Sommes-nous tous corrélés?

[jojo17]

Bonjour,
Lors d'une recherche d'information sur l'intrication et la non-localité, je suis tombé sur ce site, dont est tiré cet extrait :

Donc, si l'on veut conserver l'hypothèse des variables cachées tout en respectant l'esprit de la relativité (donc des variables locales) alors il faut nécessairement conclure que, de la même manière que les systèmes mesurés en A et B sont fortement corrélés, les appareils de mesure le sont aussi, les observateurs le sont aussi etc... Autrement dit : je ne suis pas si libre que je le pense dans la mesure ou mes actions, mes choix sont corrélés à d'autres qui peuvent s'être produit, ou qui pourront se produire ailleurs. Une nouvelle forme de déterminisme revient alors qu'on croyait avoir chassée en abandonnant l'interprétation de Everett.

Sans avoir les connaissances suffisantes pour juger du bien fondé du texte en gras, je m'en remet à votre jugement.
Sommes-nous par quelques manières que ce soit, corrélés? Dépendant les uns des autres intrinséquement?

Merci et bonne journée.
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[cedbont]

Bonjour,
mon opinion personnelle est que nous sommes fortement corrélés et dépendants puisque nous vivons en société...
Mais je crois que c'est plus un débat philosophique.

[jojo17]

Outre le fait que nous vivions en socièté, cette conclusion qui met en évidence la nécessité de la corrélation des appareils de mesures, des observateurs... est quand même surprenante.
Mes questions etaient de savoir si la corrélation étendue aux appreils de mesures et aux observateurs était pertinente.

[Pio2001]

Sans avoir les connaissances suffisantes pour juger du bien fondé du texte en gras, je m'en remet à votre jugement.

Dans le contexte présent, Alpheccar indique que si on veut conserver des variables cachées locales pour expliquer les phénomènes quantiques sans indéterminisme, c'est-à-dire sans "Dieu jouant aux dés", et sans violer la relativité restreinte, c'est-à-dire sans qu'un phénomène puisse avoir un effet instantané, voire à rebours dans le temps, à distance, alors il faut admettre que les observateurs ne sont pas libre de mesurer ce qu'ils veulent sur les particules, mais que des forces inconnues les poussent à ne mesurer que ce qui donne des résultats compatibles avec la mécanique quantique, et les empèchent de mesurer ce qui donnerait des résultats contraires.

Ces forces inconnues auraient par exemple réglé au corps défendant des expérimentateurs les fréquences et les phases des cellules de Pokels oscillantes utilisées dans l'expérience EPR d'Aspect pour rendre les mesures aléatoires de sorte que le résultat des mesures soit bien celui prévu par la mécanique quantique (qui ne prend absolument pas en compte la présence de ces cellules dans l'expérience).
Ou bien, deuxième possibilité, ces forces inconnues auraient détecté la présence des cellules oscillantes reglées par les expérimentateurs, calculé à l'avance leur comportement (y compris une éventuelle modification par les expérimentateurs, par exemple) pour préparer les photons dans le seul état compatible avec à la fois des variables cachées locales et avec les équations de la mécanique quantique, compte tenu des déviations que vont produire les cellules.

Nota, ces cellules sont équivalentes à des switchs oscillant cent millions de fois par seconde entre deux chemins optiques, l'un menant à un détecteur orienté d'une certaine façon, l'autre à un autre détecteur, orienté différament. Les deux switchs, un par photon, fonctionnent à des fréquences légèrement différentes afin de rendre imprévisible la combinaison de chemins. Enfin, ils sont suffisament éloignés de la source de photons pour changer complètement d'état pendant que le photon se déplace de la source au switch.

[A voir en vidéo sur Futura]

[jojo17]

Merci pour ces explications.
Toutefois, dans l'expérience d'Aspect, je ne retrouve pas les termes que tu emploies (cellules de Pokels, switchs), du coup, c'est moins facile de faire la corrélation , pour comprendre.
Sinon, je pense avoir en partie saisi le "déterminisme" que cela implique.

[jojo17]

Après des re-lectures, c'est un peu plus clair.
Ce serait donc que, soit les forces inconnues (peut-on les appeler forces corrélatives?) agissent sur le choix de l'expérimentateur (qui lui pense s'assurer du hasard).
Soit ces forces sont adaptatives aux conditions de l'expérience.
Dans les deux cas, j'ai l'impression que ces forces agissent comme si elles étaient à "rebours". C'est comme si, du point de vue de l'expérience, "elles connaissaient l'avenir".

[Pio2001]

Toutefois, dans l'expérience d'Aspect, je ne retrouve pas les termes que tu emploies (cellules de Pokels, switchs), du coup, c'est moins facile de faire la corrélation , pour comprendre.

Il s'agit de ceci, à la fin du paragraphe "Polarisateurs à orientation variable et en position éloignée" :

Un « aiguillage » a très haute fréquence de basculement orientait aléatoirement le photon vers l'un ou l'autre de ces polarisateurs.

Dans les deux cas, j'ai l'impression que ces forces agissent comme si elles étaient à "rebours". C'est comme si, du point de vue de l'expérience, "elles connaissaient l'avenir".

Ce serait quelque chose dans ce genre là, oui. Il faudrait le formaliser en disant qu'il y a une cause commune à l'état des particules et à l'orientation choisie pour le polariseur.

[jojo17]

Je remarque que dans les 2 cas, il y a toujours adéquation des positions spatiales (particules et polarisateurs) pour donner toujours le même résultat.
Comme si les positions spatiales étaient encadrées.
La cause commune ne peut-elle pas être un proprièté encore inconnue du temps ( qu'il soit à la fois flux et relux par exemple et en image).
Enfin, j'essaie de m'expliquer l'apparent déterminisme induit par cette corrélation.
Sinon, merci.

[Pio2001]

La cause commune ne peut-elle pas être un proprièté encore inconnue du temps ( qu'il soit à la fois flux et relux par exemple et en image).

Cela enlèverait tout intérêt à avoir conservé la relativité restreinte, puisqu'on la violerait ici.

[jojo17]

D'accord, évidemment.
Encore une chose, puisque l'on s'aperçoit que nos choix sont orientés dans l'expérience, , et que cela implique donc une forme de déterminisme, dans le sens ou l'on ne peut mesurer que ce qui vérifie la mécanique quantique.
La bonne approche est-elle la recherche d'un point de vue causale, ou bien plutôt téléologique? Cette dernière m'apparaissant plus appropriée.

[Pio2001]

Eh bien la mécanique quantique, avec sa non localité et son indéterminisme, formant un tout cohérent et en accord avec l'expérience, je ne crois pas qu'invoquer des forces invisibles qui nous obligeraient à chaque mesure à mettre l'appareil dans le sens dela particule pour faire exprès de respecter notre théorie (qui ne décrit pas ces forces) soit une approche très économe en hypothèses

[jojo17]

Est-ce que cela veut dire que d'après ce que tu disais...

Dans le contexte présent, Alpheccar indique que si on veut conserver des variables cachées locales pour expliquer les phénomènes quantiques sans indéterminisme, c'est-à-dire sans "Dieu jouant aux dés", et sans violer la relativité restreinte, c'est-à-dire sans qu'un phénomène puisse avoir un effet instantané, voire à rebours dans le temps, à distance, alors il faut admettre que les observateurs ne sont pas libre de mesurer ce qu'ils veulent sur les particules, mais que des forces inconnues les poussent à ne mesurer que ce qui donne des résultats compatibles avec la mécanique quantique, et les empèchent de mesurer ce qui donnerait des résultats contraires.

...il est difficile de fondé quelque chose de serieux.
Sinon, c'est bien le point de vue d'Einstein qu'Apheccar utilise?
Il est tard et j'ai bien peur de ne plus suivre grand chose...dure journée.

[Pio2001]

Est-ce que cela veut dire que d'après ce que tu disais...

...il est difficile de fondé quelque chose de serieux.

En gros, cette hypothèse du déterminisme de l'observateur, cela consiste à peu près à dire que si les corps tombent vers le bas, c'est parce qu'une force nous fait regarder ailleurs à chaque fois qu'ils tombent vers le haut, et qu'en fait, personne ne s'en est jamais rendu compte.

On n'en est pas encore à ce point d'absurdité pour pouvoir sauver les notions de déterminisme et de localité, mais avec le montage d'Aspect, on s'en approche à grands pas. C'est un résultat expérimental très fort en faveur soit de la non-localité, soit de l'indéterminisme.

Sinon, c'est bien le point de vue d'Einstein qu'Apheccar utilise?

Non, pas vraiment. Le point de vue d'Einstein, c'était effectivement le déterminisme absolu et local. Mais comme l'expérience d'Aspect ne l'avait pas encore réfuté, il n'était pas nécessaire d'imaginer un méta-déterminisme obligeant les observateurs à ne faire que certaines mesures pour expliquer ces résultats.

[jojo17]

En gros, cette hypothèse du déterminisme de l'observateur, cela consiste à peu près à dire que si les corps tombent vers le bas, c'est parce qu'une force nous fait regarder ailleurs à chaque fois qu'ils tombent vers le haut, et qu'en fait, personne ne s'en est jamais rendu compte.

Cette position vaut-elle mieux?

Ou bien, deuxième possibilité, ces forces inconnues auraient détecté la présence des cellules oscillantes reglées par les expérimentateurs, calculé à l'avance leur comportement (y compris une éventuelle modification par les expérimentateurs, par exemple) pour préparer les photons dans le seul état compatible avec à la fois des variables cachées locales et avec les équations de la mécanique quantique, compte tenu des déviations que vont produire les cellules.

[Pio2001]

C'est la même chose.
D'habitude, quand on regarde pas, l'inégalité de Bell est respectée, tout est sagement déterministe et local, les objets tombent dans toutes les directions, et juste quand on regarde, les particules font exprès de se corréler à distance, et les objets font exprès de tomber vers le bas.

[jojo17]

Bonjour,
D'après ce que l'on trouve dans wiki sur les inégalités de Bell

Les inégalités de Bell modélisent la statistique des corrélations associées à ce type de théories. Leur violation montrent donc que l'intrication ne peut être décrite par une théorie locale à variables cachées.

Autrement dit, pas question de feindre un déterminisme à la mesure de notre ignorance.
Quelle forme peut prendre une théorie non-locale et qui respecte la relativité restreinte, sans variables cachées? Est-ce l'état actuel de la MQ?

Il reste que la mécanique quantique est curieuse car elle implique manifestement un lien entre les deux particules. Lien qui n'est pas explicite dans des variables internes dont nous ignorerions l'existence. Ce lien est parfois qualifié "d'instantané" bien que ce terme soit impropre puisqu'il ne s'agit pas d'un transfert d'information. On montre d'ailleurs de manière générale que l'intrication quantique ne permet pas de transférer de l'information entre les deux particules par quelque dispositif de mesure que ce soit

L'existence d'un lien non local sans transfert de signal (respectant donc la localité relativiste) est totalement sans équivalent classique ce qui la rend assez mystérieuse

Quel peut être le support de ce lien non-local? Une autre dimension, ou bien s'inscrit-il et se decrit-il dans les 4 usuelles?
Je me hasard un peu en terre inconnue mais, en prenant connaissance d'un numéro des "dossiers de la recherche", ce lien peut-il s'associer par analogie à la vitesse de groupe d'une onde, qui d'après ce dossier (l'héritage Einstein 1905-2005), imprime une viteese supérieur à c, et qui bien sûr ne véhicule pas d'information?

[invite64c4b5da]

C'est la même chose.
D'habitude, quand on regarde pas, l'inégalité de Bell est respectée, tout est sagement déterministe et local, les objets tombent dans toutes les directions, et juste quand on regarde, les particules font exprès de se corréler à distance, et les objets font exprès de tomber vers le bas.

Donc l'action de regarder modifie le comportement des particules.
C'est finalement assez proche de la philosophie de la mesure quantique et tres loin de l'approche Realiste d'Einstein !
Neanmoins qu'apporte de plus (en terme de predictions) une telle theorie par rapport a l'approche quantique ?

[jojo17]

Neanmoins qu'apporte de plus (en terme de predictions) une telle theorie par rapport a l'approche quantique ?

Peut-être une réponse avec Everett?
Il est là aussi question du rôle de l'observateur.

[jojo17]

Extrait :

Humour everettien : « Deux physiciens prennent un avion. En route, les deux moteurs s'arrêtent et l'avion pique vers le sol. "Crois-tu que nous allons nous en sortir ?", demande le premier. "Sans aucun problème", répond l'autre "il y a une quantité d'univers où nous ne sommes même pas montés dans cet avion" ».

[Pio2001]

Quelle forme peut prendre une théorie non-locale et qui respecte la relativité restreinte, sans variables cachées? Est-ce l'état actuel de la MQ?

Oui. On considère généralement que l'observateur provoque la "réduction du paquet d'onde" vers un résultat aléatoire, mais que la fonction d'onde n'est pas un objet réel.

Ce phénomène est non local, car il a lieu instantanément, même si le système a une extension spatiale supérieure au produit de la durée de la mesure par la vitesse de la lumière dans le vide.

Le hasard est considéré comme fondamental, et ne dépendant pas de variables cachées.

Et grâce à ce hasard, la relativité restreite n'est jamais prise en défaut par le résultat des mesures.

Quel peut être le support de ce lien non-local? Une autre dimension, ou bien s'inscrit-il et se decrit-il dans les 4 usuelles?

Pas un support concret, ni objectif en tout cas. Sinon, aux oubliettes la relativité restreinte !
Le bon support, c'est la fonction d'onde.

Donc l'action de regarder modifie le comportement des particules.

Le concept "d'observateur pré-déterminé" venant à la rescousse du déterminisme local dans l'expérience EPR est bien autre chose.
Ce serait nous qui ne regardons jamais les particules qu'il ne faut pas voir.
Ou alors ce sont les particules qui sont devines. Elle prévoient qu'on va les regarder, même si on ne la p'as encore décidé : elles peuvent devancer nos intentions et nos actes et se mettre à l'avance dans l'état qu'il faut mesurer.

Neanmoins qu'apporte de plus (en terme de predictions) une telle theorie par rapport a l'approche quantique ?

Par définition rien, puisqu'elle consiste à supposer que la matière s'adapte à nos prédicitons actuelles.

[Pio2001]

Peut-être une réponse avec Everett?

L'article la décrit comme la seule à rendre compte sans paradoxe de la mécanique quantique.

Je ne suis pas du tout d'accord. Le théorème de Bell étendu, tel que présenté dans Introduction to the Hidden-Variable Question [1], s'applique à toute paire d'observateurs ayant réalisé des mesures EPR, qu'ils soient dans un multivers d'Everett ou dans un univers simple(*), et montre que les résultats de la mécanique quantique sont incompatibles avec toute théorie à variables cachées locales.
Il nous reste donc le choix entre l'indéterminisme ou la non-localité.

L'interprétation d'Everett troque l'indéterminisme, communément admis, contre la non-localité, qui y devient concrètement effective alors qu'elle ne l'est pas en mécanique quantique.


[1]Introduction to the Hidden-Variable Question. - J.S. Bell, CERN, Geneva.
Societa Italiana di Fisica - Rendiconti della Scuola internazionale di fisica 'Enrico Fermi' - Il corso fondamenti di mecanica quantistica.
Academic Press, New York and London.

(*) C'est ma compréhension du théorème. Bell n'en fait pas mention dans le texte.

[jojo17]

L'interprétation d'Everett troque l'indéterminisme, communément admis, contre la non-localité, qui y devient concrètement effective alors qu'elle ne l'est pas en mécanique quantique.

je m'aventure vraiment dans l'inconnue, alors...R.Feynman a apparemment lui aussi envisagé des "univers multiples" avec son intégrale de chemin :

Richard Feynman, pragmatique, ne s'est pas posé la question de l'existence ou non des mondes virtuels : il les a utilisés comme si le concept allait de soi dans ce qu'on nomme l'intégrale de Feynman ou intégrale de chemin (intégration de tous les possibles, d'où tout ce qui ne s'annule pas se dégage en tant que « réalité »). Il a été apparemment le premier à mentionner, en approfondissant ce point de vue, la possibilité de réaliser un ordinateur quantique

Peut-on associer non-localité à l'intégrale de feynman?
En fait je me demande si je fais bien de poser cette question, vu que je ne suis pas du tout certain d'en comprendre la réponse, ni même si elle a un sens d'ailleurs.
Peut-être simplement pour savoir "pourquoi" le texte en gras?
Quoiqu'il en soit, merci.

[Pio2001]

Désolé, je ne connais pas l'intégrale de chemin de Feynman.

Pourquoi est-ce que la non-localité n'est pas effective en mécanique quantique ? Parce que le phénomène qui dépasse la vitesse de la lumière est considéré comme un artefact de calcul, et non comme un phénomène réel. L'indétermination, elle est considérée comme réelle.

Dans l'interprétation d'Everett, c'est l'inverse. La décohérence, qui sépare les univers les uns des autres dépasse la vitesse de la lumière et est considérée comme un phénomène réel, concret, tandis que l'indéterminisme n'est qu'une illusion due au point de vue de l'observateur.

Personnellement, je préfère la version standard, car la non localité est contraire aux lois de la physique, tandis qu'aucune loi n'empèche l'univers d'être indéterminisme.

[jojo17]

Pourquoi est-ce que la non-localité n'est pas effective en mécanique quantique ? Parce que...

Merci pour cette réponse qui me convient parfaitement.
Pour ce qui est de l'intégrale de Feynman, un autre connaisseur passera peut-être par ici?

Bonne fin de soirée.