Conscience quantique ?

[invite867bd0d1]

Suite à la lecture des deux articles de Wikipedia (fentes de Young, mesure quantique)

L’expérience citée (A) avec des protons « sans détection de passage » permet de constater que les calculs de la mécanique quantique sont en accord avec l’expérience : des franges d’interférence se forment.

L’expérience (B) « avec détection de passage des protons » permet de constater que les franges ne se forment pas.

Toutes fois dans l’article de Wikipedia les moyens de cette détection ne sont pas cités. Bien que ce ne soit pas écrit je suppose que cette détection est faite « au passage ».

Dans ce cadre expérimental la conscience ou les moyens informatiques pour détecter le passage importent peu si le proton est détecté on utilise des effets electromagnetiques, la trajectoire est influencée par la détection et le résultat est « pas de franges ».

Des questions peuvent se poser, par exemple dans le cadre A chaque proton est passé par l’une des fentes ou c’est plus compliqué (par exemple une partie par l’une l’autre partie par l’autre) ?
Dans le cadre B chaque proton passe à droite ou à gauche (ceci est un constat) Et pour expliquer l’absence de fentes la mécanique quantique nous explique que le paquet d’ondes a été réduit et la trajectoire modifiée.

Une interprétation cohérente avec les faits est la suivante : la mécanique quantique permet de calculer la probabilité de l’impact sur chaque point du plan cible et le proton est passé (cadre A) à droite ou à gauche mais on ne le sait pas et si l’on essai de le savoir « au passage » on modifie la trajectoire et le résultât.


Ces réflexions m’on conduit à proposer une série d’expériences réelles pour étayer ou infirmer cette dernière interprétation

D’abord dans le cadre A

Ajouter à l’émetteur un compteur du nombre de protons émis.
Chaque capteur d’arrivée a un compteur de protons reçus.

Calculer le coefficient d’arrivée. A priori il est inferieur à un : protons arrivés en dehors de la plage des capteurs, protons ayant raté les fentes, raté de détection….

Constater les franges.

Créer un cadre C dans l’optique de détecter à l’arrivée le passage à droite ou à gauche.

L’émetteur compte les protons.
Deux capteurs, compteurs de protons, plans, étendus, disposés parallèles aux fentes séparés entre eux par une distance de, par exemple, dix franges (mesurées dans A)
Un capteur plan perpendiculaire aux deux autres peut fermer le dispositif pour compter les protons ayant raté les deux premiers. On a ainsi, sur la coupe perpendiculaire, les trois côtés d’un rectangle le « trou » regardent vers les fentes.

Calculer le coefficient d’arrivée, le coefficient des passages à gauche et celui des passages à droite.

Les franges ne sont pas constatées mais à priori elles sont putatives.


Créer un cadre D dans l’optique de détecter le passage droite gauche à l’arrivée et la frange d’arrivée.

L’émetteur compte les protons.
Des capteurs plans, bifaces, parallèles aux fentes comptent sur chaque face les protons arrivés.

Ce dispositif tente de déterminer la fente de passage et la zone d’arrivée.

La zone à couvrir doit être, par exemple, de cinq franges.
Chaque frange doit être couverte par plusieurs plans (deux, trois, voire quatre)
La distance entre deux plans doit être « grande » par rapport à la longueur d’onde (h/mv) donc il faut se situer à une distance telle que l’expérience du cadre A donne des franges permettant de remplir cette contrainte.

Calculer le coefficient d’arrivée, le coefficient des passages à gauche et celui des passages à droite.
Calculer les éventuelles franges.

A quoi peut-on s’attendre ?

Considérons le plan hypothétique perpendiculaire aux plans de détection et situé juste devant ces plans, du côté des fentes. Jusque là le dispositif est identique à celui du cadre A. Les franges sont là, mais seulement en puissance car jusque là non détectées.
A priori les trajectoires des protons, après les fentes, sont droites (aux bricoles magnétiques et gravitationnelles près) donc on devrait avoir et les franges et la détection du côté de passage.

Ceci étant supposé vrai (détection des franges et du côté de passage) la mécanique quantique n’est pas mise en cause : la réduction du paquet d’ondes a été faite au moment de la détection donc sans influence sur la trajectoire. Par contre ceci fait pencher l’interprétation des résultats de la mécanique quantique vers des « simples » probabilités (de présence, de déviation, …)

Si l’on a des résultats partiels, par exemple on détecte le côté de passage mais il n’y plus de franges on peut se poser des questions sur le temps et la casualité : le proton emprunte une trajectoire (ou tout au moins un comportement) différente au passage par la fente selon que dans le futur on détecte ou non le côté de passage (n’oublions pas qu’ils se déplacent en ligne droite).

Si des expériences dans ce sens ont été faites ou seront faites diffusez l’info !

Cordialement
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[invité576543]

Intéressante discussion. Il y a un autre postulat (1), qui stipule que TOUTE la connaissance de l'état d'un système est contenue dans un vecteur de l'espace de Hilbert. Un autre postule (2) que ce vecteur évolue par l'équation de Schrödinger. Donc, il n'y a pas la place (variables cachées) pour "deux cas distincts". Comment le cas "effondrement" peut-il être compatible avec (1)+(2) ?

Je n'ai jamais mis en doute qu'il y avait une difficulté conceptuelle dans la physique quantique. Comment le pourrait-on?

D'autre part, je voyais le mot "cohérence" dans cette affaire similaire à la cohérence d'un système formel

C'est clair! (Que tu voyais cela.)

Je pense que c'est un leurre de voir dans la physique des "systèmes formels". La physique ce n'est pas (que) des mathématiques. Les présentations "pseudo-mathématiques" à base de "postulats" et de "principes" sont àmha assez dévastatrices quand à la compréhension de ce qu'est la physique. C'est juste une opinion...

Si on accepte de voir plutôt des "recettes" et des "hypothèses qui marchent bien", les difficultés de la physique quantique n'en sont pas moindre, mais sont éclairées différemment. Les questions ne se posent alors pas à une notion de cohérence au sens d'une théorie mathématique (= non contradictoire).

Cordialement,

[chaverondier]

Peut-on déterminer ce référentiel? Si oui, comment?

On le peut (au plan du principe) si le résultat de la mesure quantique de polarisation (de l'un des 2 flux de photons EPR corrélés de l'expérience d'Alain Aspect) s'avère (finalement) imparfaitement aléatoire avec une possibilité de biaiser les statistiques quantiques par une maîtise supposée suffisante de l'état de l'appareil de mesure et de son environnement proche. J'ai illustré cette idée de principe sur mon site (en indiquant pourquoi les hypothèses du no_communication theorem ne s'appliquaient pas à l'interprétation réaliste de la mesure quantique, c'est à dire à l'interprétation, un peu matérialiste je l'admets, prétant une réalité physique objective à la fonction d'onde et à la projection du paquet d'onde sur un espace propre de l'observable lors d'une mesure quantique)...

...Toutefois, même si l'hypothèse selon laquelle (des variables cachées définissant plus complètement) l'état de l'appareil de mesure et du système observé déterminent le (ou biaisent les statistiques du) résultat de mesure quantique s'avèrait exacte, il serait bien plus "difficile" de "battre les prédictions statistiques de la MQ classique" (dictées par la règle statistique de Born) que de prédire le résultat d'un tirage du loto par un modèle mécanique très, très fin (du système et de ses conditions initiales).

S'il est défini par le dispositif expérimental, alors il change d'une expérience à l'autre, non?

Pourquoi le référentiel (découlant de l'interprétation réaliste de la mesure quantique) serait-il défini par l'état de mouvement du dispositif expérimental de mesure de polarisation et d'émission des photons EPR corrélés ? C'est comme si on admettait que la vitesse de propagation des ondes sonores émises par un klaxon dépendait de la vitesse du klaxon. Pourquoi rajouter cette hypothèse ?

Ensuite, qu'est ce qui se passe si les deux dispositifs distants ne sont pas immobiles l'un par rapport à l'autre? De quel référentiel parle-t-on alors?

Du référentiel inertiel dans lequel la réduction (supposée objective) du paquet d'onde a lieu en même temps partout (au sens de la simultanéité relativiste ayant cours dans ce référentiel). Il n'y a pas de raison particulière pour que les polariseurs (de l'expérience d'Alain Aspect) soient immobiles vis à vis de ce référentiel quantique privilégié (supposé).

C'est un peu comme si une onde sonore était émise par un klaxon situé à mi-distance sur le pont d'une péniche. Si la péniche est en mouvement vis à vis de l'air dans lequel se propage l'onde sonore, le signal sonore n'est pas reçu en même temps par deux "auditeurs" situés aux deux extrémités du pont. La "simultanéité sonore" (celle selon laquelle deux événements situés de part et d'autre du pont sont conventionnellement considérés comme simultanés si le son d'un coup de klaxon émis au milieu de la péniche est reçu, en chacun de ces deux points équidistants du klaxon, au moment où se produisent ces deux évènements) est alors une simultanéité relative au mouvement de la péniche (par rapport à l'air dans lequel se propage l'onde sonore émise par le klaxon). Elle ne correspond pas à la "simultanéité vraie". Evidemment, notre analogie a ses limites. Comme la péniche n'est pas formée d'ondes sonores de longueur d'onde raccourcissant avec le mouvement de la péniche par rapport à l'air, la "supercherie" est détectable.

Dans notre exemple, notre technologie actuelle permet la transmission d'information à vitesse suprasonore. Grâce à cette possibilité on peut détecter :

• le caractère "incorrect" de la "convention de simultanéité sonore" (cad le non respect du principe de causalité par la chronologie relative découlant de cette convention de "simultanéité sonore")
• l'existence d'une simultanéité privilégiée donnant lieu à une chronologie respectant le principe de causalité (la cause précède l'effet).

Un "Morley Michelson utilisant des ondes sonores" permet de détecter le mouvement de la péniche vis à vis de l'air parce que les bras du Morley Michelson ne sont pas formés d'ondes sonores subissant une contraction de Lorentz basée sur la vitesse du son dans le milieu où se propage cette onde.

Je veux bien comprendre le cas d'un référentiel privilégié unique, mais alors on ne le connait pas, et tout ce qu'on peut dire d'une expérience donnée est que l'une des mesures est réalisée avant l'autre, mais on ne sait pas laquelle.

Tout à fait. Par contre, poursuivons notre image. Imaginons que le premier "auditeur" à recevoir le signal sonore ("l'auditeur" situé à l'arrière de la péniche) puisse, par l'action de son "appareil de mesure du son du klaxon" provoquer une polarisation de l'onde sonore qu'il reçoit.
Supposons que cette brusque polarisation du signal sonore reçu (provoquée par la "mesure" réalisée par ce premier "auditeur" à recevoir le signal sonore) provoque, presque instantanément, une polarisation perpendiculaire de "l'onde sonore jumelle" transmise vers l'avant de la péniche (cette "corrélation EPR" de polarisation étant, par exemple, supposée transmise, de façon mystérieuse, à la vitesse de la lumière, donc en apparence "instantanément" si la mesure du temps de propagation d'un signal lumineux se situe en dessous de la précision des appareils de mesure du temps à la disposition de ces "auditeurs").

La simultanéité "vraie" entre deux évènements (la simultanéité qui donne lieu à une chronologie respectant le principe de causalité) se produisant à l'arrière et à l'avant du pont de la péniche n'est alors plus définie par les instants de réception d'un même signal sonore émis à partir d'un klaxon situé au milieu de la péniche. Elle est "vraie" à la distance (inégale) entre le klaxon et les appareils de mesure pour laquelle une avancée du klaxon en direction de l'un des 2 "appareils de mesure du son" fait que "l'auditeur" concerné reçoit l'onde sonore le premier donc provoque instantanément (par sa "mesure" de l'onde sonore émise par le klaxon) la polarisation de l'onde sonore des deux côtés.

En effet, si le klaxon se rapproche suffisamment de "l'auditeur" situé à l'avant de la péniche, il existe une position où c'est cet observateur (et non plus celui situé à l'arrière) qui provoque la polarisation de l'onde sonore en la "mesurant" (car c'est alors lui qui reçoit "vraiment" cette onde sonore le premier et on suppose que la causalité est respectée vis à vis de cette "chronologie privilégiée" entre évènements "sonorement séparés" par des intervalles de type espace).

Cette simultanéité privilégiée correspond à la "convention de simultanéité sonore" uniquement dans le référentiel privilégié (l'air) par rapport auquel les ondes sonores se propagent à des vitesses "vraiment égales" dans toutes les directions.

Dans le cas de la lumière, la contraction de Lorentz des "ondes quantiques" qui forment la matière masque le phénomène d'anisotropie de la vitesse de la lumière dans un référentiel en mouvement vis à vis de ce référentiel quantique privilégié supposé. Ce référentiel quantique privilégié découle (via la violation des inégalités de Bell) de l'hypothèse (dite réaliste) selon laquelle la mesure quantique serait un phénomène physique objectif provoqué par l'action des appareils de mesure.

Dans l'interprétation inverse (l'interprétation selon laquelle c'est l'observation qui crée la réalité observée) toutes les grandeurs physiques de la "réalité observée" sont relatives à l'observateur (et non pas seulement la simultanéité et la vitesse). Dans ce cas, l'invariance de Lorentz reste un principe fondamental au lieu d'être une émergence de nature thermodynamique statistique.

Pour ma part, le problème que j'ai avec cette notion de simultanéité est que je ne vois pas la simultanéité dont on parle.

Cette notion de simultanéité absolue n'existe que si l'interprétation réaliste de la réduction du paquet d'onde est correcte, c'est à dire si la fonction d'onde est objective et si c'est bien l'action de l'appareil de mesure qui provoque objectivement la réduction instantanée du paquet d'onde (et non pas l'observateur en ouvrant la boîte du chat de Schrödinger).

A mon sens, il n'y a pas transmission d'information, puisqu'on est incapable d'utiliser le phénomène pour quoi que ce soit que je comprend sous le mot "transmission d'information". Par conséquence, rien à quoi appliquer le mot "simultané". Le problème est ailleurs.

Je suis d'accord sur un point. Pour que cette notion de simultanéité absolue devienne réfutable, il faudrait qu'il y ait possibilité de tester la transmission instantanée d'information par effet EPR. Pour que le test puisse donner un résultat positif, il faut

• que l'interprétation réaliste soit correcte,
• qu'il soit possible (par exemple) d'influer légèrement sur les statistiques de la mesure de polarisation de l'un des deux photons (donc de l'autre aussi par corréation EPR, sauf si cette corrélation ne marche plus dans ce cas) en agissant sur l'état de l'appareil de mesure et de son environnement d'un seul côté (le côté où le photon est reçu "vraiment" avant son jumeau au sens de la chronologie privilégiée associée au "milieu" dans lequel se propagent les ondes quantiques).

Si une telle transmission instantanée d'information par effet EPR s'avère impossible (par exemple parce que c'est comme ça, point) ou si on ne parvient pas à la réussir (pour cause de technologie inapte à maîtriser l'état de l'appareil de mesure et de l'environnement à l'échelle où il deviendrait possible de mettre le phénomène en évidence) alors il n'est pas possible de donner un sens physique à cette notion de simultanéité quantique absolue (et du coup, elle reste purement interprétative).

PS : j'ai l'impression qu'on commence (enfin) à dialoguer

[invite499b16d5]

Evidemment, notre analogie a ses limites. Comme la péniche n'est pas formée d'ondes sonores de longueur d'onde raccourcissant avec le mouvement de la péniche par rapport à l'air, la "supercherie" est détectable.

Bonjour,
et un grand merci à Chaverondier, dont les explications claires apportent un début de réponse à une question bien plus circonscrite, que je soulevais dans un autre fil, où je cherchais à comprendre la différence qualitative entre un transfert d'information par la lumière ou par un autre agent tel que le son. Ces considérations me mettent sur la piste!
Mais continuez, je suis tout aussi intéressé par votre échange sur EPR!

[Urgon]

Si une telle transmission instantanée d'information par effet EPR s'avère impossible

Mais comment peut-elle être possible ? Si cela s'avère possible, il devient immédiatement possible de conçevoir un dispositif pour envoyer des informations vers le passé, ce qui est encore plus inimaginable qu'une interprétation non-réaliste de la MQ

Pour moi, il y aura toujours une limite physique ou théorique empêchant de détecter/utiliser cette "simultanéité" au niveau macroscopique, sans remettre en cause et détruire cette simultanéité, de la même manière qu'il n'est pas possible de savoir par quelle fente est passé un photon sans remettre en cause et détruire son aspect ondulatoire.

Pour autant, je ne suis pas certain que cette simultanéité au niveau microscopique (si elle existe) soit condamnée à rester au niveau interprétatif. Par exemple, si on montre que telle propriété est logiquement liée à une simultanéité au niveau microscopique, et que l'on arrive à prouver et tester cette propriété, alors on aura (indirectement) prouvé - dans un certain sens - cette simultanéité.

[invité576543]

Mais comment peut-elle être possible ? Si cela s'avère possible, il devient immédiatement possible de conçevoir un dispositif pour envoyer des informations vers le passé

Pour moi une transmission vers le passé c'est une transmission d'un événement A à un événement B avec AB de genre temps et de signe opposé au déroulement du temps.

Est-ce de cela dont tu parles? Si oui, peux-tu détailler ton inférence?

Cordialement,

[bb98]

Bonjour
y a bien des interferences meme avec une source de particule unique

http://www.physique.ens-cachan.fr/ol...oton/index.htm

ainsi que : http://www.cpge-brizeux.fr/casiers/c...porama0108.pdf

les diapos à partir de "17"

amusant

[Urgon]

Pour moi une transmission vers le passé c'est une transmission d'un événement A à un événement B avec AB de genre temps et de signe opposé au déroulement du temps.

Est-ce de cela dont tu parles? Si oui, peux-tu détailler ton inférence?

Cordialement,

Oui, c'est cela. Je fais référence à un dispositif par exemple décrit ici : Vitesse de la lumière comme vitesse limite.

[chaverondier]

Mais comment peut-elle être possible ? Si cela s'avère possible, il devient immédiatement possible de conçevoir un dispositif pour envoyer des informations vers le passé

C'est une erreur classique. Je reprends mon analogie précédente (avec des ondes sonores à la place des ondes quantiques) sur la péniche en mouvement par rapport à l'air. Si j'envoie un "signal suprasonore" (par exemple un flash lumineux) depuis la poupe en direction de la proue, je peux recevoir le signal suprasonore à la poupe "avant" qu'il n'ait été émis du point de vue de la "chronologie relativiste" reposant sur une "convention de simultanéité sonore". En effet, selon cette "chronologie sonore relative", deux évènements se produisant sur ma péniche sont considérés "sonorement simultanés" s'il est possible de les atteindre, via un coup de klaxon, par un klaxon placé à mi-distance entre les deux points de ma péniche où se produisent ces deux évènements.

J'ai ainsi envoyé (par flash lumineux) une information "vers le passé", mais ce "passé" n'est pas le bon. Il découle d'une convention de "synchronisation sonore relativiste" incorrecte. La chronologie basée sur la notion de "simultanéité sonore" est valide (vis à vis du principe de causalité) uniquement dans le référentiel privilégié (l'air) dans lequel se propagent les ondes sonores. Le conflit apparent avec le principe de causalité disparait si l'on restreint l'utilisation de ma "chronologie sonore relativiste" au bon référentiel : l'air dans lequel se propagent les ondes sonores.

Pour moi, il y aura toujours une limite physique ou théorique empêchant de détecter/utiliser cette "simultanéité" au niveau macroscopique, sans remettre en cause et détruire cette simultanéité

C'est bien possible. Mon sentiment c'est qu'il pourrait s'agir là de quelque chose ressemblant (voir lié à) la "croissance de l'entropie des systèmes isolés". On sait pourtant que cette croissance de l'entropie des système isolés est (mathématiquement du moins) une proposotion fausse...Oui, mais elle marche très bien quand on se contente d'en faire un usage pour ingénieur.

C'est un peu comme la projection du paquet d'onde (et il est possible que le problème soit de même nature d'ailleurs, cad de nature thermodynamique statistique). La réduction du paquet d'onde a beau être incompatible avec l'hypothèse selon laquelle toute l'information sur l'état d'un système quantique est contenue dans son vecteur d'état quantique combinée à l'hypothèse selon laquelle l'évolution de ce vecteur d'état quantique est unitaire, l'axiome de la mesure combiné à la règle statistique de Born donne toute satisfaction du point de vue opérationnel. Il y a sûrement quelque chose de faux dans nos conceptions actuelles, mais quoi exactement ?

L'idée généralement admise, c'est qu'il faut et il suffit d'abandonner l'interprétation réaliste. Pour ma part, je doute que ce soit nécessaire et, en plus, je doute que ce soit suffisant.

Pour autant, je ne suis pas certain que cette simultanéité au niveau microscopique (si elle existe) soit condamnée à rester au niveau interprétatif. Par exemple, si on montre que telle propriété est logiquement liée à une simultanéité au niveau microscopique, et que l'on arrive à prouver et tester cette propriété, alors on aura (indirectement) prouvé - dans un certain sens - cette simultanéité.

Cette idée me semble à rapprocher de la fameuse hypothèse de violation de la causalité forte (mais pas de la causalité faible) proposée par John Cramer. Mon sentiment (mais c'est loin d'être une certitude) c'est qu'une partie de l'information à ce jour inaccessible à l'observateur macroscopique pourrait peut-être, un jour ou l'autre, nous devenir partiellement accessible via une technologie plus évoluée. Dans ce cas, l'écoulement irréversible du temps, l'impossibilité de transmission d'information entre évènements séparés par des intervalles de type espace, l'expérience du choix retardé, la non localité quantique...pourraient alors prendre une signification dépendant de la finesse d'observation.

Ce que je veux dire c'est qu'on ne voit pas de moyen (me semble-t-il) de définir la notion d'irréversibilité et d'écoulement irréversible du temps sans faire intervenir le second principe de la thermo. Or ce principe fait explicitement intervenir l'observateur macroscopique (à travers la notion d'entropie macroscopique). Quand on creuse un peu l'aspect informationnel de ce second principe (cf le démon de Maxwell) on s'aperçoit (sauf erreur de ma part) que le second principe de la thermo exprime une sorte de rendement informationnel. Quand un observateur macroscopique s'efforce de définir l'état d'un système (dont il fait partie pour que ce système puisse être considéré comme isolé) en enregistrant de l'information dans ce même système, il n'y arrive pas, loin s'en faut. Il lui manque une quantité considérable d'information (pour avoir une caratérisation complète de l'état de ce système).

Cette quantité d'information manquante est supérieure ou égale à l'entropie macroscopique du système. C'est cette limitation d'accès à l'information qu'exprime le second principe de la thermo. C'est de là que découle l'écoulement (l'impression macroscopique d'un écoulement ?) irréversible du temps. Ce rapport maximum autorisé entre quantité d'information enregistrable dans un système et quantité d'information qui serait nécessaire pour caractériser complètement l'état de ce système traduit finalement (me semble-t-il) une sorte de rendement informationnel.

Devons nous considérer ce rendement informationnel comme une limite physique objective ou, au contraire, comme une limite découlant du niveau de performance observationnelle de notre technologique actuelle ? Ne peux-t-on pas voir (un peu comme le propose John CRAMER) le processus d'émission absorption comme l'atteinte d'une sorte d'état d'équilibre entre ondes avancées se propageant vers le (vers notre notion actuelle de ?) passé (découlant, peut-être, du manque de finesse actuelle d'accès à l'information) et ondes retardées se propageant vers le futur (vers notre notion actuelle de futur ?).

[Urgon]

C'est une erreur classique. Je reprends mon analogie précédente (avec des ondes sonores à la place des ondes quantiques) sur la péniche en mouvement par rapport à l'air. Si j'envoie un "signal suprasonore" (par exemple un flash lumineux) depuis la poupe en direction de la proue, je peux recevoir le signal suprasonore à la poupe "avant" qu'il n'ait été émis du point de vue de la "chronologie relativiste" reposant sur une "convention de simultanéité sonore". En effet, selon cette "chronologie sonore relative", deux évènements se produisant sur ma péniche sont considérés "sonorement simultanés" s'il est possible de les atteindre, via un coup de klaxon, par un klaxon placé à mi-distance entre les deux points de ma péniche où se produisent ces deux évènements.

Je ne suis pas convaincu. Ce raisonnement me semble certes exact, mais est entièrement galiléen, et pourrait se modéliser dans un espace euclidien. Or, le dispositif "d'envoi vers le passé" dont il est question est - lui - relativiste et se modélise uniquement dans un espace de Minkowski. Je ne pense pas que on puisse éclairer ou contredire un exemple relativiste/minkowskien par un raisonnement galliléen/euclidien.

De plus, ce raisonnement semble fondé sur diverses suppositions non-dites, comme l'existence d'un référentiel absolu, et même de deux référentiels absolus (l'air, et "l'éther" du flash lumineux), qui n'est pas transposable à l'exemple minkowkien, où il n'existe pas de référentiel absolu et encore moins deux (mais cette remarque est une autre manière de dire ce que je disais au premier paragraphe : cet exemple est galliléen, et est donc fondé sur des référentiels absolus).

[Urgon]

Cette quantité d'information manquante est supérieure ou égale à l'entropie macroscopique du système. C'est cette limitation d'accès à l'information qu'exprime le second principe de la thermo. C'est de là que découle l'écoulement (l'impression macroscopique d'un écoulement ?) irréversible du temps. Ce rapport maximum autorisé entre quantité d'information enregistrable dans un système et quantité d'information qui serait nécessaire pour caractériser complètement l'état de ce système traduit finalement (me semble-t-il) une sorte de rendement informationnel.

Devons nous considérer ce rendement informationnel comme une limite physique objective ou, au contraire, comme une limite découlant du niveau de performance observationnelle de notre technologique actuelle ? Ne peux-t-on pas voir (un peu comme le propose John CRAMER) le processus d'émission absorption comme l'atteinte d'une sorte d'état d'équilibre entre ondes avancées se propageant vers le (vers notre notion actuelle de ?) passé (découlant, peut-être, du manque de finesse actuelle d'accès à l'information) et ondes retardées se propageant vers le futur (vers notre notion actuelle de futur ?).

En revanche, plutôt d'accord globalement avec ces considérations. Le lien entre le fait d'acquérir une information et l'effondrement de la fonction d'onde (processus irréversible et entropique) est frappant, et il existe sans doute un lien très profond entre entropie (2d principe), information et problème de la mesure.

De même, il est possible que ce soit le fait même d'acquérir une information qui rende un processus microscopiquement supraluminique et acausal, infraluminique et causal. Et, a mon humble avis, définitivement et irrémédiablement infraluminique et causal. Et j'en reviens à la similitude avec l'effondrement de la fonction d'onde : aucun moyen de mesurer sans effondrement de la fonction d'onde, et aucun moyen de mettre en évidence les phénomènes supraluminiques sans le rendre causal.

[chaverondier]

Je ne suis pas convaincu. Ce raisonnement me semble certes exact, mais est entièrement galiléen, et pourrait se modéliser dans un espace euclidien. Or, le dispositif "d'envoi vers le passé" dont il est question est - lui - relativiste et se modélise uniquement dans un espace de Minkowski.

Pas dans l'interprétation réaliste de la mesure quantique. Eu égard à la violation des inégalités de Bell, cette interprétation viole l'invariance de Lorentz au niveau interprétatif. L'interprétation réaliste de la mesure quantique peut prendre place dans l'espace-temps d'Aristote (la géométrie, c'est à dire le groupe de symétrie, de cet espace-temps exprime toutes les invariances relativistes sauf celle du mouvement) mais pas dans l'espace-temps de Minkowski. L'espace-temps de Minkowski exige le respect de l'invariance de Lorentz. Cet espace-temps rend donc impossible le respect simultané de la violation des inégalités de Bell et de l'interprétation réaliste de la mesure quantique.

De plus, ce raisonnement semble fondé sur diverses suppositions non-dites, comme l'existence d'un référentiel absolu.

Cette hypothèse n'est pas du tout non dite. Elle est évoquée explicitement via l'image de l'air comme milieu de propagation des ondes sonores (imageant les ondes quantiques). Dans cette métaphore, l'air sert à imager la notion de référentiel quantique privilégié de propagation des ondes quantiques.

En fait, l'existence de ce référentiel quantique privilégié n'est pas une hypothèse (du moins pas une hypothèse de départ). Son existence est une conséquence d'une hypothèse et d'une constatation expérimentale :

1/ l'hypothèse selon laquelle ce n'est pas nous qui créons la réalité observée par notre acte d'observation. Il s'agit de l'interprétation réaliste de la mesure quantique, interprétation selon laquelle le chat de Schrödinger n'attend qu'on ouvre la boite pour passer l'arme à gauche.

2/ la constatation expérimentale de la violation des inégalités de Bell dans l'expérience d'Alain Aspect.

Cet exemple est galliléen, et est donc fondé sur des référentiels absolus.

Forcément puisque je me place dans l'interprétation réaliste de la mesure quantique, interprétation incompatible avec la relativité du mouvement au niveau interprétatif.

[Urgon]

Forcément puisque je me place dans l'interprétation réaliste de la mesure quantique, interprétation incompatible avec la relativité du mouvement au niveau interprétatif.

OK, je comprends mieux. Mais dans ce cas, il ne faut pas dire que l'un ou l'autre des raisonnements est erroné. Chaque raisonnement est correct dans son.. référentiel et étant donné ses suppositions fondamentales.

Cela dit, je ne peux pas m'empêcher de penser qu'une transmission d'information plus vite que la lumière entrainerait - forcément - des paradoxes causaux. Mais je dois avouer à avoir du mal à changer de référentiel et à revenir à une réflexion galliléenne ! Mais c'est intéressant, et je vais dire comme Einstein quand on lui posait un problème intéressant : Ich will a little tink. (sic)

[chaverondier]

OK, je comprends mieux. Mais dans ce cas, il ne faut pas dire que l'un ou l'autre des raisonnements est erroné. Chaque raisonnement est correct dans son.. référentiel et étant donné ses suppositions fondamentales.

Tout à fait et justement, interpréter la mesure quantique de polarisation de l'un des deux photons EPR corrélés de l'expérience d'Alain Aspect comme une action instantanée à distance sur le photon jumeau (interprétation réaliste de la violation des inégalités de Bell) ne rentre pas dans le cadre de la causalité relativiste. La chronologie entre évènements séparés par des intervalles de type espace, variable d'un référentiel inertiel à l'autre (en raison de la relativité de la simultanéité) n'est plus applicable (car on sort du cadre où l'invariance relativiste est considérée comme un principe fondamental).

Dans l'interprétation réaliste de la mesure quantique, on entre dans le cadre où l'on interprète l'invariance de Lorentz comme une émergence de nature thermodynamique statistique violant cette invariance à un niveau à ce jour inaccessible à l'observation (un peu comme l'inhomogénéité d'un verre d'eau dans lequel on a fait tomber une goutte d'encre et attendu un certain temps et que l'on a pas de microscope).

En vue de bénir le mariage

• de la belle invariance de Lorentz (expérimentalement vérifiée sans un epsilon de défaillance)
• avec la bête interprétation réaliste de la mesure quantique (violant l'invariance de Lorentz au niveau interprétatif, donc contraignant à attribuer à cette symétrie une interprétation de nature thermodynamique statistique)
• dans le cadre de l'espace-temps d'Aristote (cet espace-temps s'avère compatible avec l'existence d'éventuelles violations d'invariance de Lorentz et avec une interprétation explicitement non locale de la violation des inégalités de Bell. Il est moins exigeant en symétrie que l'espace-temps de Minkowski car le groupe d'Aristote est plus petit que le groupe de Poincaré)
• avec pour objectif de fournir un cadre mathématiquement compatible (à la fois) avec l'observation expérimentale de l'invariance de Lorentz et avec (cependant) l'hypothèse selon laquelle la réalité observée existe(rait ) même quand nous ne l'observons pas.

j'ai déposé sur Arxiv "Special relativity and possible Lorentz violation, consistently coexist in Aristotle spacetime".

On possède alors un cadre géométrique (l'espace-temps d'Aristote) permettant à l'information de se perdre véritablement corps et bien, pour tout observateur raisonnablement envisageable, à l'échelle de Planck par exemple. On a ainsi un cadre géométrique compatible avec une émergence quasi-objective de l'irréversibilité de la mesure quantique (mais du coup, la non localité de la mesure quantique devient objective). Et hop ! Exit l'interprétation épistémique selon laquelle le chat de Schrödinger se déciderait à mourir seulement quand on ouvre sa boîte. On dispose ainsi d'un cadre géométrique compatible avec une interprétation de la physique de l'écoulement du temps et de la mesure quantique un peu moins outrageusement anthropocentrique

Cela dit, je ne peux pas m'empêcher de penser qu'une transmission d'information plus vite que la lumière entrainerait - forcément - des paradoxes causaux. Mais je dois avouer à avoir du mal à changer de référentiel et à revenir à une réflexion galliléenne !

C'est effectivement exactement ça la difficulté : raisonner dans un espace-temps où le principe de relativité n'est plus valide (en dessous d'une certaine échelle d'observation).

Dans un espace-temps dont la géométrie (cad dont le groupe de symétrie) possède l'invariance

• de la position (conservation de l'impulsion)
• du temps (conservation de l'énergie)
• de l'orientation (conservation du moment cinétique)
• mais pas l'invariance de Lorentz (violation possible du principe de relativité du mouvement)

il n'y a pas encore supposition d'équivalence physique entre le référentiel inertiel privilégié naturellement associé à cet espace-temps (basé sur une représentation du groupe d'Aristote supposée exprimer une symétrie valide pour tous les phénomènes physiques sans exception) et les autres référentiels inertiels. Cette équivalence apparait seulement lorsque l'on introduit l'hypothèse additionnelle d'un principe de symétrie supplémentaire : le principe de relativité du mouvement. Il en découle une invariance supplémentaire : l'invariance de Lorentz.

On peut le démontrer en rajoutant cette condition supplémentaire aux autres symétries relativistes déjà modélisées par le cadre géométrique de l'espace-temps d'Aristote émergeant de ces symétries (comme on le fait, implicitement, dans la présentation habituelle de l'établissement des transformations de Lorentz. Je l'ai fait, explicitement, dans le papier déposé sur Arxiv évoqué ci-dessus).

Ce référentiel inertiel est celui qui est immobile par rapport à une représentation du groupe d'Aristote supposée physiquement valide. Avant introduction du principe de relativité du mouvement, on ne sait pas encore qu'il existe des tas d'autres représentations du groupe d'Aristote (se déduisant les unes des autres par transformation de Lorentz) physiquement valides elles aussi vis à vis de tous les phénomènes physiques sans exception.

Si le principe de relativité du mouvement est mis en défaut par la mesure quantique (mais que les autres symétries relativistes tiennent le coup) alors la représentation du groupe d'Aristote qui laisse invariant tous les phénomènes physiques sans exception (mesure quantique supposée objective incluse) donne lieu à un référentiel inertiel privilégié auquel est associée une chronologie privilégiée. Elle donne un ordre chronologique total entre tous les évènements (qu'ils soient séparés par des intervalles de type espace ou par des intervalles de type temps).

Le fait que l'on puisse trouver d'autres référentiels inertiels où la synchronisation relativiste donne lieu à un ordre chronologique différent (ne respectant pas l'ordre cause effet) ne met pas en défaut le principe de causalité (ayant cours dans l'espace-temps d'Aristote) car ces référentiels inertiels "ne sont pas les bons".

Dans les référentiels inertiels en mouvement, si on utilise une transmission d'information à vitesse supraluminique (cf l'analogie de la péniche) on a moyen de se rendre compte que la convention de simultanéité relativiste ne marche pas. L'anisotropie de la vitesse de la lumière dans les référentiels inertiels en mouvement devient mesurable. En effet comme, par rapport à un référentiel en mouvement, la lumière va moins vite "vers l'avant" que "vers l'arrière", elle fait retarder une horloge "située vers l'avant" par rapport à une horloge "située vers l'arrière" (vis à vis de la notion d'arrière et d'avant donnée par la vitesse de déplacement de ce référentiel inertiel par rapport au référentiel inertiel privilégié, le milieu par rapport auquel se déplacent les ondes quantiques).

Dans un référentiel inertiel en mouvement, un signal quantique instanté émis "de l'arrière vers l'avant" n'arrive pas avant d'être émis ; il permet de synchroniser correctement deux horloges distantes (dont l'une retarde sur l'autre si on conserve la synchronisation relativiste) et permet de rendre mesurable l'anisotropie de la vitesse de propagation de la lumière dans ce référentiel.

Le feuilletage 1D associé au référentiel inertiel immobile est alors celui donné par un champ de 4-vecteurs température (notion proposée par JM SOURIAU dans structure of dynamical systems) et avec (probablement) une notion d'entropie (et d'irréversibilité associée) quasi-objective car traduisant l'impossibilité d'accès à l'information en dessous d'une certaine échelle d'observation.

L'ordre cause-effet correspond alors (entre évènements séparés par des intervalles de type espace, pour les autres il n'y a pas de problème) à l'ordre chronologique relatif uniquement dans le référentiel inertiel immobile.

[Pio2001]

Je n'ai pas encore fini d'étudier ces prédictions expérimentales dans le cadre des univers multiples,
(...)
Il reste aussi à prédire les résultats dans le cadre de l'hypothèse du référentiel privilégié. Cela dépendra de ce qu'on choisira comme référentiel privilégié.

A suivre

J'ai fini de réfléchir à la question. Je n'ai encore rien rédigé, mais il me semble que si on réalise l'expérience du téléphone quantique dont je parlais, on doit obtenir les résultats de mesure suivants pour les mesures de spin en A1, A2, B1 et B2 respectivement, notées ++++, ou ---- etc.

Dans l'hypothèse du référentiel privilégié, on a 50 % de ++-- et 50% de --++. Le biaiseur quantique A1 est inopérant car il n'a aucune superposition sur laquelle agir.

Dans l'hypothèse des univers multiples à ondes pilotes locales, il y a deux possibilités :
Si le biaiseur quantique détruit l'onde pilote, alors on a 50% de -+-- et 50% de +-++.
Sinon, les seules issues réalisables comportent toutes un epsilon correspondant à une absence de corrélation due à une incertitude infime dans l'alignement des détecteurs, et on a 25% de -+++, 25% de -+--, 25% de +---, et 25% de +-++.

Je peux expliquer pourquoi si cela intéresse quelqu'un.

Remarque : si l'univers est à mondes multiples locaux (avec fonctions d'onde pilotes), que les biaiseurs quantiques ne détruisent pas les fonctions d'onde pilotes et que l'on réalise l'expérience avec les détecteurs parfaitement alignés, alors toutes les fonctions d'ondes prennent une amplitude nulle, et l'environnement s'intrique avec : c'est la fin du monde

Remarque : ces prévisions n'ont guère d'intérêt pratique, car il est vraisemblable que pour pouvoir construire un biaiseur quantique, il faille d'abord connaître parfaitement la réponse à ces questions...

Sauf évidemment si on découvre par hasard comment biaiser le hasard quantique. J'imagine d'ici le manuel d'histoire des sciences : le professeur Shadoko était en train de prendre un bain tiède, et d'un seul coup, alors qu'il avait laissé branché son cycloteur à gravitons, il s'aperçut que toute l'eau chaude s'est retrouvé d'un côté de la baignoire, et toute l'eau froide de l'autre. Eurêka, s'écria-t-il, les pieds pris dans la glace !

[invite499b16d5]

Sauf évidemment si on découvre par hasard comment biaiser le hasard quantique. J'imagine d'ici le manuel d'histoire des sciences : le professeur Shadoko était en train de prendre un bain tiède, et d'un seul coup, alors qu'il avait laissé branché son cycloteur à gravitons, il s'aperçut que toute l'eau chaude s'est retrouvé d'un côté de la baignoire, et toute l'eau froide de l'autre. Eurêka, s'écria-t-il, les pieds pris dans la glace !

Tout ça pour ça!
Nous sommes fortement désappointés!

[Pio2001]

On aboutit donc à une sorte d'interprétation à la "Everett - De Broglie" où chaque branche d'univers doit porter deux informations cachées afin de pouvoir se recoller aux autres avec les bons coefficients : la structure algébrique de la fonction d'onde qui a donné sa naissance, et son identité, portée par un label qui la distigue d'une autre, de même valeur.

Je suis en train de commencer un article où je met tout ça au propre.

Je viens de m'apercevoir que Mark Rubin est arrivé à la même conclusion que moi en 2001 en utilisant la description de Heisenberg des opérateurs quantiques (Locality in the Everett Interpretation of Heisenberg-Picture Quantum Mechanics) :

Just as observers or other entities may be regarded as receiving and carrying with them, in a local manner, the labels described above, they may also be envisioned as carrying with them in a similarly local manner the requisite initial-condition information

J'avais d'ailleurs dû déjà lire cet article, sans y avoir rien compris à l'époque, mais j'ai inconsciemment gardé le terme "label".
Quant à la "requisite initial-condition information", c'est la fonction d'onde intriquée.

J'ai retrouvé exactement le même résultat, c'est-à-dire que l'interprétation d'Everett peut être déterministe et locale, et qu'il faut pour cela que les fonctions d'onde survivent à la destruction des particules mesurées, et qu'elles soient localement "labellisées", sauf que je l'ai fait dans la description de Schrödinger

[invité576543]

Voilà qui est très intéressant!

J'avais moi-même écrit un 'tit texte qui a l'air d'être la même idée.

Je cherchais si quelque chose avait été publié sur le sujet, et la référence à Rubin répond à cette attente.

Merci!

Maintenant, est-ce que quelqu'un à des références de papiers discutant celui de Rubin, et montrant pourquoi cette approche ne serait pas acceptable?

Cordialement,

[Pio2001]

L'article de Rubin a en effet été publié en dehors d'Arxiv, dans Foundations of Physics Letters Vol. 14, No. 4, pp. 301-322, 2001.