relativité et propagation d'onde
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relativité et propagation d'onde



  1. #1
    Rodeon

    relativité et propagation d'onde


    ------

    Bonsoir,

    Je voudrais savoir si l'équation de propagation d'une onde mécanique qui se propage à la vitesse u dans un réferentiel fixe R, est invariante par tranformation de galillée (Référentiel R' animé d'un mouvement uniforme V).

    Est ce que quelqu'un aurait une démo please?

    merci d'avance

    -----
    "Le monde apparaît tellement différent quand on sait!" (R. Feynman)

  2. #2
    PHENIXian

    Re : relativité et propagation d'onde

    Tout dépend de la vitesse de ton onde
    "All your base are belong to us"
    OLFQJTLM

  3. #3
    deep_turtle

    Re : relativité et propagation d'onde

    Heu... Non ça ne dépend pas de la vitesse... La vitesse d'une onde se propageant dans un milieu matériel (onde sonore, etc...) n'est pas invariante de Galilée, elle suit la loi d'addition des vitesses. L'onde suite le milieu dans son mouvement.

    Pour le démontrer, il suffit de redémontrer l'équation de propagation en question (qui dépend du type d'onde que tu considères) dans un milieu animé d'une vitesse v.

  4. #4
    chaverondier

    Re : relativité et propagation d'onde

    Citation Envoyé par Rodeon
    Je voudrais savoir si l'équation de propagation d'une onde mécanique qui se propage à la vitesse u dans un réferentiel fixe R, est invariante par tranformation de galillée (Référentiel R' animé d'un mouvement uniforme V). Est ce que quelqu'un aurait une démo please?
    Si une onde d'amplitude y se déplace à vitesse u dans un milieu immobile par rapport à un référentiel Galiléen R, elle respecte l'équation de propagation des ondes

    (1/u^2) d^2y/dt^2 - d^2y/dx^2 = 0
    qui a pour solution y(x,t) = f(x+ut)+g(x-ut)
    f et g étant deux fonctions quelconques à valeur dans l'espace où vit l'amplitude y

    Si l'on réalise un changement de coordonnées Galiléen en se plaçant dans un référentiel R' qui se déplace à la vitesse v dans le référentiel R alors, avec des notations évidentes, on a
    x = x'+vt' et t = t' donc
    y(x,t) = f(x'+vt'+ut')+g(x'+vt'-ut')

    z(x',t') = y(x'+vt',t') est donc solution de l'équation aux dérivées partielles du deuxième ordre
    [(1/(u+v))d/dt'-d/dx'][(1/(u-v))d/dt'+d/dx']z = 0

    au lieu de l'équation originale
    [(1/u)d/dt-d/dx][(1/u)d/dt+d/dx]y = 0

    Autrement, vue dans le référentiel Galiléen R' se déplaçant à vitesse constante v par rapport à R, la vitesse de propagation de l'onde est devenue anisotrope. En relativité Galiléenne, la vitesse de propagation des ondes devient anisotrope quand on change de référentiel.

    A noter que l'on a aussi anisotropie de l'onde qui se propage dans R' en relativité restreinte, sauf pour des ondes se propageant exactement à la vitesse c de la lumière. En effet, pour ces ondes là, l'anisotropie passe complètement inaperçue aux yeux de l'observateur car il utilise des instruments qui subissent les mêmes effets que l'onde observée (ce qui n'est pas choquant puisque les instruments d'observation sont, plus ou moins, des superpositions de n-uplets d'ondes quantiques stationnaires construites à partir d'ondes quantiques progressives se propageant à vitesse c).

    Bernard Chaverondier
    Dernière modification par chaverondier ; 01/02/2005 à 23h02.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    ClairEsprit

    Re : relativité et propagation d'onde

    Citation Envoyé par chaverondier
    (ce qui n'est pas choquant puisque les instruments d'observation sont, plus ou moins, des superpositions de n-uplets d'ondes quantiques stationnaires construites à partir d'ondes quantiques progressives se propageant à vitesse c)
    plus ou moins, oui...

    Plaisanterie mise à part (vous abusez tout de même parfois), je suis en train de lire un article de Schrödinger qui explique pourquoi selon lui il n'est pas question de dire que la fonction d'onde est le corps observé. Il dit entre autres :
    Puisqu'une mesure affecte l'évolution de la fonction psi, cette dernière ne peut [..] constituer une tentative de représentation d'une réalité objective vérifiable, comme dans le modèle classique.
    La modification [par la mesure] entraîne également une déperdition de connaissance (en raison de la "maximalité" [du "catalogue" complet de prévisions que représente la fonction psi]); or notre connaissance ne saurait se perdre : c'est donc que l'objet doit aussi bien changer selon un mode discontinu qu'être affecté de manière imprévue durant ce changement, autrement que ce qui se passe d'ordinaire.
    L'insuffisance de la fonction psi considérée comme l'équivalent d'un modèle réside exclusivement dans le fait qu'on n'en dispose pas toujours. Quand on la possède elle constitue bel et bien une description de l'état; mais il se trouve que parfois on n'en dispose pas[...]Si bien qu'on ne peut pas postuler qu'"en réalité il doit bien en exister une mais je ne la connais pas".
    Celle-ci, que je savoure tout particulièrement :
    Ces dernières années, j'ai à maintes reprises insisté, malheureusement sans jamais avoir l'ombre d'une contre proposition constructive à faire, sur le fait qu'"un instant très précis" est une inconséquence dans la mécanique quantique, et que, plus ou moins indépendamment de cela, le caractère spécifique du temps représente un obstacle important dans toute tentative de soumettre la mécanique quantique au principe de relativité.
    En ce qui me concerne je n'ai pas d'avis tranché mais pour le moment j'en reste aux interprétations "poussiéreuses" des illustres disparus.

  7. #6
    Rodeon

    Re : relativité et propagation d'onde

    Merci beaucoup à chaverondier pour ca réponse très détaillé et complète.
    Effectivement après mon changement de variable je n'avais pas pensé écrire mon équation en produit de facteurs et j'avais donc un terme en dérivée croisée.

    Merci
    "Le monde apparaît tellement différent quand on sait!" (R. Feynman)

  8. #7
    chaverondier

    Re : relativité et propagation d'onde

    Citation Envoyé par ClairEsprit
    Je suis en train de lire un article de Schrödinger qui explique pourquoi selon lui il n'est pas question de dire que la fonction d'onde est le corps observé. Il dit entre autres : « Puisqu'une mesure affecte l'évolution de la fonction psi, cette dernière ne peut [..] constituer une tentative de représentation d'une réalité objective vérifiable, comme dans le modèle classique. »
    En particulier,
    * si un photon est polarisé à 0° mais que je ne le sais pas, je n'ai (à ce jour) absolument aucun moyen de le savoir
    * si 100 000 photons ont une même polarisation inconnue (par exemple, j'ai fait passer un flux de photons dans une lame de calcite dont l'orientation m'est inconnue et j'observe l'une des deux composantes polarisée qui en sort) alors j'ai moyen de connaître cette polarisation avec une bonne précision.

    Cela dit, si un photon possède une polarisation à 0° et que je le sais (par exemple parce qu'il est sorti d'un polariseur à 0°) alors je sais prédire avec certitude qu'il franchira sans encombre un autre polariseur à 0°. Il a donc bien une propriété objective de polarisation à 0° et cette propriété continue à exister même quand j’arrête de l’observer. Pour moi, il n'y a donc pas de doute, la fonction d'onde de polarisation du photon a une existence objective malgré l'impossibilité où nous nous trouvons (la première fois) de la connaître sans la changer. Je trouve donc l'expression "le réel voilé" particulièrement bien choisie pour désigner les mystères de la mécanique quantique.
    Citation Envoyé par Schrödinger via ClairEsprit
    La modification [par la mesure] entraîne également une déperdition de connaissance (en raison de la "maximalité" [du "catalogue" complet de prévisions que représente la fonction psi]); or notre connaissance ne saurait se perdre
    Ma foi,
    * si je prends un système composé d'un grand nombre de particules pouvant occuper les états d'énergie E1, E2 et E3,
    * si j'observe et décris ce système sous l'angle macroscopique, c'est à dire si je connais seulement la distribution de probabilités des particules dans les états E1, E2 et E3 par exemple,
    * si je pars d'un état initial d'entropie minimale (égale à 0) c'est à dire que toutes les particules de mon système sont dans l'état E1 par exemple,
    * alors, la seule donnée de la distribution de probabilités me donne une connaissance complète de l'état microphysique du système (c'est à dire de l'état de toutes les particules qui le composent) puisque 100% des particules sont dans l’état E1.

    Si, maintenant je chauffe mon système jusqu'au point où 80% des particules sont dans l'état E1, 10% sont dans l'état E2 et 10% sont dans l'état E3, alors j'ai perdu de l'information sur l'état microphysique de mon système. L’évolution provoquée par mon chauffage me semble irréversible à l’échelle macroscopique. Elle semble m'avoir fait perdre de l'information sur l’état du système. En effet maintenant, si je prend une particule au hasard, je ne sais plus dire dans quel état elle est. Je sais seulement qu'elle a 80% de chance d'être dans l'état E1, 10% de chance d'être dans l'état E2 et 10% de chance d'être dans l'état E3. En raison du point de vue macroscopique adopté (connaissance seulement de la distribution de probabilité des différents états et non de l’état individuel de chaque particule) mon chauffage a engendré une perte d'information delta I par particule valant

    delta I = .8 ln(.8)+.1 ln(.1)+.1 ln(.1) < 0 (j'ai moins d'information)

    A la constante de Boltzmann près delta I est égale à l'augmentation d'entropie par particule changée de signe.

    Par analogie avec ce qui se passe ci-dessus en mécanique statistique, il est tentant de penser que, lors d'une mesure quantique, nous perdons de l'information pour une raison de nature thermodynamique statistique similaire. Peut-être cette perte d’information a-t-elle lieu à l'échelle de Planck comme le suggère Gerard 't Hooft ? (cf QUANTUM MECHANICS and DETERMINISM at the PLANCK SCALE http://www.phys.uu.nl/~thooft/quantloss/tsld024.htm). Les mêmes effets peuvent, certes, être provoqués par des causes différentes, mais quand un même mode opératoire se répète dans une enquête, l'enquêteur, qui ne croit pas trop aux coïncidences, a tendance à privilégier l’hypothèse selon laquelle on pourrait bien avoir à faire à un même coupable.

    Dans notre affaire, d'irréversibilité et d'indéterminisme de la mesure quantique, de non objectivité (supposée) de la fonction d'onde, de croissance de l'entropie (s = - k trace(rhô ln(rhô)) où rhô désigne l'opérateur de densité réduit du système observé) le coupable ne serait-il pas de type thermodynamique statistique à une échelle qui nous échappe encore ? L'envisager, est-ce faire trop d'honneur à un bon sens ancré dans l’expérience quotidienne à notre échelle d’observation macroscopique ?
    Citation Envoyé par Schrödinger via ClairEsprit
    L'insuffisance de la fonction psi considérée comme l'équivalent d'un modèle réside exclusivement dans le fait qu'on n'en dispose pas toujours. Quand on la possède elle constitue bel et bien une description de l'état; mais il se trouve que parfois on n'en dispose pas[...]Si bien qu'on ne peut pas postuler qu'en réalité il doit bien en exister une mais je ne la connais pas".
    Si on s'appuie sur le principe de la relativité du mouvement, on peut éventuellement soutenir un point de vue tel que celui là, mais, sans appui sur un ou des principes physiques forts, c'est seulement l'expression d'une opinion (par un scientifique de grande valeur certes, mais une opinion quand même)
    Citation Envoyé par Schrödinger via ClairEsprit
    Ces dernières années, j'ai à maintes reprises insisté, malheureusement sans jamais avoir l'ombre d'une contre proposition constructive à faire, sur le fait qu'un "instant très précis" est une inconséquence dans la mécanique quantique, et que, plus ou moins indépendamment de cela, le caractère spécifique du temps représente un obstacle important dans toute tentative de soumettre la mécanique quantique au principe de relativité.
    C'est là le fond du problème. L'hypothèse d'objectivité de la fonction d'onde est incompatible avec le principe de relativité du mouvement. Il est donc logique d'hésiter à abandonner, non pas une vision du monde (on en a souvent changé) mais, bien plus grave, un principe de la physique. La base de la physique (depuis quand même maintenant pas mal de siècles) c'est justement de s'appuyer, envers et contre tout, sur des principes physiques forts qui ont fait la preuve de leur efficacité. Là, on tombe sur un os. Si on veut conserver le principe de déterminisme, c'est le principe de relativité qui en fait les frais. Il est logique d'être extrêmement réticent et ce d’autant plus qu’on a pu, jusqu’à présent, conserver le principe de relativité du mouvement sans se trouver bloqué dans une impasse.
    Citation Envoyé par ClairEsprit
    En ce qui me concerne je n'ai pas d'avis tranché mais pour le moment j'en reste aux interprétations "poussiéreuses" des illustres disparus.
    Je n’ai pas d’avis tranché non plus. J’avoue être tenté par l’approche de John Cramer malgré la violation du principe de causalité à laquelle elle donne lieu (cf The Transactional Interpretation of Quantum Mechanics http://mist.npl.washington.edu/ti/ ) et malgré le caractère très choquant qu’elle prend si l’on admet qu’elle est aussi valide pour des phénomènes qui s’étendent sur des échelles de temps macroscopiques si on veut s’en servir pour modéliser la réaction de radiation ou la force d’inertie. (cf The origin of Inertia 1998, James F. Woodward : The subtleties http://chaos.fullerton.edu/~jimw/general/inertia/
    The radiation reaction http://chaos.fullerton.edu/~jimw/gen...eact/index.htm )

    Bernard Chaverondier

  9. #8
    ClairEsprit

    Re : relativité et propagation d'onde

    Citation Envoyé par chaverondier
    Pour moi, il n'y a donc pas de doute, la fonction d'onde de polarisation du photon a une existence objective malgré l'impossibilité où nous nous trouvons (la première fois) de la connaître sans la changer.
    Certes, dans ce cas de figure particulier, une fois la mesure effectuée et la fonction d'onde mise dans un état propre, toute mesure ultérieure donnera le même résultat, et on peut donc objectivement penser la fonction d'onde comme un modèle du système. Mais avant d'avoir procédé à cette polarisation il n'est pas aussi facile de lui attribuer un caractère objectif.
    Citation Envoyé par chaverondier
    Si on s'appuie sur le principe de la relativité du mouvement, on peut éventuellement soutenir un point de vue tel que celui là, mais, sans appui sur un ou des principes physiques forts, c'est seulement l'expression d'une opinion
    Il me semble dans ce cas que Schrödinger fait (sans le nommer) référence au phénomène EPR. Il considère en effet que si deux systèmes sont en interaction il n'est pas question de pouvoir avoir une fonction psi qui soit maximale pour chacun des deux système. On a plutôt une seule fonction d'onde qui est maximale pour l'ensemble du système couplé. En revanche, si on rapproche les deux systèmes depuis l'infini, on dispose évidemment depuis le début de deux fonctions d'onde maximales pour chacun des deux systèmes. C'est dans ce sens que Schrödinger dit qu'on ne dispose pas toujours de la fonction psi pour un système, et que donc il n'est pas question de lui attribuer un caractère objectif.
    Citation Envoyé par chaverondier
    C'est là le fond du problème. L'hypothèse d'objectivité de la fonction d'onde est incompatible avec le principe de relativité du mouvement.
    J'interpète différemment cette phrase de Schrödinger (d'un texte de 1935 déjà traduit en français, j'espère pouvoir faire confiance au traducteur) :
    Citation Envoyé par traducteur de Schrödinger
    un "instant très précis" est une inconséquence dans la mécanique quantique, et [que], plus ou moins indépendamment de cela, le caractère spécifique du temps représente un obstacle important dans toute tentative de soumettre la mécanique quantique au principe de relativité
    Il me semble que ce que dit Schrödinger c'est qu'en substance il est possible de sauver le principe de relativité, mais au prix d'une définition sensiblement différente du temps (là, j'interprète largement, mais je suis mon intuition qui m'incite à penser que la notion de temps est superflue et qu'elle doit être réexaminée).

    Schrödinger aborde également dans le texte le phénomène de réduction du paquet d'ondes (sans le nommer). Il considère un système et un instrument de mesure automatisé. Une fois les deux corps préparés en vue de la mesure, de façon à rétablir les fonctions d'ondes de chacun des systèmes, on procède à l'expérience automatisée. Les deux systèmes sont alors équivalents et on peut aussi bien dire que c'est l'appareil de mesure qui est mesuré. D'autre part, tant que l'observateur n'a pas posé l'oeil sur l'enregistrement, dit-il, il n'y a pas lieu de considérer que la mesure a été effectuée. On dispose seulement d'une fonction d'onde globale pour les deux systèmes qui sont intriqués. Ce n'est que lorsque l'observateur prend connaissance de l'enregistrement que la fonction psi du système mesuré semble faire un saut. En réalité, selon Schrödinger, le système mesuré n'avait pas de fonction d'onde, et n'aspirait pas à en avoir car il n'était pas indépendant. Ce saut n'est qu'une opération mentale qui se produit dans l'esprit de l'observateur.

  10. #9
    chaverondier

    Re : relativité et propagation d'onde

    Citation Envoyé par ClairEsprit
    Une fois la mesure effectuée et la fonction d'onde mise dans un état propre, toute mesure ultérieure donnera le même résultat et on peut donc objectivement penser la fonction d'onde comme un modèle du système. Mais, avant d'avoir procédé à cette polarisation, il n'est pas aussi facile de lui attribuer un caractère objectif.
    Avant d'avoir découvert l'Amérique, il n'était pas possible d'en établir une carte. Doit-on pour autant admettre que la carte de l’Amérique a acquis une existence objective seulement lorsqu'elle a été dessinée ? Pour ma part, je crois que c’est confondre l’information contenue dans l’objet considéré (l’Amérique) avec son extraction et son codage sous une forme lisible par un observateur humain (l’objet en papier où cette carte est dessinée). Cela revient à admettre que les objets ont en quelque sorte besoin d’être observés (et l'information qu'ils contiennent enregistrée sous une forme décodable par un observateur humain) pour exister.

    Je crois que ce repliement sur une interprétation positiviste un peu extrémiste (seul ce que je sais observer existe) provient d’un certain nombre de déconvenues. Certaines grandeurs classiques, dont on pensait qu’elles étaient une représentation fidèle de la réalité (comme la position ET la vitesse des particules) se sont avérées être des illusions liées à notre échelle d’observation. A partir de là, par une sorte de réflexe de défense, on s’est mis à douter de l’existence de tout ce qu’on ne parvenait pas à observer directement.
    Citation Envoyé par ClairEsprit
    Si deux systèmes sont en interaction il n'est pas question de pouvoir avoir une fonction psi qui soit maximale pour chacun des deux systèmes.
    C'est la non séparabilité quantique. La modélisation d'un système S1 EPR corrélé à un système S2 ne donne une information maximale que si l'on prend en compte le système quantique S1 U S2 dans sa globalité. Son état se modélise dans l’espace H = H1 tensoriel H2 produit tensoriel de l'espace de Hilbert H1 des états de S1 (tout seul) par l'espace de Hilbert H2 des états de S2 (tout seul). Si l’on veut modéliser S1 tout seul sans tenir compte du système S2 auquel il est EPR corrélé, c’est possible grâce à l’opérateur de densité réduit de S1. Mais, ce faisant, on perd de l’information.
    Citation Envoyé par ClairEsprit
    C'est dans ce sens que Schrödinger dit qu'on ne dispose pas toujours de la fonction psi pour un système, et que donc il n'est pas question de lui attribuer un caractère objectif.
    C'est tout à fait normal. Il ne peut pas y avoir de modèle objectif et complet de S1 seul puisque le modèle objectif et complet de S1 doit tenir compte du fait qu'il forme un tout quantique inséparable avec S2.

    La fonction d'onde psi de S1 U S2 est une superposition linéaire de produits tensoriels phi_k tensoriel psi_l c'est à dire (à un isomorphisme près) une superposition de couples de fonctions d'ondes (phi_k, psi_l)
    * où les phi_k forment une base Hilbertienne de l'espace de Hilbert H1 des états de S1
    * où les psi_l forment une base Hilbertienne de l'espace Hilbert H2 des états de S2

    Tant que le système S1 U S2 reste isolé (donc ne laisse pas de traces dans l’environnement) il continue à vivre dans un état superposé en oscillant dans un temps qui n’est pas celui de l'observateur macroscopique puisque le temps macroscopique à besoin de traces stables (d’enregistrements dans l’environnement) pour être observable.
    Citation Envoyé par ClairEsprit
    Je suis mon intuition qui m'incite à penser que la notion de temps est superflue.
    Je crois au contraire la notion de temps essentielle mais pas encore bien comprise. A mon avis, on ne comprends pas encore et on ne sait pas encore modéliser la flèche du temps. Je la crois profondément liée à la réduction du paquet d'onde (et vice versa).
    Citation Envoyé par ClairEsprit
    Schrödinger aborde également dans le texte le phénomène de réduction du paquet d'ondes (sans le nommer). Tant que l'observateur n'a pas posé l’œil sur l'enregistrement, dit-il, il n'y a pas lieu de considérer que la mesure a été effectuée. En réalité, selon Schrödinger, le système mesuré n'avait pas de fonction d'onde et n'aspirait pas à en avoir car il n'était pas indépendant. Ce saut n'est qu'une opération mentale qui se produit dans l'esprit de l'observateur.
    Là par contre, je pense que l'on peut définitivement tourner la page à cette interprétation historique. Elle fait jouer un rôle bien trop important à la conscience de l'observateur qu'elle tend à mélanger avec le phénomène physique objectif d'interaction du système observé avec l’appareil de mesure (lequel interagit à son tour avec l’environnement). Quand je mesure la polarisation à 0° d’un photon polarisé à 45°, Il change d’état de polarisation. Il se retrouve obligatoirement dans un état de polarisation à 0° ou à 90° (que j’observe le résultat de mesure ou pas).

    Ce qui est important, ce n'est pas le fait que le résultat soit observé, mais qu'il soit observable, c'est à dire qu'il laisse des traces stables à un niveau macroscopique dans l'environnement. Les dinosaures (de Shrödinger) sont ils restés suspendus dans un état de superposition quantique entre la vie et la mort en attendant l’œil d'un paléontologue scrutant leurs ossements pour s'éteindre ? Je ne le crois pas. L'observation n'a pas créé leur extinction. Elle en a apporté la preuve.

    Bernard Chaverondier

  11. #10
    ClairEsprit

    Re : relativité et propagation d'onde

    Citation Envoyé par chaverondier
    Là par contre, je pense que l'on peut définitivement tourner la page à cette interprétation historique. Elle fait jouer un rôle bien trop important à la conscience de l'observateur qu'elle tend à mélanger avec le phénomène physique objectif d'interaction du système observé avec l’appareil de mesure (lequel interagit à son tour avec l’environnement).
    Je suis moi aussi un peu perplexe devant ce point de vue. Mais je ne crois pas qu'il faille considérer Schrödinger naïf au point de penser qu'il croyait objectivement que la conscience de l'observateur avait un effet sur une mesure dont il prend connaissance à un instant ultérieur. Ce n'est pas ce qu'il dit. Il dit simplement que lors de l'interaction, le système n'avait plus de fonction d'onde, car il était intriqué. Au moment où l'interaction cesse, il en recouvre une nouvelle qui est stationnaire. Mais il n'y a pas de chemin continu entre le moment où le système perd sa fonction d'onde de système indépendant, celui où le système global en acquiert une qui représente l'intrication du système avec l 'instrument de mesure lorsqu'ils entrent en dépendance causale mutuelle, et celui où le système en acquiert une de nouveau après la mesure. Ainsi, il n'y a pas de saut de la fonction d'onde du système entre ces trois instants. Il y a seulement une nouvelle fonction d'onde qui passe par l'anéantissement de la première. Voici l'interprétation de Shrödinger, et qui est loin de toute image naïve faisant intervenir la conscience de l'observateur.

  12. #11
    glevesque

    Re : relativité et propagation d'onde

    Salut chaverondier

    L'hypothèse d'objectivité de la fonction d'onde est incompatible avec le principe de relativité du mouvement
    J'aimerais bien que vous m'expliquez cela plus en détaille SVP. Qu'est-ce que cela implique l'un envers l'autre.

    Je crois au contraire la notion de temps essentielle mais pas encore bien comprise. A mon avis, on ne comprends pas encore et on ne sait pas encore modéliser la flèche du temps. Je la crois profondément liée à la réduction du paquet d'onde (et vice versa).
    Peut-on dire ceci : Lors de la propagation du paquet d'onde, la flèche du temps est suspendut en quelque sorte. Ce qui détermine l'orientation de la flèche du temps, c'est l'interaction mesurable et observate (de facon expérimentale et théorique) de l'émission de départ du paquet d'onde, émission qui est effectué de manière simultané pour sa mesure de départ et de la mesure de l'interaction d'arrivé (principe de causalité). Entre ces deux intervales de simultanéité des mesures, il y a la durée phénoménale qui caractérise d'une certaine manière l'écoulement de la flèche du termps. Peut-on dire de facons expérimentale, que la flèche du temps est représenté dans ces conditions par deux réductions de paquet d'onde, ou par la matérialisation corpusculaire ou particulaire d'une onde stationnaire lors des interactions qui implique notre paquet d'onde originaire sur l'objectivité de la matière avec laquelle elle interagit ?

    Merci.
    Dernière modification par glevesque ; 04/02/2005 à 15h44.
    http://www.unmannedspaceflight.com/index.php?showtopic=8532

  13. #12
    mariposa

    Re : relativité et propagation d'onde

    Le saviez-vous?

    Quand Hawking entend parler du chat de Schrodinger il sort son revolver. Personellement j'ai toujours regardé ce problème avec une certaine ironie courtoise

    En effet lorque l'on présente la MQ on introduit une équation d'évolution générale dont l'équation de Sroedinger est un mode de représentation particuliere la representation "r". Toute la physique Quantique est contenue dans cette équation et n'a reçue aucune faille à ce jour.
    en particulier le temps intervient dans cette équation comme en physique classique, c'est le paramètre qui décrit l'évolution du système. je dirais même que dans les théories des supercordes qui veulent unifier MQ et RG cela reste vrai.

    quant au problème de la mesure c'est une appendice a part qui n'a rien a voir avec le temps. des progrés ont été fait me semble t-il ces éà dernières années en terme de décohérence.

  14. #13
    chaverondier

    Re : relativité et propagation d'onde

    Citation Envoyé par ClairEsprit
    Schrödinger dit que lors de l'interaction, le système n'avait plus de fonction d'onde, car il était intriqué.
    Il est normal que la fonction d'onde du système n'existe plus puisque le système en tant que tel n'existe plus lui non plus. En effet, il a interagi avec l’appareil de mesure et forme avec lui un tout indissociable. C’est bien ce que modélise la fonction d’onde globale de cette nouvelle entité (englobant de façon inséparable le système et l’appareil de mesure). Comme le confirment les résultats de mesure, cette nouvelle fonction d’onde est fidèle, quant-à elle, à la non séparabilité objective de ce tout quantique indissociable. C’est donc notre vision séparée de ces « deux » entités qui n’est pas objective et non pas la fonction d’onde. D’ailleurs, quand le système isolé existe en tant que tel, sa fonction d'onde existe elle aussi.
    Citation Envoyé par ClairEsprit
    Au moment où l'interaction cesse, le système en recouvre une nouvelle qui est stationnaire. Mais il n'y a pas de chemin continu entre le moment où le système perd sa fonction d'onde de système indépendant et celui où le système global en acquiert une qui représente l'intrication du système avec l 'instrument de mesure lorsqu'ils entrent en dépendance causale mutuelle
    Si. L'intrication du système observé avec l'appareil de mesure est une évolution quantique unitaire, déterministe et réversible. Elle correspond à la première étape du phénomène de décohérence. Ce phénomène se poursuit, toujours de façon unitaire, déterministe et réversible par l'intrication de l'appareil de mesure avec l'environnement.
    Citation Envoyé par ClairEsprit
    et celui où le système acquiert de nouveau une fonction d'onde après la mesure.
    Là par contre, il s'agit de l'étape finale de réduction du paquet d'onde qui termine la mesure quantique en cassant brutalement la liaison EPR du système observé avec l'appareil de mesure. Elle présente, aux yeux de l'observateur macroscopique, l'apparence d'une évolution non unitaire, indéterministe, irréversible, instantanée et non locale. L'hypothèse qui me semble la plus plausible physiquement est qu'il s'agisse d'une évolution déterministe, à indéterminisme apparent de nature thermodynamique statistique, avec perte d'information liée à la myopie de l'observateur macroscopique à une échelle (échelle de Planck comme le suggère Gerard 't Hooft ?) qui à ce jour échappe à nos moyens d'action et d'observation.

    C'est l'incapacité où nous nous trouvons à ce jour d'agir sur les causes de cette évolution quantique instantanée (dans le temps macroscopique observable) qui nous empêche de transmettre de l'information à vitesse supraluminique en exploitant la non localité quantique et ce déterminisme quantique supposé.
    Citation Envoyé par ClairEsprit
    Ainsi, il n'y a pas de saut de la fonction d'onde du système entre ces trois instants. Il y a seulement une nouvelle fonction d'onde qui passe par l'anéantissement de la première.
    On commence à savoir modéliser la dynamique d’évolution unitaire, déterministe et réversible de décohérence (cf étude de l'électrodynamique quantique en cavité de Jean Michel Raimond http://www.lkb.ens.fr/recherche/qedc...jmr/notice.pdf. Voir aussi « Quantum State Diffusion : from Foundations to Applications » du professeur Nicolas Gisin de l'université de Genève et de Ian Percival http://arxiv.org/abs/quant-ph/9701024 ainsi que « 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 .

    On ignore par contre comment se déroule l'évolution finale (instantanée) de réduction du paquet d'onde (rupture brutale du lien EPR du système observé avec l'appareil de mesure). Je trouve que la direction explorée par Gerard 't Hooft : QUANTUM MECHANICS and DETERMINISM at the PLANCK SCALE http://www.phys.uu.nl/~thooft/quantloss/tsld024.htm et la Transactional Interpretation of Quantum Mechanics explorée par John Cramer, Department of Physics University of Washington http://mist.npl.washington.edu/ti/ , sont intéressantes.

    Bernard Chaverondier

  15. #14
    mariposa

    Re : relativité et propagation d'onde

    Citation Envoyé par ClairEsprit
    Je suis moi aussi un peu perplexe devant ce point de vue.
    Mais je ne crois pas qu'il faille considérer Schrödinger naïf au point de penser qu'il croyait objectivement que la conscience de l'observateur avait un effet sur une mesure dont il prend connaissance à un instant ultérieur.
    Malheureusement si. Il y a encore beaucoup de gens aujourd'hui qui pense encore ainsi
    Ce n'est pas ce qu'il dit. Il dit simplement que lors de l'interaction, le système n'avait plus de fonction d'onde, car il était intriqué. Au moment où l'interaction cesse, il en recouvre une nouvelle qui est stationnaire. Mais il n'y a pas de chemin continu entre le moment où le système perd sa fonction d'onde de système indépendant, celui où le système global en acquiert une qui représente l'intrication du système avec l 'instrument de mesure lorsqu'ils entrent en dépendance causale mutuelle, et celui où le système en acquiert une de nouveau après la mesure. Ainsi, il n'y a pas de saut de la fonction d'onde du système entre ces trois instants. Il y a seulement une nouvelle fonction d'onde qui passe par l'anéantissement de la première.
    Tu parles de la fonction comme si celle-ci avait une réalité physique. la fonction d'onde est un outil mathématique pour organiser la sratégie de compréhension, ce n'est pas un objet physique. tout çà doit aboutir à interpreter les expériences et rien d'autre!
    Voici l'interprétation de Shrödinger, et qui est loin de toute image naïve faisant intervenir la conscience de l'observateur.
    Shrôdinger était un homme pas Dieu

  16. #15
    ClairEsprit

    Re : relativité et propagation d'onde

    Citation Envoyé par mariposa
    Citation Envoyé par ClairEsprit
    Mais je ne crois pas qu'il faille considérer Schrödinger naïf au point de penser qu'il croyait objectivement que la conscience de l'observateur avait un effet sur une mesure dont il prend connaissance à un instant ultérieur.
    Malheureusement si. Il y a encore beaucoup de gens aujourd'hui qui pense encore ainsi
    Faut-il penser que Schrödinger était à ce point stupide ? Il me semble que ce que j'en ai cité suffi à prouver qu'il n'en pensait pas un mot. Ce qu'il dit est plus subtil que ça. Relisez bien.
    Citation Envoyé par mariposa
    Tu parles de la fonction comme si celle-ci avait une réalité physique. la fonction d'onde est un outil mathématique pour organiser la sratégie de compréhension, ce n'est pas un objet physique.
    Non, je ne pense pas ça du tout. Si tu relis l'origine de ces posts, l'objectif est justement de mettre en défaut le fait de pouvoir interpréter la fonction d'ondes comme un modèle physique. Je ne parle donc pas du tout de celle-ci comme ayant une réalité physique, je présente justement le contraire en m'appuyant sur le point de vue de Schrödinger sur la question.
    Citation Envoyé par mariposa
    Shrôdinger était un homme pas Dieu
    Il manquerait plus que cela. Mais je trouve cependant pertinent d'en revenir aux sources dès lors que l'on s'enfonce dans des bourbiers interprétatifs qui n'ajoutent rien à ce qui a déjà été dit depuis longtemps. Cela ne sert à rien de spéculer sur le caractère objectif de la fonction d'onde car elle n'a pas été conçue pour cela. Si je présente les idées de Schrödinger c'est pour montrer qu'en 1935, déjà, tout avait été retourné dans tous les sens et il me semble plutôt stérile de vouloir trouver d'autres idées alors qu'on se sert des mêmes outils que leurs propres concepteurs. Si on ne propose pas dès le départ des conceptions différentes, on risque de triturer les outils longtemps sans plus de résultat que leurs inventeurs. Ni Einstein, ni Schrödinger, ni Heinsenberg et autres Dirac n'étaient des dieux, mais ils représentaient des esprits extrêmement pénétrants et il est véritablement inepte de leur prêter des comportements mentaux approximatifs tels que celui cité au début de ce post.

  17. #16
    mariposa

    Re : relativité et propagation d'onde

    En réponse a ClairEsprit

    Exceptionnement j'ai envie d'expliquer la démarche a Laquelle j'ai été confrontée dans ma carrière.
    1- Je faits des études de physique et je découvre la MQ et je suis fasciné comme tous les gens curieux.
    2- Coup de bol mon premier travail qui dura 20 ans c'est d'effectuer des recherches en physique du solide et d'effectuer des recherches où la MQ est ma vie quotidienne et je découvre peu à peu la distance qu'il y a entre ce l'on enseigne et ce que l'on pratique.

    Bref j'ai eu le privilége et le temps de faire du ménage. En France Malheureusement l'enseignement est largement dominé par la façon à la Messiah d'enseigner et de comprendre la MQ. Des gens comme Jean-marc Levy-Leblond ont bien essayé de changer quelquechose, mais malheureusement rien a changé.

    Aujourd'hui on parle encore de problème de mesure, de chat de schrodinger, d'effet tunnel quantique, de principe d'incertitude d'heiseinberg et j'en passe car je pourrais écrire une encyclopédie du bétisier quantique.

    un petit mot sur le retour aux ressources:

    C'est bien sur une très bonne idée que de revenir aux pères fondateurs. Néanmnoins s'agissant de la MQ le vocabulaire initial est désuet et les conceptions qui vont avec. Dire qu'il faut se mettre à jour aujourd' hui de façon moderne c'est au contraire renforcer l'admiration à leur égard quand in sait qu'ils ne disposaient pas des moyens matériels et mathématiques, des calculateurs que nous possédons aujourd'hui.

    Pour revenir aux fonctions d'ondes j'ai du dans le cadre de mes travaux construire pour les atomes des orbitales polarisées de spin ce qui est très différent des orbitales classiques. Malheureusement 99, 99 % des gens croient dure comme fer aux orbitales s,p,f etc..
    comme si celles-ci avaient une quelconque réalité.

    Désolé d'avoir parlé de moi mais çà m'a paru indispensable.

  18. #17
    deep_turtle

    Re : relativité et propagation d'onde

    Je commence à être un peu perdu dans la discussion...

    Citation Envoyé par mariposa
    Aujourd'hui on parle encore de problème de mesure, de chat de schrodinger, d'effet tunnel quantique, de principe d'incertitude d'heiseinberg et j'en passe car je pourrais écrire une encyclopédie du bétisier quantique.
    Pourquoi ça ferait partie d'un bétisier ?

    Pour revenir aux fonctions d'ondes j'ai du dans le cadre de mes travaux construire pour les atomes des orbitales polarisées de spin ce qui est très différent des orbitales classiques. Malheureusement 99, 99 % des gens croient dure comme fer aux orbitales s,p,f etc..
    Ca dépend comment c'est enseigné, non ? Dans les bouquins c'est quand même assez souvent présenté comme ce que c'est : un ensemble de fonctions assez commodes pour aller plus loin dans les calculs. Les chimistes moléculaires le savent bien... Ils savent aussi qu'il existent d'autres ensembles de fonctions qui peuvent être encore plus commodes, notamment quand ils construisent des orbitales moléculaires ou parlent d'hybridation...

  19. #18
    ClairEsprit

    Re : relativité et propagation d'onde

    Citation Envoyé par mariposa
    j'ai eu le privilége et le temps de faire du ménage. [...] Aujourd'hui on parle encore de problème de mesure, de chat de schrodinger, d'effet tunnel quantique, de principe d'incertitude d'heiseinberg et j'en passe car je pourrais écrire une encyclopédie du bétisier quantique.
    Je n'ai pas eu votre "privilège" car je m'en suis tenui au point 1. Si votre expérience vous permet de penser que l'effet tunnel, le principe d'incertitude et le phénomène de la mesure ne font pas partie des questions existentielles la mécanique quantique, et que vous avez une approche lumineuse pour tout expliquer le plus naturellement du monde, alors je suis preneur (je ne suis pas le seul).
    Citation Envoyé par mariposa
    C'est bien sur une très bonne idée que de revenir aux pères fondateurs. Néanmnoins s'agissant de la MQ le vocabulaire initial est désuet et les conceptions qui vont avec.
    Evidemment. Selon moi il est nécessaire d'avoir en parallèle en permanence à l'esprit les travaux des pères fondateurs et les enseignements modernes. On ne peut pas ignorer ce dont on vient sous peine de se perdre. J'ai le sentiment que dans le monde universitaire il existe une proportion hallucinante de personnes au comportement hyper scolaire et qui n'ont jamais rien tenté de comprendre par eux-mêmes. Le système est fait de telle manière que ceux qui tentent de comprendre en même temps qu'ils apprennent sont irrémédiablement laissés de côté tant le travail que cela représente est énorme (à moins d'avoir un cerveau hors du commun). En revanche, c'est assez simple d'avoir des bonnes notes car une quantité de travail normale y suffit puisqu'on nous demande jamais de montrer qu'on a bien compris mais simplement de répéter bêtement des techniques de calcul. Ceci couplé avec quelques caresses dans le sens du poil (pour rester poli) cela suffit à promouvoir une bonne carrière universitaire. Le problème vient quand ce sont ces personnes là qui doivent à leur tour enseigner...

    Ces remarques évidemment ne sont pas à prendre au pied de la lettre et ne vous sont pas destinées. Je pense tout de même qu'il existe un bon paquet de jeunes physicien(ne)s orgueilleux(ses) et imbu(e)s d'eux(elles)-mêmes qui n'ont jamais pris le temps d'ouvrir un bouquin de physique d'Heisenberg, Bohr, Born ou Pauli. Vous me direz qu'ils sont couvert de poussière et désuets, mais en attendant, il n'a pas été écrit beaucoup mieux depuis... à moins que mariposa ne décide de nous faire part de sa science expérimentale ?

    Il reste toujours le risque que je ne sache pas vraiment de quoi je parle puisque vous avez 1 point d'avance sur moi. Cela est très certainement le cas d'ailleurs. Mais alors comment expliquez-vous qu'il ne soit pas notoire que cent années de physique se soient bien écoulées depuis 1905 ?

  20. #19
    ClairEsprit

    Re : relativité et propagation d'onde

    Citation Envoyé par chaverondier
    Si. L'intrication du système observé avec l'appareil de mesure est une évolution quantique unitaire, déterministe et réversible.
    Bien noté. Je n'avais pas bien saisi ce point. Vous l'avez pourtant répété de nombreuses fois.

  21. #20
    mariposa

    Re : relativité et propagation d'onde

    Citation Envoyé par ClairEsprit
    J'ai le sentiment que dans le monde universitaire il existe une proportion hallucinante de personnes au comportement hyper scolaire et qui n'ont jamais rien tenté de comprendre par eux-mêmes.
    Je partage sans réticences cette appréciation à 100% et même plus. D'ailleurs des livres sociologiques ont décrit l'université comme un église, il parait que cela remonte à François I!
    Le système est fait de telle manière que ceux qui tentent de comprendre en même temps qu'ils apprennent sont irrémédiablement laissés de côté tant le travail que cela représente est énorme (à moins d'avoir un cerveau hors du commun).
    Je dirais même que chercher à comprendre est un risque de se mettre en conflit avec l'église, les profs. le risque est de ne pas avoir ces examens.
    En revanche, c'est assez simple d'avoir des bonnes notes car une quantité de travail normale y suffit puisqu'on nous demande jamais de montrer qu'on a bien compris mais simplement de répéter bêtement des techniques de calcul.
    Excatement pour le prof çà lui permet d'éviter de réfléchir ainsi qu'aux étudiants de constester, puisque des calculs sont ds calculs, il n'y a rien à redire. en plus çà apprend à se soumetre
    Ceci couplé avec quelques caresses dans le sens du poil (pour rester poli) cela suffit à promouvoir une bonne carrière universitaire. Le problème vient quand ce sont ces personnes là qui doivent à leur tour enseigner...
    Et cet ainsi que le bétisier se propage...Par exemple pas le moyen de faire dire à un enseignant inégalité de Heiseiberg à la place de incertitude de Heiseiberg.

    Dans ma génération le livre de référence unique était le Messiah, qui était lui-même une variante du Livre de MQ de Dirac. Aujourd'hui c'est le livre de Cohen Tanoudji qui est la Bible qui lui-même ressemble au Messiah. Hors tous ces livres s'appuie sur la physique atomique pour illustrer la MQ; Résultat rien sur les problèmes à N corps, les seuls problèmes que l'on rencontre, rien sur la théorie des groupes qui est aujourd'hui indispensable à la compréhension.
    Ces remarques évidemment ne sont pas à prendre au pied de la lettre et ne vous sont pas destinées. Je pense tout de même qu'il existe un bon paquet de jeunes physicien(ne)s orgueilleux(ses) et imbu(e)s d'eux(elles)-mêmes qui n'ont jamais pris le temps d'ouvrir un bouquin de physique d'Heisenberg, Bohr, Born ou Pauli.
    Lorsque l'on on pratique une science il est indispensable de s'interesser à l'histoire mais ce pas en travaillant avec livres des pères fondateurs que l'on progresser; Il faut travailler avec des livres modernes, et en anglais même si on est nul (comme moi) en anglais. quand on parle de MQ on doit parler : Etat propre, fonction propre, couplage, produit tensoriel etc...Cad la mathématique de 1 cycle. sinon comment parler de spin quand on dit et pense fonction d'onde. Comment comprendre que Neutron et proton forment un espace dégéré en négligeant la charge électrique. Comment comprendre que laa dégénérescence est levée par la charge électrique?

    Ce qui se passe sur ces forums est formidable, les gens sont curieux et avides de comprendre, c'est le contraire de l'Université; bien sur cà part dans tous les sens les débats divergent en permanence, certains se prennent pour des génies, se noient dans considérations philosophiques, pour briller ou autre, je sais pas.

  22. #21
    deep_turtle

    Re : relativité et propagation d'onde

    Citation Envoyé par mariposa
    J'ai le sentiment que dans le monde universitaire il existe une proportion hallucinante de personnes au comportement hyper scolaire et qui n'ont jamais rien tenté de comprendre par eux-mêmes.
    Je partage sans réticences cette appréciation à 100% et même plus.
    Ben moi je suis un peu choqué par cette appréciation. "Monde universitaire" en opposition à quoi ? En tant qu'enseignant-chercheur, quand je lis ça, je me dis que c'est bien la peine de faire ce boulot. Heureusement, le contact avec les étudiants me montre qu'il y a une proportion intéressante de gens qui pensent et essaient de comprendre...

    Lorsque l'on on pratique une science il est indispensable de s'interesser à l'histoire mais ce pas en travaillant avec livres des pères fondateurs que l'on progresser; Il faut travailler avec des livres modernes, et en anglais même si on est nul (comme moi) en anglais. quand on parle de MQ on doit parler : Etat propre, fonction propre, couplage, produit tensoriel etc...
    Désolé, mais je ne suis pas d'accord non plus ... On apprend en général beaucoup (et on progresse, c'est sûr) en s'intéressant à l'histoire des concepts, des techniques, des idées, et même des paradigmes. Les chercheurs qui faisaient de la MQ il y a 70 ans n'étaient pas moins malins que nous (même plus, ils ont inventé la MQ alors que nous on n'a qu'à l'apprendre dans des bouquins...), et se sont déjà posé beaucoup de questions sur lesquelles nous butons encore. Je ne dis pas qu'il ne faut pas lire les bouquins modernes, bien évidemment.

    Pour donner un exemple plus frappant à mon sens, si un étudiant qui veut apprendre et comprendre l'électromagnétisme vient me voir pour me demander conseil, plusieurs de bouquins auxquels je le renverrai seront vieux de plusieurs décennies...

    Citation Envoyé par mariposa
    quand on parle de MQ on doit parler : Etat propre, fonction propre, couplage, produit tensoriel etc...
    Et pour finir avec mes "pas d'accord" : je lis avec intérêt tes différentes interventions et il y a toujours un point qui me fait tiquer : tu sembles vouloir dire que si on a compris le formalisme on a compris la physique... Ce débat nous emmène peut-être trop loin, mais je pense que même si les deux aspects sont reliés, ce n'est pas de cette façon. Je connais des chercheurs qui maîtrisent le formalisme sur le bout des doigts, qui calculent des commutateurs dans des algèbres bizarre au petit déjeuner, mais qui sont nuls en physique. D'autres ne connaissent pas le formalisme si bien, mais ont compris la physique. Jette un oeil par exemple à "Einstein et la relativité générale" de Jean Eisenstaedt. Je ne pense pas que l'auteur soit un virtuose du formalisme, mais il est absolument clair en lisant son bouquin qu'il a compris la physique sous-jacente.

  23. #22
    Rodeon

    Re : relativité et propagation d'onde

    Réponse à Mariposa:

    Je pense qu'il est essentiel de se plonger dans l'histoire des sciences afin de mieux comprendre les concepts. En ce qui conserne l'enseigenemnt de la MQ je pense justement que l'aspect historique est essentiel pour initier les jeunes physiciens. Une présentation moderne, totalement abstraite et mathématique repousse les étudiants. Pour ma part j'ai dans ma biblothèque perso les Livres de Schrodinger, De broglie, Heisenberg, Bohr, La thèse de de Broglie et j'en passe, et bien c'est boukin contiennent plein d'info super interessantes qui me permettent aujourd'hui d'avoir plus de recul et de mieux comprennent la physique moderne.
    Enfin de toute façon l'enseigenement de la MQ est délicat, et il dépend fortement du public que l'on a devant nous.
    "Le monde apparaît tellement différent quand on sait!" (R. Feynman)

  24. #23
    mariposa

    Angry Re : relativité et propagation d'onde

    [QUOTE=deep_turtle]

    Et pour finir avec mes "pas d'accord" : je lis avec intérêt tes différentes interventions et il y a toujours un point qui me fait tiquer : tu sembles vouloir dire que si on a compris le formalisme on a compris la physique... Ce débat nous emmène peut-être trop loin, mais je pense que même si les deux aspects sont reliés, ce n'est pas de cette façon. Je connais des chercheurs qui maîtrisent le formalisme sur le bout des doigts, qui calculent des commutateurs dans des algèbres bizarre au petit déjeuner, mais qui sont nuls en physique. D'autres ne connaissent pas le formalisme si bien, mais ont compris la physique. Jette un oeil par exemple à "Einstein et la relativité générale" de Jean Eisenstaedt. Je ne pense pas que l'auteur soit un virtuose du formalisme, mais il est absolument clair en lisant son bouquin qu'il a compris la physique sous-jacente.
    Toute la difficulté de la physique est de maitriser à la fois le langage de la MQ (une certaine mathématique) et les expériences. La vrai difficulté est d'articuler les 2. Comme toi j'ai connu beaucoup de gens qui calculent et qui ne comprennent rien et qui ne cherchent pas à comprendre. il suffit de prendre les Physical Review pour s'en rendre compte et çà ne s'arrange pas d'année en année. Publish ou perish

    Pourquoi j'insiste sur le formalisme, c'est justement pour s'en débarasser et faire enfin de la physique çàd dévélopper les interprétations,donner du sens, effectuer des analogies, concevoir des expériences, participer aux controverses. Si on ne pratique pas le formalisme: 1- on prend le risque de dire des bétises 2- on se prive de l'économie et de l'élégance du discours.

    Et maintenant soyons concret: Quand on apprend la MQ il y a une certaine progression. ci-dessous une évocation.

    1- Image planétaire de l'atome, oui mais seuls existent certaines
    orbites.
    2- En fait les orbites n'existent pas il y a nuage d'électrons-introduction de la fonction d'onde. Cette fonction d'onde obéit a l'équation de Schrodinger etc...
    Jusqu'a là tous se passe bien, la suite commence à poser des problèmes.
    3- Pour un état stationnaire l'équation de Shrodinger est une équation aux valeurs propres; ah Espace de hilbert!

    4- La fonction d'onde au point r n'est que la projection d'un vecteur ket sur une base. le ket est un vecteur écrit indépendamment de toute représentation alors que la fonction d'onde est le résultat d'un produit scalaire. Il y a donc une infinité de représentations qui se déduisent les unes des autres par un changement de base etc.. D'où idée !comment vais-je a un moment donné choisir une representation plutôt qu'une autre.

    5- au niveau d'abstraction suivant on introduit la théorie de representation des groupes. On découvre que les vecteurs propres sous-tendent des representatons irrectuctibles du groupe de symmétrie de l'hamiltonien et là on a des connexions directes avec l'expérience et là on a un langage puissant économique, prédictif etc....

    6- Dans la foulée on peut apprendre que Neutron et Proton ont presque une même masse donc même energie et sous-tendent un espace à 2 dimensions dont la dégénérescence est levée.

    7- Abstraction suivante: quand des particules ont des masses voisines ont peut se demander si elles ne sont pas elles'mêmes des representations irrecductibles d'un groupe.

    8- quand on découvre la signification de potentiel vecteur on découvre le groupe de jauge de l'électromagnétisme

    8- On copie le modèle du groupe de jauge de l'électromagnétisme et on comprend la chromodynamique quantique
    9- On comprend les limites du modèle standard, la problématique de la grande unification, la stratégie de la supersymmétrie etc...

    Dit autrement lorsque l'on veut comprendre un pays étranger il faut parler la langue le mieux possible. Dans le cas contraire on est exclu. Lorque l'on parle fonction d'onde on parle mal donc on comprend mal; mathématiquement parlant la MQ c'est de l'algébre linéaire dans les espaces de Hilbert. Ce n'est pas compliqué. Par contre bien articuler la langue avec l'expérience prend du temps.

    A propos du livre de Cohen Tanoudji:

    Voici mes critiques:

    1- trop calculatoire, trop épais.
    2- Trop orienté physique atomique.
    3- Pas de théorie de représentation des groupes.
    4- pas d'initiation aux problèmes à N corps.

    Pour en finir avec le formalisme, les mathématiciens cherchent à éliminer tous les mots dans leurs démonstrations. pour la physique c'est excatemment le contraire: le but est de manier un vocabulaire précis et des les articuler selon les canons incontournables.
    Encore fois il faut travailler le formalisme pour s'en débarrasser et faire de la bonne physique.
    question personnelle: Il me semble que ta tasse de thé soit l'électromagnétisme, tu parles bien de rotB divE etc...tu fais donc du formalisme!!! si tu acceptes de parler de divE alors tu dois accepter parler de ket et non de fonction d'onde.

    Amicalement

    mariposa

  25. #24
    mariposa

    Re : relativité et propagation d'onde

    Citation Envoyé par Rodeon
    Réponse à Mariposa

    Je pense qu'il est essentiel de se plonger dans l'histoire des sciences afin de mieux comprendre les concepts. En ce qui conserne l'enseigenemnt de la MQ je pense justement que l'aspect historique est essentiel pour initier les jeunes physiciens. Une présentation moderne, totalement abstraite et mathématique repousse les étudiants. Pour ma part j'ai dans ma biblothèque perso les Livres de Schrodinger, De broglie, Heisenberg, Bohr, La thèse de de Broglie et j'en passe, et bien c'est boukin contiennent plein d'info super interessantes qui me permettent aujourd'hui d'avoir plus de recul et de mieux comprennent la physique moderne
    J'ai voulu simplement dire dans mes messages précédents qu'il fallait étudier l'histoire et lire les pères fondateurs d'une part et apprendre MQ dans des livres modernes. Mon intervention mettant en garde contre ceux qui veulent apprendre la MQ seulement dans l'histoire. Ceux-là se trouvent embarqués dans l'histoire du chat de shrodinger, réduction du paquet d'onde, parle a tour de bras de fonction etc...Et je doute fortement qu'ils arrivent à décoller
    Enfin de toute façon l'enseigenement de la MQ est délicat, et il dépend fortement du public que l'on a devant nous.
    Oui c'est pourquoi y un véritable travail de recherche a effectuer dans ce domaine, a ma connaissance ce travail n'existe pas

  26. #25
    Rodeon

    Re : relativité et propagation d'onde

    Resalut

    Alors si j'ai bien compris ton argumentation, tu ne veux plus entendre parler de fonction d'ondes donc de mécanique ondulatoire, c'est bien çà?
    Tu dis que la MQ c'est uniquement de l'algèbre linéaire ok, mais comment peut on alors expliqué le comportement ondulatoire des particules et l'effet tunnel si on ne fait plus appel à la mécanique ondulatoire?
    "Le monde apparaît tellement différent quand on sait!" (R. Feynman)

  27. #26
    mariposa

    Re : relativité et propagation d'onde

    Ben moi je suis un peu choqué par cette appréciation. "Monde universitaire" en opposition à quoi ? En tant qu'enseignant-chercheur, quand je lis ça, je me dis que c'est bien la peine de faire ce boulot. Heureusement, le contact avec les étudiants me montre qu'il y a une proportion intéressante de gens qui pensent et essaient de comprendre...
    Ma critique porte sur l'institution, càd sur les mécanismes institutionnels qui régissent la vie Universitaire dans tous ses aspects. Le métier d'enseignant chercheur est formidable. Si j'étais directeur de l'enseignement supérieur, voilà ce que serais ma politique:

    1- Un enseignant-chercheur c'est d'abord un enseignant.
    2- il effectue des travaux de recherches pour que son enseignement soit de qualité, en prise sur les véritables questions scientifiques et ou techniques.
    3- il n'est pas assujeti a faire des kilos de publication pour sa carrière.
    4- Tous les 2 ans il effectue un cours (3H) relevant de sa spécialité devant un jury composé de ses pairs. Il est jugé sur l'originalité du cours (le coté créatif) mais aussi sur la forme, le ton , l'élocution.

    5- Tous les 3 ans il présente un cours sur un sujet de son choix completement différent de sa spécialité: par exemple un prof de MQ présentera un cours sur les mécanismes d'oxydorediction dans les mitochondries. Un prof d'hydrodynamique présentera un cours d'introduction a la relativité restreinte; ETC;;

    6- Tous les 5 ans il présentera un cours de sa spécialité sur un même thème sous 3 versions:

    A- Pour le lycée.
    B- Pour le niveau licence.
    C- Pour le niveau DEA et thèse.

    Bien sur il ne faut pas prendre çà à la lettre mais dans l'esprit.

    enseigner est un exercice très difficile, ce métier n'est pas reconnu.
    Pour finir j'ai entendu dire Jean-Marc Levy-leBlond dire sur France culture qu'il ne pouvait pas comprendre quelquechose s'il ne l'avait enseigné. 100% d'accord.

    qu'en-penss-tu?

  28. #27
    Rodeon

    Re : relativité et propagation d'onde

    Moi je suis favorable dans l'idée à ce genre de système. Je pense également que tous les maître de conf devrait etre agrégés comme c'est le cas en lettre par exemple. Car j'ai vu des maitres de conf dans mon entourage qui n'ont aucune culture scientifique et un niveau en physique générale qui laisse à désirer!

    Je suis pour une revalorisation de l'activité d'enseignement des enseignants chercheurs
    "Le monde apparaît tellement différent quand on sait!" (R. Feynman)

  29. #28
    mariposa

    Re : relativité et propagation d'onde

    Citation Envoyé par Rodeon
    Resalut

    Alors si j'ai bien compris ton argumentation, tu ne veux plus entendre parler de fonction d'ondes donc de mécanique ondulatoire, c'est bien çà?
    Tu dis que la MQ c'est uniquement de l'algèbre linéaire ok, mais comment peut on alors expliqué le comportement ondulatoire des particules et l'effet tunnel si on ne fait plus appel à la mécanique ondulatoire?
    Oui la mécanique ondulatoire, c'est de l'histoire ancienne. On parle de MQ et rien d'autre. Pour faire le ménage dans le vocabulaire Jean-marc lévy Leblond, un grand pédadogue de la physique, avait proposé le mot quanton pour bien comprendre qu'en MQ les objets ne sont ni des ondes ni des particules (au sens de la mécanique classique). Ca peut suivant le cas faire penser a des ondes, et d'autre circonstances à des particules.

    Pour bien comprendre çà la pédagogie de la MQ se sert de l'expérience des trous d'Young. On trouve aujourd'hui un peu partout dans les livres.

    Pour bien comprendre il faut respecter le langage de la MQ qui s'appuie sur l'algébre linéaire dans des Espaces de hilbert.

  30. #29
    chaverondier

    Re : relativité et propagation d'onde

    Citation Envoyé par ClairEsprit
    Si je présente les idées de Schrödinger c'est pour montrer qu'en 1935, déjà, tout avait été retourné dans tous les sens et il me semble plutôt stérile de vouloir trouver d'autres idées alors qu'on se sert des mêmes outils que leurs propres concepteurs. Si on ne propose pas dès le départ des conceptions différentes, on risque de triturer les outils longtemps sans plus de résultat que leurs inventeurs.
    Cela fait certes 70 ans que l’on retourne ces questions, mais dire que trouver d’autres idées est un travail qui s’avère plutôt stérile me semble excessif (et même complètement faux).

    * D'abord, il y a eu tout le travail de Feynman avec le traitement perturbatif de l'électrodynamique quantique grâce à ses diagrammes.

    * Ensuite, il y a eu la théorie électrofaible de Weinberg, Salam et Glashow.

    * Il y a eu la découverte par John Bell de la signification réelle des théorèmes de Kochen et Specker interdisant les théories à variables cachées LOCALES (Kochen and Specker theorem http://plato.stanford.edu/entries/kochen-specker/ ) à savoir qu'ils mettaient en évidence l'incompatibilité de la MQ avec une théorie déterministe ET locale (cf "Hidden Variables and Nonlocality in Quantum Mechanics" Douglas Hemmick http://www.intercom.net/~tarababe/DissertPage.html).

    * Ensuite, il y a eu confirmation, grâce aux expériences menées par Alain Aspect en 1982 et 83, de la violation des inégalités de Bell attestant de la non localité quantique, confirmée ensuite sur des distances de plusieurs kilomètres par le professeur Nicolas Gisin de l’université de Genève.

    * Il y a eu un développement important des études théoriques de la mesure quantique (plus élaborées que l'approche initiale de Von Neumann) avec notamment le dévelopement de modélisations du phénomène de décohérence expliquant le choix de la base Hilbertienne préférée associée à l’appareil de mesure et l’annulation rapide des termes extra-diagonaux de l’opérateur densité du système observé exprimé dans cette base Hilbertienne (avec les travaux de Hans Dieter Zeh, de Zurek et de Anton Zeilinger, cf Decoherence, the Measurement Problem, and Interpretations of Quantum Mechanics, Maximilian Schlosshauer, Department of Physics, University of Washington, http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/0312/0312059.pdf )

    * Il y a eu la validation et les études expérimentales de ce phénomène de décohérence (cf Cohérence quantique et dissipation, Magistère de Physique, Septembre-novembre 2003, Laboratoire Kastler Brosselhttp://www.lkb.ens.fr/%7edalibard/No...stere_2003.pdf et les travaux de recherche de Jean Michel Raimond sur l’électrodynamique quantique en cavité http://www.lkb.ens.fr/recherche/qedc...jmr/notice.pdf).

    * Il y a eu découverte du No-cloning theorem, puis vérification expérimentale de la téléportation quantique par le professeur Nicolas Gisin.

    La réflexion se poursuit maintenant sur le phénomène de réduction du paquet d'onde avec, par exemple,

    * « Quantum State Diffusion : from Foundations to Applications » du professeur Nicolas Gisin de l'université de Genève http://arxiv.org/abs/quant-ph/9701024

    * “Essay and Review of Quantum State Diffusion" by Ian Percival http://www.hpl.hp.com/techreports/2001/HPL-2001-7.pdf

    * ainsi que les travaux de Gerard ‘t Hooft sur l’hypothèse d’un déterminisme quantique accompagné d’une perte d’information à l’échelle de Planck « Quantum Mechanics And Determinism At The Planck Scale » http://www.phys.uu.nl/~thooft/quantloss/tsld024.htm

    Bernard Chaverondier

  31. #30
    chaverondier

    Re : relativité et propagation d'onde

    Citation Envoyé par ClairEsprit
    Ni Einstein, ni Schrödinger, ni Heinsenberg et autres Dirac n'étaient des dieux, mais ils représentaient des esprits extrêmement pénétrants et il est véritablement inepte de leur prêter des comportements mentaux approximatifs.
    La reconnaissance du mérite des grands scientifiques qui ont fait progresser la science est une bonne chose car tout travail mérite salaire et la reconnaissance scientifique est (à mon avis) l’un de ces éléments de rémunération.

    Toutefois, c’est comme tout, il faut de la mesure. Une divinisation excessive de Newton a bloqué pendant un siècle environ l’avancée d’une interprétation ondulatoire de la lumière parce que ce n’était pas l’interprétation préférée par Newton. Heureusement que certains à sa suite ont spéculé sur ce caractère ondulatoire…puis que d’autres plus tard ont à nouveau spéculé sur son caractère corpusculaire (Planck Einstein)…puis que d’autres ont spéculé sur la possibilité que ce caractère corpusculaire ait une signification objective entre émission et absorption (interprétation Bohmienne) puis que d’autres admettent au contraire l’absence de comportement corpusculaire caché entre une émission et une absorption.

    Certes, il est peut-être bon de faire un point à certaines époques, de tâcher de prendre des décisions communes en terme d’interprétation, puis de s’y tenir un certain temps pour que tout le monde travaille sur des bases communes, mais il ne faut pas s’interdire d’envisager (à petites doses) l’exploration des chemins de traverses. Une toute petite proportion d’entre eux sont destinés à devenir des autoroutes et cette toute petite proportion de grandes avancées suffit (à mon sens) à justifier cette attitude d’interrogation vis à vis de bases réputées indestructibles car ayant fait l’objet d’un consensus rassemblant des scientifiques renommés. Entre ça et affirmer n’importe quoi, en s'exprimant n’importe comment, sans la moindre référence à des études sérieuses, en utilisant des mots compliqués fabriqués de toute pièce, en s’appuyant sur des concepts non définis il y a de la marge.

    Bernard Chaverondier

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