Quelques réflexions sur la mesure

[invitebf26aff7]

Bonjour,

N'étant pas scientifique mais curieux la question de la mesure m'intrigue assez. Je soumets à votre lecture attentive ces quelques réflexions sur le sujet avec des questions connexes :

• L'invention de la mesure, telle que nous la connaissons aujourd'hui,
  a permis à la science de statuer sur de nombreuses données auparavant
  confuses.
  • (mais comment sommes-nous arriver à ce principe de mesure et pourquoi l'avons-nous garder par rapport un autre bien que je ne sache pas lequel ?)
• Pour toute mesure prise il existe un seuil, un niveau moyen
  lequel forme une sorte de stabilité.
  • Pourquoi cette idée de seuil moyen ? Je précise ma pensée, par exemple : souvent il est dit qu'au delà de ce seuil tel ou tel phénomène peut ou ne peut pas être dangereux ? Faut-il y voir une allusion à la notion du zéro pour le seuil ? Et qu'est-ce qui détermine le fait que si on dépasse un certain seuil, un phénomène peut être considéré comme dangereux ou non ?
• Et entre un, deux, n points il
  peut exister des rapports, des quantités ou des phénomènes émergent
  réguliers ou irréguliers dont les causes peuvent être multiples et
  révèlent l'organisation d'un système plus vaste et plus complexe que
  les simples mesures imaginées par l'homme (pas le genre mais l'espèce).
  Les mesures étant les points saillants qui ont révélé ce système et sa
  complexité inhérente.
  • Est-ce juste de dire que c'est le principe de la mesure qui a permis de comprendre la complexité d'un système ?
• Question subsidiaire : je n'ai jamais vraiment compris le principe des mesures de l'influence de l'homme sur la terre. En gros, on creuse profond dans la terre, on retire un objet appelé carotte puis on lit l'influence de l'homme ou de ses produits fabriqués en remontant du plus profond vers le plus proche de nous mais n'est-ce pas absurde tellement c'est évident ?
  
  

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[invite0e4ceef6]

la mesure existe depuis que l'on doivent compter les récoltes, mais aussi la taille des terres pour des raison de bornage sans doute.

avant mesurer si cela existait n'avait pas le même interet vital. le partage des bien de chasse ou de ceuillette se faisait au jugé dans les groupes humains un peu pour toi, un peu pour moi.

compter, et mesurer vont de pair. les anciennes mesures anthropomorphique pied, pouce, coudée, pas, empant, ont servit a nombre utilisation, même a faire des cathédrales. et des écran plat numérique (mesure anglo-américainne)

pour les chiffres c'est une autres histoire mais qui est sans doute assez parrallèle de celle des echelle de mesure. quoique toutefois plus abstraite.

quand a ta question subsidiaire, il est pourtant assez simple de mesurer l'impact des technologies humaine dans le sol a partir d'un echantillons type.

l'on connais l'impact humain sur ce bout de terre, l'on sauras en fonction des proportion dans le carraotage si les variation de cet impact dans le passé.

c'est un peu comme de la dendrochronologie, l'on connais les varaition liamtique a une époque donnée avec précision, l'on étudie en corrolaire les cernes de différent arbre pour estimer l'impact du climat sur la croissance du bois. puis a la'ide de vieux arbres, l'on a accès en ertour a des informations sur les variation années après années du climat de l'epoque pour une espèce données.

ce n'est sans doute pas aussi simple, mais c'est il me semble le principe de base. et c'est aussi la même chose pour les carrotes de glace, avec les microbulle d'air emprisonné entre les cristaux.

[invitebf26aff7]

la mesure existe depuis que l'on doivent compter les récoltes, mais aussi la taille des terres pour des raison de bornage sans doute.

avant mesurer si cela existait n'avait pas le même interet vital. le partage des bien de chasse ou de ceuillette se faisait au jugé dans les groupes humains un peu pour toi, un peu pour moi.

compter, et mesurer vont de pair. les anciennes mesures anthropomorphique pied, pouce, coudée, pas, empant, ont servit a nombre utilisation, même a faire des cathédrales. et des écran plat numérique (mesure anglo-américainne)

Existe-t-il des ouvrages (abordables) sur le sujet. Cela m'intéresse de connaître un peu l'histoire, l'évolution du principe de mesure.

pour les chiffres c'est une autres histoire mais qui est sans doute assez parrallèle de celle des echelle de mesure. quoique toutefois plus abstraite.

Ou est-ce que le livre histoire universelle des chiffres est suffisant ? Il me semble qu'il ne traite pas de la mesure, ce qui est plutôt normal.

quand a ta question subsidiaire, il est pourtant assez simple de mesurer l'impact des technologies humaine dans le sol a partir d'un echantillons type.

l'on connais l'impact humain sur ce bout de terre, l'on sauras en fonction des proportion dans le carraotage si les variation de cet impact dans le passé.

c'est un peu comme de la dendrochronologie, l'on connais les varaition liamtique a une époque donnée avec précision, l'on étudie en corrolaire les cernes de différent arbre pour estimer l'impact du climat sur la croissance du bois. puis a la'ide de vieux arbres, l'on a accès en ertour a des informations sur les variation années après années du climat de l'epoque pour une espèce données.

Dendrochronologie = l'on étudie en corrolaire les cernes de différent arbre pour estimer l'impact du climat sur la croissance du bois ?

ce n'est sans doute pas aussi simple, mais c'est il me semble le principe de base. et c'est aussi la même chose pour les carrotes de glace, avec les microbulle d'air emprisonné entre les cristaux.

J'exagère un peu l'idée et je me doute que ce n'est pas aussi simple que cela mais parfois, en exagérant un peu l'idée, on perçoit mieux les contours ou, exprimé différemment, si vous enlevez le sens des mots mais ne laissez que l'intonation, par exemple, comprends-t-on encore le sens ? (En tout cas, il semble que ce principe soit fonctionnel pour les enfants puisqu'on n'utilise plus un langage de type musical qu'un langage uniquement fait de mots...)

Merci pour votre réponse.

[invite0bf06272]

Bonjour,
Il est peut-être utile de rappeler ce qu'est une "mesure".
Il ne s'agit jamais que d'une comparaison entre 2 objets, ou 2 phénomènes.
La comparaison elle-même est une action physique, chimique ou autre dépendant de ce que l'on veut "mesurer".
Je n'utilise pas les mêmes objets pour mesurer une longueur, une vitesse, un temps, une température ou un degré d'acidité.
De même, le mécanisme de la mesure sera, dans chacun des cas, différent.

De cet énoncé, on peu extraire d'autres constats.

Avant la mesure, nous nous faisons d'abord une représentation cérébrale de la grandeur à mesurer. Par exemple, la température, telle quelle, n'est imaginée que par l'effet que des corps chauds, ou froids, provoquent sur notre peau. Cette impression varie très fort d'un individu à l'autre, et même pour une même personne, en fonction des circonstances.
Grâce au fait que les liquides et les métaux se dilatent sous l'effet de la chaleur on a pu créer le thermomètre, qui lui, n'a pas de problème d'épiderme.
Petite anecdote à ce sujet : n'importe quel manuel scolaire stipulera que l'on a fait une graduation zéro à la température de la glace fondante, et une graduation cent à l'ébullition. Ensuite, on a divisé l'intervalle en 100 parties égales. Ensuite, expérience magnifique, on mesure l'allongement d'un métal en fonction de la température. Miracle : l'allongement du métal est linéaire par rapport à la température!!! On a en fait démontré que l'allongement d'un métal est linéairement proportionnel à l'allongement d'un autre métal (le mercure du thermomètre).
Nous croyons avoir mesuré, ce faisant, la "température" alors que nous n'avons fait que mesurer l'allongement d'un métal...

Ceci n'est qu'un exemple. En réfléchissant bien, il en va de même de tout ce que nous soit-disant mesurons : distance, masse, énergie, etc.
Chacun de ces aspects pourrait faire l'objet d'une discussion séparée.

Autre constat, le fait qu'une mesure procède d'une réaction particulière, des limites inférieures et supérieures doivent être imposées, non seulement à la valeur du résultat, mais également au concept de la grandeur à mesurer.

Restant dans la mesure de la température, on sait maintenant qu'elle est le résultat statistique de l'agitation d'un très grand nombre de molécules (10 exposant un gros quelque chose). Parler de la température d'une seule molécule ou d'un atome, ou même d'une particule n'a plus de sens.

A l'autre bout, imaginer de l'eau à 1 milliard de degrés n'a pas de sens non plus, car à ce state elle n'existe plus en tant que telle.

Tout au plus pourrait-on concevoir une grandeur zéro : la grandeur à mesurer n'existe pas. Pour la température, cela correspondrait à plus d'agitation du tout des molécules.

La question que je me pose est : finalement, de toutes ces grandeurs, ces concepts, quels sont ceux qui correspondent à une réalité que je puis qualifier vraiment de réelle ?

FransVing

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0384691e]

Salut


"Il est peut-être utile de rappeler ce qu'est une "mesure".
Il ne s'agit jamais que d'une comparaison entre 2 objets, ou 2 phénomènes."

Pas toujours et justement c'est là où ça devient problématique. Une mesure en probabilités en gros c'est une fonction d'un ensemble A vers un ensemble B :

http://berglund.univ-tln.fr/probamass_html/node13.html

Bon, déjà la notion de "variable aléatoire" est assez ambigüe, une variable aléatoire est définie comme une fonction d'un univers de possibilité qui contient des objets physiques (dés, etc.) dans un ensemble de nombres (R souvent), nombres qui, eux, sont des idées ! Problème : qu'est-ce que c'est qu'une fonction qui va d'un ensemble d'objets physico-chimiques dans un ensemble de nombres ?????? On voit assez bien ce que c'est qu'un ensemble de nombres (encore que ...), mais alors là, un ensemble d'objets physico-chimiques ...


Le fait est que ça marche, que les probas (hautement abstraites, théoriques) permettent de faire des statistiques concrètes ... ne demandons pas pourquoi

[invite0384691e]

Resalut

Lu dans l'article wikipédiste :

"En mathématiques, une mesure est une fonction qui associe une « longueur », un « volume » ou encore une « probabilité » à certaines parties d'un ensemble donné. Il s'agit d'un important concept en analyse et en théorie des probabilités. Formellement, une mesure μ est une fonction qui associe à chaque élément S d'une σ-algèbre donnée X une valeur μ(S), qui est un réel positif ou l'infini..."

Par ici :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Mesure_...%A9matiques%29

Donc, sans être un spécialiste du calcul des probabilités il est facile de comprendre que c'est analogiquement qu'on parle de "mesure" en Mécanique newtonienne et en Mécanique quantique (probabiliste) ...

Si on parle de "mesure" au sens newtonien à propos de phénomènes quantiques, eux décrits par les calculs des Probabilités, c'est une grave équivoque, un grave malentendu qu'on commet ce faisant

[invite0e4ceef6]

il me semble que faire une mesure c'est appliquer un système numérique sur les variations de quantité d'un phénomène.

c'est a dire qu'il existe pour tout phénomène une norme, une unité étalon, qui serviras arbitrairement deviseur numérique, comme une sorte de coeficiant multiplicateur

ainsi par exemple si j'ai un tas de pomme, il m'est possible de mesurer plusieurs phénomène-type de ce tas de pomme en extrayant arbitrairement un element basique de celui-ci pour en faire un etalon.

le plus simple consiste a prendre un pomme et a poser celle-ci comme unité-étalon de base de reférence. en comptabilisant toute les pommes, je pourrait dire combien de fois cette unité existe dans le tas de pomme.

l'éssentiel semble-erte dans l'acte de mesure, d'avoir un diviseur etalon, permetant d'aposer la quantité contenu de cette unité dans le phénomène.

la mesure est objective, si l'on utilise une unité non-extraite du phénomène, mais une unité abstraite, pouvant servir de coeficiant diviseur pour tout type de phénomène équivalent.

et il existe nombre unité-etalon-coeficiant diviseur, pouvant servir a quantifié numériquement un phénomène.

l'acte de mesure, au final peux se résumer a la "numérisation" d'un phénomène physique.

[invite0384691e]

l'acte de mesure, au final peux se résumer a la "numérisation" d'un phénomène physique.

salut

En effet, cependant on ne mesure pas les phénomènes quantiques de la même façon que les objets macroscopiques. On ne peut pas mesurer directement le diamètre d'un atome, il n'y a pas d'instruments de mesure qui sont de même "nature" que l'atome.

La "mesure" quantique est indirecte, celle des objets macroscopiques est directe.

On "mesure" des longueurs avec des mètres gradués; des courants, des tensions, des capacités des résistances avec un galvanomètre à cadre mobile par exemple etc. En mécanique quantique on se sert d'opérateurs qui sont des êtres mathématiques ...> ce n'est pas tout à fait pareil.

D'où par ma même occasion la notion de "prédictibilité" tellement galvaudée, utilisée à tort et à travers dans nombre d'ouvrages de vulgarisation scientifique.

On ne peut parler de "prédictibilité" qu'analogiquement pour les phénomènes de l'observation de tous les jours du commun des mortels si on peut dire, et pour les phénomènes de nature quantique.

"Mesurer", "prédire" ... autant de notions foireuses qui gagneraient à être clairement explicitées dés le départ quand on les utilise, ce qui est rarement le cas malheureusement

[invitebf26aff7]

Bonjour,
Il est peut-être utile de rappeler ce qu'est une "mesure".
Il ne s'agit jamais que d'une comparaison entre 2 objets, ou 2 phénomènes.
La comparaison elle-même est une action physique, chimique ou autre dépendant de ce que l'on veut "mesurer".
Je n'utilise pas les mêmes objets pour mesurer une longueur, une vitesse, un temps, une température ou un degré d'acidité.
De même, le mécanisme de la mesure sera, dans chacun des cas, différent.

De cet énoncé, on peu extraire d'autres constats.

Avant la mesure, nous nous faisons d'abord une représentation cérébrale de la grandeur à mesurer. Par exemple, la température, telle quelle, n'est imaginée que par l'effet que des corps chauds, ou froids, provoquent sur notre peau. (...)

La question que je me pose est : finalement, de toutes ces grandeurs, ces concepts, quels sont ceux qui correspondent à une réalité que je puis qualifier vraiment de réelle ?

FransVing

Bonjour,

Si j'ai bien suivi votre propos : la mesure serait une construction mentale qui dépend de nous d'une part et de ce que l'on veut mesurer d'autre part, c'est-à-dire de la manière dont nous concevons l'idée de comparaison afin d'obtenir un résultat. Ce résultat est, lui-même, une re-présentation mentale (la comparaison) quand bien même il s'applique à des objets extérieurs ou indépendants de notre réalité. En ce sens le résultat n'est que la re-formulation de ce qui existait auparavant. Ainsi, c'est en étudiant différentes mesures comparées qu'un ensemble de régularités ou d'irrégularités peuvent apparaître et, par conséquent, nous en déduisons qu'il existe des lois, par exemple, de la physique, lesquelles s'appliquent à un ensemble d'objets ou de phénomènes extérieurs et indépendants de nous, de nos représentations. Ces mêmes lois seraient potentiellement vraies ou mêmes réelles si, par exemple, il n'existait pas une forme de vie assez intelligente pour se construire un système de comparaison donc d'équivalence qui re-traduirait en un langage compréhensible l'existence (non pas dans le sens de vivant) d'objets ou de phénomènes.

J'entends par "indépendant de notre réalité", par exemple, une pierre. Nous lui donnons ce nom afin d'expliquer ce sur quoi nous sommes tombés. Encore qu'il y ait de grandes différences entre le mot pierre que j'utilise dans le langage courant et ses différentes propriétés lesquelles seront utilisées pour tel ou tel but ou non.

Pour finir si d'un ensemble de phénomènes observés nous en déduisons une série de régularités ou d'irrégularités que nous classifions sous le nom de loi ; serions-nous tentés de dire que ces lois formeraient quelque chose de réel, d'intangible, d'objectif ? Ou encore, serait-ce l'existence de ces lois qui nous renverraient à la notion de réel ou de réalité ?

Grâce au fait que les liquides et les métaux se dilatent sous l'effet de la chaleur on a pu créer le thermomètre (...)

Miracle : l'allongement du métal est linéaire par rapport à la température!!!

On a en fait démontré que l'allongement d'un métal est linéairement proportionnel à l'allongement d'un autre métal (le mercure du thermomètre).

Nous croyons avoir mesuré, ce faisant, la "température" alors que nous n'avons fait que mesurer l'allongement d'un métal...

Cependant, comment savez-vous que l'allongement de ce métal sera toujours identique à une température donnée ? Comment connaissez-vous les propriétés de ce dernier lesquelles vous ont permis de déduire que l'allongement de ce métal sera toujours proportionnelle à la température ? (Ou encore comment savons-nous que le mètre étalon mesure bien un mètre et non pas 95 cm?)

Sans l'aide de ce métal, une même mesure de la température aurait-elle pu être possible ? Ce qui sous-entend que les lois sont les mêmes malgré l'existence ou non de ce métal, lois propres aux liquides en conséquence, ici la dilatation ? Encore que nous pourrions nous poser la question d'un liquide un peu particulier comme une pâte à crêpe (suivant qu'on rajoute ou non de la farine, ce liquide devient plus ou moins solide et très visqueux, on en a plein les doigts et sous l'effet de la chaleur, ce dernier se durçit.)

En ce sens ce qui est réel dépendrait à la fois de nos re-présentations et des objets ou phénomènes présents ou non qui, eux, sont indépendants de nous ?

[invite0e4ceef6]

hm, la physique quantique est un etre "a part" a cause du principe d'incertitude dans la mesure.. d'emblé l'on ne peux poser la mesure quantique comme etant vriament le même concept qu'en physique classique (enfin il me semble)

la physique quantique il ne lui manque plus que de reinventer la mesure, mais est-ce possible?? (bon je dis ça mais j'y comprend rien a la quantique

[invite0384691e]

L'épistémologie de la "mesure" en Mécanique quantique est en fait en pleine ébauche, même les plus fins savants en MQ ont du mal à savoir ce qu'en fait on "mesure" là-dedans

http://fr.wikipedia.org/wiki/Problèm...sure_quantique :

"Le problème de la mesure consiste en fait en un ensemble de problèmes, qui mettent en évidence des difficultés de corrélation entre les postulats de la mécanique quantique et le monde macroscopique tel qu'il nous apparaît ou tel qu'il est mesuré."

[invite0bf06272]

Ca fait beaucoup de questions (réflexions) en même temps…

Mécanique quantique :
Il y a un moment que la notion de mesure dans ce domaine a complètement changé de concept. Du temps de la mécanique classique, on « mesurait » un phénomène (comparaison avec un étalon) en supposant qu’on examinait un microcosme (ou un macrocosme) comme un médecin examinait un malade : le médecin bien portant n’avait aucune responsabilité quant à la maladie du patient. Avec la mécanique quantique, la situation n’est plus la même. D’une part, une « mesure » résulte toujours d’une interaction (physique chimique ou autre) entre l’observé et l’observateur. D’autre part, en mécanique quantique, les « objets » observés sont tellement petits que la moindre intervention extérieure (et donc une « mesure ») a une influence sur son comportement. Et donc, sur le « résultat de la mesure ». On peut, bien sûr, imaginer, calculer la réaction du système mis en cause et en conclure certains résultats, et, par là, interpoler des « mesures ».
Le problème avec les systèmes quantiques, c’est qu’on commence à n’être plus certain de grand-chose : tel électron (sans parler des particules bien plus petites où le problème s’aggrave) a une certaine probabilité d’être là à un certain temps probable avec une probable énergie… Si on trouve (mesure) où il est, alors on ne connaît pas sa vitesse. Inversement, si on calcule (on mesure) sa vitesse, on ne sait pas où il est !
Il y a là quelque chose qui heurte l’entendement (humain).

Lorsqu’on se trouve devant un problème qui aboutit à des solutions illogiques, c’est qu’il y a une erreur dans l’énoncé (y a pas photo).

Dans le cas énoncé, l’erreur ne peut provenir que du sens que l’on donne aux expressions, ou à l’une ou l’autre d’entre elles : position, vitesse, énergie.

Lorsqu’on parle de ces grandeurs, pour ne parler que de celles-là, cela suppose qu’on puisse les « mesurer », c’est-à-dire, à nouveau, les comparer, et à nouveau, procéder à des interactions : on tourne en rond.

Supposons, je dis bien « supposons », que la notion de position soit comprise dans le sens habituel, et que l’on dispose d’une horloge pouvant mesurer le temps (choses extrêmement compliquées). La notion de « vitesse » est déduite du calcul : V = (P2-P1) divisé par le temps mis pour passer de la position P1 à la position P2. Il ne s’agit pas ici de mesurer la vitesse d’une voiture par un radar quelconque, qui ne fait jamais que mesurer la vitesse moyenne pendant un certain temps, si court est-il mais jamais nul. Tout ce que l’on a à sa disposition (éventuellement), est la position P1 de la particule à l’instant T1, et sa position à l’instant T2.
D’où on peut conclure que sa vitesse « moyenne » entre P1 et P2 est égale à (P2 – P1) / (T2 – T1). En aucun cas, à partir de ces données, nous ne pouvons « connaître » la vitesse en P1 ou en P2. Même en rapprochant le plus possible P1 de P2, il y aura toujours un écart, et le problème reste le même.

La notion de vitesse, en quantique, perd de fait de son concept issu de la mécanique classique.

L’ « énergie », grandeur imaginée et calculée à partir d’autres éléments, dont la vitesse justement, n’aura plus, non plus, le sens habituel.
Si l’on ajoute une couche supplémentaire en signalant qu’en mécanique quantique une particule ne peut « occuper » que certaines positions (probables), que certaines énergies (probables), donc certaines vitesses, il y a tout lieu de croire que nos concepts macroscopiques ne sont plus d’actualité dans ce domaine : il nous faut créer d’autres concepts.

Il est difficile d’imaginer ce que nous ne comprenons pas.