La faille dans la physique quantique

[invite6948bd44]

Le principe d'incertitude d'Heisenberg fait que la physique ne peut plus tout décrire. Einstein passa toute sa vie à chercher la faille dans la physique quantique.

Ce message est adressé à tous ceux qui pensent tenir un début de piste.

[invitee369853d]

et ca nous mene ou?

[invite8c514936]

Le principe d'incertitude d'Heisenberg fait que la physique ne peut plus tout décrire. Einstein passa toute sa vie à chercher la faille dans la physique quantique.

On voit pas mal de messages dans cette veine, et je me permets de rappeler quelques petites choses à ce sujet :

1/ La physique n'a de toute façon jamais prétendu tout décrire. A un instant donné de son développement, elle a un champ d'applicabilité, et ne prétend pas s'en sortir.

2/ Le principe d'incertitude ne change pas le champ d'applicabilité de la physique. Certes, la physique quantique change la façon dont on comprend le déterminisme, mais elle s'attache à décrire les mêmes choses que la physique classique : les constituants de la matière, les particules, la façon dont elles interagissent et s'assemblent, et enfin les objets macroscopiques.

3/ Einstein n'a pas "passé toute sa vie à chercher la faille dans la physique quantique". Il a fait son boulot de physicien en essayant de comprendre les lois qui régissent les phénomènes que nous observons, avec ses a priori et son vécu, comme tout le monde. Il n'acceptait pas une certaine interprétation de la physique quantique, ce qui l'a amené à formuler par exemple le paradoxe EPR qui finalement à servi à conforter les scientifiques dans le fait que finalement, malgré les difficultés qu'on a à l'interpréter, la physique quantique marche vraiment très bien (dans le sens qu'elle décrit bien les phénomènes).

4/ Il est très sain de chercher des pistes pour infirmer puis dépasser la physique quantique, c'est même comme ça que la science avance. Cependant, il faut bien être conscient que des milliers de gens (et ce n'est pas une exagération) ont entrepris de le faire, qu'un grand nombre de pistes qui semblaient prometteuses se sont trouvé être des impasses. Il convient donc de faire un travail bibliographique fouillé avant de clamer au génie...

Ce dernier point pour une requête personnelle en tant que forumeur, qui voit ce fil se remplir de "la physique quantique c'est du vent" :
Pitié, si vous avez une idée géniale pour montrer que la physique quantique ne marche pas, assurez-vous des points suivants avant toute chose :

1/ que vous connaissez effectivement la physique quantique... Je ne veux pas dire qu'il ne faut pas discuter de ça si on ne connait pas, évidemment, mais il faut s'abstenir de mettre en doute une théorie que l'on ne comprend pas bien...

2/ que vous avez recherché dans la biblio, ou au moins sur le net, et au minimum sur ce forum, que votre idée n'a pas été déjà proposée (par exemple, le chat de Schrodinger a déjà été zigouillé un certain nombre de fois, le paradoxe EPR et la question de la compatibilité avec la relativité aussi...).

[invite6f780a02]

toi qui es fort deep, peux tu rpondre a ma question? si je place des detecteurs de gravite (j espere que ca existe ) tout autour d un atome dans le but de connaitre la vitesse et la position d un electron , bon ce n est pas trop realisable si ce n est a la limite de l univers ou a trouver quelque chose qui bloquerait la gravitation et reerf mon detecteur parasiterait pas mal aussi , bon si j utilise la physique quantque pour aproximer ce parasitage, aie non je peu pas du coup bref g pas mal de probleme je ne suis meme pas sur que l electron conserve sa masse quand il est fonction d onde

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebb921944]

c'est quoi la question ?

[invite8c514936]

toi qui es fort deep, peux tu rpondre a ma question?

Je vais même la poser moi-même...

si je place des detecteurs de gravite (j espere que ca existe ) tout autour d un atome dans le but de connaitre la vitesse et la position d un electron

j'imagine que la suite c'est "est-ce que je ne vais pas réussir à déterminer en même temps la vitesse et la position de cet électron et du coup saper une des relations d'incertitude ?"

Si c'est bien la question, je te réponds que non. Quel que soit l'appareil que tu vas utiliser, pour mesurer la position de l'électron tu devras interagir avec le système, c'est-à-dire que pour dire "il était ici" il faut qu'il ait émis quelque chose vers toi et alors paf, sa vitesse a changé.

On pourrait imaginer que l'électron émette une onde gravitationnelle en passant d'une orbitale à une autre (?), mais alors tout ce que tu verrais c'est une onde gravitationnelle, qui ne te renseignerait pas simultanément sur la position et la vitesse de l'électron.

[invite143758ee]

tiens, ça me fait me demander s'il existe une expérience qui essaie de mesurer vitesse.position en même temps, et où l'on voit cette impossibilité...

pas des expériences de balles de fusils...
l'expérience du cohen-tannoudji (chapitre I complément...j'ai oublié) où l'on cherche à savoir par quel trou est passé l'objet,et où l'on mesure le mouvement de la plaque...est elle réalisable/réalisé ?

simple expérience de pensée ou pas ?

[glevesque]

Une failles oui, il s'agit d'une interprétation statistique des champs. Commant pouvont-nous a l'heur acruelle mesurer position et vitesse d'un champs. Seul l'avenir et de nombreuses nouvelles découvetes, nous donnera une ou des images plus précises du comportement de cette psaudo matière.

[invite8c514936]

Désolé Glevesque de réagir coup sur coup à deux de tes interventions, mais là encore je ne suis pas d'accord avec toi du tout :

D'abord, le fait qu'un objet soit un champ et non une particule n'empêche pas a priori qu'on puisse mesurer des positions et des vitesses. Regarde la surface de la mer, c'est un champ à notre échelle (la hauteur des vagues a une hauteur donnée à chaque coordonnée) et on peut tout à fait déterminer une position à la surface de la mer, ainsi que la vitesse des vagues...

Ensuite tu vois le fait que la physique quantique fasse appel aux probabilités comme une faille, c'est ton droit si tu attends autre chose d'une théorie. Mais on peut aussi se dire que la nature est comme ça et accepter que la nature ne se plie pas à notre intuition (qui réclame des certitudes, du déterminisme absolu). Encore une fois je ne dis pas qu'il ne faut pas chercher plus loin, des scientifiques le font d'ailleurs.

Seul l'avenir et de nombreuses nouvelles découvetes, nous donnera une ou des images plus précises du comportement de cette psaudo matière.

C'est marrant, c'est ce que disaient les gens il y a un siècle, et maintenant qu'on y est bien, dans l'avenir des gens d'il y a 100 ans, la physique avec tout ce qu'elle a changé sur notre façon de voir le monde, reste entourée d'une aura de défiance...

[glevesque]

Parlons-nous du meme sujet, ici il s'agit de l'incertitude d'Heisenberg, donc de l'infinement petit.

[invite8c514936]

Certes, et alors ? J'avais écrit une longue phrase mais j'ai tout effacé, car je me rends compte que je brode sur une phrase que tu as écrite et que finalement je ne comprends pas... Tu peux développer et expliquer ce que tu entends exactement par

Une failles oui, il s'agit d'une interprétation statistique des champs. Commant pouvont-nous a l'heur acruelle mesurer position et vitesse d'un champs.

Merci !

[invite2c6a0bae]

tiens, ça me fait me demander s'il existe une expérience qui essaie de mesurer vitesse.position en même temps, et où l'on voit cette impossibilité...

pas des expériences de balles de fusils...
l'expérience du cohen-tannoudji (chapitre I complément...j'ai oublié) où l'on cherche à savoir par quel trou est passé l'objet,et où l'on mesure le mouvement de la plaque...est elle réalisable/réalisé ?

simple expérience de pensée ou pas ?

Un lien a propos de cela ???
Merci

désolé de m'intercaler dans vos @+

[invite8c514936]

En fait quesque l'énergie électrique, si ce n'est en réalité qu'une sorte de mécanisme d'attraction et de répulsion entre les différentes structures de matière,

Non, les mécanismes dont tu parles ce sont les interactions, les forces si tu préfères, pas les énergies.

J'ai un gros problème avec l'ensemble de ton propos (en toute courtoisie bien sûr), c'est que tu emploies des mots que tu mélanges entre eux (OK, jusque là tout va bien...) pour exprimer une vision du monde qui est légitime, mais pas scientifique. En effet, en quoi le fait de dire par exemple "mécanisme d'échelle" explique-t-il quoi que ce soit ? Je ne sais pas ce que veulent dire ces mots. Pareil pour "la théorie des concentrations, elle se résume un peut comme ceci et ce veut la manifestation des 4 interractions de l'Univers", c'est quoi ? A ma connaissance les scientifiques n'en sont qu'aux tout débuts d'un embryon de théorie pour unifier les 4 interactions fondamentales...

Je shématise tout simplement les concepte de la relativité et de la m. quantique de manière non mathématique.

Qu'y a-t-il de relativiste ou de quantique dans ton discours ?

En fait ce qui me gêne dans tout ça c'est qu'avec des mots on peut dire ce qu'on veut, mais ça n'a une valeur scientifique que si ça suit une certaine démarche déductive, si ce qu'on avance provient ou d'observations ou d'une théorie, mais se doit d'expliquer de façon quantitative des relations entre les phénomènes.

[glevesque]

Salut deep_turtle !

Bravo pour tes crétiques, elles sont très pertinante et je remarque une très bonne courtoisie dans tes propos et discours. Mais je tiens a préciser que je ne suis pas un scientifique, mais seulement une personnes curieuse de nature.

Je ne fait nullement allusion a une forme de théorie Unitaire des interractions fondamentale de la nature. Je m'exprime tout simplement avec mes mots, sous forme poètique, comme tas pus le constater. Ici nous jouons sur les mots, il y a plusieurs facon d'exprimer idée et concepte, rien n'est absolu, et un peut de philosophie ne fait pas de mal a personne. Alors essayons de mieux comprendre et mieux interprèter les écrits de ce file de discution.

Amicalement !

[invite57e4f988]

Autant de courtoisie dans un thème largement débattu, c'est génial!

Je rajoute mon grain de sel : on n'arrive pas à mesurer vitesse et position dans l'infiniment petit ; pourrais-ce être du à une erreur d'interprétation des objets. Je m'explique : on considère toutes les particules comme des sphères à quelques choses prêts (par incertitude). Mais pourquoi toujours des sphères?

Je prends un exemple (ce sur quoi je travaille) : un anneau, un tore, ce n'est pas sphérique. Et pourtant, si vous le faite tourner rapidement, vos yeux ne persoivent plus un "anneau" mais une sphère pas très pleine, un truc bizarre, la même chose (ça dépend de l'axe de symétrie, ...).
Maintenant, si on se rapproche très près, il existe des zones ou la probabilité de trouver de la matière (de l'anneau) est grande et même à certain endroit de 1. Conclusion, on voit toujours ces objets qui ne sont que des fragments d'un objet en fait plus grand!
D'où cette interrogation : travaille-t-on sur les bons objets? Les praticules ne sont-elles que la partie visible?

[invite6948bd44]

"...la physique quantique ...s'attache à décrire les mêmes choses que la physique classique : les constituants de la matière, les particules, la façon dont elles interagissent et s'assemblent, et enfin les objets macroscopiques."

1/ D'abord, la phy.quantique ne décrit pas mais plutôt, elle mesure;elle essaye de dire voila ce que vous aller trouver comme mesure. d'où le qualificatif "quantique".

2/ Puis, je ne dit pas qu'elle est invalide, mais le fait qu'elle ne permet pas d'expliquer le monde macro (on ne peut mesurer la position et la vitesse en même temps) laisse penser qu'il y a une faille quelque part.

3/ Ensuite, ce que je ne peut pas accépter c'est ce fameux principe d'incertitude. Je pense fort que le macro n'est que l'expression et le reflet du micro; alors comment le certain(ce qu'on vit ce qu'on touche et ce qu'on voit...) a comme base et fondement l'incertain?

4/ Enfin, je ne prétends aucunement posséder une solution, mais j'essaye seulement de connaître les différents avis sur ce point pour pouvoir dépasser l'ambiguité de l'incertitude imposée par Heisenberg.

[invite2c6a0bae]

2/ Puis, je ne dit pas qu'elle est invalide, mais le fait qu'elle ne permet pas d'expliquer le monde macro (on ne peut mesurer la position et la vitesse en même temps) laisse penser qu'il y a une faille quelque part.

.

Le fait est aussi que la theorie classique de decrit pas le micro. ET il y a quelque chose qui te gene dans la theo classique.

Et puis, Newton n'explique pas le fait que des pulsart binaire se rapproche mais Einstein oui, pourtant Newton n'a pas tout faux, et alors, c'est juste que si tu change le dommaine d'une theorie, ca va poser probleme.

[invite8c514936]

Tes réflexions sont intéressantes, BASSEM, et en plus tu exprimes parfaitement les choses qui posent problème avec la vision qu'on peut avoir le physique quantique. Permets-moi de reprendre tes points un par un :

1/ D'abord, la phy.quantique ne décrit pas mais plutôt, elle mesure;elle essaye de dire voila ce que vous aller trouver comme mesure. d'où le qualificatif "quantique".

Non, ce n'est pas la physique qui mesure, c'est les expérimentateurs. La physique quantique, c'est la partie de la physique qui s'attache à rendre compte des observations. Si j'envoie un électron dans un système de fentes d'Young, je ne fais pas de la physique quantique, je fais une expérience, et quelqu'un qui ne connait rien à la physique quantique peut la faire aussi bien. Là où on commence à faire de la physique quantique, c'est auqnd on essaie de mettre en place un théorie qui nous explique pourquoi si on répète l'expérience il y a des endroits de l'écran où on ne verra jamais l'électron. Elle peut aussi, comme tu le dis, prédire ce que tu vas obtenir comme résultat si tu fais telle ou telle expérience, mais il reste encore à la faire vraiment...

2/ Puis, je ne dit pas qu'elle est invalide, mais le fait qu'elle ne permet pas d'expliquer le monde macro (on ne peut mesurer la position et la vitesse en même temps) laisse penser qu'il y a une faille quelque part.

Tu fais l'hypothèse qu'expliquer, ce serait pouvoir mesurer la position et la vitesse en même temps, pourquoi ?? La physique quantique nous explique très bien pourquoi on ne peut pas le faire ! Ce que tu appelles une "faille", c'est un détachement par rapport à notre intuition, mais peut-être faut-il admettre que notre intuition est faussée par notre expérience quotidienne ?

3/ Ensuite, ce que je ne peut pas accépter c'est ce fameux principe d'incertitude. Je pense fort que le macro n'est que l'expression et le reflet du micro; alors comment le certain(ce qu'on vit ce qu'on touche et ce qu'on voit...) a comme base et fondement l'incertain?

Avant d'en venir au principe d'incertitude, remarque que respirer, c'est accepter que du "certain" peut surgir de l'"incertain". En effet, l'air est constitué de molécules qui vont dans tous les sens, au hasard. Il pourrait très bien se faire que pile au moment où tu gonfles tes poumons pour respirer, manque de bol aucune molécule n'est dans le coin... Arghhh... En fait il se trouve que le hasard ne conduit pas au chaos le plus total (oublie le mot chaos c'est mal choisi), et il existe des "lois des grands nombres" qui font qu'un ensemble de phénomènes aléatoires donnent collectivement des phénomènes prédictibles.

Maintenant pour le principe d'incertitude, on peut ne pas l'accepter, il se trouve qu'il sort naturellement de la physique quantique et qu'il n'a jamais été mis en défaut.

Et pour finir sur ce point, on commence juste à comprendre comment la physique quantique peut donner, macroscopiquement, des lois qui ressemblent pas mal à la physique classique. On commence donc à comprendre, en quelque sorte, pourquoi nous développons une intuition classique dans un monde quantique...

4/ Enfin, je ne prétends aucunement posséder une solution, mais j'essaye seulement de connaître les différents avis sur ce point pour pouvoir dépasser l'ambiguité de l'incertitude imposée par Heisenberg.

C'est tout à ton honneur et je veux préciser que mes remarques se veulent aller aussi dans cette direction-là ! Je ne veux pas défendre bec et ongles la "science établie" par simple corporatisme, j'essaie de comprendre et de faire partager ce que je pense avoir compris.

[invite6948bd44]

[QUOTE=deep_turtle]

1/ "Tu fais l'hypothèse qu'expliquer, ce serait pouvoir mesurer la position et la vitesse en même temps, pourquoi ??"

Parce que si on arrive à connaître et la position et la vitesse on pourrait saisir relativement le déroulement des faits; je suis à cette position car ma vitesse était de telle valeur( le raisonnement est du genre "j'occupe un poste trés qualifié parce que j'ai bossé dur...). En effet, si on raisonne bien on trouve que chaque fait obsérvé a des causes qui sont à son origine (relation de causalité). D'où le terme expliquer.


2/ "La physique quantique nous explique très bien pourquoi on ne peut pas le faire ?
"...on commence juste à comprendre comment la physique quantique peut donner, macroscopiquement, des lois qui ressemblent pas mal à la physique classique."

Deep_ turtle, peux tu expliciter plus ces propos, stp?

3/ je répondrais au reste du message de Deep_ turtle plus tard, aprés une réflexion . Merci.

[invite8c514936]

En effet, si on raisonne bien on trouve que chaque fait obsérvé a des causes qui sont à son origine (relation de causalité)

Certes, mais la causalité est au coeur même de la physique quantique. La fonction d'onde d'un système à un instant donnée dépend des états antérieurs. Si je mets un atome dans un état excité et que j'attends, il va se désexciter en émettant quelque chose. L'excitation préalable est la cause de l'émission que j'observe. C'est pareil pour tous les phénomènes, même en physique quantique.

2/ "La physique quantique nous explique très bien pourquoi on ne peut pas le faire ?
"...on commence juste à comprendre comment la physique quantique peut donner, macroscopiquement, des lois qui ressemblent pas mal à la physique classique."

Deep_ turtle, peux tu expliciter plus ces propos, stp?

OK je vais essayer. Les différences fondamentales entre la physique classique et la quantique sont les suivantes :

1/ dans le monde classique les objets ont des vitesses et des positions qu'on peut définir et mesurer en principe avec une précision arbitraire, pas en physique quantique. Dans la limite des objets gros, l'indétermination quantique devient négligeable et l'incertitude quantique sur la position d'un éléphant est minuscule. Donc de ce point de vue, le quantique rejoint le classique.

2/ Dans le monde quantique on peut avoir des superpositions d'états différents, comme par exemple un chat mort et un chat vivant... On commence à comprendre maintenant que ces superpositions d'états macroscopiquement différents sont très fragiles vis-à-vis des perturbations dues à l'environnement du système, si bien qu'en pratique on n'observe jamais ces superpositions. Pour les voir, il faut vraiment les chercher et prendre des précautions expérimentales énormes, et on ne sait pas faire avec quelque chose d'aussi compliqué qu'un chat... De ce point de vue aussi le quantique rejoint le classique.

[glevesque]

D'ou l'aspect dogmatique de la théorie, ce raprochant de plus en plus à la métaphysique. Tout cela n'est-il pas un indicateur d'une théorie incomplète, interprétant les évenement de la nature par approximisation statistique et colage de morceau théorique pour la rendre plus cohérente et plus générale (Indéterminisme dont je comprend le sens en m. quantique, en tout ca je l'espère.)

A++

[invite8c514936]

Désolé mais non, je ne suis pas d'accord avec ce rapprochement entre mécanique quantique et métaphysique ! Certes la première soulève des questions qui tiennent de la seconde, mais c'est avant tout une théorie physique avec laquelle on fait des calculs, des prédictions physiques qu'on confronte à des tests expérimentaux !!

Et si on va par là, la notion classique de "force" serait tout aussi métaphysique, qui a déjà vu un petit vecteur se balader au bout d'une pierre qui tombe pour lui indiquer par où tomber ? La notion d'énergie aussi, les objets n'ont pas un petit chiffre écrit dessus qui indiquerait leur contenu en énergie, evec un petit code-barre et un détail en pourcentage de partie cinétique, potentiel, de masse, ou tout ce qu'on veut !

J'ai l'impression que vous êtes méfiants vis-à-vis de certains concepts parce qu'ils ne seraient pas intuitifs. Ben pour moi il n'y a pas grand chose d'intuitif même en physique classique !! Pourquoi une masse placée près d'une autre subit-elle une force ??? Et pourquoi l'accélération multipliée par la masse d'un objet serait-elle égale à la somme des forces appliquées ???

[glevesque]

Je suis complètement bouché, et la je n'ai plus d'argument cohérent a présenter.
Sauf qu'il faut tout simplement admetre que la théorie, aussi merveilleuse qu'elle soit, n'explique pas tout. D'ou le dilemene de ma position.

A++

[invite8c514936]

Je suis complètement bouché, et la je n'ai plus d'argument cohérent a présenter.

J'espère que tu ne prends pas tout ça de façon personnelle ! J'ai tendance à pousser les gens dans leurs retranchements parfois, c'est juste que je trouve tout ça super passionnant !! Et au final on est d'accord sur un point :

Sauf qu'il faut tout simplement admetre que la théorie, aussi merveilleuse qu'elle soit, n'explique pas tout.

Si c'était le cas, je serais au chômage...

[invite57e4f988]

Je reviens sur une réponse à mon idée (l'anneau que l'on voit sphère) : on (je sais plus qui) me reproche que le photon est un point et pas une sphre.
Mais à part en approximation, je ne pense pas que ce soit exact (il me semble justement que le photon prenne plusieurs formes dans des cas "extrêmes" : tore, ballon de rugby, cacahuète, sphère et sans doute d'autres).
ensuite, on peut le faire avec un anneau sans profondeur (un cercle dans l'espace quoi). Et puis les formes sont infinies si elles sont symétriques (ce qui est généralement le cas dans les théories... je parle des particules).

J'ai l'impression que vous êtes méfiants vis-à-vis de certains concepts parce qu'ils ne seraient pas intuitifs. Ben pour moi il n'y a pas grand chose d'intuitif même en physique classique !! Pourquoi une masse placée près d'une autre subit-elle une force ??? Et pourquoi l'accélération multipliée par la masse d'un objet serait-elle égale à la somme des forces appliquées ???

Je dirais plutôt que l'on l'homme s'efforce à trouver une vision de ses concepts. Par exemple, pour les masses : une toile avec deux billes, ça creuse et par conséquent, elles s'attirent. On se rattache toujours à des choses connues dans le quotidien pour visualiser la complexité. [c'est peut-être pour ça que ça parait fractal (ou constructal)]

[invitec3f4db3a]

bon alors histoir de metre mon grain de sel , ou d'apporter ma pierre a l edifice au choix je rajouterais juste que j'ai l impression que la physique quantique a amener les physiciens a metre en equation certains mecanisme naturel , comme ils l ont toujours fait , sauf que cette fois si , les developpement des equations et de la theorie c est fait au depi du "bon sens " ( a entendre le sens comun , aucune signification pejorative ici hein ) si bien que la theorie a echapé a la raison , et que a present on a une theorie terriblement efficace , que les physiciens essaye de s'accaparer , sans pouvoire reelement la saisir entierement .

La theorie quantique semble a l image du principe d incertitude d eisemberg , on ne peut connaitre ni les tenants ni les aboutissements de cette histoire car des qu'on s'en rapproche ils semblent s"eloigner .

Quant a savoir si la theorie a des failles , afin d'en arriver la il faut proposer une alternative a l effet epr et a l electrodynamisme , donc , bon courage