La faille dans la physique quantique

[mtheory]

La mecanique quantique ne dit absolument rien sur le monde physique. C'est un cadre general pour tous les formalismes qui ont l'intention de dire quelque chose sur le monde. La MQ, c'est un espace de Hilbert avec des operateurs hermitiens dedans ! Ca vous dit quelque chose sur le monde physique a vous ? Non je ne crois pas. La theorie quantique des champs par exemple, elle propose un lagrangien comme modele, et l'etudie dans le cadre predefini par MQ. L'equation de Schrodinger peut se demontrer grace a MQ si l'on utilise le concept d'energie !

Je mange trois contradicteurs de la MQ au petit dej'

C'est bizzare mais je croyais que les axiomes de la MQ:
-définissaient des grandeurs observables avec l'existence de valeurs propres,spectres discrets(par ex),le faite qu'on avait des lois de probabilitées pour ces valeurs propres.
Pour une théorie qui ne dit rien sur la forme des lois de la physique...
-que l'équation d'évolution (Schroedinger) était bien un postulat.

Enfin c'est ce que j'ai lu dans le Cohen

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[glevesque]

Salut tout le monde

La mecanique quantique ne sera plus remise en question. Elle a definitivement assis sont autorite sur n'importe quel nouveau formalisme et il va falloir que vous appreniez a vivre avec si vous voulez comprendre quelque chose. Na ! La meilleure preuve, c'est que le vieil Albert lui-meme a fini par l'accepter.

Je n’es aucun problème avec cela. Pour le reste du poste 55 d’humanino en effect je n’y est effectivement rien compris.

Moi j'aurais bien posé le miroir d'Alice sur le mur de Planck, ça fait joli et puis comme ça, ça agrandit la pièce.

C’est bien deep_turtle j’aime définitivement ton bon sens de l’humour.

je ne vois pas du tout où tu veux en venir et pire, j'ai l'impression que toi non plus !

A que si deep_turtle, je m’exprime tout simplement d’une autres manière pour représenter les mêmes objets de la physique que vous, mais en moins spécialisé et n’ayant pas autant d’expérience que vous bien sur, car je n’apprivoise pas le langage mathématique qui l’encadre aussi facilement que vous. Mais suis-je pour autent cohérent dans ce que j’affirme et bien je pence que oui. D’ailleur s’il y des érreurs d’interprétation de ma part, n’êtes-vous pas là pour me reprendre et remédier à la situation.

Posté par Humanino

Posté par deep_turtleLe principe d'incertitude n'a rien à voir avec une éventuelle précision des appareils,

Je tiens a preciser que deep_turtle lui sais de quoi il parle. Il a une grande patience dans ses reponses, il se place au niveau de son interlocuteur, et ne cherche pas comme moi a pinailler sur des questions de semantique.

Et je vous remercis grandement pour cela d’ailleur, au fait humanino si j’ai bien compris on oublit la petite bierre et la discution pour changer le monde lors de ta prochaine visite à Montréal.

Le principe d'incertitude n'a rien à voir avec une éventuelle précision des appareils,

J’aimerais bien que l’on me l’explique de manière simple si je suis dans l’érreur.

La mecanique quantique ne dit absolument rien sur le monde physique

Cela est faut vut qu’elle l’interpète.

c'est un espace de Hilbert avec des operateurs hermitiens dedans !

Rien compris en effects.

Je mange trois contradicteurs de la MQ au petit dej'

J’espère que je ne fait pas partie du lot.

Ici il s’emblerais qu’on mais tous simplement mal interprété, vut que je dit éssentiellement ce que la théorie postule et affirme, sauf pour la petite partie concernant la métaphysique d’Alice. Alors si quelque choses vous chicote dite moi de qu’elle partie de mon poste qu’il s’agit. Amicalement.
A++

[invite8ef897e4]

Bon mtheory t'es dur avec moi
Je me dois de repondre, je vais le faire.

Tout depend du point de vue du physicien, et Cohen ne me semble pas dire cela. Les axiomes de la mecanique quantique me semblent etre :

• un espace de Hilbert (complexe, separable) dont les vecteurs representent les etats physiques. Strictement, c'est l'espace projectif associe qui a un sens physique, ou encore seulement la sphere unitaire, puisque les etats physiques sont normes.
• les observables sont representes par des operateurs hermitiens.
• une regle de plus.

La regle supplementaire n'est pas toujours la meme : on peut prendre (c'est ce que je prefere) la regle de correspondance pour passer du crochet de Poisson au commutateur. C'est tres simple et permet de faire le lien classique-quantique. On peut prendre la regle de trace sur la matrice densite pour trouver les probabilites physiques. On peut se donner (plus abstrait) une mesure probabiliste sur les etats non-nuls et les paires d'operateurs commutant, et si l'on connait les moments de cette mesure ca suffit.

Alternativement, on peut faire des formulations plus abstraites, algebriques et je ne crois pas que ce soit denue d'interet. Voire les C*-algebres. C'est trop complique pour en parler ici.

On peut faire plus court et plus simple grace au fabuleux Feynman : le propagateur est donne par l'integrale de chemin :

ou est la fonctionnelle classique donnant l'action du chemin .

Dans tous les cas, la physique vient de la mecanique classique !

S'agissant de l'equation de Schrodinger : il l'a lui meme trouvee en prenant ce qu'aujourd'hui l'on appelle l'equation de Klein-Gordon (qui ne le satisfaisait pas a cause des probabilites negatives), et en faisant la limite energie cinetique negligeable devant energie de masse. Je peux reproduire si tu veux ce raisonement menant a l'equation libre, c'est facile. Ensuite en interpretant les termes, on peu ajouter une energie potentielle. Alternativement, on peut la deriver comme je l'ai dit plus tot, en utilisant 1)la representation des operateurs, 2)la forme du Hamiltonien classique. Encore une fois, il faut le Hamiltonien classique pour ce faire ! Ce n'est pas un axiome de la mecanique quantique !

Glevesque : je suis tres dur avec toi parce que je t'aime bien. Qui aime bien chatie bien. J'adore lire tes longues dissertations philosophiques. C'est pas ironique, c'est vrai !

[invite8ef897e4]

Cela est faut vut qu’elle l’interpète.

Et bien tu vois la par exemple je te remercie de me corriger, parce qu'evidemment mon affirmation etait grotesquement caricaturale. La MQ nous dit quelque chose sur le monde physique, mais on n'a pas encore reussi a savoir quoi. Principalement, le jour ou l'on comprendra l'histoire des fentes d'Young, on aura sans doute compris l'interpretation de la MQ. Elle nous dit aussi d'autres choses, voire le "paradoxe" EPR. La je fatigue un peu

[invite8ef897e4]

Le principe d'incertitude n'a rien à voir avec une éventuelle précision des appareils,

Je tiens a preciser que deep_turtle lui sais de quoi il parle. Il a une grande patience dans ses reponses, il se place au niveau de son interlocuteur, et ne cherche pas comme moi a pinailler sur des questions de semantique.

Et je vous remercis grandement pour cela d’ailleur, au fait humanino si j’ai bien compris on oublit la petite bierre et la discution pour changer le monde lors de ta prochaine visite à Montréal.

En fait, j'ai pinnaille sur principe d'incertitude contre principe d'indetermination qui, perso, me semble plus correct. J'avais dit : les gens qui disent incertitude ne savent pas de quoi ils parlent. deep_turtle sait de quoi il parle, il a repris le terme utilise plus tot par d'autres.

Gilles, j'espere toujours avec toi
Que personne d'ailleurs n'hesite a me dire exactement ce qu'il pense pour me menager, je suis d'avis que la science n'a pas besoin de diplomatie.

D'ailleurs sur ce dernier point, vous devriez crier au scandale !

[invite8ef897e4]

Bon puisque certains doutent encore et pour reference ulterieure parce que cette question revient souvent je derive ici l'equation de Schrodinger libre (sans potentiel) a partir de l'equation de Klein-Gordon. L'equation de Klein-Gordon etant elle-meme facile a intuiter par la relativite restreinte :

Soit avec et il est judicieux d'ecrire de sorte que le champ oscille beaucoup plus doucement que . Attention a la ressemblance typographique entre et !

Voyez-vous ou je veux en venir ? En inserant deux fois dans l'equation de Klein-Gordon :

on retrouve bien la fameuse equation de Schrodinger libre :

Ensuite il n'y a plus qu'a interpreter les termes dans cette equation libre : dans le membre de gauche il y a l'operateur energie dans la representation 4-position, dans le membre de gauche c'est le terme cinetique dans la meme representation, et donc il ne reste plus qu'a ajouter le potentiel !

[invite8ef897e4]

humanino, c'est pas comme ca que tu vas convaincre les gens :

on retrouve bien la fameuse equation de Schrodinger libre :

Ensuite il n'y a plus qu'a interpreter les termes dans cette equation libre : dans le membre de gauche il y a l'operateur energie dans la representation 4-position, dans le membre de droite c'est le terme cinetique dans la meme representation, obtenu a partir de et de et donc il ne reste plus qu'a ajouter le potentiel !

Pardon pour ces erreurs d'inattention (signe de , et membre de droite). Je suis pourtant encore plus fatigue que tout a l'heure
moi-meme. J'espere qu'il n'en reste pas !
Allons-y, ajoutons le potentiel et retablissons les pour avoir une petite saveur du passe :

oyons oyons la belle equation :

[glevesque]

Humanino, je ne comprend absolument rien dans tes deux dernier poste, peut-tu êtres un peut plus claire SVP mais sans les formulations mathématiques, sinon on va continuer à débatre en sourd. Et je suis dure d'oreille un peut.

A++

[glevesque]

D'ou vient l'incertitude d'heizenberg dans l'expérimentation.

A++

[invite8c514936]

Je dis tous simplement ceci dans mon poste plus haut, la mécanique quantique est la meilleur théorie descriptive que nous avons pour d'écrir la nature, mais elle peut tout simplement évoluer.

Pour ma part je serais plutôt d'accord avec ça, mais si c'est pour dire ça, pourquoi ajouter

Il existe cependant une et des vérités absolut, car l'univers existe et nous
sommes en étroite relation à l'intérieur de celui=ci. Mais c'est à nous de
les découvrires petit à petit par toutes sortes de vérité scientifique
relative certe, mais également évolutive car rien n'est absolut dans l'Univers.

Tu dis une chose puis son contraire dans la phrase suivante !

Le principe d'incertiture d'Heisenberg est justement là pour encadrer ces différents comportements et mécanismes d'influences mutuelles porté sur la matière, en lui attribuant en quelque sorte des limites interptétatives sous forme de probabilitée interractionnelles.

Encore une fois, non ! C'est vrai qu'on a eu tendance, aux débuts de la physique quantique, à interpréter ce principe comme ça, comme le fait qu'une mesure perturbe les systèmes, si bien qu'il y a des choses qu'on ne peut pas mesurer en même temps avec une précision arbitrairement petite. Mais on n'en est plus là aujourd'hui ! Pour rester sur la relation impulsion-position, par exemple, cette relation est fondamentale et tient même quand on ne mesure rien dans le système. Comment sait-on qu'elle tient me demanderas-tu alors... Ben parce qu'elle a des conséquences sur d'autres quantités qu'on observe. Pour prendre juste un exemple : les physiciens du début des années 1930 pensaient que le noyau atomique était fait de protons et d'électrons (on ne connaissait pas le neutron à l'époque). Si on calculait l'impulsion que devaient avoir les électrons pour tenir dans une zone si petite, on trouvait (en utilisant la relation d'Heisenberg) quelque chose d'énorme, de beaucoup plus grand en tout cas que les quelques MeV usuellement mis en jeu lors des transformations du noyau. Pas mal de physiciens étaient prêts à abandonner la physique quantique dans le domaine subatomique (sic) et finalement, elle tient toujours et le modèle du noyau a évolué.

[invite8ef897e4]

Comment dire : elle vient du fait que la MQ est vraie. Quelle que soit ton ingeniosite experimentale, la Nature conspirera toujours pour respecter ce cadre general dont elle est amoureuse. Voila, je crois que c'est ca.

Vois-tu par exemple dans l'experience des fentes d'Young : tu envoies une particule sur un ecran A avec 2 fentes, et tu regardes ou elle arrive sur un autre ecran B. Il y a des interferences : si tu bouches l'une des fentes en A, il y a des zones de l'ecran B ou plus de particules sont incidentes. Autrement dit : dans la situation ou il n'y a qu'une seule fente, tu vois un pic en forme de gaussienne sur l'ecran B. Si tu ouvres une nouvelle fente, il y a certaines zones de l'ecran ou moins de particules, voire plus du tout, sont incidentes. Troublant troublant.

Tu te dis donc : je vais mettre un detecteur pres de chaque fente. Je saurai ou sont passe les particules. Dans ce cas, il y a sur l'ecran B la somme de deux gaussiennes, plus d'interferences ! Parce que tu a mesures la position de la particule en A, et donc influence sur son impulsion. Tu te dis donc : diminuons la perturbation due a la mesure. Il en resulte que, parfois tu vois par ou elle est passee, et parfois non. L'efficacite de ton detecteur diminue. Si tu separes les evenements, a nouveau quand tu sais par ou la particule est passee, il n'y a plus d'interference, et pour les evenements ou tu ne sais pas par ou est passee la particule, il y a interference. Bizarre bizarre autant qu'etrange. Il semble que la Nature ait vraiment decide de nous embeter avec cette foutue MQ. Diminuons toujours plus la perturbation.

Dans ce cas, tu vois de moins en moins par ou est passee la particule : ton appareil n'est plus tres efficace. Maintenant, imagine une situation idealisee, ou toute l'energie impliquee dans la mesure est transformee en une impulsion lumineuse. Le fait de diminuer la perturbation signifie que la longueur d'onde de l'impulsion lumineuse emise est de plus en plus grande. Quand vas-tu voir a nouveau des interferences sur l'ecran B pour les evenements ayant declenche le detecteur ? Precisement lorsque la longueur d'onde de l'impulsion emise est si grande, que tu ne sais plus si elle provient de la fente de droite ou de la fente de gauche !!! Si ce n'est pas de la conspiration, je ne sais pas comment tu appelles cela.

[invite995693c1]

Mettre de l'ordre dans son esprit et effort d'analyse ... ce que les scientifiques appelent par le recul, remise en question.

[invite995693c1]

Au lieu du titre "La faille dans la physique quantique", je propose :

"Comment comprendre le physique quantique"

car je ne crois pas qu'il y ait une faille (erreur).

[glevesque]

Pour ma part je serais plutôt d'accord avec ça, mais si c'est pour dire ça, pourquoi ajouter

Car pour moi l'Univers est une vérité absolut tout simplement, mais le décrire et le comprendre c'est une autre choses.

Fait-tu alusion aux vitesse quasi relativiste et position simultané, le principe d'incertitude d'Heizenberg est valable, moi ou je focalise c'est l'objet lui-même.

A++

[glevesque]

Merci pour tes conseils annecy, mais je cherche justement à mieu comprendre la MQ et de mettre de l'ordre dans mes idées. Merci

A++

[invite8c514936]

Fait-tu alusion aux vitesse quasi relativiste et position simultané, le principe d'incertitude d'Heizenberg est valable, moi ou je focalise c'est l'objet lui-même.

Non je ne fais pas référence à un cas particulier. Le "principe d'incertitude d'Heisenberg" est valable tout le temps.

[glevesque]

Merci à humanino et depp_turtle pour leurs explications. je vais y réfléchir un peut.

A++

[invite03f54461]

Slu
Question en passant :
Si toutes les propriétés ou grandeurs définissant une particule sont représentées par des vecteurs ayant pour origine un point dans l'espace, l'antiparticule sera-t'elle définie comme l'image chirale de la particule ?
(même si cette question est apparemment HS, la réponse est nécessaire à ma bonne compréhension du "comment ça marche", tout ça)

[glevesque]

Deep_tertle tu me décrit une suite de résultat expérimentale qui a permit de découvrir le neutron en 1932, et ceci grace au principe d'incertitude. La grandeurs des valeurs obtenu à la suite de plusieurs expérimatation sur le noyau et la valeure d'impulsion des électrons à permit de mêttre en doute l'existance d'une autre particules et j'en convien. Voilà l'un des caractères prédictibles du principe d'incertitude d'Heizenberg qui est axées sur la mesure et l'interprétation. Cependant tu ne me dit pas comment ses valeures ont été obtenue sur le plan instrumentale et de comment les données ont été manipulée et interprétée pour chaques observation et mesure expérimentales, cela décrit le comportement de la matière et non de ce qu'ele est. Merci pour l'exemple quand même ca ma fait réfléchire un peut.

Humanino, tu me donnes un exemple qui sembles bien indiquer l'influence des mesures expérimentales par le système lui-même, ou le fait de déterminer la position ou l'impulsion par un système de mesure quelconque va infuencer et modifier le comportement initial de la particules qui est observé. Remarque bien ici je n'ai peut-être oublier des petit bout ici. Le phénomène d'interférence vient du système sans pertubation tandis qu'avec les interférence cela indique qui a eu pertibation n'est-ce pas.

A++

[glevesque]

Le phénomène d'interférence vient du système sans pertubation tandis qu'avec les interférence cela indique qui a eu pertibation n'est-ce pas.

Je me reprends

Le phénomène d'interférence vient du système sans pertubation (diffusion standard sur les bord des fentes) tandis que sans les interférence cela indique qui a eu pertubation du système pour une mesure effectuée sur l'une des fentes (intervension dans la diffusion standard), n'est-ce pas