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temps inexistant dans le monde quantique??



  1. #1
    henrydes

    temps inexistant dans le monde quantique??


    ------

    bonjour,
    je suis actuellement etudiant en chimie, pour dire que le monde de la physique a pour moi quelques zone floues...
    bref, j'ai recemment lu un article intitulé : "le temps n'existe pas dans le monde quantique".

    la demonstration a été faite par une equipe genevoise :

    deux photons acolés partent d'un point. ils sont separé l'un de l'autre puis parcourent x metres dans une fibre optique pour aboutir chacun a 55metre l'un de l'autre. (le parcour en fibre optique est la meme pour les deux).
    apres ce parcours, ils ont a subir le passage dans un cristal avec, dedan, 3 miroir semi reflechissant (a noter que la prbobabilité que le photon passe est EXACTEMENT 0.5).
    a CHAQUE miroir de ces cristaux, les 2 photons passent OU ne passe pas, mais au MEME, alors qu'ils sont a 55 metres l'un de l'autre (2 pieces distinctes).

    voila le protocol. ensuite, les physiciens (c'est l'hunanimité dans le monde aparemment) disent que :
    si un photon passe, il faut qu'il "dise" a l'autre "eh, je suis passé, alors toi, tu ne passe pas".
    OR, l'experience montre que a CHAQUE fois, quand l'un passe, l'autre aussi, ca voudrait dire qu'ils se mettent d'accord "dans le passé" mais, comme ils ne savent pas de quoi il va en retourner, ils ne peuvent pas. donc, comme ils disent, les physiciens, soit au moment du mirroir, les photons se concertent DANS LE PASSé en remontant le temps, soit, tout simplement, le monde quantique n'est pas regis par la fameuse constante "t".

    qu'en pensez vous?

    -----

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  3. #2
    deep_turtle

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    C'est une façon accrocheuse de présenter les choses (pas toi, l'équipe que tu mentionnes)... Ce qu'ils mettent en évidence, c'est que deux éléments auquel on tient ne peuvent pas coexister dans notre physique :

    - la causalité (aucune information, aucune énergie, ne peut se propager plus vite que c)

    - la localité (si je fais quelque chose ici, ça n'a aucun effet immédiat là-bas).

    L'attitude prédominante est de supposer que la causalité est préservée dans notre monde, mais pas la localité : les fonctions d'onde peuvent changer instantanément partout (mais sans qu'il y ait transfert d'énergie ni d'information). Ca peut sembler bizarre, mais jusqu'à maintenant c'est très compatible avec tous les résultats expérimentaux !

  4. #3
    paulb

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Bonjour, henrydes!
    tu décris l'expérience d'Aspect à Orsay en 1982 sur l'intrication quantique. Les paricules intriqués (les photons ne sont pas les seuls) sont des jumeaux inséparables. Les évènements qui leur arrivent sont la seule simultanéité actuellement connue, mais ne contredit pas l'existence du temps ni de c, la vitesse de la lumière.
    Amicalement paulb.

  5. #4
    henrydes

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    merci a vous deux, voila qui est plus clair dans mon esprit

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    chaverondier

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Je réponds en aménageant un peu la question pour faciliter la réponse.
    Citation Envoyé par henrydes
    L'expérience montre que, à CHAQUE fois, quand un photon passe d'un côté l'autre photon passe aussi de l'autre côté, ça semble vouloir dire qu'ils se sont mis d'accord "dans le passé". Mais, comme ils ne savent pas de quoi il va en retourner ils ne peuvent pas.
    En effet, les miroirs semi-réfléchissant peuvent être là ou être enlevés au dernier moment, lorsque les photons arrivent presque dessus par exemple
    Citation Envoyé par henrydes
    Donc, comme disent, les physiciens, soit au moment où ils atteignent leurs miroirs, les deux photons se concertent DANS LE PASSé en remontant le temps...
    (en violation du principe de causalité) soit ils échangent instantanément une information. La cohabitation de cet échange instantané d'information à la fois avec le principe de relativité du mouvement et avec le principe de causalité exige d'attribuer à l'indéterminisme quantique un caractère fondamental. Le lien entre les comportements des deux photons EPR corrélés est alors un lien de corrélation instantanée à distance et non un lien de causalité (on peut montrer que l'indéterminisme quantique empêche de faire jouer à l'un des deux passages de photon le rôle de cause et au passage de l'autre le rôle d'effet). Il y a alors compatibilité de cet effet avec le principe de relativité du mouvement. L'indéterminisme quantique permet de préserver la compatibilité de cet effet instantané à distance avec le principe de relativité du mouvement.

    La première possibilité, l'hypothèse de causes remontant du présent vers le passé (ou du futur vers le présent) a été envisagée dans la théorie de l'absorbeur de Wheeler et Feynmann (cf The Arrow of Electromagnetic Time and Generalized Absorber Theory http://www.npl.washington.edu/npl/in...ime/dtime.html). Cette théorie a été développée plus avant dans la Transactional Interpretation of Quantum Mechanics de John G. Cramer, Department of Physics, University of Washington http://mist.npl.washington.edu/ti/

    Bernard Chaverondier
    PS : l'expérience évoquée par henrydes n'est pas l'expérience d'Alain Aspect, mais une expérience mettant à profit la Spontaneous Parametric Down Conversion "coupant" un photon en deux photons EPR corrélés moins énergétiques (par exemple, un photon ultraviolet est "découpé" en deux photons infrarouges avec conservation de l'énergie totale gâce à l'utilisation d'un cristal non linéaire dédié à ce type d'application).

  8. #6
    Floris

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Bonsoir monsieur Chaverondier, lorsque vous parler de couper un photon en deux, comment cela se fait'il pour obtenir deux photons d'énergie inférieur, et non pas trois ou plus?

    De même, je me permet de poser la question car je n'en connait que très peut dans ce domaine. Si je comprend bien, ce phénomène de corélation est instantané? mais rassurez moi, un certaine observateur pourrait conclure autrement n'es pas?
    Merci encore pour votre aide.
    Bien amicalement
    floris

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  10. #7
    Pierre-Yves

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Il y a une autre expérience qui tend au même résultat : le temps n'existe pas dans le monde quantique.
    Deux particules sont attachées à une particule radioactive, qui a une certaine probabilité de se désintégrer. Elle explose, nos deux particules s'en vont dans des directions différentes sous forme d'onde de probabilité. Lorsque l'une est détectée quelque part, l'autre apparaît instantanément à des années lumière de là...

  11. #8
    MagicienX11

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    "Lorsque l'une est détectée quelque part, l'autre apparaît instantanément à des années lumière de là..."

    Ca veut dire que quelquechose va plus vite que la lumière?

    Pour ce qui est du temps inexistant dans le monde quantique il y a pourtant eu un avant et un après l'expérience , donc forcément on doit avoir un problème pour faire le lien entre monde classique et monde quantique , non?

  12. #9
    Coincoin

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Salut,
    Il y a une autre expérience qui tend au même résultat
    C'est exactement le même principe que ce qui a été dit avant...
    Ca veut dire que quelque chose va plus vite que la lumière?
    Disons que ça veut dire que tu ne peux pas avoir en même temps le principe de relativité (qui te dit que rien ne va plus vite que la lumière) et le principe de localité (on ne peut plus dire qu'on a une particule A ici et une particule B là, il faut considérer le système A+B qui est ici et là). Mais dans l'interprétation actuelle de la physique quantique, ça ne permet pas de transporter de l'information. Si tu veux développer un peu, lis tous les messages de Chaverondier, il en a parlé en détails dans différents sujets.
    Pour ce qui est du temps inexistant dans le monde quantique
    Personnellement, je considère qu'il ne s'agit que d'une phrase accrocheuse d'un journaliste...
    Encore une victoire de Canard !

  13. #10
    mariposa

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Et oui la mécanique quantique est très étrange!

    En lieu et place des expériences de corrélations de photons qui découlent des expériences d' OrSAy voici un exemple plus simple que celui avec les photons qui sont des particules et peu spéciales à cause de leur masse nulle.

    Il s'agit de 2 électrons pour lesquels on a "débranché" la charge électrique. On a donc 2 fermions sans charge équivalents aux 2 photons qui eux sont des bosons.

    Supposons que ces 2 électrons soient libres de se déplacer dans un volume (peu importe comment). Quand on pratique le formalisme de la MQ on écrit l'hamiltonien de ces 2 particules indépendantes. Les solutions de cet hamiltonien quant à elles décrivent 2 électrons dont le mouvement est corrélé!!!! Attention je rappelle ici qu'il ny a pas de charges électriques sur les électrons.

    Explication mathématique: Pourquoi?

    Les solutions (les fonctions propres) d'un hamiltonien de plusieurs particules identiques doivent être ou paires ou impaires par permutation de 2 particules (dans le jargon mathématique l'hamiltonien commute avec l'opérateur parité). pour les fermions la parité est négative, ce qui implique que la probabilité de trouver 2 électrons au même endroit est strictement nulle. Plus généralement la probabilité de trouver un électron au voisinage immédiat de l'autre est faible (c'est que l'on appelle un trou de Fermi). Ainsi les électrons s'évitent alors même qu'il n'y a pas d'interaction électrostatique et ce par le seul fait d'être des Fermions).

    Que peux t-on penser de cette problématique?

    On écrit classiquement que les particules sont non corrélés pour aboutir qu'elles le sont quantiquement! bien sur c'est la MQ qui a raison (confirmé par l'expérience).

    Cela veut dire clairement que les particules sont inséparables, tout est interdépendant. Pour aborder n'importequel champ de complexité le cerveau humeau est toujours besoin de décrire des objets et des relations entre ces objets et ce quelquesoit le domaine scientifique. La réalité est inséparable. ce sont les exigences de notre esprit qui aspirent à la séparabilité

    il n'y a donc aucun mystère dans les expériences d'ORSAY et je n'ai strictement rien appris sinon de constater que loin d'éclaircir la MQ cela a tout embrouillé.

    Où est le problème?

    Pour moi ce qu'il y a d'étonnant c'est de commencer a écrire une grandeur de physique classique et par un cheminement bien organisé pénétrer le monde quantique. si on prend la théorie des (super)cordes on commence à écrire le lagrangien classique d'une corde en mouvement et l'on quantifie aprés. Et de fils en aiguilles on découvre que l'état fondamental d'une corde est le graviton. Celui-ci permet de construire un état cohérent et de là redécouvrir la théorie classique (cad non quantique) de la relativité générale. bizarre!!!

    pour ma part la piste qui me parait interessante pour ce problème de localité c'est la géométrie non commutative.

  14. #11
    GottferDamnt

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    SAlut !
    Le temps est il conscidéré comme un repère ou est il qu'un conepte?
    Notre univers comporte-t-il déjà toute son histoire?

    Merci !

  15. #12
    mariposa

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Au départ le temps est une donnée empirique, subjective, il s'impose à nous comme une évidence.

    dans un deuxième temps il prend un aspect objectif lorque l'on introduit des horloges qui mesure l'écoulement du temps.

    Ensuite la conceptualisation se développe lorsqu'il intervient avec Newton dans la physico-mathématique sous la forme d'équation d'évolution. Toute la physique aujourd'hui s'exprime en équations d'évolution.

    A ce niveau commence une grande difficulté avec le concept du temps. En effet les équations fondamentales de la physique sont toutes invariantes par renversement du temps (ce qui veut dire que si on renverse le sens des mouvements tout évoluerait en marche arrière comme si on passait un film à l'envers). Hors dans la réalité le temps ne s'écoule que dans un sens. par exemple verser de l'encre dans un verre et observer la diffusion vers un état homogéne, jamais on ne verra un mouvement inverse!!!

    Pour résoudre partiellement ce problème des physiciens on construit des théories effectives (cad approchées) qui décrivent l'évolution dans un seul sens. il en est ainsi de la fameuse équation de Boltzmann; Mais on sait pas rigoureusement démontrer cette équation à partir des principes fondamentaux.

    Avec la physique de newton le temps était une notion universelle (le temps est le même pour tous) Avec la relativité le concept de temps se complique. Celui-ci dépend de la trajectoire du mouvement
    (voir le paradoxe des jumeaux de Langevin). Là tout est rigoureux mais reste innaccessible à notre intuition;

    Oui le temps prend du temps à comprendre et l'on est pas au bout de nos peines.

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  17. #13
    deep_turtle

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Pour résoudre partiellement ce problème des physiciens on construit des théories effectives (cad approchées) qui décrivent l'évolution dans un seul sens. il en est ainsi de la fameuse équation de Boltzmann;
    Je ne suis pas vraiment d'accord avec ça. Les physiciens expliquent partiellement pourquoi l'évolution d'un système dans le temps conduit à une augmentation irrémédiable de certaines grandeurs (l'entropie, en particulier), mais ils ne disent rien sur le passage du temps lui-même, sur son sens... Si on inversait le sens du temps, l'entropie serait toujours une quantité croissante (justement parce que les lois microscopiques sont invariantes par changement de sens du temps).

  18. #14
    henrydes

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    tout ceci reste plus ou moins incmoprehensible pour le futur chimist que je suis....
    J'arive plus ou moins a vous decrypter grace a mes lectures assidus de Science et vie mais ca en reste là.
    je vais donc admeettre sans curiosité que le temps ne régis pas l'infiniment petit.
    Merci a vous

  19. #15
    glevesque

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Salut Deep_Turtle

    Je ne suis pas vraiment d'accord avec ça. Les physiciens expliquent partiellement pourquoi l'évolution d'un système dans le temps conduit à une augmentation irrémédiable de certaines grandeurs (l'entropie, en particulier), mais ils ne disent rien sur le passage du temps lui-même, sur son sens
    Je suis entièrement d'accord avec toi deep_turtle, et merci de le spécifier si clairement !

    A++
    Je veux comprendre et non d'avoir raison, je veux savoir et non tout connaitre

  20. #16
    deep_turtle

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    je vais donc admeettre sans curiosité que le temps ne régis pas l'infiniment petit.
    ??? Peronne n'a dit ça ici ?? Toutes les théories microscopiques que l'on connait décrivent l'évolution des systèmes dans le temps, comme le rappelle mariposa plus haut.

    tout ceci reste plus ou moins incmoprehensible pour le futur chimist que je suis....
    Le temps, même au niveau microscopique, est aussi important pour les chimistes que pour les physiciens,...

  21. #17
    mariposa

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Petite précisions sur les concepts de temps et d'entropie.

    En physique l'entropie a été introduite pour caractérisé l' évolution
    d'un systéme isolé vers l'équilibre thermodynamique (l'équilibre thermodynamique est une notion qui généralise équilibre mécanique, thermique, électrique, chimique etc;;.

    La réponse est qu'un système isolé (qui posséde une energie E) évolue jusqu' a un équilibre thermodynamique qui correspond à l' entropie maximale. Autrement dit parmi toutes les solutions possibles (a énergie constante) opère un principe de sélection. cette évolution est décrite par une équation appelée équation de Boltzmann qui n'est pas reversible dans le temps.

    a l'inverse un système à l'équilibre thermodynamique ne peut pas évoluer vers un état hors d'équilibre. c'est pourquoi le temps s'écoule dans une seule direction.

    ce que l'on ne sait pas faire aujourd'hui c'est déduire cette équation de boltzman qui décrit bien la réalité à partir des lois fondamentales qui elles aussi décrivent bien la réalité.

    Un des aspects des problématiques est caché derriere çà

    Nous sommes nous-même humain un processus qui résiste à la croissance de l'entropie car nous ne sommes pas des systèmes isolés
    car nous mangeons, nous respirons!!!!!

    Mariposa

  22. #18
    JPouille

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Citation Envoyé par mariposa
    Et oui la mécanique quantique est très étrange!

    Les solutions (les fonctions propres) d'un hamiltonien de plusieurs particules identiques doivent être ou paires ou impaires par permutation de 2 particules (dans le jargon mathématique l'hamiltonien commute avec l'opérateur parité). pour les fermions la parité est négative, ce qui implique que la probabilité de trouver 2 électrons au même endroit est strictement nulle. Plus généralement la probabilité de trouver un électron au voisinage immédiat de l'autre est faible (c'est que l'on appelle un trou de Fermi). Ainsi les électrons s'évitent alors même qu'il n'y a pas d'interaction électrostatique et ce par le seul fait d'être des Fermions).

    Que peux t-on penser de cette problématique?

    Que j'aimerais voir les resultats d'une telle experience pour etre convaincu.... evidemment ca n'a surement jamais ete fait, parce que, a moins je sois tres fatigue, un fermion sans charge, on en a encore jamais vu (c'est bien vrai, non ?? dites moi si je me trompe!!). Et pour cause d'ailleurs, pour etre vu, il faudrait qu'il interagisse avec nous, ce petit fermion.

    Il lui reste eventuellement l'attraction gravitationnelle (d'ou questions annexes avant de poursuivre : un fermion sans charge sauf son energie-impulsion peut-il exister (coherence math?, symetrie? ... a priori oui?), n'est-ce pas la un excellent candidat de matiere noire? J'imagine que des gens se sont poses la question, qu'est-ce que ca donne?)

    Bref, bref. Tel que tu presentes l'experience, je n'y crois pas. Je serai extremement choque que le resultat de l'experience soit celui que tu annonces... je ne crois qu'on puisse avoir intrication sans une interaction, au moins passee (et ce n'est pas un retour a EPR, ce que je dis la). ... et quand bien meme, en fait, si le resultat de l'experience etait celui la, on pourrait toujours s'en sortir en disant que l'interaction gravitationnelle entre les deux fermions est responsable de l'intrication.

    En meme temps, tu me diras, tu n'as pas besoin de l'intrication pour demontrer ton resultat... il suffit de travailler avec l'operateur parite? faudra que je revoie ca.
    ... Ca me semble bizzare parce que je croyais que la demonstration de l'antisymetrie de la fonction d'onde des fermions, par exemple, n'etait rigoureuse qu'en TQC ; et la, pour le coup, ca ne m'etonnerait pas qu'on ait besoin de la theorie totale (QED par exemple), donc de l'interaction, pour demontrer ce resultat.
    mmm... ce que je dis est-il vrai??? Mon dieu que de lacunes! je vous en supplie eclairez moi la dessus, je suis paume...

    jp

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  24. #19
    Chip

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Citation Envoyé par JPouille
    a moins je sois tres fatigue, un fermion sans charge, on en a encore jamais vu (c'est bien vrai, non ?? dites moi si je me trompe!!)
    Les neutrons sont des fermions...

  25. #20
    deep_turtle

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Les neutrinos aussi...

  26. #21
    Floris

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Mais dites moi, y comaime une question que je me pose, au rique de paraitre en décalage ou même en défasage
    Es que pour tout observateur qui observera un phénomène d'untrication de deux particules séparé verra le phénomène instantanée ?
    Merci encore
    flo

  27. #22
    Rincevent

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Citation Envoyé par Chip
    Les neutrons sont des fermions...
    pas élémentaires... d'où charge globale (scalaire = monopôle) nulle, mais y'a des dipôles et des courants (cf dipôle magnétique du neutron)

    Citation Envoyé par Deep
    Les neutrinos aussi...
    charge faible...

    reste que, jusqu'à preuve du contraire, le principe de Pauli repose pas sur une interaction...

    bien que comme le dit JPouille

    Citation Envoyé par JPouille
    pour etre vu, il faudrait qu'il interagisse avec nous, ce petit fermion.
    (je ne fais que répéter ses remarques en les adaptant librement légèrement : )

    Or le principe de symétrisation (ou d'antisymétrisation) prend en partie en compte l'existence de l'espace-temps (= existence d'un degré d'interaction) puisque c'est la fonction d'onde totale qui doit vérifier la symétrie, partie spatiale incluse... évidemment, il s'agit pas d'interaction gravitationnelle usuelle, mais...

  28. #23
    mariposa

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    2 fermions en Interaction: des précisions:

    Il ne s'agit en rien de spéculations théoriques mais de quelquechose de bien connu depuis peut-être 1930. j'essaie seulement d'être pédagogue sur une question dificile de MQ

    Ce que j'ai développé succintement explique notamment la magnetisme et pourquoi les atomes à couches incompletes du tableau de mendeleiff sont de spin maximum. ce phénomène joue un très grand rôle pour expliquer la couleur du aux impuretés de certains minéraux.

    Je complete les explications:

    1- j'ai enlevé par la pensée la charge électrique pour une question de stratégie pédagogique; Je vais bientôt la remettre.

    2- Je reprends mes 2 électrons (nus) mais en tant que fermion je n' oublie pas qu'ils ont un spin demi-entier. Dans la présentation précedente j'avais supposé sans le dire que les 2 spins étaient identiques (tous les 2 spins up ou tous les 2 spin down). il existe un autre état ou les 2 électrons ont un spin opposé (spin Up = spin dw)
    Dans ce cas l'antisymetrie est portée par la fonction de spin et donc la partie spatiale de la fonction est paire.

    En résumé Si les 2 électrons ont le même spin ils s'évitent, (ils sont corrélés) par contre avec des spins opposés ils s'ignorent et en particulier il y a une probabilité non nulle pourqu'ils soient au même endroit.

    l' Energie totale des 2 électrons ne dépend pas des spins relatifs. Le système est dégénéré.

    3- Je réintroduis la charge: dans ce cas il y aura répulsion entre les 2 électrons (comme en physique classique) mais la configuration a spins identiques aura une énergie moindre car ils s'évitaient déjà en tant que fermion.

    Conclusion: le système a 2 électrons est magnétique.

    Tout cela est bien connu malheureusement très mal expliqué dans les livres scolaires car c'est déjà du problème à N corps.


    Enfin le fait que la fonction d'onde est impaire dans la permutation de 2 particules n'est pas une exigence de l'expérience mais une contrainte formelle propre a des particules identiques décrites dans le langage de la MQ

    Mariposa

  29. #24
    Coincoin

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    la configuration a spins identiques aura une énergie moindre car ils s'évitaient déjà en tant que fermion.
    C'est de là que vient l'énergie d'appariement dont on parle dans la théorie du champ cristallin ?
    Encore une victoire de Canard !

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  31. #25
    mariposa

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Oui tout a fait:

    Lorsque dans le cadre du champ cristallin on place les électrons sur un état orbitalement dégénéré on a interet a maximimisé le spin total car on a gratuitement une corrélation entre électrons qui s'évitent automatiquement grace à la "répulsion de Pauli".

    Par exemple si on a 2 orbitales a et b différentes et de même énergie. En mettant 2 électrons sur chacune d'elle de même spin on est perdant car "de temps en temps" 1 électron occupera l'autre orbital avec le spin inverse augmentant ainsi l'energie totale. par contre si les spin sont identiques, jamais un électron ira s'installer dans l'autre orbital;

    Pour revenir sur la discussion issues des expériences d'ORSAY je trouve que cet exemple de corrélation entre particules est plus parlant que les photons qui sont dures à penser à cause de leur masse nulle.

    En bref pour moi la mécanique quantique indique d'une manière indiscutable et sans contreverse possible que les particules identiques forment un tout inséparables même en absence d'interaction. Depuis ces expériences d'orsay je n'ai rien appris sinon la montée en régime de débat fumeux à mes yeux et ce avec tout le respect qui est du.

    mariposa

  32. #26
    Coincoin

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Merci Mariposa, c'est la première explication de l'énergie d'appariement qu'on me donne, et en plus elle est pleinement satisfaisante !
    Encore une victoire de Canard !

  33. #27
    Floris

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Bonsoir mariposa, je me permet de vous poser une petite question. Citation: "En résumé Si les 2 électrons ont le même spin ils s'évitent, (ils sont corrélés) par contre avec des spins opposés ils s'ignorent et en particulier il y a une probabilité non nulle pourqu'ils soient au même endroit."

    Cette répulsion de Pauli, à t'elle les mêmes effet qu'une force? Est t'il possible ainsi de pouvoir courber la trajectoire d'un de ces particules?

    Merci, d'avance pour votre réponse.
    Cordialement
    flo

  34. #28
    chaverondier

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Citation Envoyé par mariposa
    Un système à l'équilibre thermodynamique ne peut pas évoluer vers un état hors d'équilibre. C'est pourquoi le temps s'écoule dans une seule direction.
    Pas tout à fait d'accord
    * D’une part, le second principe est un « principe » de nature statistique. Il est vrai seulement à une échelle d’observation suffisante pour lisser, aux yeux myopes de l'observateur macroscopique, les fluctuations de l’entropie autour de sa valeur d’équilibre (quand le système considéré a atteint son état d’équilibre)

    * d’autre part, le théorème de récurrence de Poincaré montre que tout système isolé de particules classiques (et non relativistes) en interaction dont l'évolution est maintenue dans un volume borné (grâce à ces interactions) repasse aussi près qu'on le souhaite de son état initial (à condition d'attendre "suffisamment" longtemps).

    C’est seulement d’un point de vue pratique que le système ne peut pas revenir à son état initial. En effet,
    * d'une part aucun système (hormis peut-être "l'univers") n'est parfaitement isolé,
    * d'autre part ce temps de récurrence atteint très rapidement quelques milliards d'années même pour des exigences de précision modérées sur le retour à un état voisin de l'état initial (dans l'espace de phase du système) et ce pour des systèmes comprenant seulement quelques dizaines de particules. Toutefois, d’un point de vue purement théorique (et sous l’hypothèse d’interactions garantissant un mouvement spatialement borné) le retour d’un système de particules classiques en interaction « près » de son état initial est non seulement possible, mais obligatoire.
    Citation Envoyé par mariposa
    Ce que l'on ne sait pas faire aujourd'hui c'est déduire cette équation de Boltzmann qui décrit bien la réalité à partir des lois fondamentales qui elles aussi décrivent bien la réalité.
    Là j'avoue que je ne vous suis pas. L'équation d'évolution de Boltzmann (cf "physique statistique" introduction, Christian Ngô et Hélène Ngô, éditions Dunod, 2ème édition, Chapitre 12 : l'équation de Boltzmann) modélisant l'évolution de l'état d'un système de particules classiques lorsqu'il est défini par une densité de probabilité dans son espace de phase à une particule se déduit assez bien avec des hypothèses raisonnables de nature statistique (et presque indépendantes des lois fondamentales gouvernant les interactions entre ses particules).

    Le caractère irréversible et non unitaire de cette évolution (accompagnée par la croissance de l'entropie de Boltzmann) fait l'objet de la démonstration du théorème H de Boltzmann (sous-chapitre 12.10 Le théorème H). En terme d'information, cela signifie qu'il y a dégradation progressive de la connaissance de l'état microphysique du système de particules en interaction (connaissance de la position et l'impulsion des particules du système). La "goutte d'encre" dans laquelle se trouve l'état de (position, impulsion) des particules se dilue progressivement dans le volume de l'espace de phase à une particule au fil du temps.

    Pourtant, dans le Gamma espace de phase (espace de dimension 6N avec N=nombre de particules) le volume de la "goutte d'encre" (volume non nul seulement si la connaissance de l’état microphysique initial est entachée d’imprécision) se conserve et l’évolution unitaire et déterministe de l'état du système (régie par l’équation de Liouville cf paragraphe 12.12 L'équation de Liouville) s’effectue à entropie de Gibbs constante.

    Dans cet espace, possédant tous les degrés de liberté nécessaires pour modéliser complètement le système observé, l’information sur l’état du système (même entachée d’une incertitude initiale) ne se dégrade pas au fil du temps. C'est seulement dans un filtrage à gros grains (dans ce même "grand" espace de phase) que l'on parvient à nouveau à retrouver une croissance apparente du volume de la "goutte d'encre" donnant lieu à une évolution d'apparence non unitaire et irréversible avec dégradation de l’information sur l’état du système. Cette dégradation de l'information n'a donc pas un caractère fondamental. Elle est liée à la myopie de l'observateur macroscopique (myopie traduite par la taille des grains modélisant la résolution de ses instruments d'observation).

    Cette perte d'information se produit en fait dans tout modèle laissant tomber dès le départ une partie des degrés de liberté nécessaires pour modéliser de façon déterministe, unitaire et réversible l'évolution du système considéré. Dans ces conditions, comment donner une signification fondamentale à la flèche du temps ? Comment donner une signification physique qui ne repose pas sur des considérations thermodynamiques statistiques (donc finalement sur une limitation non objective d'accès à l'information car associée à une échelle d'observation dépendant d'un observateur donné) ?

    En dehors de considérations astrophysiques et cosmologiques, le seul effet qui présente une violation de la symétrie T à un niveau fondamental (c'est à dire semble-t-il indépendant d'une échelle d'observation) c'est la désintégration du Kaon Neutre (encore que la mise en évidence de cette dissymétrie passe par la mesure d’un temps de désintégration donc par une observation quantique des produits de la désintégration en question avec les difficultés d'interprétation que soulève l'irréversibilité de cette mesure quantique de position)

    L'irréversibilité et la croissance d'entropie associées à la mesure quantique sont sûrement un aspect essentiel de cette discussion, mais on ne sait pas très bien en quoi elle consiste (ou plutôt son interprétation comme étant de nature thermodynamique statistique en est encore dans une phase controversée et à mon avis balbutiante cf QUANTUM MECHANICS and DETERMINISM at the PLANCK SCALE http://www.phys.uu.nl/~thooft/quantloss/tsld024.htm ). Voilà qui renforce un peu plus le caractère problématique de la question de la flèche du temps plutôt que d'apporter un élément de réponse.

    Bernard Chaverondier

  35. #29
    mariposa

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    je vais essayer de répondre par une image qui vaut ce qu'elle vaut.

    D'abord pour expliquer le comportement des particules à l'échelle microscopique les lois physiques qui décrivent les phénomènes relèvent de la mécanique quantique. la mécanique quantique est inacessible au sens commun. seul le cadre mathématique permet de comprendre comment çà marche.

    d'abord sache qu'il n'y a pas de trajectoires en MQ, il n'y a que des états. désarmant peut-être mais cela peut exciter ta curiosité.

    Passons à l'image: 2 électrons de même spin, comment cohabitent-ils? Si c'étaient 2 personnes il y la force de répulsion électrostatique que l'on peut assimilé à une attitude de répulsion physique hostile. par contre le fait que les 2 particules soient identiques c'est comme si les personnes s'évitaient parcequ'elle ne peuvent pas se piffrer. C'est la répulsion de Pauli. Curieusement il n'y a pas de force. Là est le problème, en termes de mécanique classique impossible de comprendre vraiment ce qui se passe. Il faut pour bien comprendre se placer dans le formalisme de la mécanique quantique. Il n'y a pas d'autre solution. tu vois ce qu'il te reste à faire!

  36. #30
    Floris

    Re : temps inexistant dans le monde quantique??

    Merci mariposa, pour ton message. Je revien encore sur le principe d'exclusion. Peut t'on vraiment parler de force? Ou simplement que les deux particules ne pourront pas se superposer, sans qu'il n'y ai d'action méquanique comme celle d'une interaction clasique.
    En effet lorsque je parlais de trajectoire, crétais pour savoir justement ci cette force était de même nature qu'une interaction clasique, mais à ma chompréhension des choses il n'en est rien n'es pas? Esque je fait éreur?

    Merci encore

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