Interprétation d'Everett et EPR

[invité576543]

Bonsoir,

En lisant un papier pointé récemment sur l'interprétation d'Everett, j'ai essayer de comprendre le traitement du paradoxe EPR.

Si je fait la correspondance (grossière, mais ça aide) entre la réduction du paquet d'onde (dans d'autres théories) et une séparation irréversible entre mondes, j'ai l'impression que l'expérience EPR est expliquée par deux "réductions" distinctes pour un même observateur, alors que les interprétations usuelles n'en voit qu'une.

Une première réduction quand il mesure le spin, et une deuxième quand il compare son résultat avec celui de son collègue. Cela permet clairement de conserver la localité de la théorie.

Est-ce que ce type d'approche, distinguant les deux événements, n'est pas adaptable aux autres interprétations? (Je précise que ce n'est pas par préférence pour une interprétation ou une autre, c'est juste pour comparer "sur des bases similaires".)

Cordialement,
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[invite0c9e63b6]

Bonsoir,

En lisant un papier pointé récemment sur l'interprétation d'Everett, j'ai essayer de comprendre le traitement du paradoxe EPR.

Si je fait la correspondance (grossière, mais ça aide) entre la réduction du paquet d'onde (dans d'autres théories) et une séparation irréversible entre mondes, j'ai l'impression que l'expérience EPR est expliquée par deux "réductions" distinctes pour un même observateur, alors que les interprétations usuelles n'en voit qu'une.

Une première réduction quand il mesure le spin, et une deuxième quand il compare son résultat avec celui de son collègue. Cela permet clairement de conserver la localité de la théorie.

Est-ce que ce type d'approche, distinguant les deux événements, n'est pas adaptable aux autres interprétations? (Je précise que ce n'est pas par préférence pour une interprétation ou une autre, c'est juste pour comparer "sur des bases similaires".)

Cordialement,

Je n'appartient pas à l'univers dans lequel cet ensemble de phrases possède un sens

Attila

[invitedbd456d8]

Bonsoir,
Une première réduction quand il mesure le spin, et une deuxième quand il compare son résultat avec celui de son collègue. Cela permet clairement de conserver la localité de la théorie.

Je ne vois ce que la deuxième réduction du paquet d'onde vient faire par là. Elle n'influencera plus rien dans le raisonnement vu que c'est la dernière mesure faite sur le système.

[invite43537534]

... et une deuxième quand il compare son résultat avec celui de son collègue. Cela permet clairement de conserver la localité de la théorie.

comment la communication des résultats à un collègue peut -elle réduire le paquet d'onde. Ce n'est pas une mesure au sens de la mécanique quantique????

[A voir en vidéo sur Futura]

[invité576543]

comment la communication des résultats à un collègue peut -elle réduire le paquet d'onde. Ce n'est pas une mesure au sens de la mécanique quantique????

Si, d'une certaine manière. C'est la mesure par A de ce qu'a mesuré B...

Dans l'interprétation des multi-mondes, une première interaction irréversible est quand A fait sa mesure, mais elle n'impacte que A. Même chose du côté B. Mais une séparation irréversible apparaît plus tard, quand la combinaison des résultats influence le futur.

Le problème est que le mot "mesure" n'est pas interprété de la même manière dans les différentes interprétations, et mon mélange de vocabulaire est assez hérétique...

Cordialement,

[Lévesque]

Bonsoir,

il faudrait vérifier ce qui cause une division: la prise de conscience, ou l'interaction physique.

Parce que sinon, un observateur dans le comas est confiné à être toujours dans la même branche, et ce malgré que je lui tienne la main et que je fasse des mesures sur un Stern-Gerlach. Il y a là un paradoxe, parce suite à la mesure, je peux me retrouver dans un branche suivant up, où je tiens la main du comateu, alors qu'une image de moi se retrouve à tenir la main du comateu dans une autre branche. Comment peut-il être dans deux branches si c'est la prise de conscience qui divise?

[chaverondier]

Je n'appartiens pas à l'univers dans lequel cet ensemble de phrases possède un sens

Pour ma part, j'ai été très très réticent vis à vis de l'interprétation des mondes multiples (et je le suis encore pas mal) puisqu'elle nous contraint à admettre l'existence d'entités inobservables. C'est généralement assez mal vu en science...Et pourtant, on admet bien l'existence d'horizons cosmologiques, alors pourquoi pas un horizon quantique (induit par la mesure quantique).

Jusqu'à présent,

1/ je ne voyais pas ce que pouvait être une conscience séparée en deux. Or, en fait, on en a déjà un exemple concret (même si l'analogie est loin d'être parfaite) avec le cas de personnes ayant subi une opération consistant à sectionner le corps caleux reliant les deux lobes du cerveau. On aurait, semble-t-il, observé l'apparation de quelque chose s'apparentant à deux consciences séparées cohabitant dans le même cerveau (je ne connais pas les détails et encore moins la référence, donc c'est quand même une analogie à prendre avec des pincettes).

2/ Je ne voyais pas non plus comment on pouvait faire émerger les statistiques de Born de la "séparation en mondes multiples". Suite à la lecture du document de Hartle à ce sujet, je commence à l'entrevoir un petit peu d'un point de vue mathématique, même si je n'arrive pas encore à m'en faire une image complète et convaincante d'un point de vue plus intuitif.

En particulier, je n'arrive pas bien à voir comment justifier physiquement, dans le cadre de cette interprétation, la modélisation d'une fréquence des résultats observés d'une mesure quantique (sur une série de systèmes identiques dans un état quantique identique) par un opérateur agissant sur le produit tensoriel des espaces d'état de chacun de ces systèmes.

De prime abord, ça semble être une excellente idée, mais comment, dans l'interprétation d'Everett, démontrer qu'il y a des raisons physiquement très solidement étayées de la retenir (alors que la notion d'observateur, la notion d'observable et les statistiques de mesure quantique ont un statut physique si différent de celui ayant cours dans les autres interprétations de la MQ).

3/ Il est à noter tout de même que l'interprétation des mondes multiples résout plusieurs problèmes :

3-1/ Elle respecte l'unitarité, le déterminisme et la réversibilité de l'évolution globale de la fonction d'onde de l'univers.

3-2/ Elle est réputée respecter la localité. De plus, s'il s'avère que cette interprétation est incompatible avec la possibilité de biaiser le hasard quantique (1) alors la localté devient une contrainte de compatibilité avec cette interprétation (et ça par contre ça me choque pas mal car j'ai des doutes quant-à l'impossibilité de communication instantanée à distance)

3-3/ Elle explique cependant, la violation d'unitarité, la non-localité, l'irréversibilité et l'indéterminisme de la mesure quantique en les faisant apparaître comme des sortes d'illusions "platoniciennes" découlant d'une impossibilité d'accès à certaines informations pour l'observateur (comme cela se produit déjà en thermodynamique classique, ce qui est sympathique).

3-4/ Elle explique la réduction observée du paquet d'onde puisqu'un observateur, lorsqu'il se met dans un état superposé, se retrouve en correspondance avec un seul résultat de mesure.

3-5/ Elle obtient tout ça sans introduire de mécanisme nouveau, indéterministe, irréversible, non unitaire et non local de réduction du paquet d'onde qu'il faut ensuite rafistoler pour obtenir la compatibilité avec la dynamique quantique et avec la relativité (obligeant à remettre la relativité à la sauce Lorentzienne).

Reste tout de même à voir si l'interprétation d'Everett peut s'étendre à la théorie quantique des champs aussi facilement que le prétendent les partisans de cette interprétation (Arnold Neumaier semble émettre des doutes à ce sujet me semble-t-il).

Une autre piste complètement opposée semble quand même intéressante. C'est celle d'une réduction objective du paquet d'onde induite par la gravitation comme le propose Penrose, mais, dans cette hypothèse là, tout reste à faire (alors que, au dire de certains, l'interprétation des mondes multiples pourrait-être considérée comme complète).

Conclusion : pour ma part, je vais continuer à analyser
* la FAQ de l'interprétation d'Everett (accessible en ligne)
* la "contre-FAQ" (accessible en ligne aussi) présentée par Arnold Neumaier, très critique vis à vis de cette interprétation (j'ai cependant déjà des débuts de réponse à certaines des critiques d'Arnold Neumaier, notamment celles relatives à la notion d'irréversibilité dans l'interprétation d'Everett). BC

(1) je ne vois pas encore bien toutes les hypothèse physiques qui se cachent derrière la notion d'observable fréquence d'observation des résultats d'une même mesure quantique (sur des systèmes identiques préparés dans le même état quantique) quand cette notion est plongée dans le cadre de l'interprétation d'Everett.

[invite0c9e63b6]

En ce qui me concerne, je suis fatigué de toutes ces théories (Everett, Zurek, etc ...) qui ont un point commun, celui de ne pas être claires.


Je pense que les axiomes concernant la mesure et la réduction du paquet d'ondes sont nécessaires à la théorie quantique, et irréductibles aux autres principes. D'ailleurs, l'Interprétation de Copenhague ne pose strictement aucun problème, et il n' y a pas le moindre embryon d'expérience qui la remette en cause depuis 70 ans.

Quand aux autres théories, elles ont entre 20 et 50 ans d'âge, et ne sont toujours pas admises par la physique officielle, alors ...

Attila

[chaverondier]

En ce qui me concerne, je suis fatigué de toutes ces théories (Everett, Zurek, etc ...) qui ont un point commun, celui de ne pas être claires.

Les théories physiques ne sont pas claires quand elles ne sont pas achevées ou encore quand elles ne sont pas encore digérées. Il n'y a rien d'anormal à cela. Maintenant, les attitudes consistant à aimer ou non la période où on cherche sont toutes deux légitimes (dès lors que l'on respecte la religion personnelle de chacun sur le sujet).

Je pense que les axiomes concernant la mesure et la réduction du paquet d'ondes sont nécessaires à la théorie quantique, et irréductibles aux autres principes.

C'est une hypothèse qui reste à démontrer. Certains prétendent que l'interprétation d'Everett résout le problème de la mesure quantique sans faire appel à un principe supplémentaire logiquement incompatible avec le reste de la mécanique quantique et que seul le conflit de l'interprétation d'Everett avec le sens commun nous empêche de l'admettre. Suite à un certain nombre d'informations échangées sur ce forum (notamment des liens et documents fournis par Lévesques et les remarques de Gilles H.) je n'ai plus d'opinion sur ce sujet.

D'ailleurs, l'Interprétation de Copenhague ne pose strictement aucun problème, et il n'y a pas le moindre embryon d'expérience qui la remette en cause depuis 70 ans.

Ouais, enfin...à part toutes les expériences montrant clairement l'inexistence de systèmes classiques (1) et à condition d'abandonner l'exigence de cohérence mathématique des théories physiques. Ca peut toutefois être une situation provisoire acceptable pour travailler (en attendant que le problème soit résolu). BC

(1) Les expériences de superposition quantique et l'observation de comportements quantiques d'objets macroscopiques n'ont d'ailleurs rien d'embryonnaire (cf les travaux du laboratoire Kastler Brossel). On a observé des condensats de Bose Einstein, des états superfluides, des SQUID, on fait maintenant interférer des fullérènes...

[invite0c9e63b6]

Il n'y a rien d'anormal à cela. Maintenant, les attitudes consistant à aimer ou non la période où on cherche sont toutes deux légitimes (dès lors que l'on respecte la religion personnelle de chacun sur le sujet).

Il ne s'agit pas de ne pas aimer la recherche, mais de constater le manque de clarté des théories comme celle des mondes multiples ou de Zurek. D'ailleurs, Zurek le reconnaît lui-même dans ses articles. Il est évident aujourd'hui qu'il faut chercher ailleurs.

C'est une hypothèse qui reste à démontrer. Certains prétendent que l'interprétation d'Everett résout le problème de la mesure quantique sans faire appel à un principe supplémentaire logiquement incompatible avec le reste de la mécanique quantique et que seul le conflit de l'interprétation d'Everett avec le sens commun nous empêche de l'admettre. Suite à un certain nombre d'informations échangées sur ce forum (notamment des liens et documents fournis par Lévesques et les remarques de Gilles H.) je n'ai plus d'opinion sur ce sujet....

Vous voyez bien que j'ai raison quand je dis que c'est pas clair. Il y a une différence entre des théories inachevées, et des théories que personne ne peut contredire, parce qu'au fond, personne ne les comprends, même pas leurs auteurs.

Ouais, enfin...à part toutes les expériences montrant clairement l'inexistence de systèmes classiques (1)...(1) Les expériences de superposition quantique et l'observation de comportements quantiques d'objets macroscopiques n'ont d'ailleurs rien d'embryonnaire (cf les travaux du laboratoire Kastler Brossel). On a observé des condensats de Bose Einstein, des états superfluides, des SQUID, on fait maintenant interférer des fullérènes...

Il ne s'agit pas de nier l'existence du monde classique. Il s'agit d'affirmer, comme le dit Zurek, que classique ne rime pas forcément avec macroscopique. Ce n'est pas la même chose.

et à condition d'abandonner l'exigence de cohérence mathématique des théories physiques. ...

Je regrette, mais l'interprétation de Copenhague n'est pas incohérente sur le plan mathématique.

Attila

[chaverondier]

Il s'agit de constater le manque de clarté des théories comme celle des mondes multiples ou de Zurek. D'ailleurs, Zurek le reconnaît lui-même dans ses articles. Il est évident aujourd'hui qu'il faut chercher ailleurs.

Pouvez vous citer un lien où il exprimerait le point de vue selon lequel il faut chercher ailleurs ?

Vous voyez bien que j'ai raison quand je dis que c'est pas clair.

Je ne peux pas vraiment dire que je le vois bien car, pour l'instant, ma connaissance de l'interprétation d'Everett est encore trop superficielle.

Il ne s'agit pas de nier l'existence du monde classique.

Si par "nier l'existence du monde classique", on entend, "envisager la possibilité d'avoir n'importe quel objet dans une superposition d'états quantiques vis à vis d'une observable", je pense que si.

L'interprétation de Copenhague n'est pas incohérente sur le plan mathématique.

Si et, à ma connaissance, cet état de fait ne me semble pas être l'objet de controverses (de la part de ceux qui travaillent sur ces questions).

Au plan fondamental, la réduction du paquet d'onde est incompatible avec les autres axiomes de la mécanique quantique. La réduction du paquet d'onde doit donc être considérée comme une loi phénoménologique. Sa modélisation à partir de lois plus fondamentales (pour construire une théorie quantique cohérente dont la réduction réelle ou apparente du paquet d'onde emergera) est à faire (ou à présenter sous une forme capable de convaincre aussi bien les mathématiciens que les physiciens si jamais l'interprétation des mondes multiples s'avère correcte ou presque) . BC

[Lévesque]

Je regrette, mais l'interprétation de Copenhague n'est pas incohérente sur le plan mathématique.

Attila

Bonsoir,

une seule question: c'est quoi l'interprétation de Copenhague?

J'ai lu environ 10 articles où on décrivait une interprétation qu'on appelle Copenhague, et les 10 sont différentes...

Pour vous, Copenhague, c'est quoi? C'est la théorie expliquée dans quel livre? Dans quel article?

Merci infiniment, j'aimerais vraiment très sincèrement comprendre ce que veux dire "interprétation de Copenhague".

Cordialement,

Simon

[invité576543]

Cellle-là, ça te va: http://mist.npl.washington.edu/npl/i...iqm/TI_20.html (doc cité par quelqu'un d'autre il n'y a pas longtemps...) Cela me semble recouvrir à peu près les divers aspects de la CI que l'on trouve à droite à gauche...

Cdt,

[gatsu]

Bonjour,

Je suis désolé cela a sans doute déjà été abordé dans des sujets différents (mais du même genre) mais est ce que vous pourriez me donner des liens internet où je pourrais trouver une définition assez claire de l'interprétation de Copenhague.

Merci d'avance!

PS: juste pour que je ne dise pas de betise est ce qu'il est faut de dire que " l'éléctron passe par deux trous à la fois" (dans des expériences type fente d'young) est une question d'interprétation ?

[Lévesque]

Cellle-là, ça te va

Salut mmy,

en fait, mon message n'étais pas clair.

Ce que je voulais dire, c'est que la plupart de ceux qui disent "moi, je l'aime bien l'interprétation de Copenhague, et elle n'est pas contesté, ou blablabla", ne savent même pas ce que c'est que cette interprétation.

Il y a presque autant d'interprétation de Copenhague qu'il y a de gens qui utilisent cette expression. Je demandais à Attila qu'est-ce qu'il entendais par cela, pour être certain qu'on parle de la même chose.

Or il ne m'a pas répondu. Que veux tu dire, Attila, par interprétation de Copenhague? Quelles idées tu défends en fait?

sans cette réponse d'Attila, je ne sais pas de quoi il parle et je ne peux pas continuer la discussion (du moins je ne peux pas discuter de cela avec lui).

Je recommande fortement la lecture des deux articles ci dessous, et évidemment le lien que tu donnes qui est très pertinent (mais remarquez comment chacun voit les choses différemment), concernant ce que certains appellent l'interprétation de Copenhague (la seconde est en défense de celle-ci)

http://plato.stanford.edu/entries/qm-copenhagen/

http://www.quantum.univie.ac.at/zeilinger/philosop.html

Cordialement,

Simon

[Lévesque]

...des liens internet où je pourrais trouver une définition assez claire de l'interprétation de Copenhague

Bonjour!

En français, c'est rare. Pour les liens, mon dernier message et celui de mmy en donnent de bons.

Pour les livres, regarde les ouvrages cités par ces articles, c'est très claire d'où l'information provient.

Ciao,

Simon

[invite0c9e63b6]

Bonsoir,

une seule question: c'est quoi l'interprétation de Copenhague?

J'ai lu environ 10 articles où on décrivait une interprétation qu'on appelle Copenhague, et les 10 sont différentes...

Pour vous, Copenhague, c'est quoi? C'est la théorie expliquée dans quel livre? Dans quel article?

Merci infiniment, j'aimerais vraiment très sincèrement comprendre ce que veux dire "interprétation de Copenhague".

Cordialement,

Simon

Bonsoir Simon :

Tout d’abord, pour une question aussi importante, et surtout, aussi souvent mal comprise, vous ne devriez pas vous fonder sur des articles. Il vaut mieux se baser sur des livres, éventuellement support de cours, écrits par des physiciens réputés, ayant l’aval de la communauté (des physiciens). Pour ma part, je me base sur des auteurs comme Heisenberg, Feynman, Landau, Lifschitz, Cohen-Tannoudji, etc … On peut constater, en effet, des différences de présentation chez ces différents auteurs, mais pas de différence quand au fond.

De plus, ce n’est pas le nombre qui compte. Mieux vaut suivre à la limite un seul auteur qui a bien compris son sujet, que d’accumuler 20 articles d’auteurs douteux.

Cependant, j'imagine que parmi tous les articles que vous avez lu, il doit y avoir des divergences certes, mais aussi un fond commun, non ? Si oui, quel est-il ?


Je reviendrai plus tard sur ce que je considère être caractéristique de l'IC, mais il faut me laisser un peu de temps, denrée rare en ce moment,

cordialement

Attila

[invite0c9e63b6]

Pouvez vous citer un lien où il exprimerait le point de vue selon lequel il faut chercher ailleurs ?

S'il vous plaît, ne me faites pas dire ce que je n'ai pas dit. Je n'ai pas que Zurek avait dit qu'il fallait chercher ailleurs. J'ai dit qu'il n'était pas sûr de sa théorie, et le moins qu'on puisse dire, c'est qu'effectivement elle n'est pas franchement claire.

Vous avez un aperçu de ce genre de doute par exemple dans :

http://arxiv.org/ftp/quant-ph/papers/0306/0306072.pdf

à la page 10, où, après une démonstartion plus que douteuse sur la réduction de la matrice de densité, l'auteur ajoute prudemment :

"Not all aspects of this process are completely clear". C'est le moins que l'on puisse dire !

Pour le reste, sa théorie comme celle de Many Worlds (qui d'ailleurs, d'après la littérature, n'est pas d'Everett lui-même mais de ses successeurs) sont pour moi terriblement confuses ...

cordialement,

Attila

[Lévesque]

Pour ma part, je me base sur des auteurs comme Heisenberg, Feynman, Landau, Lifschitz, Cohen-Tannoudji, etc … On peut constater, en effet, des différences de présentation chez ces différents auteurs, mais pas de différence quand au fond.

Lorsque l'on veut calculer des quantités, ces quelques livres donnent des résultats équivalents en effet. Mais, je ne suis pas certain que ni Heisenberg, ni Feynman, ni Landau et Lifschitz, ni Cohen-Tannoudji et al n'accepterait de dire que leur façon de présenter la théorie correspond à l'interprétation de Copenhague (si oui, j'aimerais bien savoir lesquels).

Il aurait donc été impossible pour moi de comprendre ce que vous, vous vouliez dire par "interprétation de Copenhague".

Remarquez à quel point votre réponse est vague (ce n'est pas un reproche). Mais, j'ai remarqué que les livres qui marchent le mieux et qui sont le moins contesté sont aussi ceux qui sont vagues sur certaines question qui ne font pas l'unanimité (par exemple, on peut lire presque mot pour mot dans le Cohen quelque chose du genre "nous ne traiterons pas ici de ces difficultés"), entre autre liés à l'ambiguité inhérente à la théorie, sur ce que veut dire le mot "intéraction".

Aussi, seulement pour vous rassuré, j'ai déjà jeté un coup d'oeil à tous les livres que vous mentionnés. Et en retour, je me permet de vous donner mon avis. Si vous voulez vraiment comprendre une question aussi importante que ce qu'est l'interprétation de Copenhague, ne regardez pas dans ces livres

Cependant, j'imagine que parmi tous les articles que vous avez lu, il doit y avoir des divergences certes, mais aussi un fond commun, non ? Si oui, quel est-il ?

Le formalisme mathématique

Je reviendrai plus tard sur ce que je considère être caractéristique de l'IC, mais il faut me laisser un peu de temps, denrée rare en ce moment

Comme vous voulez, mais sincèrement, si vous avez l'ambition de répondre sérieusement à cette question sur le forum, vous aurez besoin de plus qu'un peu de temps!

Le plus simple serait d'oublier un peu le nom de l'interprétation, et seulement dire ce que vous considéré comme fiable comme écrit; lequel, selon vous, présente une théorie quantique qui ne contient pas d'erreurs logique interne, dont aucuns postulats ne se contredisent, et qui sont claires et précisent vraiment tous les concepts utilisés. J'imagine que vous conserveriez tous les livres des auteurs que vous citez?


Cordialement,


Simon

[chaverondier]

J'ai dit qu'il [Zurek] n'était pas sûr de sa théorie, et le moins qu'on puisse dire, c'est qu'effectivement elle n'est pas franchement claire. Vous avez un aperçu de ce genre de doute par exemple dans : http://arxiv.org/ftp/quant-ph/papers/0306/0306072.pdf à la page 10, où, après une démonstration plus que douteuse sur la réduction de la matrice de densité,

Je ne vois rien de douteux dans cette démonstration. Il s'agit de l'opération très classique de trace partielle de l'opérateur densité de l'ensemble «système observé + appareil de mesure + environnement » sur la base des états propres de l'espace des états de l'environnement (espace de Hilbert engendré par les degrés de libertés de l'environnement inaccessibles à l'observateur).

L'auteur ajoute prudemment : "Not all aspects of this process are completely clear". C'est le moins que l'on puisse dire !

Attention quand même de mettre au bon endroit la frontière où se situe le doute.

* Il n'y a pas de doute sur l'importance de la décohérence dans le mécanisme de mesure quantique.

* Il n'y a pas de doute, sur le rôle crucial que joue l'interaction de l'appareil de mesure avec l'environnement dans la sélection de la base Hilbertienne préférée pilotant le phénomène de décohérence (base dans laquelle l'opérateur densité réduit de l'ensemble « système observé + appareil de mesure » converge très très vite (1) vers un état mixte caractérisé par la nullité des termes extra-diagonaux et par une absence de perturbation des termes diagonaux).

* Il n'y a pas de doute sur le rôle crucial de l'Hamiltonien d'interaction entre environnement et appareil de mesure dans la sélection de la base Hilbertienne préférée (processus dit d'einselection = environnement induced selection)

* Il n'y a pas de doute non plus sur la possibilité de retrouver la distribution de probabilités correspondant aux statistiques de Born par trace partielle de l'opérateur densité de l'ensemble « système observé + appareil de mesure + environnement » sur les degrés de liberté de l'environnement (quand son état est représenté dans la base Hilbertienne préférée, quelque chose comme la base de vecteurs propres de l'Hamiltonien d'interaction).

* Le caractère incorrect de l'interprétation de Copenhague est unanimement reconnu me semble-t-il. Je cite Zurek (et il est suivi par tous ceux que j'ai pu lire sur le sujet de la mesure quantique): "The trouble with this view [the Copenhagen Interpretation] is that there is no unified description of the Universe as a whole: The classical domain of the Universe is a necessary prerequisite, so both classical and quantum theory are necessary and the border between them is, at best, ill-defined." W. Zurek

Par contre, en ce qui concerne l'émergence de la base Hilbertienne préférée dans le cas général, son lien à l'Hamiltonien d'interaction entre appareil de mesure et environnement (einselection), serait toujours l'objet de recherches en cours semble-t-il. Qui plus est, l’interprétation des mondes multiples, interprétation qui semble la plus apte à intégrer le phénomène de décohérence quantique et l’absence de systèmes intrinsèquement classiques (2) sans nécessiter pour autant l’introduction d’un postulat de projection ad-hoc (3) et sans engendrer de violation de la localité (4), ne fait pas l’unanimité. BC

(1) Avec, dans un cas particulier de "chat de Schrödinger" assez représentatif de situations plus générales, un temps de décohérence :
tau_D = tau_R (lambda/delta_x)^2
* où delta_x désigne la distance séparant un "chat de Schrödinger" formé par la superposition quantique de deux ondes quantiques Gaussiennes (particule quantique située à deux endroits en même temps).
* où lambda désigne la longueur d'onde de De Broglie
lambda = hbar/(2 m k T)^(1/2).
* où tau_R désigne le temps de relaxation dans la dynamique d'interaction d'une particule avec un thermostat à température T formé d'une famille d'oscillateurs quantiques harmoniques.

(2) A l’exception, peut-être, de la mécanique quantique relationnelle proposée par Rovelli.

(3) Il n’y a pas de réduction objective du paquet d’onde dans l’interprétation des mondes multiples.

(4) La compatibilité de la mesure quantique avec le principe de relativité du mouvement est préservée grâce à l’absence de phénomène objectif de réduction du paquet d’onde.

[GillesH38a]

La difficulté de la question, et sans doute l'origine du fait qu'elle n'ait pas fondamentalement avancé depuis 50 ans, et que les différentes interprétations n'induisent aucune différence observable, ce qui est tout de même assez original en physique !

La décohérence explique effectivement bien que les différentes "composantes " n'interagissent plus entre elles même si elles existent, et que donc pour un observateur particulier, cela ne fait strictement aucune différence pratique que les autres composantes (terme préférable à mon avis à "autres univers") existent ou non.

Pour reprendre une remarque de Simon, je suis tout a fait d'accord avec lui d'autre part sur le flou de ce qu'on appelle "interprétation de Copenhague". Selon moi, l'interprétation la plus répandue actuellement n'est pas l'interprétation de Copenhague. Selon les textbooks genre Cohen-Tannoudji, et la plupart des physiciens, la fonction d'onde (ou l'état du champ quantique) a une "réalité", elle représente "l'état physique" de l'Univers. Bohr au contraire insistait sur le fait que la fonction d'onde N'ETAIT PAS l'état physique de la particule, mais le catalogue de toutes les informations qu'on en avait. Je pense que cet aspect fondamental a été "oublié en route" par ses successuers.

Tres curieusement, l'interpretation d'Everett adopte AUSSI l'interpretation "realiste" de la fonction d'onde, il modifie juste sa prescription pour son évolution (pas de projection).Everett est plus "realiste" que Bohr !

Mon sentiment, c'est que la difficulté fondamentale vient de là. Malheureusement, ni Bohr ni ses successeurs n'ont proposé de solution satisfaisante pour remplacer la fonction d'onde comme outil de description de "l'état réel" du monde. Je n'ai pas l'impressoin que les supercordes par exemple donnent une reponse plus claire à cette question.

Gilles

[invité576543]

Tres curieusement, l'interpretation d'Everett adopte AUSSI l'interpretation "realiste" de la fonction d'onde, il modifie juste sa prescription pour son évolution (pas de projection).Everett est plus "realiste" que Bohr !

Bonjour,

Sur ce point particulier, je ne comprends pas bien l'attitude des promouvants de l'interprétation d'Everett. Rien dans ce que j'arrive à suivre de leurs textes ne montre une nécessité particulière de trancher entre une interprétation réaliste de la fonction d'onde et une interprétation cognitive, à savoir que la fonction d'onde représente la somme de ce que les observateurs (pluriels!) peuvent connaître sur le système ainsi modélisé. La seule différence avec les interprétations cognitives usuelles est alors que la connaissance ne peut pas être complète pour un observateur donné, le partitionnement se présentant alors comme un partionnement de l'ensemble des observateurs.

Est-ce que quelqu'un a des lueurs particulières sur le pourquoi l'interprétation d'Everett est (semble?) systématiquement associée avec une interprétation réaliste de la fonction d'onde?

Cordialement,

[chaverondier]

Tres curieusement, l'interpretation d'Everett adopte AUSSI l'interpretation "realiste" de la fonction d'onde, il modifie juste sa prescription pour son evolution (pas de projection). Everett est plus "realiste" que Bohr ! Mon sentiment, c'est que la difficulte fondamentale vient de la. Malheureusement, ni Bohr ni ses successeurs n'ont propose de solution satisfaisante pour remplacer la fonction d'onde comme outil de description de "l'etat reel" du monde. Je n'ai pas l'impression que les supercordes par exemple donnent une reponse plus claire a cette question.

Bref, tu reproches à l'interprétation des mondes multiples d'être trop "réaliste". Etre "réaliste" (au sens du critère de réalité proposé par Einstein) serait en quelque sorte introduire implicitement un superobservateur détenant une compilation de toutes les informations accessibles par tous les observateurs possibles et imaginables, et supposer, en plus, que ces informations peuvent être rendues compatibles entre elles.

Une interprétation de la mécanique quantique
* proche de l'interprétation des mondes multiples,
* rejetant par contre définitivement toute base ontologique à la physique,
* s'appuyant sur une approche fondamentalement relationnelle, cad admettant que l'information détenue sur les objets de notre physique sont définitivement le résultat d'une relation entre un observateur et un objet observé (1),
est proposée par Carlo Rovelli [2][3].

(1) Cela revient à la fois
* A ranger l'ambition d'une description universelle de tous les objets physiques indépendamment de la notion d'observateur dans la catégorie des illusions.

* A adopter le point de vue épistémique selon lequel la fonction d'onde serait, pour un observateur donné, un catalogue des informations accessibles à cet observateur (catalogue lui permettant de réaliser des prédictions statistiques sur ses observations futures).

* A jeter aux oubliettes le point de vue ontologique admettant l'existence d'une réalité extérieure indépendante de tout observateur contenant des objets physiques possédant des propriétés intrinsèques.

* A adopter (en forçant à peine le trait) la certitude d'existence de la conscience et une attitude agnostique à l'égard de l'existence de la matière : "je pense, ça j'en suis sûr, mais par contre je ne suis pas sûr que j'existe matériellement et encore moins le monde qui m'entoure".

Ma foi, c'est le point de vue positiviste (on pourrait presque dire solipsiste) de Bohr par opposition au point de vue réaliste (on pourrait presque dire matérialiste) d'Einstein. Il est à noter quand même que l’existence d’horizons cosmologiques (donc de « nounours verts » cf le post approprié de mtheory pour sa définition) met à mal un point de vue un peu trop positiviste selon lequel ce qui ne peut pas (ou plus) être observé n’existe pas (ou plus).

[2] http://xxx.lanl.gov/abs/quant-ph/9609002
Relational Quantum Mechanics, Carlo Rovelli
Department of Physics and Astronomy, University of Pittsburgh, Pittsburgh, Pa 15260, USA, August 22, 2002

[3] http://xxx.lanl.gov/abs/quant-ph/0604064
Relational EPR, Matteo Smerlak†, Carlo Rovelli‡
†Ecole Normale Supérieure de Lyon, F-69364 Lyon, EU
‡Centre de physique théorique de Luminy, F-13288 Marseille, EU, April 10, 2006

[invite0c9e63b6]

Mais, je ne suis pas certain que ni Heisenberg, ni Feynman, ni Landau et Lifschitz, ni Cohen-Tannoudji et al n'accepterait de dire que leur façon de présenter la théorie correspond à l'interprétation de Copenhague (si oui, j'aimerais bien savoir lesquels).

Il aurait donc été impossible pour moi de comprendre ce que vous, vous vouliez dire par "interprétation de Copenhague".


Aussi, seulement pour vous rassuré, j'ai déjà jeté un coup d'oeil à tous les livres que vous mentionnés. Et en retour, je me permet de vous donner mon avis. Si vous voulez vraiment comprendre une question aussi importante que ce qu'est l'interprétation de Copenhague, ne regardez pas dans ces livres

Le formalisme mathématique

Mon cher Simon,

Heisenberg décrit bel et bien l'IC. D'ailleurs, le titre du chapitre est "Interprétation de Copenhague". On ne peut être beaucoup plus clair. Si dans un chapitre dont le titre est "L'interprétation de Copenhague", Heisenberg décrit autre chose que l'IC, alors effectivement ...
Vos remarques me laissent douter que vous ayez vraiment lu ces livres. Je vous conseille aussi la lecture de celui de Feynman, "Mécanique Quantique", p 451 : "la signification de la fonction d'onde". Vous y trouverez une excellente présentation des idées de Born, un des principaux fondateurs de l'IC.

Quand à tous les auteurs reconnus, comme Cohen-Tannoudji, ils reprennent tous l'IC, qui est LA théorie officielle.


A bon entendeur

Attila

[chaverondier]

Quant à tous les auteurs reconnus, comme Cohen-Tannoudji, ils reprennent tous l'IC, qui est LA théorie officielle.

Il en est ainsi pour des raisons pédagogiques. Le but, c'est d'éviter de perdre les étudiants dans le dédale de questions pointues sur la mesure quantique, questions dont on a pas encore la réponse. Toutefois, les auteurs que vous citez connaissent très bien les insuffisances de l'Interprétation de Copenhague. Cette interprétation est cependant suffisante pour traiter les utilisations pratiques de la MQ et c'est pour ça qu'on continue à l'enseigner.

Quand Lévesques dit qu'il faut regarder les articles (et force un peu le trait en disant qu'on ne trouve rien sur la mesure quantique dans les grands classiques, mais c'est presque vrai) il ne dit pas vraiment de bêtise me semble-t-il. Enfin, cela dit, des bêtises on en dit tous ou presque tous et parfois des grosses. Chacun est donc libre d'avoir un avis personnel (et même de le présenter sur ce forum s'il est argumenté de façon compatible avec la charte). BC

[Lévesque]

...proposée par Carlo Rovelli...

Bonjour,

concernant cet interprétation, j'ai rencontré une opposition qui m'a semblé tout à fait justifiée. Si ça vous intéresse, elle se retrouve dans cet article (Publié dans Found. Phys). Elle commence à la page 3, au paragraphe qui commence par "Rovelli's arguments goes as...", et se termine au milieu de la page 4. Ça se lit en cinq minutes.



Cordialement,

Simon



PS. Certain savent que l'auteur de l'article cité ici est mon directeur de recherche. J'ai peur d'avoir l'air de vouloir "plugger" ses textes pour tout et pour rien, mais ce n'est vraiment pas mon but. J'en parle seulement si ce qui est écrit me semble très pertinent dans la discussion, exactement comme si je ne connaissais pas celui qui l'a écrit.

[invite0c9e63b6]

Il en est ainsi pour des raisons pédagogiques. Le but, c'est d'éviter de perdre les étudiants dans le dédale de questions pointues sur la mesure quantique, questions dont on a pas encore la réponse. Toutefois, les auteurs que vous citez connaissent très bien les insuffisances de l'Interprétation de Copenhague. Cette interprétation est cependant suffisante pour traiter les utilisations pratiques de la MQ et c'est pour ça qu'on continue à l'enseigner.

Je viens de lire un article d'A Aspect, qui reprend mot pour mot les principes de la MQ selon Cohen-Tannoudji. Il s'agit d'un article très récent. Je le retrouve et je vous donne la référence.

En ce qui concerne la réponse à votre post concernant la décohérence, il me faut un peu plus de temps pour y répondre

cordialement,

Attila

[invite0c9e63b6]

Inutile de préciser que pour moi, toute interprétation purement "réaliste" et "objective" de la fonction d'onde est vouée à l'échec.

C'est plus de 70 ans de succès de l'IC qui l'implique.

Attila

[Lévesque]

Bonjour Attila,

premièrement, je m'excuse pour les autres, mon message est beaucoup trop long. J'espère au moins qu'Attila prendra le temps de le lire, parce qu'il s'adresse particulièrement à lui.

Vos remarques me laissent douter que vous ayez vraiment lu ces livres

Si je me suis permi cette remarque, c'est que j'ai effectivement dans ma bibliothèque personnelle les livres de Cohen et al, le livre "Principes physiques de la théorie des quanta" de Heisenberg, et les Feynman Lectures on Physics Vol 3 (MécaQ). Malheureusement, je n'ai pas le Landeau et al, mais disons alors que mon commentaire s'appliquait aux autres ouvrages que vous citiez. Je ne retrouve pas l'expression "interprétation de Copenhague" ni dans le livre d'Heisenberg, ni dans celui de Feynman, ni dans le Cohen et al. Si vous vous trouvez cette expression, il faudrait m'indiquer où.

L'expression "interprétation de Copenhague" a été utilisée très tard dans l'histoire, et à ce que je sache (je ne sais pas tout ), Heisenberg et Bohr n'ont jamais utilisé cette expression (c'est surtout au moment où on s'est mit à critiquer les idées de Bohr et d'Heisenberg que l'expression fit son apparition). Je suis donc très surpris de votre affirmation, et j'aimerais bien savoir quel livre d'Heisenberg a un chapitre intitulé de la sorte (ce n'est pas celui que j'ai dans ma bibliothèque).

On ne peut être beaucoup plus clair. Si dans un chapitre dont le titre est "L'interprétation de Copenhague", Heisenberg décrit autre chose que l'IC, alors effectivement ...

Effectivement, et j'attends votre source là-dessus. Je suis très intéressé à savoir ce que Heisenberg appelle l'interprétation de Copenhague (surtout qu'il n'était pas d'accord avec plusieurs idées de Bohr).

Je vous conseille aussi la lecture de celui de Feynman, "Mécanique Quantique", p 451 : "la signification de la fonction d'onde". Vous y trouverez une excellente présentation des idées de Born, un des principaux fondateurs de l'IC.

En fait, j'ai déjà parcouru pas mal ce que Feynman dit là-dessus (et concernant l'histoire du développement de la MQ (Bohr, Heisenberg, Dirac, Jordan, Born...), je ne sais pas tout, mais je parcours régulièrement les deux Jammer, et je viens de terminer un cours d'un an à l'université de Genève sur l'histoire et la philosophie de la Mécanique quantique, donné par le professeur Lacki). Si je me souviens bien, Feynman cite Heisenberg (concernant l'idée qu'une théorie ne devrait contenir que des concepts qui sont directement liés au résultat d'une mesure) et dit qu'il ne faut pas prendre cela à la lettre. Il dit quelque chose du genre : ce n'est pas parce qu'un concept n'est pas directement lié au résultat d'une mesure qu'on doit le banir de la théorie, c'est seulement qu'en fait nous n'en avons pas absolument besoin. De plus, Feynman insiste beaucoup sur le fait que les relations d'incertitude révèlent le fait qu'une observation perturbe le phénomème observé. C'est encore très loin de la philosophie d'Heisenberg, lequel affirme que la mécanique quantique décrit notre connaissance des phénomènes. Donc, pour Heisenberg, nous n'avons même pas le droit de dire que l'observation perturbe le phénomène (ou le système), puisqu'il n'y a pas d'opération expérimentale définie pour vérifier cette affirmation. Une analyse plus poussée permettrait surement de mettre en lumière beaucoup d'autres différences importantes entre ce que Feynman enseigne et ce qui correspond à ce qu'on dénomme souvent "l'interprétation de Copenhague".

Concernant Cohen et al, ils décrivent, par la mécanique quantique, l'état des systèmes physiques. Cet état évolue selon l'équation de Schrödinger. Premièrement, cela n'a rien à voir avec ce qu'on appelle l'interprétation de Copenhague, dont la principale idée est de ne parler qu'en terme de résultats de mesures ou en terme de connaissances acquises suite à ces mesures. Selon Copenhague, vous n'avez pas le droit de dire qu'un système est dans un état donné (en tout temps), vous avez seulement le droit de dire que le résultat de la mesure correspond à cet état (vecteur de l'espace de Hilbert). Ce que Cohen et al utilisent, comme interprétation, est très près de ce que von Neumann et Dirac ont construits comme interprétation, ce qui est loin de correspondre à ce qu'on dénomme habituellement comme l'interprétation de Copenhague. Deuxièmement, il y a une erreur logique dans les postulats proposés par Cohen et al (et dans beaucoup d'autres livres, qui n'en discutnet pas parce que le problème n'a pas encore de solution unanimement acceptée). [Dans la section sur la réduction du paquet d'onde, comparez le postulat de la projection (5e) au postulat selon lequel l'évolution du système est décrit par l'équation de Schrödinger (6e)]

Concernant le livre d'Heisenberg, il renferme évidemment beaucoup de concepts important pour l'interprétation discutée, mais le total de ce qui s'y retrouve n'est pas ce qui est généralement désigné par Copenhague. De plus, Bohr n'est pas d'accord avec l'idée maîtresse de Heisenberg sur le sujet: "Il s'agissait de savoir si, lors de la manifestation d'effets individuels, on opterait pour la terminologie proposée par Dirac, selon laquelle on aurait affaire à un choix fait par la nature ou si, comme le suggérait Heisenberg, on dirait que l'on se trouve devant un choix de l'observateur qui construit les appareils de mesure et lit ce qu'ils enregistrent. Mais ces terminologies paraissent l'une l'autre bien douteuse, car il n'est guère raisonnable d'attribuer à la nature une volition au sens habituel et, d'autre part, l'observateur ne peut avoir aucune influence sur les événements qui penvent apparaitre dans les conditions qu'il a préparés. Personnellement, je pense qu'il n'y a qu'une solution: admettre que, dans ce domaine de l'expérience, nous avons affaire à des phénomènes individuels et que notre usage des instruments de mesure nous laisse seulement la possibilité de faire un choix entre les divers types de phénomènes complémentaires que nous voulons étudier." Bohr, Physique atomique et connaissance humaine, Gauthier-Villars, p.52 (1961)

Pour revenir ce qui a causé toute cette discussion, je réaffirme qu'il n'y a (à ma connaissance) aucune définition claire de ce qu'est l'interprétation de Copenhague dans la littérature (surtout parce que ceux qui étaient là à Copenhague ont tous publiés des textes de MQ qui renferment tous des idées personnelles qui ne se retrouvent pas dans les livres des autres). Dans presque tous les livres de Mécanique Quantique, il y a de subtiles différences provenant de la compréhension propre de l'auteur concernant ce qu'on doit faire avec le formalisme.

Ce que j'ai remarqué de commun, c'est que la plupart de ceux qui utilisent le qualificatif Copenhague réfère à "un formalisme sans interprétation". C'est-à-dire qu'il s'agit d'une mécanique quantique qui consiste en un ensemble d'énoncés, en plus d'instructions permettant d'utiliser ces énoncés de façon à permettre des prédictions qui collent aux résultats expérimentaux. En d'autres mots, suite à des expériences, on a formulé une théorie mathématique qui crée des liens entre les différentes quantités mesurés, mais on se garde bien de donner quelque signification physique que ce soit à ces liens. Il n'y a pas de réponse à la question : "pourquoi ces liens entre les quantités physiques?", mais seulement un formalisme qui contient l'information de ces liens.
D'un autre côté, d'autres réfèrent à une Copenhague qui va plus loin, selon laquelle la description du monde nécessite de croire en l'objectivité de l'indétermination (ou du caractère probabiliste) d'un événement quantique individuel. Cela va plus loin, parce que le probabilisme n'est plus seulement une propriété du formalisme, mais devient une propriété de la nature elle-même. L'étape la plus importante de cette interprétation est (à mon avis) l'acceptation du caractère probabiliste de la description d'un événement isolé (ce à quoi Einstein s'est toujours opposé en fait, il croyait que la MQ ne devait discuter de d'ensemble d'événements, là ou la probabilité prend son interprétation fréquentielle habituelle).

D'autres part, monsieur Chaverondier a formulé une opposition très répandue à l'interprétation de Copenhague. J'en donne une autre (équivalente): Bohr dit qu'on doit bien se garder de parler des objets microscopiques (les atomes les particules etc.) pour ne parler que des appareils de mesure, et d'événements relativement à ceux-ci. Mais alors, ces appareils, il sont fait de quoi? Selon plusieurs, ces appareils sont fait d'atomes et de particules. Si on accepte l'idée qu'un appareil est constitué des particules, et qu'on écoute Bohr qui nous dit de na pas parler en terme de particule, alors on se voit contraint de ne parler de rien (puisque l'appareil est un amas de particules). Il y a une contradiction, qui sera levée seulement si on définit très précisement ce qu'est un appareil de mesure, et ce qui le différencie des objets interdits de discussion pas Bohr, i.e. les atomes et les particules.

Quand à tous les auteurs reconnus, comme Cohen-Tannoudji, ils reprennent tous l'IC, qui est LA théorie officielle.

C'est seulement mon avis, mais il me semble que l'interprétation de von Neumann est de loin la plus répendue dans la littérature (et utilisée par les auteurs reconnus). Mais ce n'est qu'un avis discutable, parce qu'en fait, je ne connais pas de livre de MQ qui énoncent ce qu'est l'interprétation de Copenhague et qui l'utilisent (sauf Jammer qui utilise le qualificatif Copenhague pour le chapitre concernant les principales idées qui sont ressorties du 5e congrès Solvay de 1927".)


Avec mes cordiales salutations,


Simon

[chaverondier]

Inutile de préciser que pour moi, toute interprétation purement "réaliste" et "objective" de la fonction d'onde est vouée à l'échec.

Ma foi, tant que diverses interprétations restent non départageables par l'expérimentation, vous êtes effectivement libre de choisir celle à laquelle vous accordez le plus de crédit (en attendant des éléments observables permettant de trancher).

C'est plus de 70 ans de succès de l'IC qui l'implique.

Les autres interprétations ont un temps de succès plus court uniquement parce qu'elles ont été découvertes plus tard. Qui plus est, l'interprétation des mondes multiples est réputée (aux dires de certains mathématiciens) présenter l'avantage d'être mathématiquement cohérente.

Ce n'est pas le cas de l'Interprétation de Copenhague. En effet, la non unitarité, l'indéterminisme et l'irréversibilité de la réduction du paquet d'onde sont incompatibles avec le caractère unitaire, déterministe et réversible de la dynamique quantique. BC