Fentes d'Young revisitée

[coussin]

Je sais que l'expérience des fentes d'Young est très populaires sur ce forum
Un joli article vient de paraître dans Science où ils reconstruisent les trajectoires des photons (si si ). Ça vaut le coup d'œil
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[Pfhoryan]

Je sais que l'expérience des fentes d'Young est très populaires sur ce forum
Un joli article vient de paraître dans Science où ils reconstruisent les trajectoires des photons (si si ). Ça vaut le coup d'œil

Carrément! Du coup les trajectoires sont celles prédites par le modèle de l'onde pilote de Bohm-de Broglie!

çà c'est une manip qui fera date et elle va certainement en inspirer d'autres du même type. Bravo aux auteurs du papier.

[doul11]

Bonjour,

Ce sujet m'intéresse mais je ne comprends pas et je n'ai pas accès a l'article original, si quelqu'un peut m'aider ? merci bien.

dans : http://arstechnica.com/science/news/...-on-giving.ars

It's important to realize that these are not the trajectories of individual photons

Mais le problème c'est bien de voir la trajectoire d'un seul photon, ce qui est impossible selon ma compréhension de la mécanique quantique.


dans : http://www.sciencemag.org/content/332/6034/1170

Observing the Average Trajectories of Single Photons

Comment on peut parler de moyenne pour un photon ?

and reconstructed these trajectories by performing a weak measurement of the photon

Que veut dire reconstruit ? ce n'est donc pas une mesure de toute la trajectoire ?

Si j'ai compris la mesure ce fait après l'écran, donc il y a conservation des franges d’interférences, qui sont sensé être détruites si on mesure le passage du photon dans une des fentes. Comment peut-on savoir si cette trajectoire est bien celle du photon ?

[curieuxdenature]

Bonjour

l'expérience n'est pas récente, ce sont des photos faites avec un générateur de photon unique.

Il me semble que j'ai ça sur mon site depuis au moins 3 ans

on voit nettement la croissance des interférences qui se dessinent au coup par coup, cela montre bien que le photon se comporte comme une onde tant qu'on ne la détecte pas et comme une particule au moment de la détection.
Par contre, je n'y vois pas la preuve éclatante d'une onde pilote... je vois plutôt l'onde comme une bulle de savon qui se comporte comme une grosse sphère, tant qu'on n'y fourre pas son doigt. Le point sur la photo, je vois ça comme l'impact du doigt sur la bubulle de savon, impact qui se fait au hasard n'importe où à sa surface.

[A voir en vidéo sur Futura]

[doul11]

on voit nettement la croissance des interférences qui se dessinent au coup par coup, cela montre bien que le photon se comporte comme une onde tant qu'on ne la détecte pas et comme une particule au moment de la détection.
Par contre, je n'y vois pas la preuve éclatante d'une onde pilote... je vois plutôt l'onde comme une bulle de savon qui se comporte comme une grosse sphère, tant qu'on n'y fourre pas son doigt. Le point sur la photo, je vois ça comme l'impact du doigt sur la bubulle de savon, impact qui se fait au hasard n'importe où à sa surface.

Oui, aucun problème avec ceci, c'est l'expérience de Young photon par photon, dans l’expérience dont coussin parle l'écran a été remplacé par un cristal qui permet de faire une mesure après que les photons aient constitué les franges, ce qui permettrai de reconstituer la trajectoire des photons, c'est ça qui me cause problème.

[invite7399a8aa]

Bonjour

. Le point sur la photo, je vois ça comme l'impact du doigt sur la bubulle de savon, impact qui se fait au hasard n'importe où à sa surface.

Salut,

Un peu ça, "un peu l'endroit ou se fait un échange d'énergie" ???


Cordialement

Ludwig

[invite7399a8aa]

Carrément! Du coup les trajectoires sont celles prédites par le modèle de l'onde pilote de Bohm-de Broglie!

çà c'est une manip qui fera date et elle va certainement en inspirer d'autres du même type. Bravo aux auteurs du papier.

Bonjour,

Comme tu dis, non seulement elle va faire date, mais en plus, elle permet de mettre en avant un modèle plus satisfaisant de l'échange d'énergie entre lumière et matière.
Modèle pour lequel j'ai d'ailleurs toujours milité.
Mais tu sais il y a 4000 ans on savait déjà que tout n'est que vibration.

Cordialement

Ludwig

[invite6d525980]

L'expérience en elle-même n'est pas inintéressante, mais elle ne nous apprend pas grand chose que nous ne savions déjà sur le phénomène. C'est plutôt une expérience sur les dispositifs de mesure.

Ce qui est plus gênant, je trouve, c'est que la façon de parler des résultats introduit plus de confusion qu'autre chose : On parle de résultats inférés statistiquement comme si c'était des observations, on parle de photons et de trajectoires "reconstituées" comme s'il existait une telle chose en dehors des mesures, bref on renforce les préjugés ontologiques qui sont si problèmatiques quand on cherche à approcher d'une véritable compréhension de ce qui se passe. (D'ailleurs, les auteurs de l'article semblent en être conscients, ils disent "but in fact, it is a lie.").

Bref, l'épistémologie est encore une fois maltraitée...

[invite7399a8aa]

Ce qui est plus gênant, je trouve, c'est que la façon de parler des résultats introduit plus de confusion qu'autre chose : On parle de résultats inférés statistiquement comme si c'était des observations, on parle de photons et de trajectoires "reconstituées" comme s'il existait une telle chose en dehors des mesures, ...

Salut,

Je souhaiterai que tu m'expliques ce que tu entends par trajectoires "reconstituées". Je supose que le commun des mortels considère que le soleil nous expédie de l'énergie. On chauffe même de l'eau avec.
Comment appelles-tu le voyage de ce quelque chose qui met environ 8 mn je crois pour nous arriver? Je suppose (je ne pense pas être le seul) qu'il y a quelque chose qui circule ou bien?
Je ne te demande pas une définition, simplement oui il y a quelque chose qui circule, non il n'y a rien qui circule.

Cordialement

Ludwig

[curieuxdenature]

(D'ailleurs, les auteurs de l'article semblent en être conscients, ils disent "but in fact, it is a lie.").

Bref, l'épistémologie est encore une fois maltraitée...

Bonjour

Pour traduire ce genre d'articles en anglais je suis une brèle mais après utilisation d'un traducteur je me rends compte que j'avais bien compris...
Rien de nouveau n’apparaît dans les résultats, l'interprétation "classique" de la MQ reste en vigueur, pour qu'il y ait interférence le photon doit passer par les deux fente à la fois et au point d'impact l'onde restitue toute son énergie d'un coup, quel que soit le moyen utilisé pour faire office d'impact.

[curieuxdenature]

Un peu ça, "un peu l'endroit ou se fait un échange d'énergie" ???

Bonjour

c'est bien ça, avec toutes les limitations qu'une telle image laisse entrevoir. (en fait une bulle de savon qui éclate fait passer la goutte d'eau savonneuse au point diamétralement opposé de sa sphère, mais bon...)

[stefjm]

Bonjour

c'est bien ça, avec toutes les limitations qu'une telle image laisse entrevoir. (en fait une bulle de savon qui éclate fait passer la goutte d'eau savonneuse au point diamétralement opposé de sa sphère, mais bon...)

Parité - imparité
complexe conjugué

[doul11]

bonjour,

pour qu'il y ait interférence le photon doit passer par les deux fente à la fois

Justement non, on ne peut pas démonter expérimentalement que le photon passe par le deux fentes, c'est l'une ou l'autre, et le photon n'interfère pas avec lui même, c'est l'onde de probabilité qui interfère.

L'expérience en elle-même n'est pas inintéressante, mais elle ne nous apprend pas grand chose que nous ne savions déjà sur le phénomène. C'est plutôt une expérience sur les dispositifs de mesure.

Ce qui est plus gênant, je trouve, c'est que la façon de parler des résultats introduit plus de confusion qu'autre chose : On parle de résultats inférés statistiquement comme si c'était des observations, on parle de photons et de trajectoires "reconstituées" comme s'il existait une telle chose en dehors des mesures, bref on renforce les préjugés ontologiques qui sont si problèmatiques quand on cherche à approcher d'une véritable compréhension de ce qui se passe. (D'ailleurs, les auteurs de l'article semblent en être conscients, ils disent "but in fact, it is a lie.").

Bref, l'épistémologie est encore une fois maltraitée...

Donc ça confirme bien ce que je pensais : on ne peut pas parler de la trajectoire d'un photon. (pas plus que celle d'un électron autour du noyau)

[curieuxdenature]

Justement non, on ne peut pas démonter expérimentalement que le photon passe par le deux fentes, c'est l'une ou l'autre, et le photon n'interfère pas avec lui même, c'est l'onde de probabilité qui interfère.

Le choix des mots a son importance, je ne dis pas que c'est démontrable mais que c'est ce qui semble se passer.
Ce que je pense avoir compris c'est que le front de l'onde passe par les deux trous tant qu'on y fourre pas le doigt et que même si on mets deux doigts il n'y en a qu'un qui récolte l'énergie.
Autrement dit, l'interférence existe même en l'absence de la surface de la photo, mais si on place la photo alors on se saura jamais quel sera le point précis de l'impact. Contrairement au cas où il n'y a qu'un seul trou puisqu'alors il n'y a pas d'interférence à imaginer.

[ClairEsprit]

Bonjour,

oui il y a quelque chose qui circule, non il n'y a rien qui circule.

Pour ma part je dirais, s'il l'on se place dans le cadre de la MQ, non, il n'y a rien qui circule. Il y a des interactions. Si l'on ne veut pas se placer dans le cadre de la MQ et qu'on parle au sens "existe-t-il dans la vraie réalité des circulations d'énergie etc..." je dirais qu'on ne parle plus de physique et que la réponse n'a pas d'importance dans ce cadre. Mais encore, pourtant, la conception que l'on a de la réalité s'appuie aussi sur nos modèles physiques à un moment ou à un autre, et donc, je pense qu'on pourrait même dire que non il n'y a rien qui circule, point final. Pour nous, la réalité n'est autre que la somme des représentations que nous nous en faisons et les modèles physique en font partie.

Il est quand même important je crois de comprendre que dès que l'on veut utiliser ensemble les trois concepts de temps, d'espace et d'action dans un modèle de la réalité et que l'on veut effectuer des mesures sur des grandeurs dérivées de ces concepts on est obligé d'abandonner la notion de trajectoire et de circulation.

D'un point de vue philosophique les intégrales de chemin de Feynman me vont très bien et ça ne me dérange nullement qu'il faille tenir compte de tous les chemins possibles pour une particule avant de déterminer où la prochaine interaction va se manifester, si je décide de modéliser la réalité en utilisant le concept de particule et que j'étudie leurs interactions. Finalement le contraire me paraîtrait anormal car on ne verrrait pas comment une "partie" de l'univers pourrait totalement se déconnecter du reste.

Je pense que si lorsqu'on bouche une fente on pense que le photon passe par l'autre, c'est en quelque sorte une illusion de l'esprit. C'est juste que la contribution du reste de l'univers fait en sorte que l'on peut croire que cela se passe ainsi.

[doul11]

Le choix des mots a son importance, je ne dis pas que c'est démontrable mais que c'est ce qui semble se passer.

ça me pose problème, si on ne peut pas mesurer on ne peut pas savoir avec certitude, alors oui a-priori on peut deviner la trajectoire, mais on ne sait pas si cet a-priori est fondé ou pas et en physique ce qui fait la loi c'est l’expérience, pas la théorie. Le seul état du photon qui ne parait correct au passage des fentes est la superposition d'état |fente 1>+|fente 2>, selement si on fait une mesure, autrement on ne sait pas.

Ce que je pense avoir compris c'est que le front de l'onde passe par les deux trous tant qu'on y fourre pas le doigt et que même si on mets deux doigts il n'y en a qu'un qui récolte l'énergie.

Je ne comprends pas de quel front d'onde tu parle ?

Autrement dit, l'interférence existe même en l'absence de la surface de la photo,

Si il n'y a pas d'écran il n'y a pas d’interférences, puisque justement les interférences sont due a tout les chemins entre les fentes et l'écran. Si l'écran est trop loin on ne voit pas d’interférences : la différence entre deux chemins même très proche est trop significative.

Contrairement au cas où il n'y a qu'un seul trou puisqu'alors il n'y a pas d'interférence à imaginer.

Même avec un trou ça interfère, si le trou est petit devant la logeur d'onde ça va diffracter sérieusement !

[curieuxdenature]

Je ne comprends pas de quel front d'onde tu parle ?

Bon, quand on envoie un pinceau de lumière cohérente vers deux trous, il doit bien être assez large pour couvrir la surface de ces deux trous (séparés de quelques dixièmes de mm, jusqu'à 3 mm).
Si le pinceau ne couvrait qu'un trou il n'y aura pas d'interférences, cela me semble aller de soi.
Donc, ce que je nomme front d'onde correspond à cette surface sans qu'il soit possible de dire avec certitude où le quantum qu'on va détecter s'y trouve.
Si on n'envoie qu'un seul photon à la fois cela ne change rien au problème.

[invite6d525980]

Je souhaiterai que tu m'expliques ce que tu entends par trajectoires "reconstituées".

J'entends "trajectoires reconstituées"... C'est une représentation, que nous nous faisons. Ce n'est pas ce qui se passe vraiment. Pour savoir ce qui se passe, il faut observer.

Comment appelles-tu le voyage de ce quelque chose qui met environ 8 mn je crois pour nous arriver? Je suppose (je ne pense pas être le seul) qu'il y a quelque chose qui circule ou bien?Je ne te demande pas une définition, simplement oui il y a quelque chose qui circule, non il n'y a rien qui circule.

Non, il n'y a rien qui circule... (Nous nous plaçons dans le cadre théorique de la MQ).

Dans un cadre théorique classique (Newton, Einstein), quelque chose circule, mais ces cadres théoriques (mécanique newtonienne, RG) ne rendent pas compte de ce qui est observé dans le cadre de l'expérience des fentes d'Young... Elles sont donc hors-jeu.

Je vous confirme donc l'implacable réponse de la MQ (qui est prédictive, et non descriptive, il faut le rappeler ), il n'y a rien, pas plus de photons que d'ondes, ou de beurre en broche...ll y a des observations de franges d'interférences et/ou des clics de photodétecteurs...

Et cela seul ex-iste...

[Nicophil]

Même avec un trou ça interfère, si le trou est petit devant la logeur d'onde ça va diffracter sérieusement !

Mais non, tu mélanges tout!... mais tu n'es pas le seul.
Même avec un seul trou, il y a diffraction et donc franges plus ou moins lumineuses, c'est-à-dire amplitude du champ EM plus ou moins grande ou encore nombre de photons à venir frapper l'écran plus ou moins grand.
Pour qu'il y ait interférence, il faut qu'il y ait 2 trous, parce qu'il faut qu'il y ait 2 sources: une interférence a lieu entre 2 "choses" par définition (entre 2 ondes, à la rigueur entre 2 photons).

[doul11]

Mais non, tu mélanges tout!... mais tu n'es pas le seul.
Même avec un seul trou, il y a diffraction et donc franges

Tu dit toit même qu'il y a des franges, mais tu dit qu'il n'y a pas d’interférences ? et c'est moi qui mélange tout ???

La diffraction est le résultat de l'interférence des ondes diffusées par chaque point.

Pour des raisons historiques, on distingue encore la diffraction des interférences alors qu'il n'y a pas lieu de le faire : ces deux comportements dérivent de la nature ondulatoire d'un phénomène

source : http://fr.wikipedia.org/wiki/Diffraction


Si ça suffit pas on peut très bien considerer chaque élément infinitésimal de surface du trou comme une source ponctuelle, on a donc bien différents chemins dont la phase va interférer pour donner des franges d’interférences.

Comment on pourrait voir des franges si il n'y a pas interférence ?

[Nicophil]

Il y a interférence et interférence...
On parle ici de "destruction de la figure d'interférence":
http://fr.wikipedia.org/wiki/Fentes_...e_de_la_mesure
"Le résultat net de l'expérience est qu'on détecte bien que le photon passe soit dans la fente de droite, soit dans la fente de gauche, mais alors la figure d'interférence disparait : le photon n'est plus dans un état superposé suite à la mesure."

Quel fail cette illustration! http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier...icles_only.jpg

[obi76]

Il y a interférence et interférence...

Ca c'est de la mauvaise foi ou je ne m'y connais pas

[doul11]

Il y a interférence et interférence...

Des interférence j'en connaît qu'une sorte : les phases interférent (constructive ou destructive) pour former des franges.

Quel fail cette illustration! http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier...icles_only.jpg

il faut bien lire le titre : Fichier:2Slits-particles only.jpg -> particles only


Ce que j'aurais aimé c'est plutôt des critiques sur le fond du problème :

[a propos des trajectoires] ça me pose problème, si on ne peut pas mesurer on ne peut pas savoir avec certitude, alors oui a-priori on peut deviner la trajectoire, mais on ne sait pas si cet a-priori est fondé ou pas et en physique ce qui fait la loi c'est l’expérience, pas la théorie. Le seul état du photon qui me parait correct au passage des fentes est la superposition d'état |fente 1>+|fente 2>, seulement si on fait une mesure, autrement on ne sait pas.

[invite7399a8aa]

J'entends "trajectoires reconstituées"... C'est une représentation, que nous nous faisons. Ce n'est pas ce qui se passe vraiment. Pour savoir ce qui se passe, il faut observer.



Non, il n'y a rien qui circule... (Nous nous plaçons dans le cadre théorique de la MQ).

Dans un cadre théorique classique (Newton, Einstein), quelque chose circule, mais ces cadres théoriques (mécanique newtonienne, RG) ne rendent pas compte de ce qui est observé dans le cadre de l'expérience des fentes d'Young... Elles sont donc hors-jeu.

Je vous confirme donc l'implacable réponse de la MQ (qui est prédictive, et non descriptive, il faut le rappeler ), il n'y a rien, pas plus de photons que d'ondes, ou de beurre en broche...ll y a des observations de franges d'interférences et/ou des clics de photodétecteurs...

Et cela seul ex-iste...

Salut,

Bien, donc l'eau chaude dans mon tuyau d'arrosage exposé toute la journée au soleil c'est une illusion de ma part. J'en prend note, à moins que tu saches m'expliquer ce qui s'est passé?


Cordialment


Ludwig

[invite6754323456711]

Bien, donc l'eau chaude dans mon tuyau d'arrosage exposé toute la journée au soleil c'est une illusion de ma part. J'en prend note, à moins que tu saches m'expliquer ce qui s'est passé?

Il faut traiter toute la chaine, car la notion de chaud ou de froid nous est propre basé sur l'effet final que cela nous fait. Ce ressenti n'a pas "d’existence" en dehors de nous, tout comme tous nos nos ressentis.

Patrick

[invite7399a8aa]

Il faut traiter toute la chaine, car la notion de chaud ou de froid nous est propre basé sur l'effet final que cela nous fait. Ce ressenti n'a pas "d’existence" en dehors de nous, tout comme tous nos nos ressentis.

Patrick

Ok,

Mais voila, si je fais un petit montage ou j'installe une micro parabole et dans son foyer j'installe un évaporateur, j'arrive à faire tourner un petit moteur stirling qui me délivre de l'énergie mécanique, elle vient d'ou????


Cordialement


Ludwig

[doul11]

Ludwig : a tu seulement conscience que l'on parle ici d'un phénomène purement quantique et tu essaye de le voir dans une approche purement classique, c'est voué a l'échec inévitablement

On parle ici d'une possible trajectoire d'un seul et unique photon, on ne peut pas montrer expérimentalement cette trajectoire d'un seul photon, tu maintient qu'elle existe parce que tu résonne sur un base classique, qui est fausse a l'échelle quantique.

[Nicophil]

On parle ici d'une possible trajectoire d'un seul et unique photon, on ne peut pas montrer expérimentalement cette trajectoire d'un seul photon, tu maintiens qu'elle existe parce que tu résonnes sur un base classique, qui est fausse a l'échelle quantique.

"On ne peut pas montrer expérimentalement...": et avec non pas des photons mais des atomes, voire des molécules de fullerène?
Il y a 3 dichotomies, qui ne se recoupent pas forcément:
- échelle macroscopique / échelle nanoscopique
- description classique / description quantique
- onde / particule.

[invite6754323456711]

Mais voila, si je fais un petit montage ou j'installe une micro parabole et dans son foyer j'installe un évaporateur, j'arrive à faire tourner un petit moteur stirling qui me délivre de l'énergie mécanique, elle vient d'ou????

De ce que l'on a fait et de la résistance/rétroaction créant des effets qui sont portés à notre conscience. Si la nature s'imposer à nous en tant qu'observateur neutre/extérieur il nous serait très facile de constater le changement d'état qui nous serait imposé et que nous objectivons comme être une propriété intrinsèque de la notion de "particule", que nous avons conçu, dans le cadre d'une expérimentation d'intrication.

Patrick

[Nicophil]

on ne peut pas montrer expérimentalement ... tu maintiens qu'elle existe parce que tu résonnes sur un base qui est fausse à l'échelle quantique.

Nous sommes là au coeur du débat. Mais je l'exposerais à l'envers par rapport à toi: la mécanique quantique postule qu'on ne peut pas décrire la trajectoire du photon (postulat-principe d'Heisenberg), mais est-ce que ça veut dire qu'elle n'existe pas?