Mécanique quantique et probabilités

[Ekinoks2]

Salut !

J'ai lue quelques articles sur la mécanique quantique et il semble que les probabilité intervienne beaucoup...

Ma question est de savoir si on utilise les probabilités car on a pas les outils (que sa soit connaissances, données ou calculateurs) pour arriver à avoir des résultats précis ? ou alors il est réellement impossible de tout calculer ?

Merci
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[chwebij]

hélas non les particules quantiques ont des propriétés probabilistes intrinsèques.
ce n'est pas une affaire de calcul comme avec le lancer de piece (pile/face) ou ton résultat dépend de la facon dont tu la lance, de sa forme, de l'humidité...etc, dans le cas de la pièce, il ya tellement de variables (quasi ingérables) qu'on préfère utiliser des proba alors que dans le cas de la physique quantique ce n'est pas une affaire de variables trop nombreuses mais d'une propriété propre à la particule..pour t'en convaincre, il ya le principe d'Heisenberg

avec la precision sur ta mesure
la precision sur la quantite de mouvement
si tu veux connaitre bien précisement la position de ta particule quantique tu as qui va tendre vers 0 mais avec l'inegalité ca t'oblige a accroitre donc tu va perdre de l'info sur sa vitesse.
dans ces conditions il est impossible de savoir la position et la vitesse a tout instant.
on utilise plutot une propriéte de présence , on peut dire la particule a de grande "chance" de se trouver dans ce volume mais ou dans ce volume, on ne peut savoir

[Ekinoks2]

Merci pour ta réponse chwebij.

mais, j'ai du mal à m'imaginer qu'on ne puissent pas prévoir les mouvements des particules... comment es possible ?
il y a bien des raisons pour que la particule soit ici et pas ailleurs...

Comment savoir que les mouvement soit bien aléatoire ? et qu'il n'y à pas en fait une formule plus général que ?

Existe t'il des expériences/preuve qui on prouvé que les mouvements soit bien plus ou moins aléatoire ?

Merci

[Coincoin]

Salut,
Fais une recherche avec les mots-clés "déterminisme", "variables cachées", "inégalités de Bell", "effet EPR", ... C'est un vaste domaine !

[A voir en vidéo sur Futura]

[chwebij]

mais, j'ai du mal à m'imaginer qu'on ne puissent pas prévoir les mouvements des particules... comment es possible ?

Merci

tu n'es pas le premier à t'en étonner, d'ailleurs Einstein lui-même avait de grande réticence à ce formalisme probabiliste, d'où sa célebre phrase: "Dieu ne joue pas aux dés".

il y a bien des raisons pour que la particule soit ici et pas ailleurs...

Comment savoir que les mouvement soit bien aléatoire ? et qu'il n'y à pas en fait une formule plus général que ?

en même temps c'est un principe donc assez général.

Existe t'il des expériences/preuve qui on prouvé que les mouvements soit bien plus ou moins aléatoire

ce principe est intimement lié a la dualité onde-corpuscule qui elle est prouvée
l'intro peut de cet article peut aider a comprendre:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Principe_d'incertitude

[Pio2001]

ce principe est intimement lié a la dualité onde-corpuscule qui elle est prouvée

En quoi la dualité onde-corpuscule est-elle liée à l'indéterminisme ? Ce n'est pas parce qu'une particule occupe une région d'espace de taille Delta x que sa position est aléatoire.

Pour moi les probabilités interviennent de façon indépendante du principe de Heisenberg.
Il se trouve que l'inégalité de Heisenberg donne une expression directe de l'indétermination de certaines grandeurs, en effet, mais il faut bien postuler par ailleurs que ce delta représente une indétermination fondamentale de nature probabiliste.

Par exemple, le même delta intervient pour les ondes sonores, mais ce n'est pas pour autant que celles-ci sont soumises à l'indétermination quantique.
Un son de 440 Hz produit par un écouteur et envoyé au tympan, situé à environ 3 cm, a une longueur d'onde de 77 centimètres.
Cela ne signifie pas que sa position est indéterminée à 77 cm près. Elle est au contraire localisée dans le conduit auditif, qui mesure moins de 77 cm.

Merci pour ta réponse chwebij.

mais, j'ai du mal à m'imaginer qu'on ne puissent pas prévoir les mouvements des particules... comment es possible ?

On n'en sait rien. On constate que c'est comme ça.

Comment savoir que les mouvement soit bien aléatoire ?

Le "no-communication theorem" démontre que la mécanique quantique ne peut pas servir à violer la relativité restreinte, mais pour cela, l'indétermination de certaines grandeurs doit nécessairement être absolue. Sinon, on pourrait transmettre de l'information plus vite que la lumière.

Existe t'il des expériences/preuve qui on prouvé que les mouvements soit bien plus ou moins aléatoire ?

L'expérience d'Alain Aspect sur le paradoxe EPR via le théorème de Bell est la plus connue. Elle montre que les mécanismes décrits dans le formalisme quantique opérent bel et bien à une vitesse supérieure à celle de la lumière dans le vide.
Seule l'indétermination absolue des résultats des mesures permet de respecter la relativité restreinte dans ces conditions.

[Gwyddon]

Elle montre que les mécanismes décrits dans le formalisme quantique opérent bel et bien à une vitesse supérieure à celle de la lumière dans le vide.

C'est loin d'être l'interprétation la plus commune ! On lui préfère plutôt la non-localité, ce n'est pas tout à fait la même chose il me semble.

[Pio2001]

C'est la même chose que ce que j'ai voulu dire.

Dans ce contexte, on cherche à justifier la notion d'indéterminisme. La notion d'action instantanée à distance joue un rôle clé pour justifier son caractère fondamental.

Je parle bien des "mécanismes décrits dans le formalisme", c'est-à-dire de notions formelles, et non réelles. Comme le courant électrique mesuré en nombres imaginaires.

[chwebij]

En quoi la dualité onde-corpuscule est-elle liée à l'indéterminisme ?

pour moi le fait qu'une particule soit a la fois une onde et corpuscule oblige un compromis sur la position et l'impulsion, représenté par l'inegalité d'Heinsenberg.

Ce n'est pas parce qu'une particule occupe une région d'espace de taille Delta x que sa position est aléatoire
pour moi

je n'ai pas dit que c'était aléatoire, j'ai plutot montré la délocalisation de la particule. J'ai contrasté cette délocalisation par le fait que bien qu'on ne connait pas la position exacte de la particule , on peut déterminer sa probabilité de présence à l'instar des OA et OM.

Pour moi les probabilités interviennent de façon indépendante du principe de Heisenberg.
Il se trouve que l'inégalité de Heisenberg donne une expression directe de l'indétermination de certaines grandeurs, en effet, mais il faut bien postuler par ailleurs que ce delta représente une indétermination fondamentale de nature probabiliste.

je suis conscient d'avoir pris l'exemple à l'envers.
mais je trouvais l'inegalité interessante pour montrer la cassure entre physique classique et quantique et de la nécessite de depasser la physique déterministe.

ps; excusez mes maladresses mais me trompez et confrontez mon idée de PhQ me permet de clarifier mes connaissances