Réduction du paquet d'onde et décohérence

[chaverondier]

Bien que je fasse "le défenseur de la décohérence de service", je ne suis pas fermé non plus aux interprétations telles que celles de Rovelli

Je ne crois pas que quiconque à ce jour (parmi les physiciens) conteste le phénomène de décohérence (et sûrement pas C. ROVELLI). La décohérence découle mathématiquement de la mécanique quantique (1).

Toutefois, à elle seule, la décohérence ne permet pas de faire émerger l'unicité du résultat de mesure quantique observé. Il manque quelque chose à la décohérence pour obtenir ce résultat. Il semblerait que, ajoutée au phénomène de décohérence, l'interprétation de Rovelli permette de faire un pas supplémentaire dans la résolution du problème de la mesure quantique (avec peut-être les nuances signalées par M. Bitbol).

Mais il est vrai que les deux théories présentent des incompatibilités fondamentales.

Pas du tout. Il y a incompatibilité de l'interprétation de Rovelli avec les histoires décohérentes, mais pas du tout avec le phénomène de décohérence (phénomène qui, à ma connaissance, n'est contesté par personne à ce jour).

Pour recadrer les choses, il me semble que la décohérence - comme en témoigne le document de Maximilian Schlosshauer - reste considérée comme "very promising" par beaucoup de physiciens, et reste - à ma connaissance - la théorie la plus reconnue en ce qui concerne le problème de la mesure.

Le phénomène de décohérence est bien plus qu'une simple théorie parmi d'autres. C'est la conséquence inéluctable de la mécanique quantique et il a été très largement confirmé expérimentalement.

Simplement, la constatation du phénomène de décohérence ne suffit pas à résoudre le problème de la mesure quantique. Il y a en effet conflit de la mesure quantique à la fois avec la localité (cad avec l'invariance relativiste), avec le déterminisme, avec la microréversibilité et avec l'unitarité des évolutions quantiques si l'on interprète le phénomène de mesure quantique comme un phénomène physique objectif, découlant de l'interaction du système observé avec un appareil de mesure (qu'un observateur soit présent ou pas, cette interaction étant censée, dans cette interprétation dite réaliste, modifier instantanément le vecteur d'état du système observé interprété comme un champ physique distribué dans l'espace).

En fait, l'interprétation de la fonction d'onde comme un champ physique objectif distribué dans l'espace entre en conflit avec des principes physiques pourtant très solidement établis (j'aurais pu comprendre ça plus vite, mais la discussion s'est avérée plus délicate que prévue en raison des difficultés à poser des questions susceptibles d'entrer en conflit avec telle ou telle conviction scientifique forte).

Et pourtant, l'abandon de l'interprétation dite réaliste de la réduction du paquet d'onde (abandon hardiment accepté par C. ROVELLI) nous plonge dans un quasi-abime de perplexité car on est alors obligé d'abandonner la notion de réalité extérieure à l'observateur possédant des propriétés objectives (cad indépendantes de l'observateur et de l'acte d'observation).

(1) à condition tout de même de rajouter l'hypothèse de pertinence de la notion de système, hypothèse introduisant implicitement, me semble-t-il, un observateur. Sans recours à un observateur, vis à vis duquel le découpage de l'univers en un système observé et son complémentaire a une pertience, la notion de système ne me semble pas avoir plus de signification physique que la notion de présent ou de passé par exemple.
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[hterrolle]

salut chaverondier,

on est alors obligé d'abandonner la notion de réalité extérieure à l'observateur

pour la conclusion je suis d'accord. Même avec un obsrvateur. Tout depends bien sur de notre conscience a aprehender les choses.

Pourtant le réalité est une et non multiple. la science n'as pas but que de mettre en evidence cette réalité. Sous une forme mathématique et logique. L'un sans l'autre ne aucun sens.

La réalité c'est ce que nous essayont tous de percevoir. Pourtant il semblerait que l'interet personnel soit encore au dessous des réalités. L'évolution c'est peut être monter ?

C'est une opinion personel.

[chaverondier]

"on est alors obligé d'abandonner la notion de réalité extérieure à l'observateur" pour la conclusion je suis d'accord.

Moi, pas du tout et d'ailleurs je ne suis pas allé aussi loin. J'ai dit : on est alors obligé d'abandonner la notion de réalité extérieure possédant des propriétés objectives indépendantes de l'observateur et de l'acte d'observation.

C'est "seulement" l'acceptation du fait que ce qu'on voit de la réalité extérieure ne serait jamais une propriété intrinsèque de cette réalité, mais toujours une propriété de l'interaction entre cette réalité et l'observateur que nous sommes. Ce n'est quand même pas la même chose.

L'abandon du point de vue dit réaliste (encore baptisé point de vue ontologique, cad le point de vue d'Einstein, Podolski, Rosen, Schrödinger, De Broglie ou encore de Bohm ou de John Bell par opposition au point de vue de Bohr ou de Heisenberg) au profit d'un point de vue positiviste (encore appelé point de vue épistémique) est déjà assez choquant comme ça. Ce n'est pas la peine d'en rajouter.

[hterrolle]

pour ma part je reste réaliste. donc d'Einstein, Podolski, Rosen, Schrödinger, De Broglie ou encore de Bohm ou de John Bell. Pour Bohr ou de Heisenberg c'est le lien qui manque.

Comment peut on arrivé a une science d'incertitude. Je prefere ancore shrodinger ou moins il y a une propabilité. Même si c'est aussi une incertitude.

M'enfin je suis hors sujet.

[Urgon]

Je ne crois pas que quiconque à ce jour (parmi les physiciens) conteste le phénomène de décohérence (et sûrement pas C. ROVELLI). La décohérence découle mathématiquement de la mécanique quantique (1).

Sans aucun doute. Mais il y en a qui contestent que la décohérence est une solution au problème de la mesure (et je pense que Rovelli en fait partie), alors que d'autres, comme R. Omnès, défendent que la décohérence est une solution totale, ou en tout cas ne génère pas le besoin d'une interprétation complémentaire. C'est ce que je voulais dire.

Il y a un autre type de "contestation", notamment R. Penrose, qui conteste que on puisse tirer une interprétation du formalisme de la matrice densité. Il ne conteste pas "la décohérence" en tant que corrolaire mathématique, mais d'après lui ce phénomène ne représente pas entièrement la réalité. Mais ce faisant, il remet en cause la complétude le la physique quantique. Pourquoi pas !

Pas du tout. Il y a incompatibilité de l'interprétation de Rovelli avec les histoires décohérentes, mais pas du tout avec le phénomène de décohérence

C'est le même quiproquo que ci-dessus (mais c'est moi qui me suis exprimé de manière insuffisamment précise). Je parlais d'incompatibilité avec ceux qui prétendent que la décohérence (au sens large) est une solution totale.

Il y a tout de même un point qui m'interroge : selon la théorie de la décohérence, la base de décohérence est (ein)sélectionnée objectivement, et le temps de décohérence aussi par exemple est objectif (en dehors même des histoires décohérentes). Il me semble que ni la base et encore moins le temps de décohérence ne sont objectifs dans la théorie de Rovelli. N'est-ce pas une incompatibilité fondamentale ?

[Pio2001]

(qu'un observateur soit présent ou pas, cette interaction [la mesure quantique] étant censée, dans cette interprétation dite réaliste, modifier instantanément le vecteur d'état du système observé interprété comme un champ physique distribué dans l'espace).

Pas forcément. Si on renonce à l'instantanéité de cet effet, alors on renonce aussi au théorème de Bell, car il ne peut s'appliquer que dans le cas de mesures instantanées.

L'expérience ne réfute alors plus les variables cachées locales. Il n'y a donc plus contradiction entre déterminisme, localité et mécanique quantique.

[jojo17]

Bonjour,

En fait, l'interprétation de la fonction d'onde comme un champ physique objectif distribué dans l'espace entre en conflit avec des principes physiques pourtant très solidement établis (j'aurais pu comprendre ça plus vite, mais la discussion s'est avérée plus délicate que prévue en raison des difficultés à poser des questions susceptibles d'entrer en conflit avec telle ou telle conviction scientifique forte).

Ne peut-on pas dès le départ se poser la question de l'objectivité de la fonction d'onde, c'est à dire comme représentant des propriètés intrinsèques aux sytèmes étudiés?
La fonction d'onde est la représentation de l'état quantique d'un système dans la base de dimension infini des positions.
Or,

en mécanique quantique, l'état d'un système physique n'est en général jamais totalement mesurable.

et

Pour un système quantique, il est nécessaire de distinguer les grandeurs physiques observables de l'état du système proprement dit

Il apparrait donc 2 choses :
Que l'on doit toujours associer un observateur à l'état du système puisque celui-ci n'est caractérisé uniquement que par des "observables".
Que ce que l'on observe n'est pas le système dans son ensemble, et que nous n'en avons accés qu'à une partie.
Il n'y a qu'un pas pour avancer que c'est parce que nous observons le système que nous n'avons accès qu'à une interprétation du sytème (information;observables) et pas au système lui-même. La fonction d'onde serait donc relative à un observateur.
Aussi, le "classique" ne peut appréhender le "quantique" que "classiquement", et est donc limité de fait dans son appréhension.
Et il ne peut d'ailleurs que l'apprenhender, pas le saisir.
Je me ridiculise encore une fois, ou bien?

[Urgon]

Que l'on doit toujours associer un observateur à l'état du système puisque celui-ci n'est caractérisé uniquement que par des "observables".

Pas avec la théorie de la décohérence. Une observable est une base, et la base est objectivement sélectionnée par l'environnement en théorie de la décohérence. Pas d'observateur.

Bien sûr, l'"observateur" fait partie de l'"environnement", donc - quelque part - l'observateur détermine la base. Mais il n'y a pas seulement "l'observateur" dans "l'environnement", mais aussi tous les observateurs possibles, d'où une inter-subjectivité résultante. Il n'y a pas de séparation O1, O2 etc.. comme dans l'interprétation de Rovelli, où O1 "est impliqué dans la mesure" et "O2 non impliqué" (que veut dire "impliqué" d'ailleurs ?). Tous les observateurs faisant partie de l'"environnement", ils sont tous "impliqués".

[jojo17]

Pas avec la théorie de la décohérence. Une observable est une base, et la base est objectivement sélectionnée par l'environnement en théorie de la décohérence. Pas d'observateur.

Mais le "mécanisme" de sélection reste quand même troublant.
Il n'y a pas d'explication de pourquoi UNE base, et comment CETTE base.
Et à mon avis, la recherche de réponses à ces questions devraient esquissées les traits d'un observateur, mais ce n'est qu'un et mon avis.

[jojo17]

Désolé, on a vite fait de dire n'importe quoi dans cette discussion...moi en tout cas.
Donc effectivement pourquoi CETTE base? Seulement....
Sinon, et c'est là ou il y avait méprise, Pourquoi UN état, alors que les termes non-diagonaux ne s'annulent pas...mais on va pas refaire toute la discussion...
Mais je maintien mon avis ; Un observateur se cache dérrière tout ça, mais est-il "impliqué" et donc tout "relatif", ou seulement ignorant (ou trop approximatif)?

[Pio2001]

Mais le "mécanisme" de sélection reste quand même troublant.
Il n'y a pas d'explication de pourquoi UNE base, et comment CETTE base.

Les articles sur la décohérences, sur le web, disent que les états dont l'interférence est supprimée par la décohérence sont ceux qui s'intriquent le moins avec l'environnement lors de l'interaction système-environnement (par exemple http://plato.stanford.edu/entries/qm-decoherence/ ).

Pourquoi UN état, alors que les termes non-diagonaux ne s'annulent pas...

Tu veux dire les autres termes diagonaux ?
L'interprétation d'Everett donne une solution : dans la mesure où l'observateur s'intrique avec le système lorsqu'il l'observe, sa conscience ne peut observer qu'un état à la fois, bien que tous soient réalisés simultanément.

[invitec00162a9]

Bonsoir,

Moi, pas du tout et d'ailleurs je ne suis pas allé aussi loin. J'ai dit : on est alors obligé d'abandonner la notion de réalité extérieure possédant des propriétés objectives indépendantes de l'observateur et de l'acte d'observation.

Plutôt que parler d'observateur, ce qui est sûrement correct, mais assez connoté, ne pourrait-on pas plutôt parler de référentiel ? Un peu par analogie (mais est-ce seulement une analogie ?) avec les référentiels de la mécanique classique.
Seulement là, on aurait un référentiel de "connaissances", dans lequel il y a des événements distinguables (et ils forment une base orthonormale) et d'autres non.

Pas avec la théorie de la décohérence. Une observable est une base, et la base est objectivement sélectionnée par l'environnement en théorie de la décohérence. Pas d'observateur.

Ben non, il ne faut pas oublier qu'on est dans un espace vectoriel, mathématiquement toutes les bases (orthonormales, disons) se valent.
Mon vecteur d'état (fonction d'onde) est mathématiquement indépendant du choix de la base.
Ce qui pose problème, c'est qu'apparemment, choisir une base est phénomène physique. Or c'est cela qui est assez mal expliqué dans le formalisme des espaces de Hilbert, parce que justement dans un espace de ce genre, toutes les bases orthonormales se valent.
D'où la question : c'est quoi, choisir une base ?
Si on pouvait relier le choix d'une base à une structure de fibré, j'ai le sentiment que ça clarifierait cette question.

[chaverondier]

selon la théorie de la décohérence, la base de décohérence est (ein)sélectionnée objectivement, et le temps de décohérence aussi par exemple est objectif (en dehors même des histoires décohérentes). Il me semble que ni la base et encore moins le temps de décohérence ne sont objectifs dans la théorie de Rovelli. N'est-ce pas une incompatibilité fondamentale ?

Etes vous sûr de ce point ? Nulle part il ne m'a semblé que ROVELLI conteste le caractère objectif de la sélection de la base Hilbertienne par l'environnement du système observé (une fois le choix subjectif du système observé réalisé). Je serais très surpris du contraire. C. Rovelli enseigne au centre de physique théorique de Luminy. C'est un physicien professionnel dont la compétence me semble largement reconnue (il est souvent cité sur sci.physics.research par exemple, et ses publications me semblent souvent citées, mais bon, d'autres personnes auront surement d'autres ficelles plus fiables pour se faire une opinion quant à sa compétence).

En fait, la mesure quantique devient irréversible (enfin presque), pour un observateur donné, une fois que le système S observé (ce système pouvant englober un appareil de mesure) et un observateur O1 du système S se retrouvent dans un état intriqué (intrication se caractérisant par l'impossibilité de modéliser l'état quantique du système formé de l'observateur O1 et du système S observé comme le produit tensoriel d'un état quantique de l'observateur par un état quantique du système observé). La décohérence est alors très largement entamée pour cet observateur O1.

Elle n'est par contre jamais totalement finie en pratique, cad que l'irréversibilité absolue n'existe pas. L'information s'échappe du système observé et se retrouve très vite hors de portée de l'observateur, mais il existe toujours un système suffisamment vaste qui "contient toujours cette information" (façon très incorrecte de dire les choses car je doute très fort que la notion d'information puisse avoir une signification sans recourir à la notion d'observateur avec sa façon de s'informer, cad sa façon de classer des objets ou des phénomènes dans des catégories d'objets. Pour lui, les objets d'une même catégorie sont considérés comme similaires. Cette similarité découle de sa façon de classer une information "qui serait complète" (mais qu'est-ce que ça veut dire ?) sur l'état d'un système par exemple, en informations pertinentes et informations non pertinentes).

La non disparition de l'information quantique qu'on croyait "engloutissable" dans un trou noir (contrairement au pari de Hawking il y a quelques décénnies avec sa boutade "non seulement dieu joue aux dés, mais en plus il les jette là où plus personne ne pourra les voir) en est une confirmation de plus.

En fait, l'information ne disparait qu'aux yeux d'observateurs, cad "aux yeux" de dispositifs d'enregistrement d'information limités dans leurs possibilités d'accéder à l'information et de la stocker. L'information ne se crée pas, ne se perd pas, elle se diffuse dans l'environnement de l'observateur et devient de plus en plus difficile à récupérer (nous subissons ce phénomène de perte d'information et nous l'appellons écoulement du temps avec le sentiment que le temps s'écoule sans nous, un peu comme un cadre préexistant dans lequel les phénomènes se succèderaient, une sorte de fleuve qui continuerait à s'écouler en l'absence de tout phénomène).

La décohérence pourrait (très théoriquement) ne même pas être commencée pour un observateur O2 alors qu'elle est "presque finie" pour un observateur O1. C'est en cela que la décohérence est dépendante de l'observateur car il n'y a pas de super observateur connaissant tout sur tout (comme le suppose l'interprétation des mondes multiples avec les conséquences désastreuses que l'on connaît). Il lui suffit pour cela à O2 de ne pas encore avoir interagi avec S et avec O1 (ni avec quoi que ce soit ayant interagi avec S et/ou O1).

[Urgon]

D'où la question : c'est quoi, choisir une base ?

Comme l'a fait remarquer PIO trois messages au dessus :

Le processus de décohérence se déroule dans une base privilégiée, qui est la base propre de l'observable ayant une intrication minimale (idéalement, nulle) avec l'environnement.

Voir la référence de PIO et aussi

http://en.wikipedia.org/wiki/Einselection.

[chaverondier]

Ben non, il ne faut pas oublier qu'on est dans un espace vectoriel, mathématiquement toutes les bases (orthonormales, disons) se valent. Mon vecteur d'état (fonction d'onde) est mathématiquement indépendant du choix de la base.

Certes, mais la diagonalisation progressive (quoique très rapide) de l'opérateur densité réduit d'un système n'a de sens que vis à vis d'une base Hilbertienne dite préférée (préférée par qui, sinon par l'environnement du système observé comprenant l'observateur).

Ce qui pose problème, c'est qu'apparemment, choisir une base est phénomène physique. Or c'est cela qui est assez mal expliqué dans le formalisme des espaces de Hilbert, parce que justement dans un espace de ce genre, toutes les bases orthonormales se valent.

Une bonne partie de l'étude de la décohérence consiste précisément à étudier comment une base préférée se dégage de l'interaction d'un système (choisi par un observateur qui le considère comme tel). Il semblerait que ce soit quelque chose de proche d'une base de vecteurs propres de l'Hamiltonien d'interaction du système observé avec son environnement.

Si on pouvait relier le choix d'une base à une structure de fibré, j'ai le sentiment que ça clarifierait cette question.

Je doute qu'il soit possible de modéliser correctement un phénomène physique avant de l'avoir bien compris et, à mon avis, bien comprendre un phénomène physique demande de la progressivité dans la modélisation et des approches préliminaires imparfaites, incomplètes mais physiques et les moins compliquées possibles (avant de partir vers des choses mathématiquement plus sophistiquées et plus abstraites quand on a acquis la conviction que l'on ne peut vraiment plus progresser sans sortir l'artillerie lourde).

[Urgon]

Etes vous sûr de ce point ?

Ma remarque était formulée sous forme de question, donc non. Mais quand vous dites :

La décohérence pourrait (très théoriquement) ne même pas être commencée pour un observateur O2 alors qu'elle est "presque finie" pour un observateur O1.

C'est ce à quoi je pensais. On pourrait aussi bien dire, il me semble, "La décohérence pourrait (très théoriquement) se dérouler dans une certaine base pour un observateur O2 alors qu'elle se déroule dans une autre pour un observateur O1."

En fait c'est compatible dans un certain sens avec la décohérence, puisque l'"environnement" n'est pas le même pour O2 que pour O1 chez Rovelli, et donc l'einselection non plus.

Donc, Rovelli est d'accord avec Omnès pour O1 pris isolément, et pour O2 pris isolément. Mais on ne peut pas dire que l'einselection soit (globalement) objective si elle donne des résultats différents pour deux observateurs différents. Elle est objective seulement par rapport à un observateur.

C'est ce que je voulais dire par "Il me semble que ni la base et encore moins le temps de décohérence ne sont [globalement] objectifs dans la théorie de Rovelli"

[chaverondier]

Plutôt que parler d'observateur, ce qui est sûrement correct, mais assez connoté, ne pourrait-on pas plutôt parler de référentiel ? on aurait un référentiel de "connaissances", dans lequel il y a des événements distinguables (et ils forment une base orthonormale) et d'autres non.

Un référentiel de connaissances ? Sans référence à un système apte à collecter de l'information, à l'enregistrer, à la traiter, à la classer et à distinguer information jugée pertinente et information jugée non pertinente ? Pourquoi chercher à gommer un terme qui permet de faire ressortir cette entité indissociable des notions d'information et de connaissance qu'est l'observateur ?

[jojo17]

Bonjour,

Nulle part il ne m'a semblé que ROVELLI conteste le caractère objectif de la sélection de la base Hilbertienne par l'environnement du système observé (une fois le choix subjectif du système observé réalisé)

Certes, mais la diagonalisation progressive (quoique très rapide) de l'opérateur densité réduit d'un système n'a de sens que vis à vis d'une base Hilbertienne dite préférée (préférée par qui, sinon par l'environnement du système observé comprenant l'observateur).

Le choix par l'expérimentateur du système observé ne détermine-t-il pas implicitement dès le départ le choix de la base, puisqu'il "détermine" indirectement ainsi aussi "l'environnement" du système?

C'est ce à quoi je pensais. On pourrait aussi bien dire, il me semble, "La décohérence pourrait (très théoriquement) se dérouler dans une certaine base pour un observateur O2 alors qu'elle se déroule dans une autre pour un observateur O1."
En fait c'est compatible dans un certain sens avec la décohérence, puisque l'"environnement" n'est pas le même pour O2 que pour O1 chez Rovelli, et donc l'einselection non plus.
Donc, Rovelli est d'accord avec Omnès pour O1 pris isolément, et pour O2 pris isolément. Mais on ne peut pas dire que l'einselection soit (globalement) objective si elle donne des résultats différents pour deux observateurs différents. Elle est objective seulement par rapport à un observateur.

Les temps de décohérence dans les 2 cas ne seront-ils pas identiques après comparaison? Le couple observateur/base hilbertienne (préférée) n'est-t-il pas au moins comparable?
Si oui, peut-on qualifier la décohérence d'inter-subjective, c'est à dire relative à l'observateur, et identique pour tous les observateurs après comparaison?

Ai-je encore dit des bétises???

[jojo17]

Le choix par l'expérimentateur du système observé ne détermine-t-il pas implicitement dès le départ le choix de la base, puisqu'il "détermine" indirectement ainsi aussi "l'environnement" du système?

Un précision me semble nécessaire. Le choix du système déterminerait "l'environnement" du système, dans le sens où cette environnement serait alors compris avec l'expérimentateur. De fait, en choisissant un système, l'expérimentateur s'inclut dans "l'environnement" de ce système.
D'où la question du choix de la base implicite par l'expérimentateur lors du choix du sytème observé.
...c'est pas facile!

[Urgon]

Un précision me semble nécessaire. Le choix du système déterminerait "l'environnement" du système, dans le sens où cette environnement serait alors compris avec l'expérimentateur. De fait, en choisissant un système, l'expérimentateur s'inclut dans "l'environnement" de ce système.
D'où la question du choix de la base implicite par l'expérimentateur lors du choix du sytème observé.
...c'est pas facile!

Oui, bonne remarque. Mais quelque part c'est logique car en "choisissant le système observé", l'observateur choisit l'instrument de mesure qui fait partie du "système". Or l'instrument de mesure est fait pour - in fine - sélectionner une base (mesure de la position, mesure de la vitesse etc..)

Donc est-ce vraiment un problème ? En fait, le choix de la base est explicite et voulu par l'expérimentateur dans la plupart des cas.

Je ne sais pas s'il y a beaucoup de cas où l'expérimentateur ne provoque pas sciemment le choix de la base. Peut-être des expériences visant, justement, à tester l'einselection ?

[jojo17]

Oui, bonne remarque. Mais quelque part c'est logique car en "choisissant le système observé", l'observateur choisit l'instrument de mesure qui fait partie du "système". Or l'instrument de mesure est fait pour - in fine - sélectionner une base (mesure de la position, mesure de la vitesse etc..)
Donc est-ce vraiment un problème ?

A mon sens, oui, puisque ce n'est plus sans observateur (ou acte d'observation) que s'opère la déchoérence. Si dans la décohérence, le choix de la base s'opère dans le choix de l'expérimentateur, ce n'est plus un environnement sans observateur qui choisi la base et opère la décohérence, mais bien que la décohérence n'a lieu que si un expérimentateur entreprend d'étudier la non-superposition d'état à l'échelle "classique", et donc choisi, par cette entreprise, UNE base à partire de laquelle s'exprime la décohérence.
La décohérence n'est plus "objective", elle n'apparait que pour, et par rapport, à un observateur. De là on peut dire qu'elle est subjective, mais comme chacun observe le même phénomène avec les même propriètés, elle est inter-subjective.
C'est vraiment pas facile!

[Urgon]

Si dans la décohérence, le choix de la base s'opère dans le choix de l'expérimentateur, ce n'est plus un environnement sans observateur

Fondamentalement, c'est l'appareil de mesure (et plus généralement l'environnement physique) qui choisit la base. L'appareil de mesure peut être là sans observateur.

En d'autres termes, tu part de : observateur =>(implique) choix de la base,
et tu conclus : choix de la base => observateur.
Mais A=>B n'implique pas B=>A.

La décohérence peut avoir lieu sans aucun observateur. Comme dit Roland Omnès : "Pourquoi la lune a-t-elle toujours une position précise sur son orbite ? Fondamentalement, parce qu'elle est éclairée par le Soleil, pas parce que quelqu'un l'observe !"

[jojo17]

Fondamentalement, c'est l'appareil de mesure (et plus généralement l'environnement physique) qui choisit la base.

C'est arbitraire comme affirmation.
Amha, fondamentalement non!
Si l'expérimentateur dans son entreprise d'étude doit choisir un système, et par le fait s'inclure dans l'environnement de ce système, et que par ailleurs, ce soit l'interaction du système avec cet environnement qui détermine la base à partir de laquelle s'exprime la décohérence. Ce n'est jamais un environnement sans observateur que l'expérimentateur obtient dans son étude, et donc jamais une base choisi sans observateur, pas plus qu'il n'y a de décohérence sans l'étude de la non-superposition d'état à l'echelle "classique".
Dans ce sens, il y a toujours un observateur impliqué dans le choix de la base, comme il ne peut y avoir de base qu'en présence d'un observateur, puisqu'il y a toujours un observateur dans l'environnement du système (sans quoi il n'y aurait pas de système, et donc pas de décohérence).

[Urgon]

C'est arbitraire comme affirmation.

Dans ce cas, la théorie de la décohérence est arbitraire, car c'est un des "axiomes" de la théorie de la décohérence ! Cela se peut bien qu'il soit arbitraire, d'ailleurs, mais disons que ce n'est ni plus ni moins arbitraire que d'affirmer le contraire.

On en arrive au problème de fond de ce genre de discussion : toutes les interprétations de la MQ sont - peu ou prou - arbitraires. S'il existait un moyen de trancher entre les interprétations, ce serait bien agréable.

En fait, plutôt que de raisonner en "arbitraire" ou "pas arbitraire", il faut raisonner en "falsifiable" et "non falsifiable".
La théorie de la décohérence est falsifiable car elle donne des prédictions mesurables (temps de décohérence etc.), et si la mesure ne donne pas le résultat attendu cela falsifie la théorie.
Dans ce sens là la théorie de la décohérence n'est pas arbitraire, car elle peut être sanctionnée.

En revanche, je me demande si la théorie de Rovelli est falsifiable ? Quelle prédiction pouvant être mesurée donne-t-elle ? (même si c'est mesurable en principe, mais pas encore en pratique pour des raisons techniques).
Si elle n'en donne pas, la théorie de Rovelli me semble, dans ce sens là, arbitraire.

[jojo17]

Dans ce cas, la théorie de la décohérence est arbitraire, car c'est un des "axiomes" de la théorie de la décohérence ! Cela se peut bien qu'il soit arbitraire, d'ailleurs, mais disons que ce n'est ni plus ni moins arbitraire que d'affirmer le contraire.

, Bien d'accord.

On en arrive au problème de fond de ce genre de discussion : toutes les interprétations de la MQ sont - peu ou prou - arbitraires. S'il existait un moyen de trancher entre les interprétations, ce serait bien agréable.

...ce serait dommage! Il n'y aurait plus rien à en dire.

En fait, plutôt que de raisonner en "arbitraire" ou "pas arbitraire", il faut raisonner en "falsifiable" et "non falsifiable".
La théorie de la décohérence est falsifiable car elle donne des prédictions mesurables (temps de décohérence etc.), et si la mesure ne donne pas le résultat attendu cela falsifie la théorie.
Dans ce sens là la théorie de la décohérence n'est pas arbitraire, car elle peut être sanctionnée.

Le terme arbtraire était peut-être un peu fort.
Quoiqu'il en soit, mon point de vue qu'il ne peut y avoir de décohérence sans observateur semble se tenir, non? c'est dire (et cela semble trivial) qu'il ne peut y avoir de décohérence que si l'on en entreprend l'étude, et que cela implique que cette théorie soit en fonction de celui qui l'échafaude ((sans)observateur->(pas)système->(pas)interaction (environnement avec observateur)->(pas)base->(pas)décohérence)
Mais effectivement...

En revanche, je me demande si la théorie de Rovelli est falsifiable ? Quelle prédiction pouvant être mesurée donne-t-elle ? (même si c'est mesurable en principe, mais pas encore en pratique pour des raisons techniques).
Si elle n'en donne pas, la théorie de Rovelli me semble, dans ce sens là, arbitraire.

...est-ce falsifiable .
Comme ça, je dirais comme vous, que l'on peut envisager cette possibilité, et son contraire...

[chaverondier]

Fondamentalement, c'est l'appareil de mesure (et plus généralement l'environnement physique) qui choisit la base.

Oui, mais pas sur quel vecteur de cette base le résultat de mesure va être obtenu par projection.

L'appareil de mesure peut être là sans observateur.

Mais sans observateur, l'appareil de mesure ne mesure rien du tout. En raison de la violation des inégalités de Bell par la mesure quantique, l'hypothèse inverse (c'est l'appareil qui réalise la mesure) engendre un conflit avec le principe de relativité du mouvement (et même ouvre la possibilité théorique de transmettre instantanément de l'information par exploitation de la non localité quantique si l'on franchit le pas supplémentaire consistant à envisager que l'observateur puisse-être capable de biaiser les statistiques quantiques).

Ce conflit entre mécanique quantique et relativité (au niveau interprétatif), disparait si l'on admet que la réduction du paquet d'onde n'est pas un phénomène physique objectif mais un changement d'état de la connaissance accessible à un observateur.

L'appareil de mesure peut être là sans observateur.

Mais dans ce cas, il ne mesure rien (du moins dans l'interprétation positiviste offrant l'avantage de respecter le principe de relativité du mouvement).

La décohérence peut avoir lieu sans aucun observateur.

Une fois que le système observé a été choisi. Mais c'est quoi un système observé sans observateur ?

L'appareil de mesure peut être là sans observateur. Comme dit Roland Omnès : "Pourquoi la lune a-t-elle toujours une position précise sur son orbite ? Fondamentalement, parce qu'elle est éclairée par le Soleil, pas parce que quelqu'un l'observe !"

Mais s'il n'y a pas d'observateur, la notion d'information, définie comme résultat observé d'un appareil de mesure, n'a pas de sens. Définir la notion d'information (que ce soit de position, d'impulsion, d'énergie, de spin...) sans observateur n'est probablement (n'est peut-être ?) pas possible.

[Urgon]

Oui, mais pas sur quel vecteur de cette base le résultat de mesure va être obtenu par projection.

Nous sommes d'accord, mais c'est déjà pas mal. Et Julien n'allait pas jusque là.

Mais sans observateur, l'appareil de mesure ne mesure rien du tout.

Tout dépend de ce que l'on entend par "observateur", qui n'est pas forcément un terme anthropocentrique. Le soleil peut être l'"observateur" de la lune, pour reprendre la phrase de Omnès. Disons que l'"observateur" est l'environnement au sens large, qui peut inclure un être humain ou non.

C'est ce qui me gêne dans les interprétations avec observateur : qu'est-ce qui distingue - fondamentalement - un "observateur" du soleil ?

En raison de la violation des inégalités de Bell par la mesure quantique, l'hypothèse inverse (c'est l'appareil qui réalise la mesure) engendre un conflit avec le principe de relativité du mouvement

C'est exact, et c'est un argument extrêmement important (mais que on ne peut utiliser pour admettre une transmission d'information plus vite que la lumière - le pas dont tu parles ne peut être franchi).

Dans une situation EPR, il n'y a effectivement pas d'"ordre" objectif, chaque élément de la paire est "mesuré" et on ne peut dire quelle mesure a "provoqué" la décohérence car aucune mesure n'a été faite "en premier" de manière objective.

La réflexion la plus avancée à ce sujet, dans les camp des "objectifs", est à ma connaissance celle de R. Penrose. Son opinion, si j'ai bien compris, est de considérer l'ensemble des deux mesures comme ayant provoqué une décohérence. Comme la paire EPR est "non-locale" dans l'espace, elle l'est également dans le temps. De ce fait, il n'est pas strictement interdit de considérer que, de même que la paire EPR doit être considérée comme un seul objet quantique, la paire de mesure peut être considérée comme une seule mesure par rapport à une théorie de la décohérence (mais Penrose va plus loin que la théorie de la décohérence officielle, en faisant intervenir la gravitation).

Dans les théories physiques comme la gravité quantique à boucles, l'espace et le temps ne sont plus des données premières fondamentales, mais un produit d'une substance plus fondamentale (le "spin foam" en GQB). Dans cette optique, considérer les deux mesures (apparemment dissociées dans l'espace/temps) comme n'en faisant qu'une (à un niveau plus fondamental) n'est pas inimaginable.

(Penrose, lui, n'invoque pas la GQB, mais la théorie des twisteurs, où les entités fondamentales sont aussi a-locales et a-temporelles : les "rayons de lumière", c'est à dire la trajectoire spatio-temporelle des photons, qui sont des "points" en théorie des twisteurs)

[jojo17]

Tout dépend de ce que l'on entend par "observateur", qui n'est pas forcément un terme anthropocentrique. Le soleil peut être l'"observateur" de la lune, pour reprendre la phrase de Omnès. Disons que l'"observateur" est l'environnement au sens large, qui peut inclure un être humain ou non.
C'est ce qui me gêne dans les interprétations avec observateur : qu'est-ce qui distingue - fondamentalement - un "observateur" du soleil ?

Bonjour,
Si "l'observateur" est l'environnement au sens large, avec ou sans humain. Qu'est-ce qui distingue alors, et justifie l'emploi des notions de système et d'environnement. Il ne peut y avoir d'environnement sans système. Peut-il y avoir système sans humain?
La différence fondamentale que je vois entre le soleil et un humain, c'est que le soleil en tant qu'"observateur" ne fait effectivement pas la distinction entre lui, la lune et un humain, mais l'humain, lui en fait une, comme il distingue un système et son environnement, ou comme il se connaît lui-même et distingue donc son environnement.

[Urgon]

l'humain, lui en fait une, comme il distingue un système et son environnement, ou comme il se connaît lui-même et distingue donc son environnement.

Tant qu'il n'existe pas de théorie scientifique de la conscience (qu'est-ce que la conscience, comment interagit-elle avec les processus physiques), ce genre de phrase reste non scientifique (ce qui ne veut pas dire qu'elle est fausse !).

Ce qu'il faut bien voir, c'est que la réalité peut très bien être "objective", mais interprétée différemment (si cela reste compatible) en fonction d'un observateur. La grosse alternative ce n'est pas observateur/pas observateur, mais est-ce que l'observateur (dans le sens être conscient) agit concrètement sur la réalité physique, ou est simplement "observateur" au sens propre, c'est à dire interprète une réalité physique, unique et objective, sur laquelle il n'a aucun pouvoir.

Dans les deux cas, la notion d'"observateur", de "système" et d'"information" a un sens. Mais ce qui se passe fondamentalement, au niveau de la réalité, est complètement différent.

[jojo17]

Ce qu'il faut bien voir, c'est que la réalité peut très bien être "objective", mais interprétée différemment (si cela reste compatible) en fonction d'un observateur. La grosse alternative ce n'est pas observateur/pas observateur, mais est-ce que l'observateur (dans le sens être conscient) agit concrètement sur la réalité physique, ou est simplement "observateur" au sens propre, c'est à dire interprète une réalité physique, unique et objective, sur laquelle il n'a aucun pouvoir.

Je pense un peu différemment le problème.
la réalité, c'est à dire ce que "perçoit" l'observateur, peut-être en fonction de cet observateur, et chaque couple observation/observateur identique. Cela implique que chaque observateur indépendamment observera sa réalité, mais comme le couple observation/observateur est identique, l'observateur peut envisager une observation identique quelque soit les observateurs, et ainsi "objectiver" cet observation, alors que c'est la relation de l'observateur à l'observable qui est identique.
L'objectivité devient inter-subjectivité, sans que l'on puisse clairemment (définitivement) faire la différence. Cela dit, c'est une certaine forme de respect de symétrie.