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gravitation et intrication quantique



  1. #1
    metacarambar

    gravitation et intrication quantique


    ------

    Voici une idée (largement approximative) qui établie une analogie entre intrication quantique et gravitation. J'aimerai avoir l'avis du forum concernant les objections qu'on peut formuler à son encontre (e.g. les résultats expérimentaux qui falsifient une telle conception de la gravité):

    L'intrication quantique fait que les états de 2 particules peuvent être parfaitement corrélés et ce quelque soit la distance qui sépare les particules, c'est à dire que les propriétés d'une particule ne sont pas nécessairement locales. Une interprétation de ce fait (interprétation qui n'ajoute rien à la physique quantique) consiste à dire que ce qui encode l'état d'une particule "existe" dans un espace logique disjoint de l'espace-temps dans lequel évoluent nos particules. Appelons "registre" l'endroit de l'espace logique dans lequel est stocké toute l'information nécessaire à l'encodage de l'état d'une ou plusieurs particules. Appelons "connecteur" l'abstraction qui relie une particule à un registre. Un connecteur fait le lien entre la particule physique (immergée dans l'espace-temps) et son état (évoluant dans l'espace logique), si bien que chaque connecteur "encode" la spécificité d'une particule vis-à-vis de sa relation avec le monde logique régissant son état.
    Dans le cas de 2 photons intriqués, nous aurions une fonction d'onde |P> connectée à deux particules. Les 2 connecteurs assurent entre-eux la corrélation due à l'intrication quantique: lorsque |P> évolue (réduction du paquet d'onde) les connecteurs garantissent que les polarisations des 2 photons sont orthogonales. Si |P> est modélisée comme un vecteur de l'espace de Hilbert, les 2 connecteurs peuvent être assimilés à des opérateurs A1 et A2 tels que les fonctions d'onde |P1> et |P2> des particules soient |P1>=A1|P> et |P2>=A2|P>.

    Supposons à présent que se qui détermine l'effet de la gravitation sur une particule donnée soit calqué sur un modèle identique à celui décrit ci-avant. C'est une idée un peu délirante qui implique que l'ensemble des particules soient logiquement connectées à un seul et même registre G qui encode l'état de la Gravité Universelle.
    Chaque particule entretien un connecteur avec G dont le comportement est déterminé par l'ensemble des autres connecteurs. Chaque particule de l'univers seraient ainsi connectée de façon logique avec toutes les autres particules. Le comportement de ce "bouillon" de connecteurs est, du coup, quelque chose d'aussi vivant que le "bouillon" de particules qui composent notre univers.

    Bien entendu, pour donner un sens à cette idée, il faudrait un formalisme mathématique digne de ce nom; ce dont je ne dispose pas.
    Mais pour résumer, si la gravitation "reliait" l'ensemble des particules à l'instar de l'intrication quantique pour un système de 2 particules, cela signifierait au moins qu'il est vain de considérer le graviton. Ceci aurait également des implications quant à cet espace logique dans lequel se décide l'état du monde "réel" qui nous entoure.

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  4. #2
    humanino

    Re : gravitation et intrication quantique

    Citation Envoyé par metacarambar Voir le message
    Une interprétation de ce fait (interprétation qui n'ajoute rien à la physique quantique) consiste à dire que ce qui encode l'état d'une particule "existe" dans un espace logique disjoint de l'espace-temps dans lequel évoluent nos particules.
    Une telle description suggere une theorie deterministe a variables cachees, donc non-locale. Jusque la rien de bien neuf.
    Citation Envoyé par metacarambar Voir le message
    Mais pour résumer, si la gravitation "reliait" l'ensemble des particules à l'instar de l'intrication quantique pour un système de 2 particules, cela signifierait au moins qu'il est vain de considérer le graviton.
    Je ne vois d'une part pas du tout ce que vous essayez de suggerer au sujet de la gravite, et d'autre part encore moins en quoi cela contredirait le concept de graviton. D'ailleurs il faudrait preciser si vous rejetez l'idee de graviton virtuel permettant de faire des calculs dont on sait deja qu'ils sont corrects (auquel cas, votre proposition est morte-nee) ou rejetez l'idee de graviton en tant que particule reelle que l'on puisse detecter (ce qui n'est clair pour personne de toute maniere).

    Il existe par ailleurs un sentiment que plusieurs histoires geometriques deconnectees topologiquement ne peuvent pas etre coherentes bien longtemps, parce que les supports sur lesquels se trouvent les distributions d'energie-impulsion ne peuvent pas se "superposer", intuitivement, mais cela n'est pas prouve. C'est a la base des idees de "reduction objective" par la gravitation (cf Penrose par exemple).
    Citation Envoyé par metacarambar Voir le message
    Ceci aurait également des implications quant à cet espace logique dans lequel se décide l'état du monde "réel" qui nous entoure.
    Si votre theorie est simplement une theorie deterministe a variables cachees (non-locale), personne ne peut vous contredire. Prenez simplement garde au fait que vous allez a contre-courant du reste de la communaute scientifique (ce n'est pas toujours un mal) qui a plutot tendance a prendre la MQ au serieux plutot que d'essayer de coller un modele deterministe laplacien dessus. D'ailleurs, je n'ai toujours pas vu dans ce genre de considerations Bohmiennes comment faire des theories de jauges non-abeliennes, et le sens qui peut etre attribue au concept de gluon par exemple. Mais l'"on" me dit que sur le cone de lumiere les calculs se simplifient... Je reste profondement sceptique personellement.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  5. #3
    Deedee81
    Modérateur

    Re : gravitation et intrication quantique

    Salut,

    Citation Envoyé par humanino Voir le message
    D'ailleurs, je n'ai toujours pas vu dans ce genre de considerations Bohmiennes comment faire des theories de jauges non-abeliennes, et le sens qui peut etre attribue au concept de gluon par exemple. Mais l'"on" me dit que sur le cone de lumiere les calculs se simplifient... Je reste profondement sceptique personellement.
    Moi aussi. D'autant que je ne connais pas de formulation relativiste de la théorie de Bohm ! C'est bizarre ce "on" car cela semble impliquer une telle formulation. Tu aurais quelque chose dans ce sens ?

    La non localité en MQ m'ennuie car on peut adopter des interprétations parfaitement locales et déterministes (états relatifs et analyse relationnelle). La non localité est donc un artefact due aux interprétations (par exemple Copenhague) ou au désir de rechercher une explication à variables cachées voire "classique". (et rappellons qu'en dehors des aspects quantiques, une corrélation à distance n'a rien de magique, deux jumeaux ont leur couleur de cheveux corrélée, l'intrication quantique ne devient mystérieuse que lorsqu'on la combine avec les aspects quantiques et les difficultés de l'interprétation (problème de la mesure)).

    Qui plus est, j'ai des difficultés avec l'idée de metacarambar car son approche est forcément non locale (et contextuelle, mais ça c'est moins ennuyant, ça rend juste l'approche compliquée) alors que la gravité est entièrement locale (même si on est obligé d'étudier l'espace-temps globalement, par les variétés, et de poser des conditions aux limites globales, les équations de la RG sont en soit totalement locale, je crois que c'est Einstein qui a dit que "la physique n'est simple que localement" ).

    Sinon, pour Metacarambar,

    Une telle approche formalisée de la MQ est effectivement la théorie de Bohm. Un peu différente dans l'esprit. Disons que là, le "registre", est l'ensemble des trajectoires des corpuscules. Enfin, je verrais ça comme ça

    Par contre, je vois mal comment formuler la gravité dans cet esprit.
    Keep it simple stupid

  6. #4
    metacarambar

    Re : gravitation et intrication quantique

    Merci beaucoup humanino et Deedee81 pour ces réponses .
    Je ne vois pas en quoi l'interprétation de la MQ que je suggère est déterministe. C'est simplement une façon de reformuler le fait que 2 particules intriquées partagent "quelque chose" qui n'est donc pas local. Mais ce quelque chose reste probabiliste. Lorsqu'on mesure la polarisation d'un photon appartenant à une paire intriquée, on opère sur le système i.e. sur les deux particules. Mon registre correspond à une fonction d'onde qui permet de déduire les fonctions d'ondes des particules au travers d'une entité qui encode le lien d'intrication (le connecteur) et que j'ai assimilé à un opérateur. Tout ce montage reste parfaitement probabiliste. En d'autres termes les opérateurs faisant office de connecteurs sont déterminés de façon à assurer que, du point de vue des particules tout se passe conformément au formalisme de la MQ.

    Pour répondre à humanino: "graviton" est à prendre dans le sens de particule réelle et détectable. Mais effectivement ça n'ajoute rien de particulier à ce débat.
    Merci pour la référence à Penrose. Je ne connait pas, je vais donc aller me renseigner. S'agit-il de "Orch-OR" ? Je n'ai pas trouvé de doc en français.
    Idem pour Bohm: je ne connais pas non plus. Avez-vous un lien sympa à ce sujet ? Merci.
    Concernant la production d'une théorie de jauge adéquate, je n'en ai aucune idée. C'est déjà au delà des limites de mes connaissances !!

    Pour répondre à deedee81: Je trouvais justement séduisant le fait que l'on puissent concevoir la gravité de façon entièrement non-locale. Mais c'est un point de vue uniquement conceptuel, parce que je n'ai pas la formulation mathématique à proposer ...

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    Deedee81
    Modérateur

    Re : gravitation et intrication quantique

    Re,

    Citation Envoyé par metacarambar Voir le message
    Je ne vois pas en quoi l'interprétation de la MQ que je suggère est déterministe. C'est simplement une façon de reformuler le fait que 2 particules intriquées partagent "quelque chose" qui n'est donc pas local. Mais ce quelque chose reste probabiliste.
    Désolé, j'avais mal compris moi aussi.

    Mais j'insiste : la MQ peut se formuler/comprendre entièrement localement (et même de manière déterministe, réaliste et sans variable cachée, si si , c'est l'interprétation des états relatifs + analyse relationnelle).

    Et ce que les particules intiquées partagent, ce n'est rien d'autre que leur passé ! Ce n'est pas vraiment de la non localité. Prend deux jumeaux (ils ne sont pas "quantiques" mais c'est justement plus net comme ça ), ce n'est pas parcequ'ils partagent quelque chose (la couleur des cheveux) que c'est non local. La corrélation, même non classique (violation de Bell), est insuffisante pour parler de non localité (on ne peut, par exemple, utiliser l'intrication pour transmettre un signal).

    Citation Envoyé par metacarambar Voir le message
    Lorsqu'on mesure la polarisation d'un photon appartenant à une paire intriquée, on opère sur le système i.e. sur les deux particules.
    [...]
    C'est une interprétation que je rejette. C'est l'interprétation de Copenhague qui parle de réduction de la fonction d'onde commune. Je n'aime pas la réduction (même si en pratique expérimentale c'est beaucoup plus facile, mais conceptuellement/théoriquement je trouve que c'est une hérésie, d'autant qu'expérimentalement, ce qui est mesuré, ce n'est pas une réduction mais des états définis, ce qui est très différent !)

    Citation Envoyé par metacarambar Voir le message
    Pour répondre à deedee81: Je trouvais justement séduisant le fait que l'on puissent concevoir la gravité de façon entièrement non-locale. Mais c'est un point de vue uniquement conceptuel, parce que je n'ai pas la formulation mathématique à proposer ...
    Le principal problème pour la gravité est qu'elle est locale. Et donc une formulation non locale est non seulement inutile mais probablement néfaste. La formulation géométrique de la gravité de Newton (c.f. Cartan), par exemple, est possible (et la gravité est pourtant non locale) mais l'espace-temps ainsi obtenu n'est même pas métrisable (et bien entendu expérimentalement faux) !

    De toute façon, la non localité viole la relativité donc : beeeeek (sauf non localité sans conséquence physique, et là je dis beeek aussi). Quand on peut se passer de la non localité, autant le faire (et à ma connaissance on peut toujours le faire).

    Franchement j'ai certainement une conception philosophique (je suis relativiste pur et dur) très différente de toi (ce n'est pas un mal ni une critique) car, moi, ce que je trouve séduisant c'est de pouvoir tout formuler localement
    Keep it simple stupid

  9. #6
    invité576543
    Invité

    Re : gravitation et intrication quantique

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    c'est l'interprétation des états relatifs + analyse relationnelle).
    Ne sont-ce pas deux interprétations distinctes? Si oui, sont-elles compatibles?

    Cordialement,

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  11. #7
    Deedee81
    Modérateur

    Re : gravitation et intrication quantique

    Citation Envoyé par Michel (mmy) Voir le message
    Ne sont-ce pas deux interprétations distinctes? Si oui, sont-elles compatibles?
    Oui, elles sont distinctes, mais peuvent s'accomoder puisque les états relatifs c'est essentiellement la description des états/leur interprétation (et l'absence de réduction) et le relationnel c'est à la base la manière dont les sytèmes interagissent et échangent de l'information (mais on ne sait certainement pas garder la totalité du point de vue de Rovelli, par exemple).

    Je vais bientôt donner un lien sur un doc sur la MQ où j'y ai mis ce type d'interprétation. J'ai fini de le mettre en forme, me reste à le mettre sur le net
    Keep it simple stupid

  12. #8
    invité576543
    Invité

    Re : gravitation et intrication quantique

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Je vais bientôt donner un lien sur un doc sur la MQ où j'y ai mis ce type d'interprétation. J'ai fini de le mettre en forme, me reste à le mettre sur le net
    Alors j'attendrai avant de poser plus de questions...

    Cordialement,

  13. #9
    humanino

    Re : gravitation et intrication quantique

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    D'autant que je ne connais pas de formulation relativiste de la théorie de Bohm ! C'est bizarre ce "on" car cela semble impliquer une telle formulation. Tu aurais quelque chose dans ce sens ?
    Field beables for quantum field theory


    Citation Envoyé par metacarambar Voir le message
    Je ne vois pas en quoi l'interprétation de la MQ que je suggère est déterministe.
    Comme dans l'exemple cite par Deedee, cela suggere que la couleur des cheveux existe lorsqu'on ne regarde pas les jumeaux puisque cette valeur est attribuee a un "registre". Sinon, je ne vois pas en quoi cela est different de la MQ "ordinaire" de Bohr.

    Citation Envoyé par metacarambar Voir le message
    S'agit-il de "Orch-OR" ?
    Non, Orch-OR adresse le probleme de la conscience, c'est donc une extension des idees de base bien au-dela de la simple idee de reduction du a la gravitation. Mais oui, c'est dans l'idee. Penrose est le grand pere de la gravite en boucle en ce qu'il est l'un des pionniers des reseaux de spin.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  14. #10
    metacarambar

    Re : gravitation et intrication quantique

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Mais j'insiste : la MQ peut se formuler/comprendre entièrement localement (et même de manière déterministe, réaliste et sans variable cachée, si si , c'est l'interprétation des états relatifs + analyse relationnelle).
    En cherchant sur le net, je crois comprendre que c'est un sujet sur lequel tu travailles. As-tu publié quelque chose à ce sujet ? ça m'intéresse.

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Franchement j'ai certainement une conception philosophique (je suis relativiste pur et dur) très différente de toi (ce n'est pas un mal ni une critique) car, moi, ce que je trouve séduisant c'est de pouvoir tout formuler localement
    Oui j'ai des pulsions platoniciennes incontrôlées Mais elles sont locales à mon cerveau

  15. #11
    metacarambar

    Re : gravitation et intrication quantique

    Citation Envoyé par metacarambar Voir le message
    En cherchant sur le net, je crois comprendre que c'est un sujet sur lequel tu travailles. As-tu publié quelque chose à ce sujet ? ça m'intéresse.
    euh je n'avais pas lu tous les posts ... je vais donc attendre aussi ...

  16. #12
    metacarambar

    Re : gravitation et intrication quantique

    Merci beaucoup !!

    Citation Envoyé par humanino Voir le message
    Comme dans l'exemple cite par Deedee, cela suggere que la couleur des cheveux existe lorsqu'on ne regarde pas les jumeaux puisque cette valeur est attribuee a un "registre". Sinon, je ne vois pas en quoi cela est different de la MQ "ordinaire" de Bohr.
    Il n'y a pas de différence, c'est juste pour faire la transition vers la notion de gravité non-locale.


    Merci encore pour les pointeurs.

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