temps inexistant dans le monde quantique??

[glevesque]

Salut Deep_Turtle

Je ne suis pas vraiment d'accord avec ça. Les physiciens expliquent partiellement pourquoi l'évolution d'un système dans le temps conduit à une augmentation irrémédiable de certaines grandeurs (l'entropie, en particulier), mais ils ne disent rien sur le passage du temps lui-même, sur son sens

Je suis entièrement d'accord avec toi deep_turtle, et merci de le spécifier si clairement !

A++

[invite8c514936]

je vais donc admeettre sans curiosité que le temps ne régis pas l'infiniment petit.

??? Peronne n'a dit ça ici ?? Toutes les théories microscopiques que l'on connait décrivent l'évolution des systèmes dans le temps, comme le rappelle mariposa plus haut.

tout ceci reste plus ou moins incmoprehensible pour le futur chimist que je suis....

Le temps, même au niveau microscopique, est aussi important pour les chimistes que pour les physiciens,...

[invite7ce6aa19]

Petite précisions sur les concepts de temps et d'entropie.

En physique l'entropie a été introduite pour caractérisé l' évolution
d'un systéme isolé vers l'équilibre thermodynamique (l'équilibre thermodynamique est une notion qui généralise équilibre mécanique, thermique, électrique, chimique etc;;.

La réponse est qu'un système isolé (qui posséde une energie E) évolue jusqu' a un équilibre thermodynamique qui correspond à l' entropie maximale. Autrement dit parmi toutes les solutions possibles (a énergie constante) opère un principe de sélection. cette évolution est décrite par une équation appelée équation de Boltzmann qui n'est pas reversible dans le temps.

a l'inverse un système à l'équilibre thermodynamique ne peut pas évoluer vers un état hors d'équilibre. c'est pourquoi le temps s'écoule dans une seule direction.

ce que l'on ne sait pas faire aujourd'hui c'est déduire cette équation de boltzman qui décrit bien la réalité à partir des lois fondamentales qui elles aussi décrivent bien la réalité.

Un des aspects des problématiques est caché derriere çà

Nous sommes nous-même humain un processus qui résiste à la croissance de l'entropie car nous ne sommes pas des systèmes isolés
car nous mangeons, nous respirons!!!!!

Mariposa

[chaverondier]

Un système à l'équilibre thermodynamique ne peut pas évoluer vers un état hors d'équilibre. C'est pourquoi le temps s'écoule dans une seule direction.

Pas tout à fait d'accord
* D’une part, le second principe est un « principe » de nature statistique. Il est vrai seulement à une échelle d’observation suffisante pour lisser, aux yeux myopes de l'observateur macroscopique, les fluctuations de l’entropie autour de sa valeur d’équilibre (quand le système considéré a atteint son état d’équilibre)

* d’autre part, le théorème de récurrence de Poincaré montre que tout système isolé de particules classiques (et non relativistes) en interaction dont l'évolution est maintenue dans un volume borné (grâce à ces interactions) repasse aussi près qu'on le souhaite de son état initial (à condition d'attendre "suffisamment" longtemps).

C’est seulement d’un point de vue pratique que le système ne peut pas revenir à son état initial. En effet,
* d'une part aucun système (hormis peut-être "l'univers") n'est parfaitement isolé,
* d'autre part ce temps de récurrence atteint très rapidement quelques milliards d'années même pour des exigences de précision modérées sur le retour à un état voisin de l'état initial (dans l'espace de phase du système) et ce pour des systèmes comprenant seulement quelques dizaines de particules. Toutefois, d’un point de vue purement théorique (et sous l’hypothèse d’interactions garantissant un mouvement spatialement borné) le retour d’un système de particules classiques en interaction « près » de son état initial est non seulement possible, mais obligatoire.

Ce que l'on ne sait pas faire aujourd'hui c'est déduire cette équation de Boltzmann qui décrit bien la réalité à partir des lois fondamentales qui elles aussi décrivent bien la réalité.

Là j'avoue que je ne vous suis pas. L'équation d'évolution de Boltzmann (cf "physique statistique" introduction, Christian Ngô et Hélène Ngô, éditions Dunod, 2ème édition, Chapitre 12 : l'équation de Boltzmann) modélisant l'évolution de l'état d'un système de particules classiques lorsqu'il est défini par une densité de probabilité dans son espace de phase à une particule se déduit assez bien avec des hypothèses raisonnables de nature statistique (et presque indépendantes des lois fondamentales gouvernant les interactions entre ses particules).

Le caractère irréversible et non unitaire de cette évolution (accompagnée par la croissance de l'entropie de Boltzmann) fait l'objet de la démonstration du théorème H de Boltzmann (sous-chapitre 12.10 Le théorème H). En terme d'information, cela signifie qu'il y a dégradation progressive de la connaissance de l'état microphysique du système de particules en interaction (connaissance de la position et l'impulsion des particules du système). La "goutte d'encre" dans laquelle se trouve l'état de (position, impulsion) des particules se dilue progressivement dans le volume de l'espace de phase à une particule au fil du temps.

Pourtant, dans le Gamma espace de phase (espace de dimension 6N avec N=nombre de particules) le volume de la "goutte d'encre" (volume non nul seulement si la connaissance de l’état microphysique initial est entachée d’imprécision) se conserve et l’évolution unitaire et déterministe de l'état du système (régie par l’équation de Liouville cf paragraphe 12.12 L'équation de Liouville) s’effectue à entropie de Gibbs constante.

Dans cet espace, possédant tous les degrés de liberté nécessaires pour modéliser complètement le système observé, l’information sur l’état du système (même entachée d’une incertitude initiale) ne se dégrade pas au fil du temps. C'est seulement dans un filtrage à gros grains (dans ce même "grand" espace de phase) que l'on parvient à nouveau à retrouver une croissance apparente du volume de la "goutte d'encre" donnant lieu à une évolution d'apparence non unitaire et irréversible avec dégradation de l’information sur l’état du système. Cette dégradation de l'information n'a donc pas un caractère fondamental. Elle est liée à la myopie de l'observateur macroscopique (myopie traduite par la taille des grains modélisant la résolution de ses instruments d'observation).

Cette perte d'information se produit en fait dans tout modèle laissant tomber dès le départ une partie des degrés de liberté nécessaires pour modéliser de façon déterministe, unitaire et réversible l'évolution du système considéré. Dans ces conditions, comment donner une signification fondamentale à la flèche du temps ? Comment donner une signification physique qui ne repose pas sur des considérations thermodynamiques statistiques (donc finalement sur une limitation non objective d'accès à l'information car associée à une échelle d'observation dépendant d'un observateur donné) ?

En dehors de considérations astrophysiques et cosmologiques, le seul effet qui présente une violation de la symétrie T à un niveau fondamental (c'est à dire semble-t-il indépendant d'une échelle d'observation) c'est la désintégration du Kaon Neutre (encore que la mise en évidence de cette dissymétrie passe par la mesure d’un temps de désintégration donc par une observation quantique des produits de la désintégration en question avec les difficultés d'interprétation que soulève l'irréversibilité de cette mesure quantique de position)

L'irréversibilité et la croissance d'entropie associées à la mesure quantique sont sûrement un aspect essentiel de cette discussion, mais on ne sait pas très bien en quoi elle consiste (ou plutôt son interprétation comme étant de nature thermodynamique statistique en est encore dans une phase controversée et à mon avis balbutiante cf QUANTUM MECHANICS and DETERMINISM at the PLANCK SCALE http://www.phys.uu.nl/~thooft/quantloss/tsld024.htm ). Voilà qui renforce un peu plus le caractère problématique de la question de la flèche du temps plutôt que d'apporter un élément de réponse.

Bernard Chaverondier

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite441ba8b9]

Salut !

J'aimerais savoir si le temps est seulement un axe sur un repère comportant toutes les dimensions de notre univers où s'il est indistinct de la matière et de ses réactions ! Théoriquement on peut remonter le temps, mais cela veut'il dire que notre univers comporte déjà toute son histoire et que nous évoluons seulement par rapport à un axe sur un vecteur en translation... en gros est ce que le passé et le futur existe de même que le présent?
Sinon y-a-t-il un rapport avec les diagrammes de Feynman qui décrivent l'évolution d'une particule dans le temps et ses interactions?

@++

[invite7ce6aa19]

Salut !

J'aimerais savoir si le temps est seulement un axe sur un repère comportant toutes les dimensions de notre univers où s'il est indistinct de la matière et de ses réactions !

Oui en effet le premier role du temps est de décrire la succession des configurations matérielles des objets dans l'espace. S'il n'y avait qu'une seule configuration il n' y aurait pas besoin de temps. Et même s'il n'y avait qu'un seul objet il n'y aurait plus d'espace.

En bref: matière, espace, temps sont indissociables et je dirais même dans l'ordre dans lequel je l'ai énoncé est important.

Théoriquement on peut remonter le temps, mais cela veut'il dire que notre univers comporte déjà toute son histoire et que nous évoluons seulement par rapport à un axe sur un vecteur en translation... en gros est ce que le passé et le futur existe de même que le présent?

La tu touches a une question difficile. en fait c'est un fait d'expérience que:

1- le temps s'écoule et l'on y peut rien. Hélas!
2- Il s'écoule dans un sens et pas l'autre.
3- Les lois de la physique décrivent comment des grandeurs physiques (objet de mesure) évoluent avec le temps.
4- passé present et futur existent dans la mesure où tu décris ce qui se passe sur l'axe du temps. le présent c'est par exemple une origine de coordonnée particulière assujetie à ton existence individuelle. a gauche c'est le passé, à droite le présent.

Sinon y-a-t-il un rapport avec les diagrammes de Feynman qui décrivent l'évolution d'une particule dans le temps et ses interactions?

Les diagrammes de Feynman facinent beaucoup, je ne sais pas pourquoi. Il existe d'ailleurs une multitude de techniques de diagrammes et pas seulement ceux de Feynman. Les diagrammes sont un outil géométrique pour représenter les séries infinies et aider ainsi au calcul. Leur rôle est limité aux calculs de perturbation (développememt limité). pour moi c'est du calcul, pas vraiment de la physique.

Ne prend pas ma réponse comme une reponse absolue car je n'ai jamais pratiqué ce genre de technique, peut-être pourras-tu trouver une réponse plus élaborée.

mariposa

[invite441ba8b9]

4- passé present et futur existent dans la mesure où tu décris ce qui se passe sur l'axe du temps. le présent c'est par exemple une origine de coordonnée particulière assujetie à ton existence individuelle. a gauche c'est le passé, à droite le présent.

Ok, mais est ce que le passé et le future existe réellement de même que le présent?

[invite3ba07b63]

Ok, mais est ce que le passé et le future existe réellement de même que le présent?

Bah, disons que le passé a réellement existé, au temps où il était présent réel.
Que le futur existera réellement quand il deviendra un présent réel qui s'impose à nous...
Et que le présent réel existe tout le temps, asteur où j'écris et + tard quand tu liras mon brol....

C'est ça le temps pour nous autres humains, une suite d'intantanés insaisissables mais qu'on peut "provoquer", "prévoir" mais plus modifier....

[invite7ce6aa19]

Ok, mais est ce que le passé et le future existe réellement de même que le présent?

Oui le passé existe: le tsunami a bien eu lieu le 26 décembre au nord de Sumatra.

le futur c'est du present en devenir et même du passé en devenir.
Si tu roules A 100km/h devant un mur situé à 1m; je prédis avec certitude que tu vas mourir. le présent est fugitif mais douloureux!


Mariposa

[invite8c514936]

C'est une vision totalement déterministe que tu proposes ici, mariposa, et on pourrait trouver des situations tordues dans lesquelles ton affirmation fracassante (ha ha ha...) ne serait pas si évidente :

Ce mur est relié à un dispositif qui permet de l'escamoter assez vite pour qu'on puisse l'éviter. Le dispositif est lui-même relié à un atome radioactif, et l'ouverture sera déclenchée par la désintégration éventuelle de l'atome... Boum ou pas boum ??

(on peut même intercaler un chat dans la chaine du dispositif, ou le mettre dans la voiture, puisqu'apparemment les physiciens quantiques n'aiment pas les chats... )

[invite7ce6aa19]

C'est une vision totalement déterministe que tu proposes ici, mariposa

Bien entendu. Mon but était de répondre à la question précédente sur la réalité du présent et du futur. J'ai répondu dans un cadre de physique classique. pourquoi faire compliqué quand on peut dire les choses simplement!

et on pourrait trouver des situations tordues dans lesquelles ton affirmation fracassante (ha ha ha...) ne serait pas si évidente :
Ce mur est relié à un dispositif qui permet de l'escamoter assez vite pour qu'on puisse l'éviter. Le dispositif est lui-même relié à un atome radioactif, et l'ouverture sera déclenchée par la désintégration éventuelle de l'atome... Boum ou pas boum ?

Bien entendu à partir du moment où le système comporte une partie quantique il faut employer le langage de la MQ. Dans ce cas je fais une prévision probabiliste. Avec une nuance, l'équation de schrodinger elle-même est une equation déterministe. c'est la fonction d'onde qui porte les probabilités. on note que pour vérifier la théorie dans le cas de ton expérience il faudra beaucoup de morts!!!

(on peut même intercaler un chat dans la chaine du dispositif, ou le mettre dans la voiture, puisqu'apparemment les physiciens quantiques n'aiment pas les chats... )

Non hors de questions d'utiliser des chats..........

[invitea0046ad4]

Hi

Tiens, pendant que j'y suis, une question que je m'étais posée :
- est-ce que le fait que des particules instables se désintègrent ne définit pas une flèche du temps ? Toutes ces réactions sont elles réversibles dans la pratique, surtout quand elles produisent des photons ?
- en particulier si le proton est instable, même avec une très longue durée de vie, est-ce qui celà ne définit pas une flèche du temps de l'univers ? A la fin des temps, il ne reste plus qu'une soupe de photons

Au fait, sur le fameux chat.
Tout le monde sait qu'il est mort.
...de faim, dans sa boite.

Ensuite, est-ce qu'on a pas une certaine probabilité de passer à travers le mur, par effet tunnel ? En essayant suffisamment longtemps, comme les Shaddoks.

A+

[invite7ce6aa19]

Hi
Tiens, pendant que j'y suis, une question que je m'étais posée :
- est-ce que le fait que des particules instables se désintègrent ne définit pas une flèche du temps ?

Absoluement, lorque des particules instables se désintégrent ou tout simplement lorqu'un atome ou une molécule excité vont vers leur état fondamental avec émission de photon, le processus est ireversible et correspond a une augmentation d'entropie.

Toutes ces réactions sont elles réversibles dans la pratique, surtout quand elles produisent des photons ?

Non un photon qui a été émis s'en va à l'infini. on peut toutefois construire des expériences un peu particulière:

1- Si on met un atome excité dans une cavité optique accordé sur la longueur d'onde d'émission de l'atome, le système oscille entre 2 états: premier état: atome excité et pas de photons atome deuxième état: état fondamental + 1 photon dans la cavité. Dans ce cas le système est reversible.

2- plus rigolo: même chose que précedemment mais la cavité est légérement désaccordée: l'atome reste dans son état excité, rien ne bouge, pas de photon

- en particulier si le proton est instable, même avec une très longue durée de vie, est-ce qui celà ne définit pas une flèche du temps de l'univers ?

oui et pour les mêmes raisons.

A la fin des temps, il ne reste plus qu'une soupe de photons

Trop d'inconnues en physique actuellement pour répondre à une telle question

Au fait, sur le fameux chat.
Tout le monde sait qu'il est mort.
...de faim, dans sa boite.

non je ne savais pas, mauvaise nouvelle!! J'ai 2 chats dont 1 actuellement sur mes genoux, il est vivant. Par contre il comprend rien à ce que je fais.

[invitea0046ad4]

Merci pour ces éclaircissements.

Je suis toujours un peu troublé d'entendre parler d'entropie dans ce genre de situation, mais c'est peut-être parce que j'en suis resté au concept de physique statistique, et il y a peut-être des définitions plus générales que je ne connais pas.

A+

[invite7ce6aa19]

Merci pour ces éclaircissements.

Je suis toujours un peu troublé d'entendre parler d'entropie dans ce genre de situation, mais c'est peut-être parce que j'en suis resté au concept de physique statistique, et il y a peut-être des définitions plus générales que je ne connais pas.

A+

Un truc simple: S= klnW

Supposons une molecule astreinte a un occupé un petit volume V.
On propose à la molécule d'occuper un volume beaucoup plus grand. L'entropie augmente. Pourquoi? Pour le comprendre il suffit de diviser l'espace en petit volumes élémentaires. Lorque le volume augmente le nombre de petits volumes augmente, cad le nombre de configurations possibles. c'est çà l'entropie! Pour le photon qui quitte l'atome il a tout l'espace pour lui!

En terme de théorie de l'information plus le volume est grand moins on sait on se trouve notre molécule. C'est une autre façon de voir l'entropie.
cordialement
Mariposa

[invite441ba8b9]

Je ne comprend pas très bien... Quand on dit qu'on peut théoriquement voyage dans le temps, qu'est ce que cela veut-il dire? Vous me laissez pensé que le passé et le futur ne se concoivent que par rapport au présent mais qu'ils n'existent pas en tant que tel... donc comment pourrais ton voyager dans le temps o_O? Quand on parle de voyage dans le temps, c'est seulement se déplacé plus rapidement que la lumière par l'intermédiaire d'un trou de ver par exemple?

Merci !

[invite441ba8b9]

Est il donc possible que certains phénomènes se déroulent à l'issu d'une somme de facteurs qui ne nous seraient pas perceptibles (en boucles temporelles) ?

[chaverondier]

Est-il donc possible que certains phénomènes se déroulent à l'issu d'une somme de facteurs qui ne nous seraient pas perceptibles (en boucles temporelles) ?

A mon sens il n'est pas forcément absurde de se poser la question compte tenu du bon fonctionnement mathématique de la théorie time symmetric de John Cramer, Department of Physics, University of Washington "The Transactional Interpretation of Quantum Mechanics" http://mist.npl.washington.edu/ti/ .

Les interactions entre un émetteur et un absorbeur sont censées y émerger d'une interférence constructive entre ondes retardées se propageant du présent vers le futur (en allant de l'émetteur vers l'absorbeur) et d'ondes avancées se propageant du futur vers le présent en revenant du récepteur vers l'émetteur en violation du principe de causalité.

Cette théorie est dérivée de la théorie générale de l'absorbeur de Wheeler et Feynman "The Arrow of Electromagnetic Time and Generalized Absorber Theory" http://www.npl.washington.edu/npl/in...ime/dtime.html

Malgré tout, il est important de signaler qu'il n'y a pas encore de confirmation expérimentale permettant de préférer cette interprétation time-symmetric de la mécanique quantique (suggérant d'attribuer à la flèche du temps une interprétation de nature purement thermodynamique statistique) à des interprétations plus traditionnelles et plus conformes à notre perception d'un temps s'écoulant objectivement à sens unique du présent vers le futur (indépendamment de tout observateur et ce à toutes les échelles donc indépendamment de toutes considérations statistiques liées à une échelle d'observation).

Malgré une certaine légitimité des arguments physiques justifiant l'exploration de cette piste (essentiellement le caractère T-symétrique des interactions fondamentales à l'exception de la désintégration du Kaon Neutre) la prudence doit donc rester de rigueur.

Bernard Chaverondier

[invite441ba8b9]

Je trouve ca assez intéressant...

Serait il donc possible que notre univers à déjà une destiné réelle, plus précisément que le futur, le passé et le présent existent simultanément et que nous évoluons sur un axe temporel ?

@+

[mandracs]

Bonjour Mr Chaverondier,

Vous avez dit:

Compte tenu de la forte similarité du caractère non unitaire, indéterministe, irréversible, s'accompagnant de croissance de l'entropie, associé à la mesure quantique avec ce même caractère observé en physique statistique lorsque l'on considère des phénomènes irréversibles, je suis tenté de penser (par analogie) que se déroulent, de façon déterministe et réversible, des phénomènes à une échelle d'observation qui nous échappe (échelle de Planck comme le suggère Gerard ‘t Hooft

J'aurais voulu savoir si les inégalités de Heisenberg était toujours valable sur ce point là.
Puisqu'il me semble justement qu'on ne les appelle plus incertitude mais inégalité car ce n'est pas une incertitude de la mesure mais un fait réel.
Dans ce cas puisqu'elles ont été établies independamment de la nature de l'observateur comment peut-on parler de déterminisme même dans le cas de l'échelle de Planck.

Merci.

[chaverondier]

je suis tenté de penser (par analogie) que se déroulent, de façon déterministe et réversible, des phénomènes à une échelle d'observation qui nous échappe (échelle de Planck comme le suggère Gerard ‘t Hooft ?)

J'aurais voulu savoir si, dans cette hypothèse, les inégalités de Heisenberg étaient toujours valables car ce n'est pas une incertitude de la mesure mais un fait réel.

Les inégalités de Heisenberg sont un fait réel découlant d'une relation mathématique entre l'écart type d'une fonction et celui de sa transformée de Fourier. Par contre, notre incapacité, par exemple, à prédire le spin vertical (up ou down) que va prendre un électron de spin horizontal connu n'est pas la seule conséquence des inégalités de Heisenberg. Il est la conséquence des inégalités de Heisenberg ET de l'indéterminisme de la mesure quantique (indéterminisme que j’ai tendance à croire apparent de nature thermodynamique statistique). Je détaille plus loin ce point essentiel.

Dans ce cas puisque ces inégalités ont été établies indépendamment de la nature de l'observateur comment peut-on parler de déterminisme même dans le cas de l'échelle de Planck ?

Les inégalités de Heisenberg ne sont pas la preuve d'un indéterminisme quantique, mais la manifestation, par exemple, du fait qu'une "particule" quantique ne peut avoir en même temps une position localisée dans l'espace et une impulsion parfaitement définie.

D'une façon générale quand deux observables A et B ne commutent pas, le système ne peut pas être à la fois dans un état propre de l’observable A et dans un état propre de l’observable B. Cela ne remet pas du tout en cause le déterminisme de l'évolution quantique tant que l'on ne procède pas à une mesure quantique. En effet, les incertitudes de Heisenberg n'empêchent pas les évolutions quantiques d'être régies par l'équation déterministe de Schrödinger (en MQ non relativiste).

Par contre, l'indéterminisme se manifeste quand on fait, par exemple, suivre la mesure de spin à 0° d'un électron par sa mesure de spin à 90°. Si l'on connaît parfaitement l'état de spin à 0° de l'électron, on ne sait pas, à ce jour, prédire le spin qu'il va prendre (up ou down) dans une mesure de spin à 90°.

L'hypothèse déterministe revient à admettre qu'il existe certaines causes du hasard quantique apparent de la mesure quantique (certains effets suggèrent qu'elles puissent être liées à l'interaction gravitationnelle. cf décohérence gravitationnelle http://arachne.spectro.jussieu.fr/Vacuum/Decoherence/ ) se situant à un niveau échappant à nos possibilités actuelles d'observation. La connaissance de ces causes supposées permettrait de prédire dans quel état de spin à 90° l'électron va basculer (up ou down) connaissant son état de spin à 0° (spin droit ou spin gauche vis à vis d'un axe horizontal avant cette mesure de spin à 90°) ET les causes supposées qui vont le contraindre à choisir entre spin up et spin down quand il va basculer d’un état de spin à 0° à un état de spin à 90°.

Bref, l’hypothèse du déterminisme de la mesure quantique, à indéterminisme apparent de nature thermodynamique statistique, ne remet pas en cause (heureusement) les inégalités de Heisenberg, c’est à dire l'impossibilité de connaître en même temps la valeur de deux observables conjuguées. Il exige seulement d’admettre que quand le système est dans un état propre d'une observable A et que l'on mesure une observable conjuguée B, le changement d'état consistant à passer d’un état propre connu de l'observable A à l'un des états propres de l'observable B pourrait être une dynamique d’évolution déterministe (donc prévisible si les causes de cette évolution étaient connues) régie par des causes qui nous échappent à notre échelle d'observation.

Bernard Chaverondier

[mandracs]

Merci pour votre réponse. J'ai encore une petite question.

Il exige seulement d’admettre que quand le système est dans un état propre d'une observable A et que l'on mesure une observable conjuguée B, le changement d'état consistant à passer d’un état propre connu de l'observable A à l'un des états propres de l'observable B pourrait être une dynamique d’évolution déterministe (donc prévisible si les causes de cette évolution étaient connues) régie par des causes qui nous échappent à notre échelle d'observation.

Cette évolution dynamique et déterministe serait donc régit par des équations qui feraient intervenir le temps. La question que je me pose est serait-il dans ce cas possible dans le cas de la mesure de la position d'une particule par exemple de déduire, par l'intermédiaire de cette évolution, l'impulsion à l'instant de la mesure de la position.
Plus généralement dans le cas de deux opérateurs qui ne commutent pas de déduire la valeur qu'aurait eu l'un deux au moment de la mesure de l'autre ?

[chaverondier]

Quand le système est dans un état propre d'une observable A et que l'on mesure une observable conjuguée B, le changement d'état consistant à passer d’un état propre connu de l'observable A à l'un des états propres de l'observable B pourrait être une dynamique d’évolution déterministe (donc prévisible si les causes de cette évolution étaient connues) régie par des causes qui nous échappent à notre échelle d'observation.

Cette évolution dynamique et déterministe serait donc régie par des équations qui feraient intervenir le temps.

La réduction du paquet d'onde consiste à faire passer brutalement le vecteur d'état du système considéré dans un état propre d'une observable (après que le vecteur d'état modélisant le système + l'appareil de mesure + l'environnement soit passé par une évolution unitaire, déterministe et réversible de décohérence au cours de laquelle l'opérateur densité réduit du système observé est devenu diagonal dans la base Hilbertienne préférée de l'appareil de mesure).

Si l'hypothèse déterministe est correcte, je ne sais pas si la "dynamique de réduction instantanée" du paquet d'onde s'effectue instantanément dans le "temps macroscopique observable" ou s'effectue (comme le suggère la Transactional Interpretation of Quantum Mehanics de John Cramer http://mist.npl.washington.edu/ti/ ) par des allers-retours dans le temps macroscopique observable jusqu'à ce qu'un état d'équilibre (donc observable) soit atteint.

L'observateur macroscopique, prisonnier des seules informations auxquelles il a accès, n'est peut-être pas en mesure de faire la différence entre ces deux possibilités.

La question que je me pose est : dans le cas de deux observables qui ne commutent pas, serait-il possible de déduire la valeur qu'aurait eu l'une d'elle au moment de la mesure de l'autre ?

Quand le système est dans un état propre d'une observable A, il ne peut pas être en même temps dans un état propre d'une observable conjuguée B. L'hypothèse déterministe suppose seulement qu'il existe des causes qui déterminent vers lequel des états propres de l'observable B (conjuguée à l'observable A) va évoluer le système quand il se trouve dans un état propre de l'observable A. Mais, si ces causes supposées changent, le système va évoluer du même état propre de l'observable A vers un autre des état propres de la variable B.

Bernard Chaverondier

[invite7ce6aa19]

Merci pour votre réponse. J'ai encore une petite question.

Cette évolution dynamique et déterministe serait donc régit par des équations qui feraient intervenir le temps. La question que je me pose est serait-il dans ce cas possible dans le cas de la mesure de la position d'une particule par exemple de déduire, par l'intermédiaire de cette évolution, l'impulsion à l'instant de la mesure de la position.
Plus généralement dans le cas de deux opérateurs qui ne commutent pas de déduire la valeur qu'aurait eu l'un deux au moment de la mesure de l'autre ?

La réponse est strictement non. on ne peut pas mesurer en même temps 2 grandeurs physiques représentés par 2 opérateurs qui ne commutent pas. Cela est inscrit dans les principes fondamentaux de la MQ et La MQ a été établit pour rendre compte de l'expérience. a ce jour aucune expérience n'a mis en cause ce principe et pour de bonnes raisons!!!

[inviteca4b3353]

Bonjour,

La MQ a été établit pour rendre compte de l'expérience. a ce jour aucune expérience n'a mis en cause ce principe et pour de bonnes raisons!!!

Et quelles sont ces bonnes raisons...?

[invite7ce6aa19]

Bonjour,

Et quelles sont ces bonnes raisons...?

Ces bonnes raisons ont été que à partir de "quelques" expériences de physique atomique voici il y 80 ans les pères fondateur ont établi un corpus qui s'est avéré prédictif dans des millions d'expériences.La théorie quantique n'a subi aucune défaite a ce jour.

Pour réflechir a ce que represente la puissance conceptuelle de la MQ je prendrais un seul exemple: la prédiction du boson Z°. quinconque examine tout ce qu'il y a derrière ne peut que s'émerveiller.

Aujourd'hui les théoriciens des supercordes appliquent à la lettre la MQ. Dans le cadre ce cette théorie en devenir on prévoit que l'état fondamental d'une corde a un spin 2. par superposition d'etat cohérents de glauber (comme dans un laser) on démontre les équations d'Einstein!!! C'est pas beau çà

Même Alain Connes dans le cadre d'une géométrie non commutative s'aligne sur la MQ pour développer un nouvel univers mathématique.

On peut trouver des problèmes avec MQ. Par exemple Tout simplement le passage de la MQ à la mécanique classique. certains cherchent autour des fractales par exemple (c'est ce faisait pigogine dans ses vieux jours.

Un truc que je ne jamais avalé. c'est de commencer à écrire un hamiltonien où Lagragien classique; Ensuite on quantifie la bête et on calcul quantique. même aujourd'hui on fait comme çà en théorie des cordes. On minimise l'action de la surface engendrée par la corde!!!

[invite65d14129]

Que peux t-on penser de cette problématique?

On écrit classiquement que les particules sont non corrélés pour aboutir qu'elles le sont quantiquement! bien sur c'est la MQ qui a raison (confirmé par l'expérience).

Cela veut dire clairement que les particules sont inséparables, tout est interdépendant. Pour aborder n'importequel champ de complexité le cerveau humeau est toujours besoin de décrire des objets et des relations entre ces objets et ce quelquesoit le domaine scientifique. La réalité est inséparable. ce sont les exigences de notre esprit qui aspirent à la séparabilité

... je reviens à ces fermions. Il me semble tout de même que le principe d'exclusion de Pauli n'est rien d'autre -finalement- que l'expression de la statistique particulière des fermions. Et, ce théorème (spin-statistique) ne se démontrant que dans le cadre de la TQC, je vois mal comment on pourrait le démontrer en phy Q pure; d'ailleurs c'est pour ca que Pauli l'avait appellé principe (et c'est lui aussi qui l'a demontré avec la tqc, mais plus tard).

Eh bien qu'est ce que cela change? je crois que mon intuition de l'interaction était fausse ; on a meme pas besoin de la QED pour comprendre ce qui se passe. En fait ce qui change fondamentalement c'est que :
-en phy q je vais considerer un produit tensoriel d'hilbert pour les deux fermions et donc considérer les deux fermions comme indépendants (d'où une certaine incompréhension du résultat de l'expérience)
tandis qu'en TQC, je n'ai qu'un seul "hilbert" (Fock en fait), et je décris mes deux fermions comme étant, nécessairement, un seul état quantique (en l'occurence un état à deux particules) ; voilà donc le "paradoxe" résolu : malgré les apparences, les N fermions ne peuvent effectivement pas etre considerés comme indépendants, du fait de leur racine commune : le champ quantique.

D'ailleurs avec le principe de Pauli, c'est ce qu'on faisait : il est impossible a partir d'un état produit (tensoriel) d'avoir des "interférences" entre les états, alors il fallait rajouter à la main une "corrélation" : le postulat d'antismétrie.

Aussi que tes fermions soient sans charges n'a pas en fait d'importance ; il faut surtout qu'ils aient la(les) même(s) charge(s), ie qu'ils soient les excitations élémentaire d'un même champ.

Bon. Et puis, toujours, en fait, cette question : pourquoi n'observe t-on pas de fermions non chargés élémentqires (j'exclus le neutron)??
Je connais assez mal la faune supersymetrique : y-en a t-il dans le MSSM?


Jp

[invite8c514936]

pourquoi n'observe t-on pas de fermions non chargés élémentqires (j'exclus le neutron)??

On en observe dans le modèle standard : le neutrino !!!

Sinon, oui aussi dans le MSSM, C'est même la manne pour ceux qui cherchent la matière noire, une des hypothèses les plus étudiées met en jeu le neutralino, une combinaison linéaire des partenaires susy des bosons de jauge.

[invite7ce6aa19]

... je reviens à ces fermions. Il me semble tout de même que le principe d'exclusion de Pauli n'est rien d'autre -finalement- que l'expression de la statistique particulière des fermions. Et, ce théorème (spin-statistique) ne se démontrant que dans le cadre de la TQC, je vois mal comment on pourrait le démontrer en phy Q pure; d'ailleurs c'est pour ca que Pauli l'avait appellé principe (et c'est lui aussi qui l'a demontré avec la tqc, mais plus tard).

Eh bien qu'est ce que cela change? je crois que mon intuition de l'interaction était fausse ; on a meme pas besoin de la QED pour comprendre ce qui se passe. En fait ce qui change fondamentalement c'est que :
-en phy q je vais considerer un produit tensoriel d'hilbert pour les deux fermions et donc considérer les deux fermions comme indépendants (d'où une certainefa incompréhension du résultat de l'expérience)
tandis qu'en TQC, je n'ai qu'un seul "hilbert" (Fock en fait), et je décris mes deux fermions comme étant, nécessairement, un seul état quantique (en l'occurence un état à deux particules) ; voilà donc le "paradoxe" résolu : malgré les apparences, les N fermions ne peuvent effectivement pas etre considerés comme indépendants, du fait de leur racine commune : le champ quantique.

D'ailleurs avec le principe de Pauli, c'est ce qu'on faisait : il est impossible a partir d'un état produit (tensoriel) d'avoir des "interférences" entre les états, alors il fallait rajouter à la main une "corrélation" : le postulat d'antismétrie.

Aussi que tes fermions soient sans charges n'a pas en fait d'importance ; il faut surtout qu'ils aient la(les) même(s) charge(s), ie qu'ils soient les excitations élémentaire d'un même champ.

Bon. Et puis, toujours, en fait, cette question : pourquoi n'observe t-on pas de fermions non chargés élémentqires (j'exclus le neutron)??
Je connais assez mal la faune supersymetrique : y-en a t-il dans le MSSM?
Jp

Retour sur les fermions.

revenons un moment en arrière dans l'histoire en supposant que j'ignore l'existence du spin et toute notion de bosons et de fermions.

1- j'écrit l'hamiltonien de 2 particules identiques sans interaction.
2- Je remarque que l'opérateur permutation commute avec H.
3- J'en conclu que les fonctions propres a 2 particules sont soient paires soient impaires.
4- j'essai d'écrire la fonction a 2 particules comme produit de fonctions a 1 particule. a cause de la parité j'ai une somme de 2 produits.

Intervient quelqu'un qui me diT: Attention les particules ont un autre degré de liberté: il y a le spin;

OK

Je recommence la démonstration précedente en tenant compte que lors de la permutation on permute également la valeur du spin. Si maintenant je me concentre sur la famille impaire je constate, entre autre chose que si la fonction de spin est identique alors (en élevant au carré) je découvre que les 2 particules sont corrélés alors même qu'il n'y a pas d'interaction.
Attention: A ce niveau de démonstration je prevoit pour les 2 particules les 2 parités. hors on sait que cela n'est pas réalisé dans la nature. il faut pour cela une considération externe qui est le théorème de spin-statistique. Et de là il ressort: si les particules ont un spin demi-entier alors seuls les parités négatives sont réalisées ce sont des fermions etc.....

Donc je ne vois pas pourquoi on parlerait de principe d'exclusion de Pauli puisque je le démontre en toute simplicité. Dans la pratique les fermions ne sont pas indépendants, mais la fonction doit rester impaire par permutation au non de la théorie des groupes.

Maintenant tenons compte de l'interaction entre fermions: dans ce cas la fonction d'onde excate est une combinaison linéaire de déterminant de Slater. On voit bien que le principe de Pauli perd tout sens puisque les électrons n'occupent pas des états.

en Fait c'est la nécessité conceptuel humaine de simplicité qui essai de formaliser les choses entre des objets. et bien même si il n'y a pas d'interaction, les particules sont interdépendantes et forme un tout et cela resulte du seul fait que l'hamiltonien de particules identiques commute avec l'opérateur permutation.Pas besoin du principe de Pauli

[mandracs]

J'ai du mal m'exprimer je ne voulais pas dire mesurer en même temps l'état physique du système à partir de 2 opérateurs qui ne commutent pas.
Mais si il était possible d'établir une équation d'évolution déterministe du système de A vers B alors à partir de la mesure de B et de cette équation, est ce qu'il serait possible de déterminer la valeur de cette observable B dans l'état laissé par le système après la mesure A ? Mais j'ai eu la réponse à cette question.

Je ne maitrise pas bien le vocabulaire de la MQ mais j'espere cependant avoir été compris.