Fentes de Young...

[invitec3f4db3a]

C'est l'histoire du photon qui passe par les deux fentes a la fois , certains disens que l'etat intriqué correspond a deux situations présentes dans deux univers parralléle , et qu'a chaque possibilité corresponderais une infinité de monde parralléle . D'autre parle de particule virtuelle ,d 'autre encors de conscience qui deciderait et autre truc esoterique . Je ne suis pas qualifié pour jugé ses théories , mais autant que je sache , elles servent surtout a combler les lacunes d'interpretation de la mécanique quantique . MécaQ fonctionnent diablement bien , mais est extremment difficile a interpreter . Il faut également comprendre que la MécaQ est une théorie transitoire ,faute de mieu on l'utilise mais elle ne satisfait pas du tout la coherence de la physique car elle est en contradiction avec d'autre grande théorie (Relativité general ) .
-----

[invite311ce497]

Bonjour à tous ! Je suis en vacances alors pour passer le temps je me suis amusé à reproduire l'expérience des fentes de Young. J'ai pris quelques photos : voilà les chefs d'oeuvres




Hervé

[Floris]

Ah génial, braveau pour cet expérience. Mes félicitation, un vrai physiciens en herb.

[Floris]

C'est l'histoire du photon qui passe par les deux fentes a la fois , certains disens que l'etat intriqué correspond a deux situations présentes dans deux univers parralléle , et qu'a chaque possibilité corresponderais une infinité de monde parralléle . D'autre parle de particule virtuelle ,d 'autre encors de conscience qui deciderait et autre truc esoterique . Je ne suis pas qualifié pour jugé ses théories , mais autant que je sache , elles servent surtout a combler les lacunes d'interpretation de la mécanique quantique . MécaQ fonctionnent diablement bien , mais est extremment difficile a interpreter . Il faut également comprendre que la MécaQ est une théorie transitoire ,faute de mieu on l'utilise mais elle ne satisfait pas du tout la coherence de la physique car elle est en contradiction avec d'autre grande théorie (Relativité general ) .

Heu, tu est sur que la relativité est en "contradiction" avec la relativitée? Peut t'on vraiment parler de contradiction? Mis à part du fait qu'elle ne décrivent pas les même choses, j'ai pas à l'esprit des cas ou les deux sont en contradiction, as tu quelque exemples?

Merci bien
flo

[Floris]

Je crains que tu ne considères que le photon est un point matériel se déplaçant sur sa trajectoire. C'est tres inexact. Le photon est en fait un "quantum d'excitation" du champ électromagnétique, et il correspond à une vague de probababilité se déplaçant dans l'espace. Rien n'empeche une vague de passer par deux trous fait dans une digue et d'interférer avec elle même a la sortie. En certains points, l'inetrférence sera destructive et le flotteur d'une ligne de peche ne bougera pas.

Le caractere particulaire du photon ne se manifeste que lorsqu'on l'oblige a interagir avec la matiere. Comme l'energie est quantifiée, il ne peut pas interagir avec plusieurs atomes a la fois mais avec un seul, qu'il choisit "au hasard" suivant la loi de probabilité de la vague. Un atome placé a un endroit d'interférence destructive, comme le flotteur du pecheur, n'absorbera JAMAIS le photon. Seuls les atomes placés sur les franges brillantes ont une chance d'interagir avec lui (en le diffusant par exemple). Ce n'est donc pas le photon qui "va se placer" sur les franges brillantes, c'est uniquement la loi de probabilité d'interaction avec la matière qui produit ça. Bien sur ce processus est étrange mais la Meca Q EST étrange....

Bonjour gillesh, une petite chose qui me titille l'esprit. Lorsque l'on réalise une expérience tels celui des deux fentes. Ce qui me tracasse c'est que lorsque l'on réalise cet expérience ici c'est à dire dans l'aire, l'onde électromagnetique intéragit constament avec le millieux et donc il se produit constament une réduction du paquet d'onde. Comment malgré la présence de gaz, la propriètè aléatoire de probabilité de présence existe t'elle toujours? En effet, en passant constament dans un milieux, la réduction du paquet d'onde devrai d'après mes conaissance ce faire permpétuelement conférant ainsi une trajectoire bien déterminé !!

Merci bien
Floris

[Chip]

Bonjour à tous ! Je suis en vacances alors pour passer le temps je me suis amusé à reproduire l'expérience des fentes de Young. J'ai pris quelques photos : voilà les chefs d'oeuvres

Bonjour; je ne voudrais pas être trop rabat-joie, mais ce que tu as photographié n'est vraisemblablement pas des franges d'interférences...

[Futura]

Un petit dossier sur les trous d'Young pour réviser

[invitea20bed5c]

Je crains que tu ne considères que le photon est un point matériel se déplaçant sur sa trajectoire. C'est tres inexact. Le photon est en fait un "quantum d'excitation" du champ électromagnétique, et il correspond à une vague de probababilité se déplaçant dans l'espace. Rien n'empeche une vague de passer par deux trous fait dans une digue et d'interférer avec elle même a la sortie. En certains points, l'inetrférence sera destructive et le flotteur d'une ligne de peche ne bougera pas.

Le caractere particulaire du photon ne se manifeste que lorsqu'on l'oblige a interagir avec la matiere. Comme l'energie est quantifiée, il ne peut pas interagir avec plusieurs atomes a la fois mais avec un seul, qu'il choisit "au hasard" suivant la loi de probabilité de la vague. Un atome placé a un endroit d'interférence destructive, comme le flotteur du pecheur, n'absorbera JAMAIS le photon. Seuls les atomes placés sur les franges brillantes ont une chance d'interagir avec lui (en le diffusant par exemple). Ce n'est donc pas le photon qui "va se placer" sur les franges brillantes, c'est uniquement la loi de probabilité d'interaction avec la matière qui produit ça. Bien sur ce processus est étrange mais la Meca Q EST étrange....

on se prendrait presque pour un photon !

[invitef4234238]

C'est gentil de proposer, mais bon y de vraies théories scientifiques qui expliquent tout ça très bien.
Il faut juste voir que la lumière ne se comporte pas parfois comme une particule et parfois comme une onde. Les objets quantiques ne sont ni l'un ni l'autre mais un peu des deux. Une bonne analogie est de considérer un cylindre. Si on l'éclaire d'un côté, on voit un cercle, si on l'éclaire d'un autre côté, on voit un rectangle. Un cylindre est-il donc à la fois un cercle et un rectangle ? Non, c'est plus que ça. Et il y aura toujours des expériences pour l'éclairer de travers et donner des résultats surprenants pour quelqu'un qui s'attendait juste à un rectangle et un cercle.
L'expérience des trous d'Young avec des photons envoyés un par un montre bien que les photons ne sont pas juste des particules ou juste des ondes.

Ceci est un copier/coller sur une expérience démontrant la réalité du photon en tant que quantité discrète et indivisible à l'intérieur de l'onde.

Une des théories physiques les plus achevées et les mieux vérifiées aujourd'hui est sans conteste l'électrodynamique quantique. Ce terme un peu technique cache l'union de l'électromagnétisme et de la mécanique quantique. Elle décrit tous les phénomènes attachés au rayonnement, du domaine des ondes radio à celui des rayons gamma les plus durs. Une des conséquences essentielles en est la " quantification du rayonnement ". Si nous vivions dans un monde où la mécanique quantique ne s'appliquait pas, l'énergie contenue dans une " boîte " sous forme d'un rayonnement électromagnétique de fréquence donnée pourrait prendre n'importe quelle valeur. La mécanique quantique, elle, prédit que cette énergie prend seulement des valeurs bien précises, multiples d'une quantité élémentaire, proportionnelle à la fréquence et à la constante de Planck. Schématiquement, le rayonnement pourrait être représenté comme un " gaz " de particules indivisibles, les photons.

Je peux, si vous le désirez, envoyer le détail de l'expérience.

Anton

[Phil3.14]

Bonsoir...
Et pourquoi donc lorsqu'il y a du soleil qui rentre dans mon salon par les deux fenêtres, je ne vois que deux rectangles de lumière sur le mur d'en face... ? et aucune bande entre les deux... ?

[albanxiii]

Bonjour,

Parce que la largeur de vos ouvertures est bien plus grande que la longueur d'onde de la luimière. En première cause, et pour la diffraction.
Je vous conseille de lire https://fr.wikipedia.org/wiki/Diffraction
Vous ne parlez pas d'interférences ?

@+

[PPathfindeRR]

Bonjour à tous,

Moi je ne comprend vraiment rien au quantique ! a part qu'il s'agit toujours de probabilité pour connaitre le résultat.
J'ai l'impression d'entendre qu'on anticipe très bien un résultat sans comprendre comment ça fonctionne, la vrai nature des choses...
qu'on ai remarqué juste des cohérences dans les résultats et l'anticiper en faisant des probabilités !
On dit qu'un photon ou un électron... sont à la fois une particule et une onde, une dualité ! qu'un photon se comporte comme une onde et seulement observé comme une particule une fois localisé mais qu'avant il se situe partout en même temps !
A se demander si la matière ne serait en réalité pas matériel ! comme une énergie qui se balade dans le vide et distord l'espace-temps quand cette "chose" possède une masse...
Comme si nous percevons une distorsion d'espace-temps, l'observons par la lumière et que nous l'interprétons à tors comme un objet matériel,
un peu comme si le vide était un océan et la matière était une vague qui interagit avec nous, l'énergie à un endroit donné de la vague détecté par nos yeux ! comme un son détecté par nos oreilles !
Des franges comme deux vagues qui interfèrent...
C'est vraiment un truc de dingue ! et j'y comprend rien du tout...
Peut être parce que j'ai du mal à l'admettre, le concevoir, et espère peut-être naïvement que les résultats "dingue, mais bien observés" des expériences serait causé par une mauvaise vision des choses, une mauvaise façon d'interpréter le monde qui nous entour, j'aimerais tant imaginer qu'il est un sens plus concret, mais l'imagination va généralement à l'encontre de la science !
Pire encore, être conscient que la réalité correspond à ce qu'on observe et qu'elle est parfois trompeuse !

"J'aime penser que la lune existe, même quand je ne la regarde pas" (Albert Einstein).

[Erebex]

Bonjour

Je trouve aussi la physique quantique (PQ) difficile à comprendre, et donc quelque part source de frustration.
Et c'est pour ça que malgré mes connaissances en PQ, je n esais répondre à la question posé initialmment par ce topic.

Mais il faut dire aussi que notre compréhension repose sur des expériences expérimentées à notre échelle et relativement à ce que nous sommes : tout un tas d'atome, avec des "appareil" sensitif, de mesure en un sens. Et donc notre intelligibilité repose sur des représentations fondés en parties par ces expériences communes et par notre perception.
Par exemple, comment nous expliquerions les couleurs si ne pouvions voir que dans l'infrarouge ? Mieux, comment expliquerions nous les couleurs, si n'avions pas d'yeux ? Aucune cellule photosensible ? Et qu'une théorie physique nous parlait d'ondes électromagnétiques ? Quelle expérience en aurions-nous ?

C'est en ce sens qu'un Etienne Klein est intéressant en avançant l'idée (ou la rappelant) que la mécanique quantique produit bien des nouveaux concepts qui ne sont pas ceux de la physique classique. Dire par exemple, que la physique quantique génère des incertitudes sur les mesures serait, de ce point, vu un conte sens, puisque ce que disent les inégalités d'Heinseinberg, ce n'est pas que l'axactitude des mesures de grandeurs connues sont inversement proportionnels. Mais qu'à partir d'une certaine échelle, il faut renoncer à utiliser la notion de trajectoire (par exemple), c'est à dire renoncer à employer les concepts de la physique classique. C'est le fondement historique des inégalités d'Heinseinberg, sauf erreur de ma part.

Il fallait donc inventer de nouveaux concepts qui ne sont pas ceux de la physique classique. La révolution est là.
Ainsi, un objet quantique ne serait ni une onde ni une particule, ni même... les deux à la fois. Car ce sont là deux représentation classiques que l'on voudrait coller à une domaine qui s'en affranchit pour nous permettre de nous représenter les choses. Mais justement la PQ est une nouvele forme de représentation qui s'extrait de la physique classique et ne cmprends pas à partir d'elle. C'est toute la problèmatique de l'Ecole de Copenhague (je crois) que de frounir un cadre interprétatif à cette nouvelle physique. Et cela aboutit entre autes à la notion de "fonction d'onde" et de superposition d'états qui n'ont pas d'équivalents (du moins à ma connaissance) dans le monde classique ou la physique classique.

Mais en effet la notion de "fonction d'onde" est problématique à interpréter "chez nous", ou plutot à translater ou traduire, car elle n'a pas d'équivalent.
C'est bien là où s'arrête ma réflexion sur le sujet,car je n'ai pas encore trouvé d'auteurs ou de thèse qui permettrait cette traduction à note échelle. C'est tout le problème du chat de Schrodinger qui illustre cette disymétrie "ontologique" pourrait-on dire, mais je m'avance beaucoup en disant ça... La décohérence quantique explique le passage du monde quantique au classique. Mais il ne donne pas un dictionnaire d'équivalence entre objets permettant de traduire ou d'interpréter. Il n'explique que le changement d'échelle, c'est à dire comment passer d'une vue au sol à une vue dans les nuages, comment passer d'une carte locale de la ville à une carte globale vue d'un satellite de la planète.
(http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9...ence_quantique )

C'set tout l'intérêt du travail de ce philosophe que reconsidérer le langage que nous employons. Car si révlution il y a, on le sait, elle doit aussi passer par le vocabuaire, et donc définir ses propres concepts, sa propre représentation et donc redéfinir les mots. Car le langage, les mots ont une histoire, sont connotés, tandis que les maths ne le sont pas. Si on parle de particule, on entends un objet bien précis. Mais il n'a pourtant pas le même sens en quantique ou en classique, etc. C'set que les mots sont connotés. D'où le travail sur les mots.

Mais alors, aussi précise et prédictive que soit la "physique" quantique (et non pas d'ailleurs forcément la "mécanique", terme un peu trop classique) l'interprétation peine toujours à nous éclairer à notre échelle.
Personellement, cela tient au fait pour moi que la notion d'onde est déjà en physique classique un objet finalement assez abstrait. Quand un son se déplace dans l'air, il n'y a pas un objet physique, un ensemble de particule qui se déplacerait comme une voiture ou un véhicule à travers la pièce. C'est plutot une perturbation, c'est à dire localement des "molécules" qui sont très proches et qui localement constituent une zone "inhomogène" et qui se propage dans le temps. Une perturbation n'est pas un objet que je peux désigner du doigt et dire "voilà, il est composé d'atomes et il est là!". Donc se baser sur cette notion et construire un objet très différent telle une fonction d'onde mais qui en garde néanmoins quelque fondement n'es pas sans poser problème en terme d'interprétation; Et ce n'es pas dû qu'au rapprochement avec le concept d'onde classique, mais bien que les "objets" quantiques ne sont pas des "objets" (mot mal choisi) au sens où nous l'entendons communément, mais justement des concepts difficile à appréhender.
La preuve en est que nous utilisons encore des termes comme particule ou objet, alors que ces mots sont fortement connoté au sens classique. Mais comment montrer une "fonction d'onde" ? C'est bien tout le problème... L'analogie avec l'onde classique peut éclairer : demander de déterminer l'objet physique correspondant à cette perturbation est un contre-sens, parce qu'il n'y pas de déplacement de matière. La physique quantique est peut-être du même ordre. Les questions que nous nous posons sont peut être mal posées parce qu'elle s'exprime en terme classqiue alors que les objets quantiques sont éminament abstrait en soi... Peut-être...

[albanxiii]

Bonjour,

On arrête le hors-sujet, s'il vous plait.
Par contre, n'hésitez pas à ouvrir un nouveau fil de discussion.

Pour la modération.

[PPathfindeRR]

à albanxiii,

Il n'y a pas de hors sujet !

J'ai découvert les fentes de young dans un documentaire :
Une piste de bowling dont on remplace les quilles par un papier tendu à la verticale, on ajoute en milieu de piste une plaque métallique comportant deux fentes cote à cote et à la taille d'une boule de bowling.
On lance des boules les unes après les autres... certaine cogne contre la plaque... certaine passent dans les fentes.
Quand une boule passe dans une fente, sa trajectoire continue et perce un trou sur le papier tendu en fond de piste.
A la fin de cette expérience, après que toutes les boules soient lancées, on retrouve deux grands trous cote à cote sur le papier tendu... comme une ombre projetée des deux fentes.

Maintenant on remplace les boules par des petites billes représentant les photons et on rétrécis également les deux fentes...
on recommence l'expérience... et bizarrement on ne retrouve pas ces deux trous comme avec les boules de bowling, mais une succession de frange, "comme plusieurs trous verticaux et ce de plus en plus fin en se rapprochant vers les bord du papier tendu".
Qu'un grand pourcentage de photon à atteint le centre, puis un plus petit pourcentage de chaque coté, puis encore un plus petit pourcentage... et ainsi plus on se rapproche du bord du papier tendu.

Ce phénomène était représentait par la suite en remplaçant les photons par une onde à la surface de l'eau.
On ouvre le robinet et on inonde toute la salle... et le niveau de l'eau arrive à mi-hauteur des fentes.
En début de piste, on lâche un gros objet dans l'eau et une vague se créé à l'impact.
La vague arrive à hauteur des fentes, se scinde en deux vagues juste derrière la plaque métallique (comme s'il y avait deux impact).
Chaque vague de chaque fente (onde en arc de cercle) interfèrent entre elles... elles se croisent et les crêtes d'ondes s'amplifient au milieu...
Arrivées sur ce papier tendu, on retrouve l'impact des crêtes d'onde plus importantes au milieu et moins importantes en bordure.. entre autre, que la lumière se propage comme une onde, interfèrent entre-elles et que chaque photon n'est localisé qu'une fois à l'impact sur la papier tendu.

On précise ensuite qu'on ne peut pas dire qu'avant l'impact, le photon se serait comme étalé sur la piste, mais qui faut parler plutôt de fonction d'onde et que le résultat correspond exactement avec les prédictions probabilistes de la mécanique quantique !

Maintenant, dire qu'une particule se trouve partout en même temps avant l'impact, me frustre un peu !
un photon, ou un électron, ou... ce n'est donc pas une particule mais une onde ! mais alors comment peut elle être localisé sur le papier comme une particule ?!

mais cela n'explique pas le pourquoi du comment ! comment peut-il concrètement y avoir une dualité ?!
je disais donc juste que ce qu'on sait de la matière, concrètement, c'est qu'elle possède une énergie et une masse, que l'espace-temps se courbe en présence de masse, ...
Mais qu'on ne peut pas voir la matière directement ("par une loupe constituée elle même d'atome"), on remarque des cohérence mathématique...
parler de particule, d'une grappe de boules rouges et blanche entourées de petites boules bleues tournant autour, n'est ni plus ni moins qu'une illusion, une image;
Une image qui correspond à un modèle imaginé, interprété et qui nous permet de se représenter la matière afin de l'étudier mathématiquement suite à l'expérience !
Je suis bien conscient qu'on ne peut pas voir directement une particule mais seulement la détecter, comme nos yeux qui détecte ni plus ni moins un photon ou encore nos oreille qui détecte un son, soit une onde.
Ce photon prit pour une particule (à l'image d'une petite bille) qui entre en interaction avec la matière (à l'image d'une grappe de boules) que constitue notre rétine et donc une interprétation imagée de la réalité, de ce que nous observons et prenons pour réel, n'est issu que d'un modèle imaginé (autant cohérent mathématiquement soit-il) mais non observable de manière directe ! juste détectable par interactions !

Maintenant je sais que je ne suis pas spécialiste en MQ et ne comprend pas grand chose,
Mais c'est ça que j'ai du mal à admettre sur la matière et la manière de la représenter ou même concevoir !

[Erebex]

Il ne me semblait pas être hors sujet mais je veux bien le croire si on me le dit) puisque même si je n'explique pas l'interprétation de l'expérience des fentes d'Young stricto sensu, j'explique comment on peut se placer dans un cadre qui permet de l'interpréter, que cette interprétation n'a de sens que dans un cadre nouveau, quantique, et ne peut être compris dans une problématique classique.
Autrement dit : comment les photons peuvent-ils savoir où se placer sur l'écran ? Et bien avec la notion de fonction d'onde en MQ. Mais surtout en différenciant bien d'un point de vue des concepts ('épistémologiquement') la notion d'onde classique de celle quantique qui diffère.

Sinon, la question de savoir comment une "particule", au sens classique, peux respecter une figure d'interférence propre aux ondes est, posé en ces termes, une question classique.
Cette expérience met en valeur la necessité d'une théorie qui ne peut être classique.

C'est tout le problème. Pour interpréter, et comprendre, la portée de cette expérience de Young, il faut comprendre que la mécanique classique ne permet pas de l'expliquer ; puis considérer la façon dont la méca Q définit l'état d'un système via la fonction d'onde.

Et il me semble que parler de dualité (onde/corpuscule) est encore parler en terme classique, presque un piège, ce qui gênera beaucoup la compréhension de la théorie quantique par la suite semble-t-il. Il vaut mieux parler de nouveaux objets quantiques, ne serait-ce qu'à cause de la superposition d'état par exemple (sans équivalent en classique).

C'est sans doute à ce renoncement d'une vision classique des choses que l'on peut penser le photon comme uns système quantique qui peut "interférer" et répondre à l'expérience de Young tout en collant à des propriétés "corpusculaires" (chaque photon arrivant un à un).

Mas il est clair que la MQ est problématique en terme d'interprétation pour notre intelligibilité commune... et qu'il res te encore du travail sur les concepts...

[bel23]

Je cite wikipedia: " Le fait de mesurer volontairement un système quantique provoque des interactions nombreuses et complexes avec un environnement constitué par l'appareil de mesure. Dans ce cas, la décohérence est pratiquement instantanée et inévitable.
[...] pour la théorie de la décohérence, l'effondrement de la fonction d'onde n'est pas spécifiquement provoquée par un acte de mesure, mais peut avoir lieu spontanément, même en l'absence d'observation et d'observateurs (ou plutôt appareil de mesure)"

Est-ce que la plupart des physiciens sont plutôt de cet avis ou est-ce qu'ils pensent que la mesure agit autrement ?
J'ai lu pas mal de choses un peu étranges (action de la conscience sur la matière etc ...)

[bel23]

J'ai lu par exemple qu'il pouvait exister une "onde pilote" :"Bohm et De Broglie proposent que la particule ne passe que par un seul des deux trous alors que l'onde pilote passe par les deux trous et interfère avec elle-même. La particule étant guidée par l'onde pilote et celle-ci formant une figure d'interférence, la particule se retrouve à former « malgré elle » la figure d'interférence créée par l'onde pilote."
Ici on peut expliquer le fait de ne pouvoir mesurer que la particule et non l'onde.