Aléa quantique & causalité relativiste

[sunyata]

Bonjour,

Une question qui m'interpelle depuis un bout de temps...

La causalité relativiste affirme l'impossibilité de transmettre de l'information plus rapidement que la vitesse de la lumière.

Si nous pouvions utiliser les états quantiques pour coder de l'information la causalité relativiste pourrait alors être violée.

Hors nous ne savons pas faire cela car le résultat des mesures quantiques est aléatoire.

L'aspect aléatoire est lié au principe de complémentarité et à celui d'indétermination d'Heisenberg.

Tout se passe comme-ci le hasard quantique nous interdisait de violer le principe de causalité relativiste…

Est-ce la signature d'une cohérence logique entre
la théorie quantique et la relativité ?

L'aléa quantique ne ressemble t-il pas à une clause de protection de la causalité ?

Cordialement
-----

[Deedee81]

Salut,

Est-ce la signature d'une cohérence logique entre
la théorie quantique et la relativité ?
L'aléa quantique ne ressemble t-il pas à une clause de protection de la causalité ?

Oui, tout à fait. Le contraire serait étonnant en fait (la nature n'est pas contradictoire).

Note que la MQ va plus loin : elle interdit tout échange d'information à distance "sans intermédiaire" (sans signal), c'est le théorème de non communication.

Et en théorie quantique des champs, on doit ajouter une règle : le fait que deux observables de champs séparés par un intervalle spatial doivent commuter.

[LeMulet]

Note que la MQ va plus loin : elle interdit tout échange d'information à distance "sans intermédiaire" (sans signal), c'est le théorème de non communication.

Alors que la relativité autorise l'échange d'information à distance sans intermédiaire ?

[Deedee81]

Alors que la relativité autorise l'échange d'information à distance sans intermédiaire ?

Non, bien vu. Je me suis mal exprimé.

Ce que je veux dire c'est que le théorème de non communication :
- Ne dit pas qu'un échange d'information est limité à la vitesse de la lumière dans le vide
- Ce qu'il dit est que l'intrication ne peut être utilisée pour transmettre une information, à quelque vitesse que ce soit. L'information devant être transmise autrement.
L'autrement étant :
- Un échange d'information classique (forcément limité c, cette fois à cause de la relativité)
- Par l'échange de particules intriquées (qui se fait avant l'usage, et lui aussi limité à c. Il ne faut pas oublier cet échange là sinon des usages tel que la cryptographie quantique ou la téléportation quantique deviennent inutilement mystérieux).

[A voir en vidéo sur Futura]

[LeMulet]

L'aléa quantique ne ressemble t-il pas à une clause de protection de la causalité ?

C'est une conception très anthropomorphique du problème à mon avis, qui n'apporte rien à la compréhension.

Est-ce la signature d'une cohérence logique entre la théorie quantique et la relativité ?

Je préfère cette formulation.

Pour ma part, il existe effectivement un lien très profond, commun à ces deux interprétations de la réalité.
Succinctement : Lorsqu'il y a une possibilité de symétrie (parfaite), alors il y a indétermination, ce que nous appelons ici hasard dans le cadre de la physique fondamentale.

Pour illustrer :
Si vous tracez une droite de couleur sur une feuille de papier blanc.
Pour un humain, c'est clair : La feuille de papier contient une information => la droite.
Mais pour la nature, il n'y a pas d'à priori, inscrit dans le fondement des lois, qui fait référence.
L'information dans ce deuxième cas de figure, est indéterminée : C'est le fond qui compte et/ou c'est la droite qui compte (et ce sera selon un autre système qui interagira avec la feuille).

L'information n'est pas propre à l'objet physique, mais toujours relative à un autre objet physique.
On ne peut donc jamais transmettre de l'information car ça n'a aucun sens (et on dit en général, échanger de l'information, ce qui est une tautologie, certes).

Lorsqu'il y a symétrie parfaite, alors il y a indétermination parfaite.

[sunyata]

-

Par l'échange de particules intriquées (qui se fait l'usage, et lui aussi limité à c. Il ne faut pas oublier cet échange là sinon des usages tel que la cryptographie quantique ou la téléportation quantique deviennent inutilement mystérieux).

En effet, du coup la nécessité de l'aléatoire comme "clause de protection de la causalité" n'est pas vraiment nécessaire, puisque de toute façon,
il faut au préalable à l'utilisation d'état intriqués qu'il aient été séparés à une vitesse inférieure à C.

Est-ce correct ?

[invite73192618]

Non (les états intriques peuvent être des photons, par exemple).

+1 sur la cohérence logique, qui va d'ailleurs dans les deux sens.

[sunyata]

Non (les états intriques peuvent être des photons, par exemple).

+1 sur la cohérence logique, qui va d'ailleurs dans les deux sens.

Oui en effet j'aurais du écrire :

il faut au préalable à l'utilisation d'état intriqués qu'il aient été séparés à une vitesse inférieure ou égale à C (la borne sup).

[LeMulet]

il faut au préalable à l'utilisation d'état intriqués qu'il aient été séparés à une vitesse inférieure à C.

Je dirais qu'il faut surtout (dans ce cas de figure) qu'au préalable qu'il y ait intrication...
Si l'intrication se maintient, c'est qu'il y a (à mon avis) "quelque-part" une conservation, donc symétrie.

Le théorème de Noether exprime l'équivalence qui existe entre les lois de conservation et l'invariance du lagrangien d'un système par certaines transformations (appelées symétries) des coordonnées.


Démontré en 1915 et publié en 1918 par la mathématicienne Emmy Noether à Göttingen, ce théorème fut qualifié par Albert Einstein de « monument de la pensée mathématique » dans une lettre envoyée à David Hilbert en vue de soutenir la carrière de la mathématicienne¹.


Il est abondamment utilisé aujourd'hui par la physique théorique, où tout phénomène est abordé, chaque fois que possible, en matière de symétrie d'espace, de charges électriques, et même de temps.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%...her_(physique)

[Deedee81]

Salut,

En effet, du coup la nécessité de l'aléatoire comme "clause de protection de la causalité" n'est pas vraiment nécessaire, puisque de toute façon,
il faut au préalable à l'utilisation d'état intriqués qu'il aient été séparés à une vitesse inférieure à C.
Est-ce correct ?

Partiellement. Certaines déviations dans l'aléatoire permettrait d'utiliser l'intrication pour transmettre de l'information à l'aide d'états intriqués. Et donc une communication "instantanée".
Me souviens plus comment on le vérifie mais on doit pouvoir trouver ça sur le net.

[Deedee81]

Si l'intrication se maintient, c'est qu'il y a (à mon avis) "quelque-part" une conservation, donc symétrie.

Je crois (à vérifier) qu'ici c'est bêtement dû au caractère unitaire de l'équation d'évolution. Et donc, la grandeur conservée est la probabilité totale (qui est de 100% : quoi qu'il arrive il arrive toujours bien "quelque chose").

[LeMulet]

Partiellement. Certaines déviations dans l'aléatoire permettrait d'utiliser l'intrication pour transmettre de l'information à l'aide d'états intriqués. Et donc une communication "instantanée".

Je n'osai pas vous le suggérer.
Si c'est intriqué, mais pas éternellement, à la limite...

Je crois (à vérifier) qu'ici c'est bêtement dû au caractère unitaire de l'équation d'évolution. Et donc, la grandeur conservée est la probabilité totale (qui est de 100% : quoi qu'il arrive il arrive toujours bien "quelque chose").

Bêtement, oui.
Pour ce qui est de bien comprendre en quoi la symétrie intervient sur les systèmes en évolution dans l'espace-temps, par contre là...

[Deedee81]

Si c'est intriqué, mais pas éternellement, à la limite...

Ce serait trop beau (on n'aurait plus de soucis avec le calcul quantique ).
Mais à noter que l'intrication ne disparait pas, elle ne fait que se "diluer" par interaction avec d'autres systèmes.

Pour ce qui est de bien comprendre en quoi la symétrie intervient sur les systèmes en évolution dans l'espace-temps, par contre là...

Je ne suis pas sûr de comprendre la remarque. Tu parles du cas qu'on citait ici ? (unitarité => conservation intrication)
Ici c'est bêtement qu'une équation unitaire est automatiquement linéaire et que la linéarité préserve l'intrication.

[LeMulet]

Je ne suis pas sûr de comprendre la remarque. Tu parles du cas qu'on citait ici ? (unitarité => conservation intrication)
Ici c'est bêtement qu'une équation unitaire est automatiquement linéaire et que la linéarité préserve l'intrication.

C'est un peu compliqué à expliquer, mais en substance, puisqu'il est question ici du point commun entre la physique quantique et la relativité

Tout se passe comme-ci le hasard quantique nous interdisait de violer le principe de causalité relativiste…

Est-ce la signature d'une cohérence logique entre la théorie quantique et la relativité ?

la question de la cohérence logique peut se comprendre (à mon avis) dans le fait que les phénomènes physiques, quantiques ou relativistes, soit sont issues d'un même mécanisme, soit découlent l'un de l'autre, soit se complètent nécéssairement pour se permettre d'exister sous la forme qu'on observe (illusoirement) séparément.
On voit de la physique quantique, qui ne pourrait exister sans un effet relativiste, ou on voit de la physique relativiste, qui ne pourrait exister sans effet quantique (simple hypothèse bien entendu).

Ceci dit, il me semblait donc que la question de la symétrie pouvait intuitivement apporter un éclairage sur la question du hasard quantique, en rapport avec paradoxalement la question de l'information.
Le hasard et l'information ne faisant pas bon ménage... quoique.

Or il se trouve qu'une symétrie peut être "supertransaltée", et on ne doit pas penser qu'une symétrie est forcément "quelque-chose" de simple. Le groupe de symétrie BMS par exemple.

D'autre part, il est possible de concevoir, en faisant appel à la physique quantique et à la relativité générale (d'où la question de leur complémentarité/association), qu'une information soit chaotique tout en étant déterministe.
(D'ailleurs Einstein à la fin de sa carrière se demandait s'il pouvait exister une version non linéaire de l'équation de Shroedinger, mais est-ce que celà aurait réellement invalidé la physique quantique ?).

Exemple trouvé lors d'une des dernières publications de Stephen Hawking :

The supertranslations form a hologram of the ingoing particles.
The varying shifts along each generator of the horizon leave an imprint on the outgoing particles in a chaotic but deterministic manner.

There is no loss of information.

Note that although the discussion in this paper focuses on the asymptotically at case, this proposal also works
for black holes on arbitrary backgrounds, e.g., in the presence of a nonzero cosmological constant.

Polchinski recently used a shock wave approximation to calculate the shift on a generator of the horizon caused by an ingoing wave packet [7]. Even though the calculation may require some corrections, this shows in principle that the ingoing particles determine a supertranslation of the black hole horizon.
This in turn, will determine varying delays in the emission of wave packets.

The information about the ingoing particles is returned, but in a highly scrambled, chaotic and useless form.
This resolves the information paradox.

For all practical purposes, however, the information is lost.

Unlike the suggestion of 't Hooft, [8]- [9], that relies on a cut-o of high energy modes near the horizon, the resolution of the information loss paradox I proposed here is based on symmetries, namely supertranslation invariance of the S-matrix between the ingoing and outgoing particles scattered o the horizon, which by construction is unitary.

https://arxiv.org/pdf/1509.01147.pdf

[Pio2001]

La causalité relativiste affirme l'impossibilité de transmettre de l'information plus rapidement que la vitesse de la lumière.

Si nous pouvions utiliser les états quantiques pour coder de l'information la causalité relativiste pourrait alors être violée.

[...]

Est-ce la signature d'une cohérence logique entre
la théorie quantique et la relativité ?

Mon impression personnelle est qu'il ne s'agit pas d'une cohérence logique entre théorie quantique et relativité. Bien au contraire, la notion d'indéterminisme absolu me fait tout aussi horreur qu'à Einstein, et je ne pense donc pas qu'il s'agisse d'une propriété (si elle est avérée) qui soit fondamentalement de même nature que l'impossibilité de dépasser la vitesse de la lumière, qui semble tout-à-fait anodine en comparaison.

La cohérence entre les deux me semble être une cohérence dans la forme plutôt que dans le fond.

Je pense, mais je peux me tromper, que cette cohérence dans la forme découle du fait que relativité restreinte et mécanique quantique sont toutes deux en accord avec l'expérience. Cet accord avec un arbitre extérieur, qu'on peut appeler "la réalité", leur impose des contraintes, desquelles naissent forcément des correspondances entre les deux. Dont celle qui lie le hasard quantique et la corrélation à distance entre deux particules intriquées.

Ce serait trop beau (on n'aurait plus de soucis avec le calcul quantique ).
Mais à noter que l'intrication ne disparait pas, elle ne fait que se "diluer" par interaction avec d'autres systèmes.

Pas seulement. Elle se reporte au passage sur une base d'états privilégiée. Et ce n'est pas anodin, car différentes bases d'états propres ne se comportent pas du tout de la même manière.
Par exemple, pour un état de spins 1/2 intriqués, avant interaction avec l'environnement, la somme de deux spins horizontaux peut être égale à un spin vertical. Après intrication avec des états propres de position, ce n'est plus possible, car les états de position associés aux états de spins horizontaux ne s'additionnent pas pour donner un état de position associée à un spin vertical.

Après interaction avec l'environnement, ce n'est plus la même intrication qu'au début.

Partiellement. Certaines déviations dans l'aléatoire permettrait d'utiliser l'intrication pour transmettre de l'information à l'aide d'états intriqués. Et donc une communication "instantanée".
Me souviens plus comment on le vérifie mais on doit pouvoir trouver ça sur le net.

Oui. On peut imaginer qu'Alice biaise localement ses résultats. Cela se reportera instantanément dans les résultats de mesure de Bob s'il mesure la même observable avec une corrélation de 100%.
Mais cela implique qu'Alice sache identifier les variables cachées qui déterminent le résultat de sa mesure et sache agir dessus pour biaiser son résultat. C'est-à-dire qu'elle connaît un mécanisme physique sub-quantique responsable de ses résultats de mesure, et qu'elle sache l'observer et le manipuler.
Or on sait par ailleurs que ces variables cachées, si elles existent, sont non locales au sens spatio-temporel (Bell).
Il y a donc plus simple : Alice envoie directement une variable cachée à Bob. C'est un objet physique (agissant sur les résultats de mesure quantique). Elle sait les manipuler (elle est capable de biaiser localement ses propres résultats de mesure). La variable cachée parvient à Bob à une vitesse supérieure à celle de la lumière (c'est une variable cachée non locale au sens Bell - CHSH). Et on suppose que si Alice sait la manipuler, Bob peut apprendre à mesurer sa valeur.

[Deedee81]

Pas seulement. Elle se reporte au passage sur une base d'états privilégiée. Et ce n'est pas anodin, car différentes bases d'états propres ne se comportent pas du tout de la même manière.
Par exemple, pour un état de spins 1/2 intriqués, avant interaction avec l'environnement, la somme de deux spins horizontaux peut être égale à un spin vertical. Après intrication avec des états propres de position, ce n'est plus possible, car les états de position associés aux états de spins horizontaux ne s'additionnent pas pour donner un état de position associée à un spin vertical.

Je suis d'accord.

Après interaction avec l'environnement, ce n'est plus la même intrication qu'au début.

J'ai un peu de mal à donner un sens à "même intrication" mais je comprend ce que tu veux dire et je suis d'accord.

[mach3]

Etonnant que personne n'ait encore mentionné que la théorie quantique des champs est la version relativiste de la mécanique quantique, tout étant inclut dedans de façon cohérente. Rien que l'existence de la théorie quantique des champs et le fait qu'elle soit extrêmement bien validée expérimentalement rendent le fil sans véritable objet. Il est évident qu'aucune prédiction de la théorie quantique des champs ne peut violer la relativité restreinte, par construction. Et par ailleurs, toute prédiction de la mécanique quantique non-relativiste qui violerait la relativité restreinte serait contredite par l'expérience et un indice des limitations de son domaine de validité.

m@ch3

[Pio2001]

Etonnant que personne n'ait encore mentionné que la théorie quantique des champs est la version relativiste de la mécanique quantique, tout étant inclut dedans de façon cohérente.

Très juste.
Dès lors, comment cette constatation répond-elle à la question initiale ?

Tout se passe comme-ci le hasard quantique nous interdisait de violer le principe de causalité relativiste…

Est-ce la signature d'une cohérence logique entre
la théorie quantique et la relativité ?

L'aléa quantique ne ressemble t-il pas à une clause de protection de la causalité ?

La question garde tout son sens dans le cadre de la théorie quantique des champs.
La réponse est oui, le hasard quantique est garant du principe de non dépassement de la vitesse de la lumière. La théorie quantique des champs n'est d'ailleurs pas nécessaire pour arriver à cette réponse.

Est-ce la signature d'une cohérence logique entre la théorie quantique et la relativité ?
Là, la remarque de Mach3 permet d'aller plus loin : dans le cadre de la théorie quantique des champs, la cohérence entre mécanique quantique et relativité restreinte est totale.

Reste la question : le hasard quantique et le non dépassement de la vitesse de la lumière sont-ils fondamentalement liés ?
Je dirais qu'ils doivent être liés pour respecter les observations. Leur lien est une contrainte expérimentale... mais pas mathématique.

Il existe en effet des interprétations de la mécanique quantique sans hasard et avec respect de la relativité restreinte. Il s'agit des interprétations à mondes multiples (Everett), et des interprétations non locales (rétro-causalité dans l'interprétation transactionnelle de Cramer).

Dans les mondes multiples, la mesure des corrélations à distance peut se faire de façon locale, l'élément nouveau introduit pour ce faire est que tous les résultats de mesure possibles subsistent jusqu'à ce qu'Alice et Bob se rencontrent. Alice ne peut rien faire sans influencer les corrélations de ses résultats avec Bob et inversement, au moment où ils se rencontrent. Le hasard quantique n'y apparaît que si on occulte les univers parallèles. Il est absent dans la description globale du multivers, résultats de mesures individuelles compris.
Elle est compatible avec la théorie quantique des champs.
Par contre, en 2010, je n'avais trouvé aucune publication décrivant la violation de l'inégalité de Bell dans le cadre des univers multiples. Lacune surprenante, qui s'explique peut-être par le fait que la démonstration des inégalités Bell / CHSH / GHZ n'a pas été enseignée dans le supérieur avant les années 2000. Mon point de vue exposé ci-dessus est donc à prendre avec des pincettes, car non fondé sur un consensus scientifique, mais sur mes études personnelles.

L'interprétation transactionnelle de Cramer permet la communication instantanée à distance sans fondamentalement bouleverser la relativité restreinte, en autorisant tout simplement la causalité à s'écouler parfois du passé vers le futur (pour la matière), et parfois du futur vers le passé (pour l'antimatière). La communication instantanée devient possible sans que le message ne dépasse la vitesse de la lumière, en faisant des allers et retours passé / futur. Le hasard quantique n'est plus nécessaire. Ou disons qu'il n'est plus obligatoirement une loi de la nature indépassable (d'ailleurs, John Cramer l'élimine explicitement).
Par contre, cette interprétation est peu populaire, et je ne sais pas ce qu'elle dit de l'écoulement du temps dans le cas de bosons qui seraient leur propre antiparticule (photons).

[sunyata]

Bonjour,

on démontre que les états intriqués ne peuvent pas être utilisés pour communiquer d'un point à un autre de l'espace-temps plus vite que la lumière. En effet, les états de ces deux particules sont seulement coordonnés et ne permettent pas de transmettre une information : le résultat de la mesure relatif à la première particule est toujours aléatoire1. Ceci est valable dans le cas des états intriqués comme dans le cas des états non-intriqués. La modification de l'état de l'autre particule, pour instantanée qu'elle soit, conduit à un résultat tout aussi aléatoire. Les corrélations entre les deux mesures ne pourront être détectées qu'une fois les résultats comparés, ce qui implique nécessairement un échange d'information classique, respectueux de la relativité. La mécanique quantique respecte ainsi le principe de causalité.

Si on suit cette logique, d'une interdiction d'échange d'information instantanée à distance, ne devons nous pas conclure également à l'impossibilité d'existence d'objets hypothétique tels que les "trous de vers" ?
Car si ceux-ci existaient, ils permettraient de communiquer des informations en violant le principe de causalité relativiste.

https://www.futura-sciences.com/scie...el-614/page/4/

Cela signifie aussi que les notions d'"information",de "temps" et de "causalité" sont liées.
Pour qu'une information soit considérée comme telle, il faut qu'il y ait un délai de transmission, pour le franchissement d'une distance spatiale.

Ne peut-t-on en déduire que les notions d'"espace", de "séparation" et de "distance" qui découlent de ces contraintes sont des propriétés émergentes du désordre quantique.

Sans l'aléa-quantique, on peut créer des canaux d'échanges instantanés ce qui élimine la notion de distance spatiale.

Cordialement,

[sunyata]

Re-bonjour,

J'en profite pour glisser une autre remarque : Mon étonnement au sujet de la remarque sibylline d'Einstein au sujet de caractère aléatoire de la mesure quantique,
son fameux "Dieu ne joue pas aux dés". Car si l'aléatoire permet l'émergence de relations spatiales et causales, il est aussi ce qui à l'origine de la causalité relativiste.
Ceci me semble d'autant plus vrai que la non-localité quantique ne fait plus débat aujourd'hui, elle a été largement prouvée.
Cela ne l'était pas à l'époque d'Einstein ce qui explique peut-être sa réticence à admettre la bizarrerie quantique, à l'époque...

Cordialement,

[ThM55]

La remarque d'Einstein était l'expression d'une opposition aux idées de Bohr et de Heisenberg, diffusées entre 1925 et 1927. En gros pour eux la physique consiste à exprimer ce qu'on peut dire sur un système physique sachant ce que l'on a pu en observer, et cela conduit à calculer des probabilités. Pour Einstein, la physique consiste à décrire le monde tel qu'il est, indépendamment des données que nous pouvons observer au préalable. Quand il disait "Dieu ne joue pas aux dés", c'est surtout cela qu'il voulait exprimer.

[invite73192618]

Oui en effet j'aurais du écrire :

il faut au préalable à l'utilisation d'état intriqués qu'il aient été séparés à une vitesse inférieure ou égale à C (la borne sup).

mmm, pas certain même en ajoutant le signe d'égalité. Par exemple, à la place de produire une paire intriquée on peut utiliser deux paires, faire une certaine mesure sur un membre de chacune de ses paires, et les deux autres membres se retrouveront intriqués sans jamais avoir été en contact direct. Est-ce que cela rentre toujours dans la catégorie "avoir été séparés à une vitesse inférieure ou égale à c"?

[Pio2001]

Bonjour sunyata,

Si on suit cette logique, d'une interdiction d'échange d'information instantanée à distance, ne devons nous pas conclure également à l'impossibilité d'existence d'objets hypothétique tels que les "trous de vers" ?

Non, car l'impossibilité d'échange dont on parle est un simple principe quantique : le résultat d'une mesure est toujours aléatoire, et il s'ensuit que l'intrication quantique ne permet pas de communiquer. Rien n'empèche les trous de vers d'exister par ailleurs, tant qu'ils ne violent pas les principes quantiques.
Il est interdit de communiquer par intrication ? OK, utilisons un autre moyen de communication, alors.

Car si ceux-ci existaient, ils permettraient de communiquer des informations en violant le principe de causalité relativiste.

En effet. Mais le principe de causalité "généralisé" à tout l'univers n'est pas un principe fondamental de la théorie de la relativité. On peut choisir de l'utiliser pour interdire certaines solutions aux équations... ou pas.

Cela signifie aussi que les notions d'"information",de "temps" et de "causalité" sont liées.

En effet, l'information est soumise au principe de causalité (une cause doit précéder son effet), et le principe de causalité est une règle qui fait intervenir le temps (notion de précédence de la cause sur l'effet).

Pour qu'une information soit considérée comme telle, il faut qu'il y ait un délai de transmission, pour le franchissement d'une distance spatiale.

Ce n'est pas une contrainte a priori, mais a posteriori. On peut définir une information sans avoir à poser ce délai. Cette necessité d'un délai est une contrainte externe, qui vient de la relativité. Elle n'est pas intrinsèque à la notion d'information.

Ne peut-t-on en déduire que les notions d'"espace", de "séparation" et de "distance" qui découlent de ces contraintes sont des propriétés émergentes du désordre quantique.

Je dirais que non.

Sans l'aléa-quantique, on peut créer des canaux d'échanges instantanés ce qui élimine la notion de distance spatiale.

En effet.
Mais c'est une hypothèse ad hoc : ce qui élimine la notion de distance dans ce cas, c'est de supposer que l'aléa quantique n'existe pas, mais que l'intrication quantique existe quand même. Si on supprime les deux, on n'aurait pas de hasard quantique, mais on n'aurait pas non plus de communication instantanée à distance.
Ce qui montre que ce n'est pas le hasard quantique seul qui crée la notion de distance spatiale.

La non-localité quantique (l'intrication) est liée au hasard quantique, oui. Mais la localité relativiste est une donnée en arrière-plan, dans laquelle le hasard quantique et l'intrication viennent tous deux s'inscrire.

Ceci me semble d'autant plus vrai que la non-localité quantique ne fait plus débat aujourd'hui, elle a été largement prouvée.
Cela ne l'était pas à l'époque d'Einstein ce qui explique peut-être sa réticence à admettre la bizarrerie quantique, à l'époque...

On peut en effet se demander ce qu'Einstein aurait pensé de la violation de l'inégalité de Bell.

[invite54165721]

il semble bien y avoir un lien profond entre aléa quantique et causalité
la causalité est tres liée a l'écoulement du temps et Connes voit dans l'aléa quantique LA source de l'écoulement du temps.

[Pio2001]

La violation de l'inégalité de Bell et le problème de la flèche du temps sont deux énigmes de la science moderne. Il peut être tentant de les lier. D'ailleurs, la mesure quantique est la seule source d'irrévérsibilité dans les fondements de la MQ.

Ceci dit, la dernière fois qu'on avait deux énigmes de ce genre à résoudre, c'étaient le rayonnement du corps noir et l'invariance apparente de la vitesse de la lumière. A l'époque, un esprit optimiste autait pu dire qu'une fois que l'un des deux était résolu, l'autre deviendrait clair.
Mais bon... comme on l'a vu, ça a été un peu plus compliqué que cela.

[sunyata]

La violation de l'inégalité de Bell et le problème de la flèche du temps sont deux énigmes de la science moderne. Il peut être tentant de les lier. D'ailleurs, la mesure quantique est la seule source d’irréversibilité dans les fondements de la MQ.

la mesure quantique est la seule source d’irréversibilité dans les fondements de la MQ

Ce que je trouve intéressant est que ce hasard quantique revêt plusieurs formes, comme s'il s'agissait d'un aspect structurel profond :

- Dans le phénomène d'intrication le hasard se traduit pas notre incapacité à prédire le résultat d'une mesure d'un des 2 observables intriqués.
- Pour un atome instable cela se traduit par notre incapacité à prédire le moment précis où l'atome va se désintégrer. Nous connaissons seulement une probabilité. (Chat de Schrödinger)
- Pour un photon traversant une parois transparente cela se traduit par notre incapacité à savoir à l'avance s'il va se réfléchir ou traverser la parois.

Le hasard quantique via le principe d'indétermination Heisenberg élucide la raison pour laquelle les électrons attirés par les protons de l'atome ne s'effondrent pas sur le noyau.
Si l'électron se rapproche trop du noyau l'incertitude sur sa position diminue, ce qui implique que l'incertitude sur son impulsion augmente, ce qui le maintien à distance du noyau.

Le hasard quantique apparaît donc comme nécessité pour comprendre la structure de l'atome.

La violation de l'inégalité de Bell est aujourd'hui une donnée expérimentale bien établie.
La flèche du temps a au moins 2 sources :

- Au niveau quantique dans la non-commutativités des observables.
- Au niveau moléculaire : en raison du hasard statistique lié à l'agitation.

S'agit-il vraiment encore d'énigmes ou de notre difficulté à admettre des faits qui échappent au déterminisme classique ?

Cordialement,

[LeMulet]

- Au niveau moléculaire : en raison du hasard statistique lié à l'agitation.

Je ne sais pas trop quoi en penser.
Une chose parait en tous cas évidente; il y a plus d'espace à l'extérieur d'une sphère qu'à l'intérieur, fut-elle (la sphère) uniquement une vue de l'esprit.
Qu'il y ait "dispersion" (augmentation d'entropie par exemple) dans ces "conditions" me parait naturel.

D'ailleurs, je me demande si la courbure de l'espace-temps, qui elle n'est pas une vue de l'esprit, ne produit pas également cette "propension" qu'ont les corps à se diriger vers la "zone" qui présente le plus "d'espace".
Dans un espace-temps plat par contre, la dispersion est analogue à la considération thermodynamique, qui fait comme précisé plus haut, que cette dispersion est une vue de l'esprit.

Ici, pour ma part, la flèche du temps n'est pas en rapport avec l'irréversibilité, comme on pourrait le concevoir au niveau quantique.

[sunyata]

David Bohm avec sa théorie réaliste de l'onde pilote, a voulu voir dans la probabilité quantique la conséquence de notre méconnaissance des conditions initiales dans la préparation d'un état quantique.

Je pense au contraire que la probabilité quantique est ontologique, structurante et qu'elle n'est pas le reflet de notre ignorance.

L'effet tunnel me semble être un autre exemple intéressant. Sans cet effet quantique probabiliste, le soleil ne brillerait pas. Ce n'est donc pas lié à une quelconque incertitude sur la mesure. C'est de l'ordre
du fait objectif. Le soleil continu de briller même si nous ne le regardons pas.

http://www.nucleaire-info.com/effet_tunnel.htm

Si on s’en tient à la physique classique, il faut une énergie phénoménale pour rapprocher assez près des atomes de même charge de sorte qu’ils ressentent l’interaction forte. Et ainsi pour qu’ils puissent disposer d’une énergie assez élevée pour pouvoir fusionner. La physique quantique permet d’expliquer un phénomène observé expérimentalement : deux noyaux fusionnent alors qu’ils ont environ dix fois moins d’énergie que ce que la physique classique requiert. On appelle ce phénomène l’effet tunnel : les noyaux ont une probabilité non nulle de franchir la barrière de Coulomb et en l’occurrence de fusionner avec des énergies plus faibles que le maximum indiqué.
Dans le soleil l’effet tunnel est utilisé. Sans cette propriété physique, le soleil ne brillerait pas.

On voit que le hasard est structurant, et ontologique. Il agit en tant que catalyseur d'une réaction qui dans un cadre classique ne pourrait avoir lieu.

Cordialement,

[Pio2001]

Indétermination et hasard sont deux choses différentes.

L'interprétation de Copenhague est exactement équivalente à l'interprétation d'Everett, qui est exactement équivalente à l'interprétation de Cramer. Elle reproduisent les mêmes prédictions expérimentales. Les mêmes faits peuvent être interprétés de trois façons différentes.

Or, le hasard est absent des deux dernières interprétations.

[LeMulet]

Il y a de nombreuses situations où le hasard apparait.
Les origines de ces hasards (même si on peut imaginer qu'elles peut être considérées comme provenant d'une seule et même origine, soyons fous ), sont "intellectuellement" différentes.

Néanmoins, et de manière très général (pas nécessairement dans un cadre matériel), il y a du hasard lorsqu'il n'existe pas de lien entre deux "choses".
L'existence étant une considération formelle (un objet physique "existe" dans le cadre d'une théorie), il y a donc déjà là une distinction possible :

* L'absence de lien est réel, indépendamment de l'existence, que nous ne pourrions observer (sinon de manière erronée) du fait même qu'il ne peut exister quelque-chose en dehors du réel (sinon, comme déjà évoqué, de manière illusoire et erronée).
Hasard quantique selon une certaine interprétation.

* L'absence de lien "existe" (l'existence est "le réel" du physicien).
Dans ce cas de figure, il peut ne pas exister du fait d'une insuffisance informationnelle inscrite dans le fonctionnement du monde (Hasard quantique selon une autre interprétation), ou alors il peut ne pas exister du fait d'une limitation à nos moyens (hasard tel qu'il était considéré avant la physique quantique).
Dans ce cas de figure, il n'y a pas nécessairement de hasard "fondamental" et il est possible qu'il existe un lien réel entre "deux choses", bien que les parties de l'univers ne possèdent pas l'information complète. C'est le tout qui constitue l'information.