impossibilité supposée de biaiser le hasard quantique).

Si l'on parvenait à faire émerger de telles corrélations, on pourrait dès lors essayer de tirer profit de la non localité de l’effet EPR pour transmettre un signal d'autocorrélation en biaisant le hasard quantique selon la méthode proposée. Pour cela, dans une expérience type expérience d’Alain Aspect, on tâcherait de contrôler le mieux possible (des deux côtés) l'état quantique des polariseurs A et B et de leur environnement (environnement proche seulement malheureusement).

En détruisant le contrôle de l’état quantique de l'environnement d'un seul polariseur, on détruirait ce signal d'autocorrélation supposé. De ce fait, on transmettrait instantanément par effet EPR un 0 au lieu du 1 associé au signal d'autocorrélation (à condition bien sûr que le polariseur où on agit soit celui qui provoque la réduction du paquet d’onde, donc soit suffisamment proche de G pour être le premier à provoquer la mesure quantique au sens de la simultanéité quantique universelle supposée).

Voilà un principe de transmission instantanée d'information censé être obtenu en biaisant le hasard quantique (l’idée spéculative que je suggère ici est l’objet de mon site http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/epr.htm ). Cette éventuelle transmission instantanée d’information par effet EPR pourrait alors être mise à profit pour réaliser un "Morley-Michelson quantique" permettant de mesurer la vitesse par rapport à l'éther du référentiel R de repos de mes polariseurs A et B (et du générateur G de paires de photons de polarisations EPR corrélées).

En effet, si G désigne la position où je dois placer le générateur G entre les polariseurs A et B pour que le signal d’autocorrélation instantané envoyé par un polariseur soit reçu en même temps par l'autre (au sens de la simultanéité relativiste ayant cours dans le référentiel R de repos du générateur G et des deux polariseurs A et B), alors
1/ La ligne joignant les polariseurs A et B est perpendiculaire à la vitesse v du référentiel R par rapport à l'éther quand G est situé à mi-distance entre A et B. Cela permet de trouver la direction de cette vitesse.
2/ En plaçant ensuite la ligne joignant les polariseurs A et B selon la direction (trouvée en 1/) de la vitesse v du référentiel R, puis en plaçant G entre A et B de telle sorte que le signal instantané d'autocorrélation supposé soit reçu en même temps qu'il est émis (au sens de la simultanéité relative ayant cours dans R) ma vitesse v selon AB par rapport à l’éther vaut alors (c-v)/(c+v) = GA/GB.

Bernard Chaverondier

[Lévesque]

Merci pour l'explication. Effectivement, il semble que si le hasard n'était qu'une conséquence de phénomènes inconnus sous-jacent, les contrôler nous permettrait de le biaiser.

Dans un autre ordre d'idée, je vous propose de jetter un coup d'oeil aux articles de Dewdney/Horton. Peut-être seulement parce qu'avoir deux visions différentes d'un même phénomène permet d'avoir une compréhension globale plus grande (le fameux "j'ai une idée, tu as une idée : nous avons chacun deux idées".). Mais aussi parce que la description de ce qui se passe dans la réalité sous-quantique est très intuitive.

http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/0110/0110007.pdf

et aussi

http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/0202/0202104.pdf

Je travaille approfondir ma compréhension (vous y retrouverai des idées que je questionne ici sur le forum).

À bientôt,

Simon