Effet EPR et relativité

[chaverondier]

Maintenent, si un seul des électrons interfère (A ou B qui sont à égale distance de O) avec le paquet d'onde initial

Il s'agissait de l'absorption d'un photon par l'un des deux atomes A ou B situés à 1 seconde lumière de l'atome émetteur O (il ne s'agit pas d'électrons). J'ai répondu à cette question message 115.

Si elle "s'effondre" sur l'atome A ou sur l'atome B, la fonction d'onde sphérique du photon émis par l'atome O (fonction d'onde se distribuant dans une couche sphérique de faible épaisseur qui gonfle à la vitesse de la lumière) "s'effondre" avec la même probabilité soit sur l'atome A soit sur l'atome B sans que l'on connaisse les causes qui lui font choisir de "s'effondrer" sur un atome plutôt que sur l'autre (ou les causes qui lui font choisir de poursuivre son gonflement sphérique sans s'effondrer).

La mécanique quantique est en mesure de prédire les probabilités respectives de ces 3 événements, mais elle est muette sur les causes à l'origine d'un choix plutôt qu'un autre. L'interprétation la plus fréquemment admise est que le choix en question serait un effet sans cause.

Les autres interprétations quantiques de la réduction du paquet d'onde ont été pas mal développées dans ce fil en mettant l'accent sur la coexistence difficile entre relativité du mouvement et non localité quantique avec notamment une discussion assez détaillée de l'expérience d'Afshar-3 (voir aussi Decoherence, the Measurement Problem, and Interpretations of Quantum Mechanics, Maximilian Schlosshauer Department of Physics, University of Washington. This paper is intended to clarify key features of the decoherence program, including its more recent results, and to investigate their application and consequences in the context of the main interpretive approaches of quantum mechanics http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/0312/0312059.pdf )

Benard Chaverondier
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[glevesque]

Salut Chaverondier

Merci pour ta réponce, cela conclu mon expérience en effet.

Il s'agissait de l'absorption d'un photon par l'un des deux atomes A ou B situés à 1 seconde lumière de l'atome émetteur O (il ne s'agit pas d'électrons).

Oui, en effet je me suis fourvoyer !!!!

J'ai répondu à cette question message 115.

Je voulais juste être sur d'avoir bien compris.

Merci à tous et a toutes.

A++

[Chip]

Je ne pense pas que l'interaction avec les deux atomes entraîne, par elle-même, une "réduction du paquet d'ondes".

[chaverondier]

Je ne pense pas que l'interaction avec les deux atomes entraîne, par elle-même, une "réduction du paquet d'ondes".

Pourquoi l'absorption du photon par un des deux atomes ne devrait-elle pas être qualifiée de réduction du paquet d'onde ? Quand la position d'un photon est détectée, on dit bien que le paquet d'onde du photon est réduit. La différence essentielle me semble être que dans le cas d'une détection (par un photomultiplicateur par exemple ?) la réduction du paquet d'onde est suivie d'un phénomène d'amplification ?

Bernard Chaverondier

[Chip]

Je ne suis pas spécialiste de la question de la "réduction du paquet d'ondes". Mais ce dont on parle ici, c'est de l'interaction d'un photon avec tel ou tel atome (ou éventuellement les deux à la fois). Ça ne me semble pas être un événement suffisant pour provoquer nécessairement la "réduction du paquet d'ondes". Un photon unique peut interagir avec un atome (voire des milliards) tout en conservant ses propriétés quantiques (possibilité d'interférer avec lui-même), or la réduction du paquet d'ondes est synonyme du passage aux manifestations "classiques".

Par exemple on peut "focaliser un photon unique" avec une simple lentille (sans lui faire perdre ses propriétés quantiques), ce qui signifie qu'il interagit avec des milliards et des milliards d'atomes sans qu'il y ait réduction du paquet d'ondes. Bien sûr si l'interaction avec un atome est résonnante, il peut y avoir une émission spontanée, ce qui a en général un caractère irréversible. D'où perte de cohérence... mais parler dès cet instant de réduction du paquet d'ondes, c'est aller un peu vite il me semble.

Par contre, dès l'instant où on a eu connaissance de ce qui est arrivé au photon, là c'est sûr il y a eu réduction du paquet d'ondes, mais je crois que ce n'est pas exactement ce dont il était question.

Petite note : depuis quelques messages on parle de photons uniques, je voudrais faire remarquer que générer ce type de champ n'est possible en laboratoire que depuis relativement peu de temps, et pas encore avec un contrôle total. Les champs lumineux habituellement disponibles sont les champs disons "aléatoires" (thermiques, lampes spectrales...) et les champs cohérents (lasers). Bien entendu ça n'enlève rien aux expériences de pensée.

[glevesque]

Salut Chip

Par exemple on peut "focaliser un photon unique" avec une simple lentille (sans lui faire perdre ses propriétés quantiques), ce qui signifie qu'il interagit avec des milliards et des milliards d'atomes sans qu'il y ait réduction du paquet d'ondes.

Ici s'agit-il de diffusion, car si la réponce est oui, cela n'était pas prit en considération dans mon exemple, car trop complexe pour comprendre pour un novice comme moi et on supposait seulement qu'aprés la première interaction du paquet d'onde, le tous était absorbé sans ré-émision. Mais si tu veux ont peut poursuivre maintenent dans cette nouvelle direction. Mais oufff ! je vais surement avoire bien de la difficulter a vous suivre.

A++

[invite6aa21dd9]

Bonsoir.

Pour Chaverondier.
Je crois que nous nous sommes mal compris.

Si un commissaire de police s'aperçoit, mois après mois, qu'un même type de délit, réalisé selon le même mode opératoire, se reproduit régulièrement dans le secteur dont il a la charge, sans que l'on retrouve la moindre trace du coupable, sans la moindre empreinte, sans le moindre témoignage …
s’il s'en tient aux faits, il doit conclure que l'on a découvert un nouveau type de délit : un délit sans coupable

Pour ma part, je considère qu’une conclusion a priori valable du commissaire pourrait être que le coupable soit inconnu, et non pas qu’il n’existe pas. Mais il faudrait le démontrer.

Vous avez bien raison quand vous dites qu’il vaut mieux tenter de comprendre des faits et de les creuser, plutôt que de se laisser aveugler en leur appliquant nos propres grilles de lectures. On a ainsi pu proposer théoriquement l’existence des neutrinos, malgré les difficultés d’observation liées à leur faible interaction avec la matière, donc avant de les avoir observés. Idem pour les familles de quarks, et en particulier le quark top, détecté indirectement.

Je pense cependant bien comprendre ce que vous avec voulu dire par votre image. Vous pensez qu’il est possible d’exhiber une théorie qui donnerait une probabilité de 1 pour des phénomènes pour lesquels la MQ ne donne par exemple « que » 0,5 de probabilité pour 2 cas possibles. (décrire de manière déterministe la réduction de la fonction d’onde).
Personnellement, je ne sais même pas répondre à la question suivante :
L’existence d’une telle théorie est elle démontrable ?

Par cela, je voudrais dire, est-ce que des démarches du type de celle de Bell ou EPR, permettent encore de restreindre les hypothèses de complétude de la MQ ?

Ce qui est faux (ou disons donne lieu à l’interprétation Bohmienne avec les réserves qu’elle peut inspirer) c’est d’attribuer au photon une position précise unique avant sa mesure.

Nous sommes d’accord.

observation de la probabilité de présence validant au moins indirectement le caractère physiquement objectif de l'amplitude de probabilité et observation des effets d'interférence validant au moins indirectement le caractère objectif de la phase de la fonction d’onde quand ce concept est pertinent pour la particule observée) je ne vois pas ce qui permet d'être aussi affirmatif.

Certes. En fait, j’ai mal exprimé que je pensais que si la MQ pourrait être prédictivement complète, elle ne le serait pas descriptivement. C’est pour cela que j’ai insisté sur son intérêt pratique dans le cas qui nous intéresse (Afshar), en « oubliant » volontairement les difficultés d’interprétation et leurs problèmes sous-jacents. Je ne les nie pas et ne pense pas que la physique soit terminée avec la MQ. Je ne pense donc pas être « passéiste ».
La question de savoir si un vecteur d’état contient toutes les informations qu’il est possible de connaître sur un système quantique est pour moi une question ouverte.
Cependant je ne pense pas que les éléments d’objectivité de la fonction d’onde que vous présentez soient suffisants pour lui donner un caractère … objectif.
Ils sont moins forts, a mon avis que les considérations qui ont conduit à la « croyance » de l’existence des neutrinos etc. Mais c’est juste une opinion.
Dans le même ordre d’idées, je « préférerais » a priori que les dimensions de l’univers soient finies ou compacifiées, plutôt qu’une courbure nulle et des dimensions infinies. Bref, je « n’aime pas » que des quantités physiques puissent exister en tant qu’infinis ou même en temps que nombres complexes. (même si ceux-ci sont utiles mathématiquement pour définir des impédances, ou des ondes évanescentes, fruits d’une réflexion avec un angle imaginaire.)

Dire que les détecteurs se mettent d’accord était une façon imagée de proposer une interprétation déterministe, explicitement non locale, à variables cachées contextuelles de la mesure quantique

OK. Je serais heureux de creuser cette hypothèse. Avant cela, faisons un bilan. Selon M. Klein, les trois hypothèses de EPR sont :
1) Les prédictions de la physique quantique sont justes.
2) Aucune influence ne peut se propager plus vite que la lumière.
3) Si, en ne perturbant aucunement un système, on peut prédire avec certitude la valeur d’une quantité physique, c’est qu’il existe un élément de réalité physique correspondant à cette quantité physique.
Je crois comprendre aussi que si ces 3 hypothèses sont vraies simultanément, on a incomplétude de la MQ. Or Bell, puis les expériences d’Aspect etc ont démontrés que si 1 et 3 sont vraies, alors 2 est fausse.
Donc, je ne crois pas aux interprétations « Bohmiennes ».

Aussi, si j’ai bien tout suivi, vous proposez une théorie non locale à variables cachées. Vous introduisez pour avoir une porte de sortie, une topologie un peu complexe. J’aimerais que vous vulgarisiez le fait que la causalité soit conservée dans votre approche. En particulier les questions suivantes me viennent à l’esprit :
- Peut on expliquer pourquoi dans ce cadre que certains phénomènes doivent respecter la boost-invariance et d’autres pas, autrement que par constatation (« La Nature est comme ça ») ?
- La phrase « l'espace-temps d'Aristote est doté d'une simultanéité et d'un ordre causal objectifs » implique-t-elle l’existence d’un référentiel privilégié ?
- Qu’est ce qui se passe si on y applique la Relativité Générale ?

Excusez la possible naïveté de mes questions en attendant que je sois plus familier avec tous les éléments évoqués dans vos références.

Cordialement.

[chaverondier]

Je ne suis pas spécialiste de la question de la "réduction du paquet d'ondes". Mais ce dont on parle ici, c'est de l'interaction d'un photon avec tel ou tel atome (ou éventuellement les deux à la fois). Ça ne me semble pas être un événement suffisant pour provoquer nécessairement la "réduction du paquet d'ondes".

Vous soulevez un point particulièrement délicat : celui du moment où une évolution quantique unitaire, déterministe et réversible (le phénomène de décohérence par exemple) peut-être considérée comme achevée de façon irréversible et indéterministe précisément par la mystérieuse réduction du paquet d'onde (rupture de la chaîne infinie de Von Neumann).

Comme on ne connaît pas à ce jour la nature du phénomène qui provoque cette irréversibilité (que je crois apparente, de nature thermodynamique et peut-être induite par décohérence gravitationnelle) et la nature de l'indéterminisme de la mesure quantique (même remarque) dire quand il y a eu réduction du paquet d'onde reste une question à laquelle je ne suis pas sûr que l'on sache répondre de façon parfaitement claire et rigoureuse tant au plan théorique qu'au plan expérimental.

Effectivement, quand peut-on dire que l'absorption du photon par un atome présente un caractère irréversible ? Jamais a priori ?

A noter que le problème se pose pour n'importe quel phénomène de type mesure quantique. Par exemple, si je mesure avec une lame de calcite à axe hoizontal la polarisation d'un photon initialement polarisé à 45°, le photon sort de la lame de calcite "découpé" en "1/2" photon polarisé à 0° et "1/2" photon polarisé à 90° (en fait dans une superposition des deux états quantiques). La mesure de polarisation n'est donc toujours pas finie lorsque le photon sort de la lame de calcite.

D'ailleurs je peux recombiner en un faisceau unique un faisceau qui a été "découpé" en deux faisceaux polarisés par une lame de calcite. Je ne peux plus le faire quand la réduction du paquet d'onde a eu lieu, c'est à dire quand une information enregistrée (ie supposée ineffaçable) s'est répandue dans l'environnement enregistrant de façon irréversible par où mon photon est sorti de la lame de calcite.

Si l'interaction avec un atome est résonnante, il peut y avoir une émission spontanée, ce qui a en général un caractère irréversible. D'où perte de cohérence... mais parler dès cet instant de réduction du paquet d'ondes, c'est aller un peu vite il me semble.

Pour moi, il y a eu réduction du paquet d'onde quand une interaction de type mesure quantique peut-être considérée comme irréversible et on ne sait pas (me semble-t-il) préciser quand c'est le cas ni quelle est la nature de cette irréversibilité (c'est toute la question, encore ouverte me semble-t-il de la flèche du temps en MQ).

Comme le formalisme quantique postule, sans le modéliser, ce fameux phénomène de réduction du paquet d'onde, il en résulte un flou qui est à l'origine des nombreuses interprétations toujours en discussion de la MQ posant la question de savoir quel principe abandonner entre déterminisme (+réversibilité), localité relativiste ou causalité avec la question de savoir quel phénomène se cache derrière l'irréversibilité supposée d'une mesure quantique "achevée" ou d'un phénomène de diffusion quantique "terminé" (enregistrement "définitif" d'une information).

Bernard Chaverondier

[chaverondier]

Si j'ai bien compris le site de Chaverondier, il propose une méthode qui permettrait peut-être de transmettre de l'information par effet EPR (donc instantanément). Mais comme il le dit lui même, l'expérience n'est pas encore réalisée et donc pour l'instant on ne peut rien conclure ("la question reste ouverte").

En fait, ce que je propose (en http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/epr.htm) ne peut pas être qualifié de méthode pour tester la possibilité d’exploiter la non-localité quantique en vue de transmettre instantanément de l’information. Ce serait trop optimiste de désigner ainsi l’idée de principe d'expérience proposée. C'est plutôt une expérience de pensée qui sert seulement à illustrer la façon dont pourrait éventuellement être exploitée la non-localité quantique en vue de transmettre un signal instantané d'auto-corrélation.

Le principe d’expérience décrit repose sur l'hypothèse d'un déterminisme de la mesure quantique, à indéterminisme seulement apparent, de nature thermodynamique, reflétant notre ignorance actuelle des causes (cachées dans l'agitation frénétique des ondes gravitationnelles à une échelle peut-être de l'ordre de celle de Planck ?) déterminant le résultat de la réduction du paquet d'onde achevant une mesure quantique.

Pourquoi pas ? Mais le problème c’est surtout que cela suppose possible d'exploiter ce déterminisme en créant un signal d'auto-corrélation entre mesures de polarisation successives, dans l'expérience d'Alain Aspect, par une maîtrise « technologique » supposée suffisante de « l'agitation de ces causes », un peu comme on parvient à contrôler l'état quantique d'un milieu presque macroscopique quand il est mis dans un état de condensat de Bose Einstein.

Bref, il nous faudrait une sorte d’équivalent d’un état de condensat de Bose Einstein à l’échelle où les causes supposées régir le hasard quantique déterminent le résultat d’une mesure de polarisation de l’un des deux photons EPR corrélés de l’expérience d’Alain Aspect. En effet, le résultat de la mesure de polarisation d'un seul des deux côtés de l'expérience d'Aspect avec un polariseur à 0° (par exemple) détermine le résultat de mesure de polarisation des deux photons.

* Admettons qu'il y ait effectivement des causes (dépendant uniquement de l'état du polariseur et de son environnement) déterminant le choix de la polarisation obtenue.

* Imaginons que l'on parvienne à contrôler suffisamment l'agitation de ces causes (supposées déterminer le résultat des mesures de polarisation) sur des durées et des distances suffisantes pour parvenir à observer plus souvent deux mesures de polarisation successives identiques plutôt que complémentaires.

* dans ce cas, le contrôle de l'environnement du "premier polariseur réalisant la mesure" (au sens d'une chronologie quantique supposée définie par la simultanéité relativiste associée aux référentiels immobiles par rapport au milieu de propagation des ondes quantiques) permettrait de donner lieu à un signal d'auto-corrélation entre mesures de polarisation rapprochées (et/ou voisines si l'on dispose d'une multitudes de polariseurs voisins mesurant en même temps du même côté A une multitudes de photons émis par une multitude de générateurs G de paires de photons de polarisation EPR corrélées).

En quelque sorte, on lance de façon rigoureusement identique une multitude de pièces rigoureusement identiques sur une sorte de plancher vibrant en espérant que les lancers à pile ou face de ces pièces et les vibrations du plancher vont plus souvent les faire tomber sur la même face que sur des faces opposées, du moins pour des pièces tombant sur ce « plancher vibrant » à des endroits voisins à des moments voisins.

Toutefois, si le "plancher vibrant" en question est celui d'un vide quantique vu comme une mer agitée par une houle gravitationnelle, dans un état d'agitation frénétique, avec un temps de cohérence de l'ordre du temps de Planck et une distance de cohérence de l'ordre de la distance de Planck, les chances d'observer le signal d'auto-corrélation recherché sont "assez minces".

* Se protéger de l'agitation thermique c'est possible (jusqu’à un certain point) par bouclier thermique,

* Se protéger des ondes électromagnétiques c'est possible par cage de Faraday (jusqu’à un certain point)

* Se protéger du phénomène de diffusion des particules du milieu ambiant c'est possible par un vide de laboratoire poussé etc, etc…

* Mais comment obtenir un calme suffisant au lieu de l'agitation frénétique des ondes gravitationnelles (si c'est bien là que se cachent nos fameuses causes déterminant le résultat du hasard apparent de la mesure quantique) ? Existe-t-il ou existera-t-il une solution pour calmer cette agitation thermique gravitationnelle dans un avenir pas trop lointain ?

Ensuite, pour l'envoi du zéro (le 1 étant le signal d'auto-corrélation) on cesse de faire la mesure du côté des polariseurs A. Celui où, quand les polariseurs A sont actifs, on espère parvenir à faire apparaître un signal d'auto-corrélation par contrôle de l’état de ces polariseurs et de leur environnement. On laisse alors à nouveau le hasard quantique apparent reprendre ses droits du côté des polariseurs B situés de l'autre côté des générateurs G de paires de photons de polarisation EPR corrélées. L’ensemble des polariseurs B joue ainsi le rôle de récepteur de cette succession de 0 (pas d’auto-corrélation entre mesures de polarisations rapprochées ou voisines en B) et de 1 (présence d’auto-corrélation dans ces mesures).

Bernard Chaverondier

[Coincoin]

Salut,
Je ne comprends pas bien tes "causes" : il s'agit de "variables cachées" dans une physique quantique déterministe (mais alors que fais-tu du théorème de Bell et des résultats des expériences d'Alain Aspect et d'autres montrant une violation des inégalités de Bell) ou bien ce sont simplement des facteurs "influençant le hasard" dans une physique quantique probabiliste (par exemple en modifiant légèrement les états propres) ?

[BioBen]

Chaverondier te répondra mieux que moi, mais sur son site il est écrit :

Dans ce document, nous étudions :
1/ la compatibilité avec une interprétation appropriée des propriétés d'invariance relativiste,
. d'éventuelles interactions se propageant à vitesse supra-luminique,
. de l'interprétation de l'expérience d'Alain Aspect [1][2] comme une action instantanée à distance (comme le suggère la violation des inégalités de Bell [3]),
2/ la compatibilité d'une éventuelle transmission instantanée d'information par effet EPR avec une interprétation déterministe à variables cachées contextuelles et à indéterminisme de nature thermodynamique statistisque de la mesure quantique.

Peut-être que ca répondra à ta question (que je ne comprends pas vraiment, mais comme j'ai vu ecris Bell, ça m'a rappelé-sans jeu de mot- un nom que j'avais vu sur son site).

Donc d'après ce qui est écrit, il prend en compte les experiences d'Alain Aspect (que je ne connais pas) et la violation des inégalités de Bell (que je ne connais pas non plus).
a+
ben

[Coincoin]

Effectivement, je viens de comprendre : le théorème de Bell établit les inégalités de Bell en supposant une théorie locale à paramètres supplémentaires. La violation des inégalités de Bell n'interdit donc pas une théorie non-locale à paramètres supplémentaires. Au temps pour moi.

sans jeu de mot

Faut le chercher loin le jeu de mot !

[BioBen]

[HS]

Faut le chercher loin le jeu de mot !

Bof ....rappeler , Bell (compagnie de téléphone, et inventeur du téléphone)...bon ok c'était nul mais bon j'ai eu du mal à le trouver

Au temps pour moi

Bien joué, la grande majorité des gens font la faute ("Autant pour moi").
[/HS]

[chaverondier]

Je ne comprends pas bien tes "causes" : il s'agit de "variables cachées" dans une physique quantique déterministe (mais alors que fais-tu du théorème de Bell et des résultats des expériences d'Alain Aspect et d'autres montrant une violation des inégalités de Bell)

C'est un point qui n'est pas encore très largement connu, bien que cela ait été mis en lumière par les travaux de Bell justement, mais la violation des inégalités de Bell n'interdit pas les variables cachées. Elle interdit les variables cachées locales (le cumul de l'adoption du principe de relativité du mouvement et de l'hypothèse du déterminisme quantique).

Bref, le théorème de Bell nous contraint de faire un choix entre déterminisme quantique et principe de relativité du mouvement (cf . la thèse de Douglas Hemmick pilotée par le professeur Sheldon Goldstein "Hidden Variables and Nonlocality in Quantum Mechanics" Douglas Hemmick http://www.intercom.net/~tarababe/DissertPage.html ).

Pour l'instant, j'ai plutôt tendance à miser sur l'hypothèse d'objectivité du phénomène de réduction du paquet d'onde (incompatible avec le principe de relativité du mouvement) et sur l'hypothèse du déterminisme de la mesure quantique à indéterminisme caché de nature thermodynamique statistique.

Bernard Chaverondier
PS : Gerard 't hooft pense parvenir à réconcilier et le déterminisme quantique et la localité. QUANTUM MECHANICS and DETERMINISM at the PLANCK SCALE http://www.phys.uu.nl/~thooft/quantloss/index.htm
J'avoue que je n'ai pas compris comment il pense parvenir à ce résultat. Peut-être ne s'agit-il pas de la localité relativiste ? (interactions se propageant à vitesse finie mais supraluminique) auquel cas, je pourrais comprendre.

[chaverondier]

a priori, ta source epr donne n'importe quelle polarisation, on ne peut rien contrôler à ce niveau là.

Ce point de vue repose sur l'attribution d'un caractère fondamental à l’indéterminisme de la mesure quantique.

J’admets l'efficacité opérationnelle de l'hypothèse d'un indéterminisme incontrôlable de la mesure quantique, mais je suis très sceptique quant-à son caractère fondamental supposé. A titre d'illustration, supposer que la terre est une particule ponctuelle est une assez bonne hypothèse opérationnelle pour calculer sa trajectoire, mais cela n'en fait pas une hypothèse valide à un niveau fondamental.

Bien sûr, dans le cas de la terre, notre échelle d'observation nous permet très facilement de nous rendre compte que la terre n'est pas une particule ponctuelle, mais à l'échelle de Planck, ou même seulement 10 ou 15 ordres de grandeur au dessus, en savons nous suffisamment pour être affirmatif quant-au caractère fondamental supposé de l’indéterminisme de la mesure quantique ?

Une hypothèse commence à être envisagée : la réduction du paquet d'onde pourrait résulter du phénomène de décohérence gravitationnelle (voir site http://arachne.spectro.jussieu.fr/Vacuum/Decoherence/ du laboratoire Kastler Brossel). Dans ce cas, la mesure quantique serait un phénomène déterministe, à indéterminisme apparent de nature thermodynamique. Au plan du principe, cela ouvre la porte à la possibilité de transmission instantanée d'information en mettant à profit la non-localité quantique et ce déterminisme quantique supposé.

Bien sûr, il y a loin de la coupe aux lèvres. A titre d’illustration des difficultés à surmonter, si je m'intéresse à l'évolution déterministe (en mécanique classique) d'une mole de gaz monoatomique et que je compare
* l’évolution modélisée dans son gamma espace de phase (l'espace de phase à 6N dimensions avec N = 6,06 10^23) de cette mole de gaz dans notre univers actuel,
* l’évolution cette même mole de gaz, en partant des mêmes conditions initiales, en considérant une différence dérisoire. Dans cet autre univers on a un champ gravitationnel additionnel : celui d’un sucre posé sur Sirius,

malgré la faiblesse de l’interaction gravitationnelle et la faiblesse de la perturbation ainsi apportée au champ gravitationnel, les deux évolutions conduisent à un état microphysique de la mole de gaz complètement différent au bout de quelques secondes.

Voilà qui laisse augurer de "quelques difficultés" pour parvenir à tirer parti d'un déterminisme supposé de la mesure quantique. Par contre, cela permet de très clairement comprendre pourquoi, si l'indéterminisme de la mesure quantique est de nature thermodynamique (le déterminisme se manifestant à l'échelle de Planck ou même 10 à 15 ordres de grandeurs au dessus) il nous est très difficile, à ce jour, de détecter autre chose qu'un indéterminisme quantique incontrôlable à notre échelle.

En fait, j'ai de très forts doutes sur le caractère fondamental supposé de l’indéterminisme quantique car

1/ Cette interprétation est superflue pour rendre compte des statistiques des résultats de mesure quantique (cf par exemple The sub-quantum (deterministic) theory of Micho Durdevich, Universidad Nacional Autonoma de Mexico, “Physics Beyond the Limits of Uncertainty Relations” http://www.matem.unam.mx/~micho/subq.html )

2/ Le principe de déterminisme des lois de la nature a largement apporté la preuve de son efficacité prédictive. La progression de la science doit beaucoup à la recherche de "la raison suffisante des phénomènes" de Leibniz qui reposait sur une croyance scientifique forte en ce principe. Je ne me satisfais pas de l'impossibilité actuelle d'identifier les causes du hasard apparent de la mesure quantique pour conclure, sans sourciller, que l'on a trouvé un nouveau type d'effets physiques, des effets sans cause.

3/ l'interprétation thermodynamique du hasard de la mesure quantique est une hypothèse qui me semble physiquement très raisonnable car elle a le mérite de correspondre à des situations physiques existantes connues. Elles semblent pouvoir être légitimement considérées comme comparables puisqu'elles donnent lieu à des effets analogues

En effet, pour une mole de gaz monoatomique (par exemple) on constate

* l’apparition d’une irréversibilité apparente, d’une perte d'information et d’une perte de l'unitarité de l'évolution à une échelle de modélisation macroscopique, c’est à dire pour une modélisation de la mole de gaz dans son espace de phase à une particule (de dimension 6, donc avec omission de toute modélisation des corrélations entre les états des atomes de ce gaz). Ces effets apparents au niveau macroscopique s’accompagnent d'une croissance de l'entropie de Boltzmann. Ils peuvent, dans une certaine mesure (et ce malgré le caractère opératoire du second principe de la thermodynamique) être qualifiés d'illusion d’observation macroscopique.

* on constate en effet une évolution déterministe, unitaire et réversible dans le modèle (classique) de cette même mole de gaz à l'échelle microphysique, c'est à dire dans son gamma espace de phase (dimension 6N). On y observe la constance de l'entropie de Gibbs attestant de l’unitarité, de la réversibilité et de l’absence de perte d’information. Cela découle du fait que, dans ce modèle microphysique, on ne néglige plus la prise en compte des corrélations entre les états des 6N particules, corrélation se manifestant à une échelle qui échappe à l'observateur macroscopique.

Alliée à l'hypothèse selon laquelle le « brouillard quantique » nous cacherait les informations permettant de modéliser de façon déterministe le résultat d’une mesure quantique via le phénomène de décohérence gravitationnelle, l'hypothèse d'une nature thermodynamique du hasard quantique me semble être suggérée
* par l'analogie ci-dessus
* par le fait que la frontière découpant le comportement classique du comportement quantique semble se situer autour la masse de Planck, soit 22 micro-grammes (cf http://arachne.spectro.jussieu.fr/Vacuum/Decoherence/ ).

Voilà qui me semble être un indice de plus en faveur de l'hypothèse d'une réduction du paquet d'onde (fin brutale du phénomène de décohérence) objective (en violation du principe de relativité du mouvement) et déterministe (avec perte d'information à notre échelle comme le suggère Gerard 't Hooft voir par exemple par Gerard 't Hoft, QUANTUM MECHANICS and DETERMINISM at the PLANCK SCALE http://www.phys.uu.nl/~thooft/quantloss/index.htm )

Comment pourrais tu biaiser le fait que statistiquement il n'y a pas de corrélation entre deux mesures successives ?

En essayant de trouver un moyen de « figer » l’évolution des causes supposées déterminer les résultats de mesure de polarisation des paires de photons EPR corrélés (quand je mesure la polarisation d’un côté, puis récupère l’effet engendré de l’autre).

L’explication détaillée ci-dessus montre pourquoi il nous faut espérer qu’existent des phénomènes susceptibles d’engendrer un comportement collectif à l’échelle où opèrent ces causes supposées du hasard quantique apparent, faute de quoi, la longueur de cohérence et le temps de cohérence du champ modélisant ces causes ne pourraient guère atteindre un ordre de grandeur suffisant pour espérer voir apparaître une corrélation entre des mesures de polarisation même très rapprochées et/ou très voisines réalisées sur un réseau de polariseurs A, maintenus dans des états quantiques aussi voisins que possible, mesurant la polarisation d’une assemblée de photons, émis par un réseau de générateurs G de paires de photons de polarisations EPR corrélées.

Sans traitement particulier la source epr donne un peu de tout.

C’est bien ça la difficulté à surmonter. C’est pour cela que j’ai veillé à qualifier l’expérience proposée d’expérience de pensée. En effet, elle est surtout destinée à illustrer la signification physique de l’interprétation que je propose.

Dans cette interprétation c’est le principe de déterminisme de la mesure quantique (à indéterminisme apparent de nature thermodynamique) auquel j’accorde ma faveur sachant que, du coup, c’est le principe de relativité du mouvement qui se voit remis en cause à un niveau fondamental.

Je vois donc qu'après, il y a un cristal qui sépare les photons de différentes polarisation. Mais après, c'est clair que tu as déjà projeté des états de polarisation dans l'état que tu souhaites. La mesure est alors, déjà déterminée de chaque coté.

Non. Le passage d’un photon dans un cristal de calcite est un phénomène réversible qui ne détermine pas encore le résultat de mesure de sa polarisation. C’est la détection qui suit qui projette le photon dans l'état de polarisation associé à la trajectoire sur laquelle il est détecté.

Pour que l’idée proposée marche, il faut que je réalise la mesure (la détection qui achève la mesure de polarisation) d’abord du côté où je suis censé parvenir à engendrer un signal d’auto-corrélation des mesures de polarisation successives avant de procéder à la mesure de polarisation du photon jumeau de l’autre côté (avant au sens d’une chronologie quantique objective supposée). Il faut bien noter que cette hypothèse entre en conflit avec le principe de relativité du mouvement (notamment avec la relativité de la simultanéité).

J’ai résolu ce problème théorique en montrant la possibilité de modéliser l’invariance relativiste dans l’espace-temps d’Aristote SE(1)xSE(3)/SO(3) (cf http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/epr.htm et http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/transformation.htm ). Dans cet espace-temps, les phénomènes ne respectant pas la boost-invariance sont autorisés à se produire, mais on peut cependant y exprimer l’invariance relativiste des phénomènes physiques qui respectent vraiment cette invariance.

Bernard Chaverondier

[invite143758ee]

ma vision reste assez limité à l'expérience...

J’ai résolu ce problème théorique en montrant la possibilité de modéliser l’invariance relativiste dans l’espace-temps d’Aristote SE(1)xSE(3)/SO(3) (cf

en voyant qu'il y a ce genre de groupes dans l'information quantique,...je préfère quitter la discussion.
Savez vous que certain imagine déjà utiliser les propriétés des cordes(de la théorie des cordes) pour fabriquer des ordinateurs quantiques ?
fuyons!

[chaverondier]

ma vision reste assez limité à l'expérience...
en voyant qu'il y a ce genre de groupes dans l'information quantique,...je préfère quitter la discussion. Savez vous que certains imaginent déjà utiliser les propriétés des cordes (de la théorie des cordes) pour fabriquer des ordinateurs quantiques ?

Entre physiciens et mathématiciens, il faudrait vous mettre un peu d'accord. Quand je cherche à suggérer des effets physiques en m'appuyant sur des résultats d'expériences connues et sur l'interprétation qu'ils suggèrent, les mathématiciens me disent que ça n'a pas d'intérêt car, disent-ils, il faut mettre ça sous une forme mathématique rigoureuse. Maintenant, quand je mets ça sous une forme mathématique que je me suis efforcée de rendre rigoureuse (et qui semble être jugée à peu près acceptable par les mathématiciens que je connais) je vois que ceux qui connaissent bien la physique expérimentale s'enfuient en courant.

Bon, je ne sais pas qui a raison et qui a tort, ceux qui prêchent la rigueur mathématique à outrance ou ceux qui considèrent que l'observation physique doit être au centre de toute réflexion physique en restant aussi éloigné que possible de toute formalisation mathématique excessive, mais quand on a besoin des compétences de tout le monde pour étudier un problème, il me semble que le dialogue est plus efficace que la fuite devant ceux qui sont d'un avis différent ou qui présentent les choses différemment.

Bernard Chaverondier

[Floris]

Wouah, vous m'en donnez de la lecture. Je revien à la charge bientôt
Amicalement
Flo

[invite143758ee]

Bon, je ne sais pas qui a raison et qui a tort, ceux qui prêchent la rigueur mathématique à outrance ou ceux qui considèrent que l'observation physique doit être au centre de toute réflexion physique en restant aussi éloigné que possible de toute formalisation mathématique excessive, mais quand on a besoin des compétences de tout le monde pour étudier un problème, il me semble que le dialogue est plus efficace que la fuite devant ceux qui sont d'un avis différent ou qui présentent les choses différemment.

oui ! ce problème, c'est un problème universel !
Quand on pourra m'expliquer clairement ce qu'est un potentiel(l'opérateur qui lui correspond) fermable C^5 sur son domaine maximal en terme expérimental, je serais déjà plus heureux !

[chaverondier]

Quand on pourra m'expliquer clairement ce qu'est un potentiel (l'opérateur qui lui correspond) fermable C^5 sur son domaine maximal en terme expérimental, je serais déjà plus heureux !

Je ne sais pas répondre à cette question là. Par contre, pour donner l'interprétation en terme expérimental du choix de l'espace-temps d'Aristote SE(1)xSE(3)/SO(3) au lieu de l'espace-temps de Minkowski SE(1,3)/SO(1,3) je peux parfaitement répondre.

L'espace-temps de Minkowski de la Relativité Restreinte repose sur l'hypothèse selon laquelle il y a
* invariance des lois de la physique par translation spatio-temporelle (conservation de l'énergie-impulsion)
* invariance des lois de la physique par rotation spatiale (conservation du moment cinétique)
* indépendance des résultats d'une expérience de physique par rapport à la vitesse de translation à vitesse uniforme du référentiel d’observation (principe de relativité du mouvement)

Or le principe de relativité du mouvement est incompatible avec l'existence simultanée d'interactions se propageant à vitesse indépendante de leur source à vitesse finie c1 et d'interactions se propageant à vitesse indépendante de leur source à vitesse c2 (finie ou non) différente de c1.

Pour avoir un modèle mathématique compatible avec des signaux se propageant à vitesse c indépendante de leur source (en conflit avec la relativité Galiléenne) et des signaux se propageant à vitesse infinie (en conflit avec la relativité Restreinte) il me fallait laisser tomber le principe de relativité du mouvement. Il me reste alors comme invariances
* l'invariance vis à vis des actions du groupe des translations temporelles (conservation de l'énergie). Il s'agit du groupe SE(1) des isométries directes de la droite des temps (l'espace Euclidien E^1 à une dimension)
* l'invariance vis à vis des actions du groupe des translations spatiales (conservation de l'impulsion)
* l'invariance vis à vis des actions du groupe des rotations spatiales (conservation du moment cinétique)

Ces deux dernières invariances correspondent à l'invariance vis à vis des actions du groupe SE(3) des isométries directes de l'espace Euclidien E^3 à 3 dimensions.

Le groupe engendré par les groupes de symétrie SE(1) et SE(3) est le groupe d'Aristote SE(1)xSE(3). C'est le groupe qui exprime toutes les symétries de la Relativité Restreinte (celles du groupe de Poincaré réduit) sauf la relativité du mouvement.

Finalement, on se place donc dans l'espace-temps d’Aristote A_4 = SE(1)xSE(3)/SO(3) engendré par le groupe d'Aristote SE(1)xSE(3). Cela permet
* de doter l'espace-temps à 4 dimensions d'une métrique temporelle (permettant de définir les durées)
* de le doter d'une métrique spatiale (permettant de définir les distances)
* d’obliger les phénomènes qui s’y produisent à respecter toutes les symétries contenues dans le groupe d’Aristote SE(1)xSE(3) (groupe qui se trouve être l’intersection du groupe de Galilée modélisant la relativité Galiléenne et du groupe de Poincaré modélisant la Relativité Restreinte).

L'espace-temps d’Aristote ainsi défini autorise donc des phénomènes violant le principe de relativité du mouvement. Cet espace-temps n’exige donc pas la relativité de la simultanéité. Il y est d’ailleurs naturellement défini une simultanéité objective (indépendante du mouvement de l'observateur) qui permet d’éviter tout conflit entre principe de causalité et transmission instantanée d’information.

Evidemment, on ne peut cependant pas se passer d'exprimer l'invariance relativiste des phénomènes qui respectent vraiment cette invariance. C'est ce que j'ai fait dans http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/epr.htm et http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/transformation.htm

Avant de rédiger ça, un mathématicien possédant une compétence reconnue dans le domaine de la relativité m'avait au départ très sérieusement houspillé (pour cause de manque de rigueur mathématique) quand je lui avais présenté oralement mes idées sur l'interprétation de l'expérience d'Aspect comme une action instantanée à distance, sur le caractère objectif supposé de la réduction du paquet d'onde et sur l'éventualité d'une possibilité de transmettre de l'information à vitesse supraluminique (en utilisant un déterminisme quantique supposé de la mesure quantique).

Maintenant, il trouve que la partie mathématique de ma présentation ne présente désormais plus de graves défauts de rigueur immédiatement apparents (il a relu mon papier 3 fois attentivement, mais a cependant estimé qu'il n'avait pas encore pu passer suffisamment de temps dessus pour pouvoir se prononcer de façon ferme et ne s'estime pas suffisamment compétent en mécanique quantique pour porter un jugement sur les parties relatives aux aspects quantiques).

On m'a d'ailleurs conseillé de proposer en publication la partie concernant l'expression de la Relativité Restreinte dans l'espace-temps d'Aristote dans une revue à comité de lecture (de préférence orientée math m'a-t-on dit, mais bon...c'est à étudier). Il semblerait en effet que les critères de nouveauté, d'exactitude mathématique et d'intérêt en raison des applications envisageables à certaines possibilités d'interprétation physique, critères nécessaires à une telle publication, soient semble-t-il respectés en première analyse (toutefois, je n'ai pas encore pris le temps de rédiger ce papier sous une forme impeccable).

Bernard Chaverondier

[Lévesque]

Bonjour,
ma question s'adresse particulièrement à Mr. Chaverondier, et à ceux qui adoptent le même point de vu que lui concernant l'interprétation de la mécanique quantique.

Comment arrivez vous à conclure que l'expérience d'Afshar met en évidence l'objectivité de la réduction du paquet d'onde?

Dans aucun cas, vous ne serez capable de mesurer l'étalement du paquet d'onde. Vous ne pourrez jamais observer un objet quantique qui est dans une combinaison d'états propres.

Pour mettre en évidence l'objectivité de la réduction du paquet d'onde, on a deux problèmes à régler. Premièrement, il faut montrer que le paquet d'onde est étalé avant la mesure, et ensuite il faut montrer qu'il ne l'est plus après la mesure.

Un fait, dans l'expérience d'Afshar, est assez indiscutable: le photon semble bien localisé au moment de sa détection. On peut donc conclure que "si" le photon était étalé dans l'espace avant la mesure, alors il y a réellement eu réduction du paquet d'onde, puisque maintenant, il n'est plus étalé.

Pour éliminer le "si" de cet argument, il faut montrer que le paquet d'onde était étalé avant la mesure. J'ai cru comprendre que l'argument de Mr. Chaverondier était, dans ce sens, que les fils disposés dans la troisième partie de l'expérience montrait clairement l'étalement du paquet d'onde. J'aimerais avoir plus d'explications sur cette idée, car cela me semble très peu évident (et surtout très risqué)*.


Salutations,

SL

*Par exemple, Bohm pourrait utiliser le même argument pour montrer que son calcul de trajectoire est, semble-t-il, assez bon.

[Floris]

Bonsoir, avec tout sa, vous m'excuserez, d'étre peut étre à la traine. Mais je me permet de reposer ma question. Esque qu'un observateur pourrait observer un phénomène epr non simultanément? Encore désolé.

Merci
flo

[chaverondier]

Dans aucun cas, vous ne serez capable de mesurer l'étalement du paquet d'onde. Vous ne pourrez jamais observer un objet quantique qui est dans une combinaison d'états propres.

Je ne suis pas d'accord. Quand je mesure le spin selon x d'un électron polarisé dans l'état horizontal droit, je mesure bien un objet quantique qui est dans une superposition d'états propres de polarisation selon z car |droit> = (|up>+|down>)/2^(1/2)

La notion de superposition d'états n'est pas une notion absolue. Elle dépend de la base Hilbertienne choisie pour représenter l'état du système quantique considéré.

De même, dans l'expérience d'Afshar 3, quand je détecte (par une mesure sans interaction) les franges d'interférence de mon photon lorsqu'il passe devant les fils (situés devant la lentille dans les franges d'interférence destructive) j'ai bien la preuve que mon photon est passé par les deux fentes.

Comment arrivez vous à conclure que l'expérience d'Afshar met en évidence l'objectivité de la réduction du paquet d'onde? On peut conclure que "si" le photon était étalé dans l'espace avant la mesure, alors il y a réellement eu réduction du paquet d'onde, puisque maintenant, il n'est plus étalé. Pour éliminer le "si" de cet argument, il faut montrer que le paquet d'onde était étalé avant la mesure.

Mon photon passe par les deux fentes comme le montre l'absence de détection dans les fils placés dans les franges d'interférence. Une deuxième preuve le confirme, derrière les miroirs, au niveau des tâches. En effet, les tâches ne font pas apparaître les effets de diffraction engendrés par les fils (comme cela se produit dans l'expérience d'Afshar 2 où l'on a bouché une fente pour obliger le photon à passer par l'autre). J'ai donc bien la preuve, tant en raison de l'abscence de courant dans les fils qu'en raison de l'absence de pollution (par effet de diffraction par les fils) des tâches situées derrière les miroirs que les photons sont bien passés et arrivés par les deux fentes.

La fonction d'onde de mes photons ne peut donc pas être localisée d'un seul côté avant la détection localisée du photon. L'expérience d'Afshar est donc une bonne illustration du caractère objectif de la réduction du paquet d'onde.

Par exemple, Bohm pourrait utiliser le même argument pour montrer que son calcul de trajectoire est, semble-t-il, assez bon.

Dans l'interprétation Bohmienne, il y a aussi une onde étalée qui passe par les deux fentes (la réduction du paquet d'onde y est remplacée par l'impact d'une particule ponctuelle Bohmienne qui a une probabilité d'impact respectueuse de la densité de probabilité associée à la fonction d'onde).

Bernard Chaverondier

[chaverondier]

Est-ce qu'un observateur pourrait observer un phénomène epr non simultanément ?

Non simultanément à quoi ?

Bernard Chaverondier

[Floris]

Bonsoir ou sans doute bonjours, je profite de ces vacances pour étre un peut tardif. Ma question était pas très explicite, je m'en excuse. D'après le minimum que je connais de ce sujet, il semble que l'effet epr, n'a rien d'un phénomène à distance, donc pas à ma connaissance, de violation de la relativité. Esque je suis à coté de la plaque?
Merci encore à vous tous.
Bien cordialement
flo

[chaverondier]

D'après le minimum que je connais de ce sujet, il semble que l'effet epr, n'a rien d'un phénomène à distance, donc pas à ma connaissance, de violation de la relativité. Est-ce que je suis à coté de la plaque?

Non. A ce jour, il n'est pas possible d'exploiter l'effet EPR pour transmettre de l'information à vitesse supraluminique. C'est seulement au niveau interprétatif qu'il y a quelques subtilités et une incompatibilité de la mesure quantique de systèmes étendus avec le principe de relativité du mouvement si l'on attribue à la réduction du paquet d'onde le caractère de phénomène objectif.

Bernard Chaverondier

[Lévesque]

Bon. J'aimerais avant tout amener un point. La mauvaise utilisation de mots rend toujours un texte incompréhensible pour celui qui le lit. À titre d'exemple, il m'est impossible de comprendre ce que vous voulez dire dans le paragraphe suivant:

Quand je mesure le spin selon x d'un électron polarisé dans l'état horizontal droit, je mesure bien un objet quantique qui est dans une superposition d'états propres de polarisation selon z car |droit> = (|up>+|down>)/2^(1/2)

1- "Quand je mesure le spin": Bonne utilisation du mot mesure. Il est associé à un processus duquel il est possible de déterminer la valeur d'une quantité.

2- "je mesure bien un objet quantique qui est dans une superposition d'états propres de polarisation selon z": Mauvaise utilisations du mot mesure. On ne peut pas mesurer un objet, on peut seulement mesurer ses propriétés.

Cela donne l'impression que vous avez deux résultats pour une seule mesure. Le premier serait la valeur du spin, le second serait "un objet quantique". Bizarre... Désolé de jouer sur les mots, mais les conflits pourraient être long si on ne fait pas très attention à notre vocabulaire.

D'autre part, votre expérience est assez subtile. Permettez moi de la formuler autrement. Prenons, pour point de départ, l'expérience de Stern-Gerlach. Si on envoit un électron, il sera dévié soit dans une direction, soit dans la direction opposée, soit pas du tout. Vous avez trois résultats de mesure possibles:

i) le spin de l'électron est 1/2
ii) le spin de l'électron est -1/2
iii) l'état de l'électron est tel qu'il n'est pas dévié par le champ magnétique.

Vous tirez alors la conclusion : dans le cas iii) l'état mesuré de l'électron est une combinaison linéaire des états "spin 1/2" et "spin -1/2". Alors, je ne comprends plus très bien la relation entre le processus de mesure et la réduction du paquet d'onde. Pourquoi, dans ce cas particulier, n'y a-t-il pas réduction du paquet d'onde? Êtes-vous absolument certain d'avoir mesuré le spin? (En fait, il y a eu réduction du paquet d'onde selon un axe. On peut dire avec certitude selon quel axe le spin est. Ainsi, dans ce cas, le processus de mesure nous aurait permis de déterminer l'axe du spin, mais la mesure ne permet pas de déterminer le spin en tant que tel.)

Moi, je dirais que dans le cas des électrons non-déviés, le spin n'a pas été mesuré. Premièrement, parce qu'il n'y a pas eu réduction totale du paquet d'onde (le résultat d'une mesure est supposé correspondre à une valeur propre, correspondant à un vecteur propre...non? Pour avoir mesure, on doit avoir réduction totale...), deuxièmement parce qu'on peut expliquer la situation de la façon suivante: les électrons non-déviés ont un spin parallèle à leur trajectoire, mais il est impossible de dire si ce spin pointe vers l'écran de détection, où bien vers le canon à électron. On pourrait ajouter un deuxième dispositif pour trancher dans le cas d'un électron en particulier et détermier quelle était, finalement, l'orientation de son spin.

De même, dans l'expérience d'Afshar 3, quand je détecte (par une mesure sans interaction) les franges d'interférence de mon photon lorsqu'il passe devant les fils (situés devant la lentille dans les franges d'interférence destructive) j'ai bien la preuve que mon photon est passé par les deux fentes.

Je comprends ce que vous voulez dire. Mais le fait qu'un photon ne passe pas à un endroit n'implique pas forcément qu'il passe à un autre. Bohm pourrait interpréter la "non-interaction" des photons avec les fils comme étant une vérification correcte des trajectoires qu'il prédit. Dans ce cas, chaque photon n'a passé que par une fente. Il est important de remarquer que, dans la description bohminne de l'expérience des fentes d'Young, la fonction d'onde est la même pour toutes les particules. Seulement les conditions initiales individuelles déterminent la trajectoire individuelle de chaque particule [1]. Cette interprétation considère donc que chaque particule passe réellement par une seule fente.

Mon photon passe par les deux fentes comme le montre l'absence de détection dans les fils placés dans les franges d'interférence. Une deuxième preuve le confirme, derrière les miroirs, au niveau des tâches. En effet, les tâches ne font pas apparaître les effets de diffraction engendrés par les fils (comme cela se produit dans l'expérience d'Afshar 2 où l'on a bouché une fente pour obliger le photon à passer par l'autre). J'ai donc bien la preuve, tant en raison de l'abscence de courant dans les fils qu'en raison de l'absence de pollution (par effet de diffraction par les fils) des tâches situées derrière les miroirs que les photons sont bien passés et arrivés par les deux fentes.

Encore une fois, je comprends que la non-interaction des photons avec les fils met en lumière un phénomène d'interférence. Mais encore là, vous ne pouvez pas vous baser sur le fait les photons sont des ondes pour conclure qu'ils ont passé par les deux fentes. Dire "les photons sont des ondes" revient à dire "les photons passent par les deux fentes". Donc, votre argument est circulaire. Imaginez que vous ne savez pas ce que sont les photons. Vous essayez, par l'expérience des fentes d'Young, de déterminer quelques-unes de leurs propriétés. En analysant l'expérience, on réalise qu'il y a interférence. On a alors une réponse à trouver: "Qu'est-ce qui pourrait produire ce phénomène?". Plusieurs réponses sont possible. En fait, on a en une pour chaque interprétation de la MQ. Entre autre, des réponses possibles sont:

RÉPONSE 1: les photons sont des ondes. Ils passent par les deux trous en même temps.
RÉPONSE 2: les photons sont des particules. Ils ont des trajectoires, lesquelles sont influencés par un potentiel quantique. C'est ce potentiel qui génère l'ensemble des trajectoires se rassemblant en des maxima et évitant certaines zones.

Vous n'avez jamais, à ce jour, démontré que vous pouvez trancher entre ces deux questions. Par conséquent, je réitère que la non-interaction des photons avec les fils n'implique pas forcément qu'ils passent par les deux trous.

Dans l'interprétation Bohmienne, il y a aussi une onde étalée qui passe par les deux fentes (la réduction du paquet d'onde y est remplacée par l'impact d'une particule ponctuelle Bohmienne qui a une probabilité d'impact respectueuse de la densité de probabilité associée à la fonction d'onde).

Attention, monsieur Chaverondier. Êtes-vous certain de vouloir transmettre vos connaissances sur l'interprétation bohmienne, alors que vous avez vous-même avoué ne pas l'avoir (sérieusement) étudiée?

Il n'y a pas d'équivalent à la réduction du paquet d'onde en mécanique bohmienne. La statistique provient de conditions initiales aléatoires. Ainsi, une particule a toujours une position très bien déterminée en tout temps, on ne sait juste pas d'où elle vient!. D'autre part, le principe d'incertitude est interprété comme étant une limite dans nos capacités de mesures, contrairement à "une ambiguitée objective".

Salutations,

SL


[1] E. Guay, L. Marchildon, Wave Functions and Bohmian Trajectories in Interference Phenomena. http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/0407/0407077.pdf

[Floris]

Merci à monsieur Chaverondier pour ses explications à mon message 145.
Flo

[chaverondier]

Quand je mesure le spin selon x d'un électron polarisé dans l'état horizontal droit, je mesure bien un objet quantique qui est dans une superposition d'états propres de polarisation selon z car |droit> = (|up>+|down>)/2^(1/2)

Mauvaise utilisations du mot mesure. On ne peut pas mesurer un objet, on peut seulement mesurer ses propriétés.

La « mesure quantique » est une expression unique et trompeuse car elle sert à désigner deux processus distincts que l’on a tendance à confondre

1/ Le processus en apparence non unitaire, irréversible et non déterministe modélisé par le postulat de projection quantique (processus irréversible qui achève le processus de décohérence unitaire, déterministe et réversible d’intrication quantique entre le système, un appareil de mesure et son environnement). Le processus irréversible de réduction du paquet d’onde perturbe gravement et brutalement l’état quantique du système si il n’est pas déjà dans un état propre de l’observable associée à l’appareil de mesure.

C’est le cas notamment lorsque l’on fait la mesure du spin vertical d’un électron qui se trouve dans un état de spin horizontal. L’électron sort avec un spin vertical qu’il a acquis par l’action de mesure quantique. C’est alors le système que l’on « mesure » puisque c’est sur lui que l’on agit (que l’on prélève ou pas de l’information sur le spin acquis par le système à l’issue de ce processus brutal et irréversible).

2/ Le processus d’acquisition d’information par un observateur conscient. Ce processus n’a aucun rapport avec la mesure quantique en tant que telle (cad pas de rapport avec le phénomène en apparence non unitaire, irréversible, et non déterministe qui achève le processus unitaire, déterministe et réversible d’intrication quantique entre le système, un appareil de mesure et leur environnement).

Cette acquisition d’information peut se faire sans aucunement perturber le « système observé » car il suffit de regarder le cadran d’un appareil de mesure. Il s’est déjà chargé d’enregistrer la valeur que l’on veut connaître. Comme on s’en doute, ce n’est pas le processus d’acquisition d’information qui est à l’origine de la mort du chat de Schrödinger.

Cela donne l'impression que vous avez deux résultats pour une seule mesure. Le premier serait la valeur du spin, le second serait "un objet quantique".

Ce n’est pas qu’une impression. C’est exactement ça. Il y a bien deux résultats pour une mesure

* un résultat est l’état quantique dans lequel est mis le système observé suite à son interaction avec l’appareil de mesure. Ce résultat est représenté par un vecteur d’état. Il caractérise l'état acquis par l’objet quantique à l'issue de son intraction avec l'appareil de mesure.

* un autre résultat est la valeur du spin lue sur l’appareil de mesure. Ce résultat est représenté par la valeur propre de l’observable. C'est une propriété de l'appareil de mesure qui nous renseigne sur l'état du système à l'issue de la mesure.

D'autre part, prenons l'expérience de Stern-Gerlach. Si on envoie un électron, vous avez trois résultats de mesure possibles:
i) le spin de l'électron est 1/2
ii) le spin de l'électron est -1/2
iii) l'état de l'électron est tel qu'il n'est pas dévié par le champ magnétique.
Vous tirez alors la conclusion : dans le cas iii) l'état mesuré de l'électron est une combinaison linéaire des états "spin 1/2" et "spin -1/2".

Non. J’en déduis que la femme de ménage a passé l’aspirateur dans le labo et a encore oublié de rebrancher la prise de l’appareil.

Un électron est un spin ½, il ne peut pas sortir dans un état de spin zéro si le champ magnétique du Stern et Gerlach est présent. C’est cela la réduction du paquet d’onde. L’électron préparé dans un état de polarisation horizontal (spin |droit> par exemple) est dans une superposition d’états de spin vertical car |droit> = (|up>+|down>)/2^(1/2) . Si l’appareil est en fonctionnement, l’électron ressort pourtant
* soit dans un état de spin vertical up
* soit dans un état de spin vertical down.

L’appareil de mesure l’oblige à faire un choix. C’est ce changement objectif d’état de spin induit par l’interaction de l’électron avec le champ magnétique du Stern et Gerlach que l’on appelle la réduction du paquet d’onde. Comme on s’en doute, cela n’a rien à voir avec un changement d’état dans la connaissance de l’observateur. Le changement d’état de spin se produit que l’observateur regarde l’expérience ou lise son journal en fumant sa pipe.

Par contre, il n’est pas exclus que la notion d’irréversibilité de la mesure quantique ait un rapport avec l’échelle d’observation, comme cela est observé en physique statistique (où l’irréversibilité n’apparaît que si on accepte de laisser tomber une partie de l’information qui modélise l’évolution du système considéré).

En analysant l'expérience [d’Afshar], on réalise qu'il y a interférence. Plusieurs réponses sont possibles.
RÉPONSE 1: les photons sont des ondes. Ils passent par les deux trous en même temps.

RÉPONSE 2: les photons sont des particules. Ils ont des trajectoires, lesquelles sont influencées par un potentiel quantique. C'est ce potentiel qui génère l'ensemble des trajectoires se rassemblant en des maxima et évitant certaines zones.

Disons, que la REPONSE 2 n’est justifiée

* ni par le fait qu’elle permettrait de respecter un principe physique ayant fait par le passé la preuve de son efficacité
- Le principe de déterminisme peut-être respecté sans faire appel à l’hypothèse de particules ponctuelles Bohmiennes,
- Le principe de relativité du mouvement n’est pas sauvé non plus par cette approche,

* ni par une analogie physique convaincante avec des phénomènes physiques connus. En effet,
- l’analogie avec des particules ponctuelles acquiert (à mon sens) un caractère artificiel en raison de l’exigence, pour ces particules ponctuelles, de respecter les propriétés typiquement quantiques des particules indiscernables pour satisfaire les règles de comptage des états des systèmes quantiques de particules indiscernables
- toute la mécanique quantique fait apparaître à foison des phénomènes qui sont typiquement ondulatoires. Les caractères en apparence ponctuels n’ont aucun besoin de particules ponctuelles pour s’expliquer et les propriétés de conservation de l’énergie, de l’impulsion, du spin et même l’effet Compton n’ont rien de typiquement particulaires.

Êtes-vous certain de vouloir transmettre vos connaissances sur l'interprétation Bohmienne, alors que vous avez vous-même avoué ne pas l'avoir (sérieusement) étudiée ?

Je suis certain que je n’ai pas l’intention d’imposer mon point de vue. Je considère les forums comme un lieu d’échange d’informations, de liens, d’idées, dans le respect des opinions mutuelles (et des usages du forum où l’on s’exprime).

Il n'y a pas d'équivalent à la réduction du paquet d'onde en mécanique Bohmienne.

Dans l’interprétation Bohmienne, ce qui remplace la réduction du paquet d’onde, c’est l’impact d’une particule ponctuelle supposée préexister à la mesure de position.

D'autre part, le principe d'incertitude est interprété comme étant une limite dans nos capacités de mesures, contrairement à "une ambiguïté objective".

L’idée (louable au départ) c’est de rétablir l’hypothèse d’une réalité objective indépendante de l’observateur. La propriété de position existerait avant qu’on l’observe. On a pas besoin de cela si la particule est une onde, car alors elle n’a pas une position ponctuelle, elle a une occupation étendue dans l’espace et le problème d’objectivité est résolu sans avoir à faire l’hypothèse du caractère ponctuel de la particule.

D’autre part, l’exemple de la mesure de spin de l’électron montre qu’un électron dans un état de spin |droit> acquiert une propriété de spin vertical qui ne préexistait pas à la mesure. On voit donc qu’il est vain de vouloir sauver la vision classique de la mesure comme processus d’acquisition passive d’une information préexistante. La mesure quantique est un processus d’interaction quantique qui modifie l’état quantique du système observé et non la connaissance de l’observateur.

Le rétablissement de l’objectivité (existence d’une réalité objective indépendante de l’observateur) ne peut donc pas s’obtenir en niant le changement d’état qui se produit lors d’une mesure quantique. Cette négation est incompatible avec les faits d’observation.

Si l’on veut rétablir l’hypothèse selon laquelle les effets ont des causes, alors on ne peut pas faire l’économie d’une dynamique irréversible modélisant le changement d’état quantique qui se produit quand on réalise une mesure quantique (lorsque le système quantique mesuré n'est pas déjà dans un état propre de l'observable) et la perte d’information à une échelle qui à ce jour échappe à l’observation, perte d'information nécessaire pour modéliser irréversibilité et croissance de l’entropie associées au processus (vraisemblablement de nature thermodynamique statistique) de mesure quantique.

Bernard Chaverondier

[Lévesque]

Toute mes excuses pour les quelques stupidités que je peux parfois laisser échapper. J'avoue que je ne comprenais pas votre expérience de pensée et je suis très heureux d'avoir la chance de connaître votre opinion sur le sujet.

Je viens de réaliser que vous êtes tout à fait consistant. Vous accordez une réalité objective à l'état |droit> = (|up>+|down>)/2^(1/2). Cela dit, vous avez tout à fait le droit de dire que vous avez mesuré l'état des électrons. Le résultat de la mesure du second appareil prouve hors de tout doute que les électrons étaient réellement dans cet état. Merveilleux, on se comprend!!! (Corrigez-moi si je me trompe.) J'avais toujours en tête mes propres croyances, c'est-à-dire que l'état quantique n'a rien d'objectif et que seuls les quantités réelles (dans le sens de non-complexes) pouvaient avoir une signification physique.

Question: Vous êtes conscient que l'état |droit> = (|up>+|down>)/2^(1/2) pourrait seulement vouloir dire : "Les résultats possibles de la mesure du spin selon z sont équiprobables"?

Question : Est-ce que votre croyance en la réalité objective d'une quantitée complexe n'est pour vous qu'une question de goût? Vous ne voyez pas une contradiction à croire réelle une quantité imaginaire? (soyez indulgent, je souhaite plus que tout comprendre votre point de vu.)

J'aimerais maintenant, si vous le permettez, pousser un peu plus loin votre expérience de pensée. Supposons qu'on coupe l'écran de détection en deux. On ne garde que celui qui peut "capter" les électrons de spin 1/2 (il suffit de commencer l'expérience avec un écran plein, et de couper la moitié souhaitée). Supposons que votre électron préféré (i.e. dans l'état |droit>) touche l'écran de détection. À ce moment, |droit> est réduit à un état propre de spin |up>. Vous diriez alors que c'est l'interaction de l'objet quantique avec l'écran qui a causé la réduction du paquet d'onde (c'est ça ?).
Mais supposez maintenant qu'un électron en particulier ne touche pas l'écran. Au moment précis ou l'électron ne touche pas l'écran, |droit> est réduit à un état propre de spin |down>. Vous me voyez venir?

Si vous envoyez un électron aux 10 secondes, vous aurez un électron sur deux qui verra son paquet d'onde réduit par sa "non-interaction" avec l'écran. Je vous le dis, n'en cherchez pas, il n'y a aucune interaction possiblement détectable.

Question : Iriez-vous jusqu'à dire qu'une "non-interaction" peut être responsable de la réduction du paquet d'onde?

Question : Selon vous, juste avant la collision, votre électron préféré est en même temps près de l'écran d'en haut et près de l'endroit où était l'écran d'en bas, et juste avant de toucher l'écran d'en haut, il se réduit à l'état |down> et passe en bas?

Mais alors, vous n'avez plus le droit de dire que c'est l'interaction avec l'écran qui cause la réduction du paquet d'onde. J'avoue que si vous réussissez à garder vos convictions intactes et à me montrer qu'elles sont encore cohérentes dans un tel cas, je serai absolument extasié.

Merci encore pour cette succulente discussion.

Cordialement,

SL