Principe de causalité et mécanique quantique

[invite6754323456711]

Bonjour,

Ma question est : Le principe de causalité s'applique t'il à la mécanique quantique ?

J'ai lu que "le déterminisme repose sur le principe de causalité, qui est l'un des postulats de la pensée rationnelle".

• En l'absence de la cause, la conséquence n'a pas lieu ;
• Si la cause existe au départ, la conséquence existe à l'arrivée (c'est une certitude, et la conséquence peut être prévue) ;

Le déterminisme exclut donc le hasard. La mécanique quantique est basé sur le hasard (Le non déterminisme):

• Un échantillon d'uranium 238 voit ses atomes se décomposer spontanément, sans aucune cause autre que le temps qui passe
• Une particule atomique comme un électron n'a pas de trajectoire bien définie à partir d'un point donné, ni de vitesse précise en un point donné.
• Le vide entre des atomes ou entre des galaxies est sujet à des fluctuations quantiques, où des paires de particules apparaissent spontanément en « empruntant » leur énergie à l'espace environnant, puis disparaissent en la leur restituant.
• ...

Patrick
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[invitedc2ff5f1]

Tout est contenu dans ta citation "le déterminisme repose sur la causalité"... pas l'inverse. Même en mécanique quantique, ou en physique probabiliste, la causalité s'applique. La causalité n'est qu'une mesure relative de temps entre deux évènements inhérente à un référentiel. Par exemple, les référentiels de type espace (intervalle d'univers négatif) n'iduisent pas de causalité.

Donc la causalité n'est en rien lié au déterminisme. Même si la pysique es tnon-déterministe, la causalité s'applique encore (la cause continue de précéder l'effet). en revenche, sans causalité, pas de déterminisme possible...

[invite7ce6aa19]

Bonjour,

Ma question est : Le principe de causalité s'applique t'il à la mécanique quantique ?

.
Oui

J'ai lu que "le déterminisme repose sur le principe de causalité, qui est l'un des postulats de la pensée rationnelle".

On peut le dire ainsi.

Le déterminisme exclut donc le hasard. La mécanique quantique est basé sur le hasard (Le non déterminisme):

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La MQ est régit par une équation déterministe de l'évolution d'une densité de probabilité (en fait une amplitude de probabilité). Il y a donc a la fois du déterminisme (et donc causalité) mais incertitude sur la mesure (comme aux dés)

Un échantillon d'uranium 238 voit ses atomes se décomposer spontanément, sans aucune cause autre que le temps qui passe

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Ce n'est pas exacte parceque l'atome d'Uranium est couplé a des champs extérieurs qui le font évoluer vers la fission.
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Une particule atomique comme un électron n'a pas de trajectoire bien définie à partir d'un point donné, ni de vitesse précise en un point donné

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Oui le langage de la mécanique classique ne fonctionne pas, c'est pourquoi on a inventé le langage de la MQ.

[invite6754323456711]

Bonjour,

Tout est contenu dans ta citation "le déterminisme repose sur la causalité"... pas l'inverse.

Oui effectivement tu as raison. J'ai un peu précipitamment établi un lien bijectif entre causalité et déterminisme.

Maintenant la preuve cosmologique repose sur le postulat que l'existence de l'Univers et l'évolution des situations ont nécessairement une cause, car l'Univers aurait pu ne pas exister et les situations ne pas changer ; la cause première est alors appelée Big Bang ?

Quel est la cause de la décomposition radioactive ? Ce phénomène s'explique sous le nom d'effet tunnel dans le cadre de la mécanique quantique ?

Patrick

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite7ce6aa19]

Quel est la cause de la décomposition radioactive ? Ce phénomène s'explique sous le nom d'effet tunnel dans le cadre de la mécanique quantique ?

Patrick

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En MQ comme en MC un système isolé n'évolue pas: il est dans un etat stationnaire. La différence est que en MQ les systèmes isolés n'existent pas.
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Ainsi un atome unique dans l'univers est couplé au vide parceque le vide quantique n'a rien a voir avec le vide ordinaire. En MQ le vide est un système comme un autre.
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C'est pourquoi un atome excité émet un photon qui est une excitation élémentaire du vide. C'est curieux mais c'est ainsi.

[invite6754323456711]

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En MQ comme en MC un système isolé n'évolue pas: il est dans un etat stationnaire. La différence est que en MQ les systèmes isolés n'existent pas.
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Ainsi un atome unique dans l'univers est couplé au vide parceque le vide quantique n'a rien a voir avec le vide ordinaire. En MQ le vide est un système comme un autre.
;
C'est pourquoi un atome excité émet un photon qui est une excitation élémentaire du vide. C'est curieux mais c'est ainsi.

La cause de la décomposition radioactive est elle lié à l'énergie d'excitation du noyau qui peut parfois dépasser l'énergie potentielle (barrière de fission) de l'élément, entrainant une déformation si grande du noyau que celui-ci se décompose ?

Patrick

[invite7ce6aa19]

La cause de la décomposition radioactive est elle lié à l'énergie d'excitation du noyau qui peut parfois dépasser l'énergie potentielle (barrière de fission) de l'élément, entrainant une déformation si grande du noyau que celui-ci se décompose ?

Patrick

Oui c'est excate, mais ce n'est pas vraiment la cause. Par contre c'est effectivement ce mécanisme qui va controler la vitesse a laquelle se fait la décomposition.
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La vrai cause c'est que l'atome n'est pas dans un état propre (vocabulaire MQ) ou plus simplement, il est dans une situation instable et cherche a évoluer vers une situation stable (éventuellement métastable) qui correspond aux produits de décomposition.