Le problème de la mesure/L'illusion de la réalité/La nature de l'atome ?

[invitef01c892f]

Voici la troisième partie d'une video sur l'illusion de la réalité,vous pouvez sur le coté cliquer sur les deux videos la precedant.Je lance le debat auprès des cadors,des pros,est-ce à ce point que le problème de la mesure en MQ trouble,voir effraie les physiciens et transposé au macroscopique quelles sont les consequences quand on en deduit que l'univers existe quand on l'observe et troisième question pourquoi dit on que la prochaine etape sera de chercher la nature de l'atome alors que l'on a decouvert des centaines de particules exotiques le cernant mieux.
Voici la video,j'insiste pourquoi dit-on que le problème de la mesure effraie carrement les scientifiques?



http://www.dailymotion.com/video/xdn...realite-e_tech





cordialement!
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[invite6754323456711]

j'insiste pourquoi dit-on que le problème de la mesure effraie carrement les scientifiques?

Pourquoi effraie ? Un certain nombre de grand physicien ont pris la mesure épistémologique de la signification du processus statistique lié à la mesure couplé à son cadre théorique.


Patrick






cordialement![/QUOTE]

[invité6735487]

Il faut quand même avouer qu'il y a comme un léger problème avant les mesures peut-on parler de réalité !?

Parce que les dinosaures !

[invite6754323456711]

Parce que les dinosaures !

Les dinosaures est un biais que nous créons lié à notre interprétation.

Patrick

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

Il faut quand même avouer qu'il y a comme un léger problème avant les mesures peut-on parler de réalité !?

En fait, le problème de la mesure est une barrière à nos capacités de compréhension d'une éventuelle réalité sous-jacente. Mais cela n'empêche pas celle ci d'exister ou d'en parler. Et cela n'est pas effrayant, surtout pour un physicien (on est censé être très pragmatique, la réponse de u100fil va dans ce sens puisque l'important pour un physicien est la théorie et les mesures, pas les interprétations philosophiques, ontologiques voire métaphysiques).

[invite868286e5]

La physique quantique, c'est quand même un peu essayer d'opérer à coeur ouvert avec une fourchette et un couteau...

[Deedee81]

Salut,

La physique quantique, c'est quand même un peu essayer d'opérer à coeur ouvert avec une fourchette et un couteau...

Arf, j'aime bien l'image Mais pourrais-tu préciser ce que tu veux dire par cette métaphore gore.

[invite868286e5]

Salut,



Arf, j'aime bien l'image Mais pourrais-tu préciser ce que tu veux dire par cette métaphore gore.

Simplement, que la démarche actuelle c'est: on établit un modèle microscopique que l'on valide avec des observations macroscopiques.

On en est arrivé à un tel point que l'on ne peut plus observer un phénomène tel qu'il est car l'observation en elle-même influence le comportement du phénomène. On peut seulement déterminer la probabilité que l'objet étudié se comporte de telle ou telle façon en tenant compte de l'influence de l'observation...

Dans ces conditions, on est un peut comme les romains avec leurs dieux du tonnerre, de la guerre, etc. On suppute une explication et on esssaye de la valider avec ce que l'on peut effectivement observer

[Deedee81]

Simplement, que la démarche actuelle c'est: on établit un modèle microscopique que l'on valide avec des observations macroscopiques.

Ben on n'a pas trop le choix, non ? A moins de faire appel aux lilliputiens

Même quand on observe des processus atomiques isolés, l'impact d'une particule sur un écran de détection par exemple, ou l'amplification d'un seul photon par un amplificateur et un détecteur, l'observation finale est toujours macroscopique. On ne saurait pas l'éviter : nous sommes des créatures macroscopiques.

On en est arrivé à un tel point que l'on ne peut plus observer un phénomène tel qu'il est car l'observation en elle-même influence le comportement du phénomène. On peut seulement déterminer la probabilité que l'objet étudié se comporte de telle ou telle façon en tenant compte de l'influence de l'observation...

Attention, je ne suis que partiellement d'accord avec ça.

S'il est vrai que les particules sont "délicates" et qu'on les perturbe facilement, le phénomène d'indétermination quantique est indépendant des phénomènes de perturbation. Ce que montrent d'ailleurs les mesures sans interactions ou les mesures dites faibles (faible perturbation), dont l'usage devient de plus en plus fréquent. Par exemple, le simple fait de savoir par où passe un électron dans l'expérience de Young fait disparaitre les interférences, même sans perturber l'électron. Ca fait réfléchir. Il est clair que la nature aime bien nous montrer des choses étranges

Bien entendu, ça reste difficile à expérimenter. Et comme pour toute théorie en physique, cela consiste à établir des modèles théoriques qu'on valide par l'expérience. Ce n'est pas propre à la mécanique quantique. En fait, c'est vrai de toutes les théories. Même la relativité, même la mécanique de newton.

Mais de là à dire que cela revient à utiliser des couverts pour opérer On dispose quand même d'extraordinaire outils expérimentaux maintenant (on arrive à faire de nombreuses expériences particule par particule, quelque chose de totalement inconcevable il y a encore seulement quelques décennies voire quelques années dans certains cas).

P.S. Le dieu de la guerre c'est romain (et grec). Mais le dieu du tonnerre c'est scandinave (Thor).

[Médiat]

Bonjour,

P.S. Le dieu de la guerre c'est romain (et grec). Mais le dieu du tonnerre c'est scandinave (Thor).

Et Brontès (un cyclope) alors, il est pas Grec Brontès .

Et Zeus assume aussi ce rôle (son attribut principal est la foudre).

[invite868286e5]

Attention, je ne suis que partiellement d'accord avec ça.

S'il est vrai que les particules sont "délicates" et qu'on les perturbe facilement, le phénomène d'indétermination quantique est indépendant des phénomènes de perturbation. Ce que montrent d'ailleurs les mesures sans interactions ou les mesures dites faibles (faible perturbation), dont l'usage devient de plus en plus fréquent. Par exemple, le simple fait de savoir par où passe un électron dans l'expérience de Young fait disparaitre les interférences, même sans perturber l'électron. Ca fait réfléchir. Il est clair que la nature aime bien nous montrer des choses étranges

Tiens par rapport à ca: On sait isoler complètement une particule des effets extérieurs? fluctuations du champ mangétique terrestre, modifications infimes de pression? etc?

[invite6754323456711]

On peut seulement déterminer la probabilité que l'objet étudié se comporte de telle ou telle façon en tenant compte de l'influence de l'observation...

Dans le domaine macroscopique il est aussi utilisé des méthodes statistiques de traitement des mesures et donc des probabilités pour les interpréter. W. Weaver qui écrivait en 1963 :

« La théorie des probabilités et la statistique sont deux domaines importants, intégrés à nos activités quotidiennes. Le monde de l’industrie, les compagnies d’assurance sont largement tributaires des lois probabilistes. La physique elle même est de nature essentiellement probabiliste. Il en est de même des fondements de la biologie. Cependant, en dépit de cette importance, les responsables de l’enseignement n’ont pas encore admis le caractère universel de la théorie des probabilités et de la statistique. Il faut espérer que des éléments de la théorie des probabilités soient introduits dès que possible au niveau de l’enseignement secondaire... ».


Cela permet la justification d'hypothèse et non leur vérification, car nécessite la construction d'une expérimentation et son interprétation. Une hypothèse ne peut pas être vérifiée. L'interprétation que propose l'hypothèse n'est qu'une des interprétations possibles. Rien ne prouve qu'une interprétation qui n'a pas été envisagée ne s'accorderait pas avec les faits observés.

Patrick

[invite868286e5]

Cela permet la justification d'hypothèse et non leur vérification, car nécessite la construction d'une expérimentation et son interprétation. Une hypothèse ne peut pas être vérifiée. L'interprétation que propose l'hypothèse n'est qu'une des interprétations possibles. Rien ne prouve qu'une interprétation qui n'a pas été envisagée ne s'accorderait pas avec les faits observés.
Patrick

On est bien d'accord et c'est là que le problème se situe. On est capable de déterminer d'infime variation sur des résultats de phénomènes observer (dilatation/contraction du temps par exemple) et de ces infimes variations, on pose des hypothèses crédibles qui coïncident avec le résultat observé et tous les autres résultats d'autres expériences.

Mais en soi, l'information dont on dispose n'est pas une description du phénomène en lui-même mais des probabilités que celui-ci founisse tel ou tel résultat en fonction des paramètres de l'expérience.

D'où mon analogie avec la fournchette et le couteau... C'est comme si tu es sur la lune et que tu regardes un match de tennis. Tu pourras suivre le score (panneau lumineux), tu pourras savoir si il y a eu un beau point (hourras de la foule), voir quand un point est gagné (les joueurs arrêtent de courrir)... Cependant, vu la distance, il y a peu de chance que tu puisses savoir comment le point s'est passé (lift, amortie, etc.).

Dès lors, pour avoir cette information, tu étudies le jeu des joueurs et tu dis, Nadal fait 85% de lift en coup droit, 7% d'amortie, etc. Mais en soi, ce ne sont que des proba... Ca ne dit pas ce qui s'est effectivement passé sur le court...

[invite6754323456711]

Ca ne dit pas ce qui s'est effectivement passé sur le court...

À toutes fins pratiques :

"Si l’on identifiait toutes les causes et tous les processus, tout serait prévisible avec une précision aussi grande qu’on le veut" est un préjugé épistémologique.

Un modèle déterministe, c’est-à-dire n’incluant pas de termes probabilistes, peut exhiber une cinétique erratique, irrégulière, oscillante, mais apériodique du fait de sa non linéarité.


Patrick

[Deedee81]

Et Brontès (un cyclope) alors, il est pas Grec Brontès .

Je ne le connaissais pas.

Et Zeus assume aussi ce rôle (son attribut principal est la foudre).

C'est vrai pour son attribut, mais je ne le considère pas comme le dieu de la foudre.

Enfin, bon, je ne suis pas spécialiste de mythologie

Tiens par rapport à ca: On sait isoler complètement une particule des effets extérieurs? fluctuations du champ mangétique terrestre, modifications infimes de pression? etc?

Oui : dans le vide, avec des blindages appropriés. Et pendant un court temps (l'isolation parfaite n'existe pas). Ce problème a déjà été bien étudié (expériences de chat de Schrödinger quantique où on étudie la décohérence de particules isolées).

Mais en soi, l'information dont on dispose n'est pas une description du phénomène en lui-même mais des probabilités que celui-ci founisse tel ou tel résultat en fonction des paramètres de l'expérience.

Je ne sais pas trop ce que tu veux dire par "phénomène en lui-même" (quand on étudie une désintégration radioactive, c'est un phénomène en soit) mais il faut tout de même bien se rappeler que l'indétermination (induisant le caractère probabiliste) est intrinsèque. Ce n'est pas un problème théorique ou un problème de mesure (un mélange statistique a des conséquences très différentes d'une indétermination quantique, on a même conçu un outil pour les manipuler ensemble : les matrices densités).

Au moins jusqu'à preuve du contraire.

Mais une réfutation (me) semble fortement improbable (elle est solidement validée par l'expérience et, après tout, l'indétermination quantique n'a rien de mystérieux : elle est due au caractère ondulatoire et même l'optique classique a des comportements de ce type, en mécanique quantique il faut aussi ajouter un problème d'information : on ne peut "s'auto connaître" parfaitement, un point qui a été démontré par la logique formelle : cela permet de considérer les probabilités quantiques comme étant purement subjective.... ce n'est bien sûr pas une obligation, mais c'est une possibilité).

Et si par "phénomène en lui-même" tu veux parler de la réalité fondamentale cachée derrière la MQ, alors il faut noter qu'aucune théorie au monde ne le permet. En fait, ce n'est pas du tout l'objectif de la science (il ne faut pas se tromper de discipline tout de même. Celui qui s'intéresse à la réalité ultime ne doit pas se tourner vers la physique et la mécanique quantique, tout comme il ne doit pas se tourner vers son boucher ou son boulanger. C'est la philosophie ou la métaphysique qui feront son bonheur).

Il faut que tu précises ce que tu entends par "phénomène en lui-même". Et pas par une tautologie ou un jeu de mot sémantique s'il te plaît.

J'ai la curieuse impression que tes "reproches" (avec des guillemets) contre la mécanique quantique sont :
- soit faux
- soit des reproches qui peuvent s'appliquer à toutes les théories, même classiques

Enfin, jusqu'ici (il y existe de vrai problèmes : elle est souvent fort abstraite et très matheuse, ce qui d'un point de vue pédagogique est une difficulté. Elle nécessite un appareillage pas toujours accessible à des laboratoires étudiants. Etc...)

[invite868286e5]

Je ne fais aucun reproche à la MQ

Je me pose simplement la question de savoir si le caractère probabiliste est du à nos limites de compréhension et des moyens d'observation. Si on prend l'expérience de la double fente de roch (effet retard de l'expérience de Whieler), on a quand le même le droit de se demander si l'effet observé ne serait pas explicable par les limites de la capacité d'observation.

Ce que je veux dire, c'est qu'on constate seulement le résultat. On est pas à cheval sur le photon pour voir ce qui se passe effectivement. Et j'ai envie de dire, au plus c'est petit, au plus c'est fragile et au plus le photon risque de nous désarçonner...

Quant à la remarque de u100fil: effectivement mais dans ce cas on sait que l'évènement est non-linéaire parceque l'on observe l'évènement directement (en dynamique classique). On reste quand même dans le directement observable sans que l'observation n'ait un impact sur le résultat...

[invite6754323456711]

On reste quand même dans le directement observable sans que l'observation n'ait un impact sur le résultat...

On est dans le comme si, mais cela conduirait sur un débat épistémologique.

Patrick

[Deedee81]

Salut,

Je me pose simplement la question de savoir si le caractère probabiliste est du à nos limites de compréhension et des moyens d'observation.

Ah ! J'avais bien compris alors. Ouf

Réponse : il semble que non. Comme je le disais plus haut il y a des différences entre indétermination quantique et incertitude statistique. Par exemple une particule qui aurait une position indéterminée : elle est en x ou y (avec des amplitudes données), ce n'est pas la même chose que une position inconnue : x ou y (avec des probabilités données). Le premier cas peut conduire à des interférences, pas l'autre.

MAIS je dois quand même mettre un bémol à mes propos. Ce n'est pas si simple. Ton interrogation est fortement légitime. Elle a fait couler beaucoup d'encre (elle est à l'origine de l'article de Einstein, Podolsky et Rosen !) en fait encore couler et j'ai bien peur que le débat ne sera jamais totalement tranché.

Ce qui me fait penser ça est la théorie de Bohm. Dans cette théorie les particules ont des positions précises mais inconnues. Ce n'est toutefois pas une simple théorie classique avec incertitude statistique. D'une part les particules sont "guidées" par un potentiel quantique (c'est la version "moderne" de la théorie de l'onde pilote de de Broglie), d'autre part elles ont des trajectoires hautement non classiques (les particules peuvent faire des sauts instantanés voire avoir des trajectoires franchement bizarroïdes, je crois même que les trajectoires peuvent être fractales : à vérifier).

La théorie conduit aussi à la conséquence que, bien que les particules ont des positions et vitesses précises, aucune expérience ne permet de les connaitre. C'est une théorie à variables "cachées" et aussi une théorie contextuelle (le résultat d'une mesure dépend autant des paramètres cachés du système que des paramètres cachés de l'appareil de mesure).

Enfin, la théorie ne peut pas être distinguée de la MQ traditionnelle (par des expériences). Rien que ça empêche de trancher le débat !

Les expériences du groupe Zeilinger (voir ArXiv) sur les fondements de la mécanique quantique ont pu exclure toute une classe (importante) de théorie à variables cachées non locales. Cela m'a singulièrement surpris !!!! Mais une classe ne veut pas dire toute. Et la théorie de Bohm passe entre les mailles du filet.

Il reste toutefois une petite porte ouverte. La théorie de Bohm est non relativiste. Et il semble qu'en faire une version relativiste correcte soit loin d'être évident (j'ai vu plusieurs tentatives mais aucune ne me semble vraiment satisfaisante). J'ai aussi l'intuition que ce n'est pas possible à cause d'un théorème en logique quantique dû à Malament et qui montre qu'en mécanique quantique relativiste, les entités fondamentales ne peuvent pas être des "corpuscules", ce doit être des champs. Toutefois on pourrait imaginer une "théorie de Bohm des champs". Je crois que des recherches ont lieu aussi dans ce sens. Il faudrait faire quelques recherches dans ArXiv.

Il y a donc encore beaucoup de travail à faire sur les fondements de la MQ (logique, théorique, épistémologique, philosophique, expérimental,...)

[invite93279690]

Salut,

Je pense qu'au delà de ce qu'on observe en terme de probabilité, le cadre quantique est le seul qui conduit à un spectre de raies pour les atomes sans aucune inconsistance connue.
L'aspect probabiliste spécifique à la mécanique quantique avec les relations d'incertitude est ce qui permet d'expliquer la stabilité de l'atome sans argument supplémentaire.

Comme le dit deedee, l'interprétation de Bohm est une possible alternative qui a en plus été réalisée dans une certaine mesure macroscopiquement avec les excellentes manips de l'équipe d'Yves Couder. Mais elle est encore loin d'être terminée et souffre d'un formalisme très lourd. Par ailleurs, on peut toujours se demander l'intéret d'une telle approche au delà de l'interprétation si elle présuppose l'existence de choses qui ne sont pas observables (comme l'onde pilote elle même par exemple).