Conscience quantique ?

[inviteba6b5587]

Salut à tous !

Après avoir lu deux articles Wikipédia :
-Fentes_de_Young#Destruction_de _la_figure_d'interférence.Prob lème_de_la_mesure
-Problème_de_la_mesure_quantiqu e, je vous propose une expérience de pensée :

Recréons l'expérience des fentes de Young avec :
- en fond un tableau détecteur,
- au milieu un tableau percé de deux fentes,
- et devant un émetteur de protons.

Installons dans chaque fente un détecteur électrique de protons.

Tirons des protons au rythme de 1/s, sans allumer les détecteurs des fentes : on obtient sur le tableau du fonds des franges d'interférences indiquant l'aspect ondulatoire de la matière.

Même chose en allumant les détecteurs sur les fentes pour savoir dans laquelle passe chaque proton : on obtient plus sur le tableau que 2 lignes sans interférences, indiquant que l'onde s'est transformée en corpuscule à cause des détecteurs de fentes.

Incroyable, mais c'est pourtant ce qui est dit en substance dans Wikipédia :
- j'allume les détecteurs : y a que deux lignes, c'est corpusculaire,
- j'éteins les détecteurs : il se reforme des interférences, c'est ondulatoire...

Est-ce une intrication de la conscience avec la matière ?
Est-ce la conscience qui provoque la décohérence, ou réduction du paquet d'ondes en quanta ?
Est-ce une nouvelle force, la 5eme de l'univers ?
Comment peut on 'projeter' notre conscience ? Avec quels matériaux observateurs ?

Bonnes réflexions...
-----

[phys4]

Bonjour philosophe.
Je me demande ce que vient faire la conscience la dedans.
Si un ordinateur allume les détecteurs suivant une séquence aléatoire et mesure les résultats, le résultat sera le même en l’absence de tout observateur.
C’est simplement la mesure de position du proton qui détruit la figure d’interférence, la mesure introduit un écart sur la quantité de mouvement (voir Heisenberg).
Au revoir.

[inviteba6b5587]

Ca ne me définit pas ce qu'est une 'mesure' ou une 'observation'...

Dans cette expérience il nous est impossible de voir/détecter nous même les protons, ainsi les détecteurs sont nos yeux.

Je pourrais pousser l'expérience en disant que si j'avais des yeux détecteurs de protons :
- quand je regarde je vois des corpuscules : il n'y a que deux fentes sur le mur,
- quand je ne regarde pas, le mur enregistre des interférences : ce sont des ondes qui lui parvienne...

D'ou la conscience ! que personnellement je considère comme source d'observation capable de réduire les ondes en quantas.

[chaverondier]

Si un ordinateur allume les détecteurs suivant une séquence aléatoire et mesure les résultats, le résultat sera le même en l’absence de tout observateur.

Ce n'est pas l'inteprétation la plus à la mode. En l'absence d'observation, le système (formé de l'ordinateur, des détecteurs et de l'environnement qui a interagi avec tout ça) est réputé rester dans un état quantique superposé.

Dans la théorie actuelle (est-elle complète ? Ca c'est une question que certains considèrent tranchée...par le rasoir d'Occam) il n'y a pas de mesure quantique tant qu'il n'y a pas d'observation (par un vrai observateur, pas par un appareil de mesure).

La seule façon de se passer de l'observateur, c'est à dire de considérer qu'une machine peut (sans recours à la notion d'observateur) réaliser objectivement une mesure quantique, c'est de se placer dans l'interprétation (dite réaliste) selon laquelle la mesure quantique serait un processus physique objectif, avec une perte d'information objective (ou presque ?).

C'est possible à condition d'admettre que l'irréversibilité de la mesure quantique est objective et que la non localité quantique est objective aussi. Bon, y en a pas mal qui n'aiment pas trop cette interprétation. Elle implique en particulier une interprétation de l'invariance de Lorentz comme étant approximative de nature thermodynamique statistique (et suggère l'idée selon laquelle une perte objective d'information pourrait se produire à l'échelle de Planck).

Il est d'usage de dire qu'on n'a pas besoin de cette interprétation (l'interprétation inverse non plus, mais là c'est pas pareil ). Il est vrai qu'on avait pas besoin non plus de l'hypothèse de l'atome (ni de l'hypothèse des ampériens) du moins tant que cette métaphore n'était pas encore tellement commode qu'il devenait franchement déraisonnable de s'en priver pour interpréter le mouvement Brownien (plus un tas d'autre trucs par la suite). En effet, les équations suffisaient (et elles suffisent toujours d'ailleurs. Si on n'aime pas les images physiques et les analogies, on peut s'en passer...une fois qu'on en a plus besoin pour deviner les équations).
BC

[A voir en vidéo sur Futura]

[phys4]

il n'y a pas de mesure quantique tant qu'il n'y a pas d'observation (par un vrai observateur, pas par un appareil de mesure)
BC

Avant je pensais naïvement que mon enregistrement de mesure ne dépendait pas de l’heure à laquelle j’allais le consulter !
Votre histoire ressemble à la blague de Schrödinger avec son chat. L’on ne sait s’il est mort ou vivant avant d’ouvrir la boite, quant à le considérer comme un état quantique.
Vous semblez avoir du mal à mettre la barrière de la mesure quantique :
Un état quantique possède une valeur complexe, c’est indispensable. Après la mesure, le détecteur fournit une grandeur réelle, qui se mesure par une probabilité réelle entre 0 et 1. Ce n'est plus un état quantique lié.
Je n’ai jamais rencontré ou lu de résultat d’expérience qui soit en contradiction avec cette interprétation.
Amusez vous bien avec ça.

[Pio2001]

La seule façon de se passer de l'observateur, c'est à dire de considérer qu'une machine peut (sans recours à la notion d'observateur) réaliser objectivement une mesure quantique, c'est de se placer dans l'interprétation (dite réaliste) selon laquelle la mesure quantique serait un processus physique objectif, avec une perte d'information objective (ou presque ?).

Ou dans celle de Copenhague, où les objets macroscopiques n'obéissent pas aux lois quantiques.

[inviteba6b5587]

Ok.

Poussons l'expérience en :
- intégrant les détecteurs dans une boite noire refermable qui empêche toute consultation.

Ce qui permet de laisser en permanence les détecteurs allumés (par une pile).

On a donc :
- Si les boites noires sont fermées, il n'y a pas d'observation possible, on voit des interférences sur le mur.
- Si on tisse un fil électrique (blindé) qui sort des boites noires, on peut observer... deux lignes sur le mur.

Cela montre clairement que l'interprétation de la 'décohérence' est fausse !
Puisque l'environnement du proton au passage des fentes est strictement identique dans les deux cas : Ce n'est donc pas ses interactions qui le réduisent en quanta...
Mais le seul fil électrique, relié à ... notre conscience ?

A moins que ce fil fasse également partie de l'environnement du proton au passage des fentes, de même dans ce cas que notre conscience. Le proton sait donc remonter son environnement jusqu'a percevoir si une conscience l'observe. Et se comporte selon le cas soit en quanta, soit en onde.

A quoi peut bien servir ce pouvoir de la conscience de transformer les états superposés de la nature en simple état unique ?

[invite786a6ab6]

...
A moins que ce fil fasse également partie de l'environnement du proton au passage des fentes, de même dans ce cas que notre conscience. ...

Il en fait partie !
Mais vouloir expliquer et comprendre ce qui est un des aspects les plus mystérieux de la physique contemporaine, est un peu... ambitieux.

[invitea46d7942]

Je n’ai jamais rencontré ou lu de résultat d’expérience qui soit en contradiction avec cette interprétation.
Amusez vous bien avec ça.

Cela est dû à la décohérence : celle-ci montre que si on prend 2 échantillon statistique de N système macroscopique, l'un étant composé de N système dans l'état 1/2^1/2(a+b), et l'autre étant composé de de N/2 système dans l'état a, et de N/2 système dans l'état b, quelques soit les mesures que l'on peut faire sur ces deux systèmes, on trouvera en moyenne les mêmes résultats. En gros, cela justifie que l'on puisse en pratique s'exprimer avec un langage réaliste, faire comme si l'ordinateur était réellement dans un état spécifié, mais cela ne justifie pas qu'on puisse interpréter ce langage comme se référant à ce qu'il se passe réellement.

[inviteba6b5587]

Pour comprendre... il faudrait aller beaucoup plus loin, et mener d'autres expériences sur ce schéma.

Par exemple que se passe t-il si :
- Je regarde uniquement les résultats sur le mur.
- Je place un chien qui regarde s'allumer les détecteurs des fentes (droite|Gauche).

Le chien est-il considéré par la nature comme observateur ? et j'obtiens les 2 fentes, ou non et j'obtiens des interférences ?

Si j'apprends au chien a reconnaitre les détecteurs droite|gauche et aboyer en conséquence...
Mais que je lui met une muselière.
Devient-il observateur pour la nature car 'conscient' des détecteurs ?

C'est une histoire de fous

[invitea46d7942]

Ok.

Poussons l'expérience en :
- intégrant les détecteurs dans une boite noire refermable qui empêche toute consultation.

Ce qui permet de laisser en permanence les détecteurs allumés (par une pile).

On a donc :
- Si les boites noires sont fermées, il n'y a pas d'observation possible, on voit des interférences sur le mur.

Ceci est faux. Même si on ne prend pas acte des résultats des détecteurs accessibles à l'intérieur de la boîte noir, le fait est que l'on peut prendre connaissance au moins en principe, ultérieurement, des résultats du détecteur, et donc on pourra savoir par quelle fente chaque proton est passé. Il n'y a pas dans ce cas pas d'interférence.

[inviteba6b5587]

Autre expérience qui fait intervenir le temps.

Que se passe t-il si :
- Les détecteurs sont enfermés dans les boites noires pour interdire toute observation.
- Les détecteurs enfermés enregistrent les données pour être consultés après l'expérience.

La nature sait-elle que je vais regarder par la suite, et considère les détecteurs comme observateurs, donc il n'y a que 2 bandes ?
Ou non et je vois des ondes se former sur le mur ? ... tout en enregistrant par où passent les protons. héhé.

[invitea46d7942]

Pour comprendre... il faudrait aller beaucoup plus loin, et mener d'autres expériences sur ce schéma.

Par exemple que se passe t-il si :
- Je regarde uniquement les résultats sur le mur.
- Je place un chien qui regarde s'allumer les détecteurs des fentes (droite|Gauche).

Le chien est-il considéré par la nature comme observateur ? et j'obtiens les 2 fentes, ou non et j'obtiens des interférences ?

Si j'apprends au chien a reconnaitre les détecteurs droite|gauche et aboyer en conséquence...
Mais que je lui met une muselière.
Devient-il observateur pour la nature car 'conscient' des détecteurs ?

C'est une histoire de fous

Non rassure-toi, cela n'est pas comme ça que ça marche. En fait, du moment où tu as un détecteur, même si tu ne le regarde pas, tu dois l'intégrer à ton système physique. Sans détecteur, il y a interférence car l'amplitude "le proton passe par la fente A" est cohérente avec l'amplitude "le proton passe par la fente B". Si tu met un détecteur, on ne peut plus se contenter de cela : on doit dire : "le proton passe par la fente A, le détecteur le détecte" et même chose pour la fente B. Cela fait perdre la cohérence aux deux chemins, et fait disparaitre les interférences.

[invitea46d7942]

Autre expérience qui fait intervenir le temps.

Que se passe t-il si :
- Les détecteurs sont enfermés dans les boites noires pour interdire toute observation.
- Les détecteurs enfermés enregistrent les données pour être consultés après l'expérience.

La nature sait-elle que je vais regarder par la suite, et considère les détecteurs comme observateurs, donc il n'y a que 2 bandes ?
Ou non et je vois des ondes se former sur le mur ? ... tout en enregistrant par où passent les protons. héhé.

Pour enlever toute ambiguïté, lorsque je dis "le fait est que l'on peut prendre connaissance au moins en principe, ultérieurement, des résultats", je ne voulais pas dire que ce que j'observe maintenant dépend de ce que j'observerais plus tard, mais je donnais juste un critère d'apparition des interférences (ce critère n'étant pas non plus une explication). Si, je peux en principe (indépendamment de savoir si je le ferais effectivement ou pas) savoir par quelle trou le proton est passé, il n'y a pas d'interférence.

[chaverondier]

Avant je pensais naïvement que mon enregistrement de mesure ne dépendait pas de l’heure à laquelle j’allais le consulter !

Moi de même, mais bon c'est l'interprétation réaliste de la mesure quantique et elle n'a pas vraiment le vent en poupe. En particulier elle entre en conflit avec l'interprétation selon laquelle le principe de relativité serait un principe fondamental (et non une émergence de nature thermodynamique statistique). De plus, accorder un statut objectif à l'irréversibilité de la mesure quantique donne lieu à de sérieux problèmes de cohabitation avec des expériences telles que celles du choix retardé par exemple.

Votre histoire ressemble à la blague de Schrödinger avec son chat. L’on ne sait s’il est mort ou vivant avant d’ouvrir la boite, quant à le considérer comme un état quantique.

Pourquoi ressemble ? C'est la "blague" de Schrodinger, c'est à dire l'hypothèse selon laquelle la dynamique des évolutions quantiques serait une dynamique parfaitement exacte. Une telle dynamique, si on la considère comme valide en toute circonstances et à toutes les échelles, ne laisse aucune place à la réduction du paquet d'onde. Bref, dans cette façon de voir les choses (l'interprétation dite épistémique de la mesure quantique) on en arrive à dire que c'est ce qu'on observe (la réduction du paquet d'onde) qui n'existe pas et ce que l'on observe pas (le phénomène d'évolution quantique unitaire, déterministe et réversible de la fonction d'onde) qui existe. Mouais...

Vous semblez avoir du mal à mettre la barrière de la mesure quantique :

Si j'étais le seul ! C'est le fameux problème de la chaîne infinie de Von Neumann...
...problème que l'on "dissout" (paraît-il. Le terme n'est pas de moi, je n'aurais pas osé l'employer) en donnant une base informationnelle à la théorie quantique (voir la thèse de doctorat de Alexei Grinbaum pour plus de détails). Elle fait jouer un rôle fondamental à l'observateur.

Un état quantique possède une valeur complexe, c’est indispensable. Après la mesure, le détecteur fournit une grandeur réelle, qui se mesure par une probabilité réelle entre 0 et 1. Ce n'est plus un état quantique lié. Je n’ai jamais rencontré ou lu de résultat d’expérience qui soit en contradiction avec cette interprétation. Amusez vous bien avec ça.

Par contre, c'est la théorie quantique qui rentre en contradiction avec cette interprétation. En effet, selon la théorie quantique (actuelle du moins) il n'y a jamais de réduction objective du paquet d'onde. En effet, si l'on attribue à la réduction du paquet d'onde le caractère de phénomène physique objectif, c'est à dire se produisant sans qu'il soit nécessaire de faire appel au concept d'observateur (en vue de balayer d'un revers de manche la "blague" de Schrödinger) on rentre en conflit avec le caractère unitaire, déterministe, local et réversible des évolutions quantiques.

Personnellement, je ne pense pas qu'il soit totalement absurde de s'accrocher à l'interprétation réaliste (l'interprétation matérialiste de la physique si on préfère) mais bon, il faut bien reconnaître qu'on n'a pas (du moins à ce jour) de théorie quantique cohérente accueillant (avec tout le confort désiré ) l'interprétation réaliste que vous semblez préférer (comme moi d'ailleurs...mais sans que j'en sois vraiment bien sûr ).

[phys4]

Merci de votre opinion.
Désolé de ne pouvoir vous suivre sur ce terrain. Je fais seulement de la physique, pas de la philosophie.
Avez vous un résultat d'expérience concret qui contredit ce que j'ai écrit ?
A bientôt.

[invitea46d7942]

Merci de votre opinion.
Désolé de ne pouvoir vous suivre sur ce terrain. Je fais seulement de la physique, pas de la philosophie.
Avez vous un résultat d'expérience concret qui contredit ce que j'ai écrit ?
A bientôt.

En fait, c'est vous qui faîtes de la philosophie en supposant que l'ordinateur enregistre même quand vous n'êtes pas là pour le voir .

[phys4]

Je croyais que vous étiez de mon coté, vu vos excellentes réparties précédentes.
Mais je vous rassure, ce n'est pas de la philosophie. J'ai fait tourné pendant des années des ordinateurs qui faisaient seuls des mesures sur des particules.
J'espère comprendre mieux vos opinions, car j'ai apprécié vos remarques précédentes.

[invitea46d7942]

Je croyais que vous étiez de mon coté, vu vos excellentes réparties précédentes.
Mais je vous rassure, ce n'est pas de la philosophie. J'ai fait tourné pendant des années des ordinateurs qui faisaient seuls des mesures sur des particules.
J'espère comprendre mieux vos opinions, car j'ai apprécié vos remarques précédentes.

Merci du compliment

mais en fait, je suis d'accord (malgré moi) avec Chaverondier (et lui aussi je pense que c'est malgré lui), mais cela ne veut pas dire que je suis forcement totalement en désaccord avec vous : j'espère et je crois encore que les ordinateurs sont dans des états bien définis même quand on ne les observe pas.
Quand je dis que je suis d'accord avec lui, cela ne veut pas dire que je suis d'accord avec "l'interprétation en poupe" qu'il décrit, cela veut dire que comme lui, j'ai des doutes sur l'interprétation réaliste, et que je trouves que les arguments contre cette interprétation ont un certain poids.

Mais je vous rassure, ce n'est pas de la philosophie. J'ai fait tourné pendant des années des ordinateurs qui faisaient seuls des mesures sur des particules.

Sur ce point, je vous fait confiance . En fait, comme j'ai essayé de l'expliquer dans le post #9 la décohérence semble justifiée ceci.
En fait, tout dépend si l'on croit à l'universalité de la mécanique quantique, comme le disait Pio2001 plus haut. Si on y croit, on peut alors traiter de façon quantique le système " l'ordinateur + particules". Mais alors, si on fait cela, à moins de penser qu'on a à un moment une réduction du paquet d'onde qui n'est pas prévu par l'équation de Schrodinger, on ne peut pas se servir de la mécanique quantique pour dire que l'ordinateur est dans un état bien spécifié avant de l'avoir observé. Heureusement, la théorie de la décohérence nous dit qu'aucune expérience pratiquement réalisable pourrait nous prouver que l'ordinateur était dans un état superposé avant l'observation, et cela justifie le fait qu'en ce qui concerne nos expériences macroscopiques, on ne rentrera jamais en contradiction avec les règles purement prédictive de la mécanique quantique si on pense que l'ordinateur a vraiment un état définit à chaque moment.

Mais malheureusement, cette option réaliste (qui consiste donc à attribuer aux objets macroscopiques des états bien définit à chaque instant) a quelque chose d'assez artificiel, et semble moins cohérente (à mon grand désespoir) avec une option plus instrumentaliste qui consiste à ne parler que de ce que l'on peut observer nous même. En effet, on sait très bien qu'attribuer un état (a+b) à N systèmes microscopiques simples ne donnent pas les mêmes résultats de mesures que d'attribuer N/2 système dans l'état a et N/2 systèmes dans l'état b. On a alors le choix entre une interprétation réaliste qui marche pour le macroscopique mais pas pour le microscopique, et une interprétation instrumentaliste qui marche pour les deux niveaux sans incohérence, mais qui a, à bien l'analyser, des conséquences bien déconcertantes.

[phys4]

Mais malheureusement, cette option réaliste (qui consiste donc à attribuer aux objets macroscopiques des états bien définit à chaque instant) a quelque chose d'assez artificiel, et semble moins cohérente (à mon grand désespoir) avec une option plus instrumentaliste qui consiste à ne parler que de ce que l'on peut observer nous même. En effet, on sait très bien qu'attribuer un état (a+b) à N systèmes microscopiques simples ne donnent pas les mêmes résultats de mesures que d'attribuer N/2 système dans l'état a et N/2 systèmes dans l'état b. On a alors le choix entre une interprétation réaliste qui marche pour le macroscopique mais pas pour le microscopique, et une interprétation instrumentaliste qui marche pour les deux niveaux sans incohérence, mais qui a, à bien l'analyser, des conséquences bien déconcertantes.

Pour aider à la résolution de ce dilemme, j’ai indiqué une clé possible : la nature des nombres qui décrivent l’état.
L’utilisation des nombres complexes est arrivée bien avant la MQ. Son utilisation comme outil pour des phénomènes périodiques permet de simplifier beaucoup de calculs. Mais ce n’est qu’un outil qui ne représente pas des valeurs existantes.
Au contraire, en MQ, si les nombres complexes n’existaient pas, il aurait fallu les inventer à cette occasion, toute l’amplitude complexe doit être prise en compte pour représenter correctement les résultats. Toutes les descriptions d’état quantique se font par valeurs complexes.
Je prends donc quelques exemples :
- un détecteur de grande taille, genre LHC, entouré de tubes photomultiplicateurs reçoit des particules. L’interaction quantique dans le détecteur fournit des photons puis des électrons multipliés dans les tubes Le courant fourni n’est plus une grandeur complexe mais se mesure par une valeur réelle positive. Les phénomènes de bruit ou autres qui affectent sa précision sont, après numérisation, traités par des lois statistiques qui n’ont plus rien de quantique. Le cal cul des coordonnées de l’interaction par comparaison de signaux est un exemple de calcul n’utilisant que des valeurs mathématiques réelles.
- certain analyseurs optique utilisent un détecteur large, précédé d’une fine grille. Pour retrouver la bonne fonction de réponse, il faut impérativement convertir la fonction d’onde en module à l’intérieur du détecteur, après la grille, et avant l’addition des électrons produits.
- les mesures de résonance magnétique se font parfois par détection des deux composantes orthogonales. le traitement par FFT se fait alors par valeurs d’amplitude complexes. Ce point est peut être litigieux, mais je pense que dans ce cas, il faut considérer cela comme une mesure d’angle réel plutôt qu’un état quantique.
Il me semble donc que ce passage valeur complexe à réel est caractéristique de la transition d’un état quantique à une mesure réelle (dans tous les sens du terme). Cela ne veut pas dire que l’on a une connaissance complète mais que l’on passe des probabilités quantiques aux statistiques usuelles.
L’interprétation selon laquelle les objets macroscopique n’ont pas de fonction d’onde ne me satisfait pas . Il existe maintenant des expériences EPR sur des distances macroscopiques, par conséquent la distinction micro -macro n’est pas suffisante.
Pourquoi les spécialistes de Copenhague n’ont pas donné une interprétation aussi simpliste que la mienne. En 1927 la MQ en était à ses balbutiements et il a fallu attendre les travaux d’Heisenberg et Dirac pour avoir une formulation qui montrait vraiment la nécessité des valeurs complexes. La découverte du problème EPR viendra plus tard (1935). Je suppose que ces immenses spécialistes n’avaient pas à revenir sur d’anciennes interprétations, sur lesquelles ils n’étaient pas tous d’accord et qui n’étaient plus d’actualité, la question n’ayant plus d’intérêt pour eux.
Aujourd’hui, les physiciens s’occupant de détection, que se soit dans le domaine nucléaire ou astrophysique, ne se préoccupent guère du déterminisme de leurs mesures et laissent leurs ordinateurs les faire à leur place.
Je ne pense pas avoir eu une idée géniale, simplement avoir enfoncé une porte ouverte.
Merci à « chaverondier » d’avoir rallumé ce pétard mouillé.

[invite69d38f86]

La seule façon de se passer de l'observateur, c'est à dire de considérer qu'une machine peut (sans recours à la notion d'observateur) réaliser objectivement une mesure quantique, c'est de se placer dans l'interprétation (dite réaliste) selon laquelle la mesure quantique serait un processus physique objectif, avec une perte d'information objective (ou presque ?).

Bonjour
Il me semble bien que pour Everett une mesure déclanchant une cission en plusieurs branches peut etre effectuée par une machine type ordinateur (je pourrais retrouver la référence).

[invite6754323456711]

Bonsoir,

Si la MQ ne peut expliquer la "conscience" (http://forums.futura-sciences.com/co...e-penrose.html). La conscience par contre pourrait faire partie des lois de la MQ.

On dit la MQ très bizarre met à ce point.

"Moi, j'ai dit bizarre, comme c'est bizarre !"

Patrick

[invite6754323456711]

L’utilisation des nombres complexes est arrivée bien avant la MQ. Son utilisation comme outil pour des phénomènes périodiques permet de simplifier beaucoup de calculs. Mais ce n’est qu’un outil qui ne représente pas des valeurs existantes.

Pour moi les nombres complexe c'était de la magie. Comment les lois du comportement de l'univers aux échelles les plus petite pouvait être fondamentalement réglés par les nombres complexes (imaginaires) ?

Ce n'était qu'une simplification des calculs

Patrick

[phys4]

Pour moi les nombres complexe c'était de la magie. Comment les lois du comportement de l'univers aux échelles les plus petite pouvait être fondamentalement réglés par les nombres complexes (imaginaires) ?

C'est aussi le début de ma remarque, pour beaucoup de problèmes classiques, les complexes ne sont qu'un artifice de calcul, il est possible de s'en passer.
Pour la MQ par contre, je ne vois aucun moyen de s'en passer, je signale donc que si les physiciens avaient créé la MQ avant que les mathématiciens n'inventent les complexes, les premiers auraient du les inventer.
Mais tout le monde peut se tromper! Voyez vous un contre exemple?

[invite6754323456711]

Voyez vous un contre exemple?

Non pour moi c'est juste la fin d'un mythe : le "réel" n'est qu'imaginaire

Patrick

[invite499b16d5]

Moi de même, mais bon c'est l'interprétation réaliste de la mesure quantique et elle n'a pas vraiment le vent en poupe. En particulier elle entre en conflit avec l'interprétation selon laquelle le principe de relativité serait un principe fondamental (et non une émergence de nature thermodynamique statistique).

Bonjour,
pourriez-vous nous éclairer un peu plus sur l'allusion contenue dans la seconde phrase? Il me semble que la connexion Relativité/Physique Quantique est fondamentale, pourriez-vous confirmer cela?

[invitea46d7942]

Bonjour,
pourriez-vous nous éclairer un peu plus sur l'allusion contenue dans la seconde phrase? Il me semble que la connexion Relativité/Physique Quantique est fondamentale, pourriez-vous confirmer cela?

Je pense savoir à peu près ce que voulais dire Chaverondier : dans une optique purement instrumentaliste, les corrélations à distance dans l'experience EPR ne peuvent pas être considérer comme des influences instantanées à distance, tout simplement car dans cette optique, les influences sont définis par rapport à l'exploitation que l'homme peut en faire (pour transmettre des informations par exemple). Dans ce cas, la non-séparabilité quantique ne rentre pas en conflit avec la relativité car si on reste cohérent avec l'interprétation instrumentaliste au sujet de la relativité, alors on doit admettre que la vitesse limite de la lumière concerne seulement la propagation de toutes les informations. Il n'y a donc pas de conflit entre les deux théories si on reste avec cette interprétation.

Par contre, dans une perspective réaliste, les influences à distances ne sont plus définis par rapport à la notion un petit peu anthropocentrique de transmissions d'informations. Dans cette perspective là, il y a bien une influence qui viole la limitation de la vitesse de la lumière dans un cas EPR.

[invitea46d7942]

Pour aider à la résolution de ce dilemme, j’ai indiqué une clé possible : la nature des nombres qui décrivent l’état.
L’utilisation des nombres complexes est arrivée bien avant la MQ. Son utilisation comme outil pour des phénomènes périodiques permet de simplifier beaucoup de calculs. Mais ce n’est qu’un outil qui ne représente pas des valeurs existantes.
Au contraire, en MQ, si les nombres complexes n’existaient pas, il aurait fallu les inventer à cette occasion, toute l’amplitude complexe doit être prise en compte pour représenter correctement les résultats. Toutes les descriptions d’état quantique se font par valeurs complexes.
Je prends donc quelques exemples :
- un détecteur de grande taille, genre LHC, entouré de tubes photomultiplicateurs reçoit des particules. L’interaction quantique dans le détecteur fournit des photons puis des électrons multipliés dans les tubes Le courant fourni n’est plus une grandeur complexe mais se mesure par une valeur réelle positive. Les phénomènes de bruit ou autres qui affectent sa précision sont, après numérisation, traités par des lois statistiques qui n’ont plus rien de quantique. Le cal cul des coordonnées de l’interaction par comparaison de signaux est un exemple de calcul n’utilisant que des valeurs mathématiques réelles.
- certain analyseurs optique utilisent un détecteur large, précédé d’une fine grille. Pour retrouver la bonne fonction de réponse, il faut impérativement convertir la fonction d’onde en module à l’intérieur du détecteur, après la grille, et avant l’addition des électrons produits.
- les mesures de résonance magnétique se font parfois par détection des deux composantes orthogonales. le traitement par FFT se fait alors par valeurs d’amplitude complexes. Ce point est peut être litigieux, mais je pense que dans ce cas, il faut considérer cela comme une mesure d’angle réel plutôt qu’un état quantique.
Il me semble donc que ce passage valeur complexe à réel est caractéristique de la transition d’un état quantique à une mesure réelle (dans tous les sens du terme).

Salut!
je ne pense pas que cela résout le problème. En fait, il me semble que vous ne faîtes que renommer "réduction du paquet d'onde" par "passage des nombres complexes aux réels" : il s'agit de l'instant où les états cessent d'être superposer. Alors j'essaie de reformuler le problème, et je précise : lorsqu'on considère l'ensemble "ordinateur + les particules" comme un système physique obéissant aux lois de la mécanique quantique, l'ordinateur n'est plus considérer comme un instrument de mesure. Dans ce cas, si on isole le système, son évolution est censé obéir à l'équation de Schrodinger, qui fait intervenir des nombres complexes. A aucun moment l'équation de Schrodinger nous dit de passer aux nombres réels, tant qu'on a pas mesurer le système par un instrument de mesure exterieur au système. Mais, on peut également intégrer l'instrument de mesure en question dans le système lui-même : il perd alors son statut d'instruments de mesure. On peut réitérer au temps de fois que l'on veut, on final, l'ultime instrument de mesure, c'est nous (on peut encore continuer en intégrant l'ami de Wigner à l'intérieur du système, alors les choses deviennent vraiment bizarre).
Donc soit le passage des nombres complexes au réels intervient à notre niveau, soit on est obligé de l'introduire complètement arbitrairement. Heureusement, on peut montrer qu'en pratique que cela marche quand on introduit ce passage au niveau du 1er système macroscopique (ce qui veut dire que les résultats que l'on obtient sont les mêmes, à quelques imprécisions près qui sont indétectables). De toutes manières, on ne pourra jamais totalement isolé en objet macroscopique : celui-ci étant d'une manière ou d'une autre à chaque instant en interaction avec nous, nous sommes à chaque instant entrain de le mesurer.

[invitea46d7942]

. On peut réitérer au temps de fois que l'on veut, on final

Aie aie aie !

[chaverondier]

Avez vous un résultat d'expérience concret qui contredit ce que j'ai écrit ?

Ma foi, tout dépend de ce que l'on préfère croire.

Soit on préfère croire que l'invariance de Lorentz est un résultat d'expérience ET que cette invariance est un principe fondamental (et non une émergence de nature thermodynamique statistique). Dans ce cas, la violation des inégalités de Bell entre en conflit avec l'interprétation réaliste de la mesure quantique que vous défendez. Je veux parler de l'hypothèse selon laquelle, la mort du chat Schrödinger ne doit rien à l'observateur. Cette hypothèse, attribuant finalement un caractère objectif à la mesure quantique est de plus (pour l'instant et en apparence du moins) contredite par les expériences mettant en jeu des "chatons de Schrodinger". Je veux parler de l'observation de phénomènes d'interférence relatifs à des états quantiques de molécules de fulérène en état quantique superposé (tendant à confirmer qu'il n'existe pas de réduction objective du paquet d'onde au dessus d'une certaine échelle comme on a été tenté de le penser en donnant ainsi un peu trop de crédit à l'interprétation de Copenhague).

Soit on préfère admettre, au contraire, que la mesure quantique est réalisée objectivement par un appareil de mesure indépendamment de toute notion d'observateur. Dans cette interprétation réaliste de la mesure quantique, la violation des inégalités de Bell (lors de l'expérience d'Alain Aspect) prouve la violation de l'invariance de Lorentz. Cela ne tue pas forcément votre interprétation mais ça nécessite tout de même d'admettre l'hypothèse selon laquelle l'invariance de Lorentz serait, en fait, une émergence de nature thermodynamique statistique.

J'ai rédigé un petit document (cf Arxiv) montrant qu'on a bien une possibilité de conserver votre interprétation réaliste (donc explicitement non locale) de la mesure quantique malgré la constatation, jamais mise en défaut à ce jour, de l'invariance de Lorentz et malgré l'impossibilité constatée (du moins à ce jour) de transmission instantanée d'information par effet EPR (impossibilité que l'on peut démontrer en attribuant un caractère de principe fondamental à l'invariance de Lorentz et donc en admettant que la mesure de polarisation réalisée d'un côté ne provoque pas d'effet objectif instantané sur la polarisation du photon jumeau situé de l'autre côté du générateur de paires de photons de polarisations EPR corrélées).

Je ne nie pas être tenté par l'interprétation réaliste de la mesure quantique que vous défendez, mais, jusqu'à présent une majorité de physiciens semble la considérer comme un pétard mouillé...à juste titre à mon sens car il y a eu quelques pétards mouillés (allemands il est vrai) qui ont donné lieu à de sérieux dégats bien longtemps après la guerre et malgré un séjour prolongé au fond de l'eau (peut-être que votre pétard mouillé est de ce type).

En ce qui me concerne, je n'ai toujours pas d'opinion ferme sur la question. Même si beaucoup (il faudrait faire un sondage pour voir) de physiciens préfèrent rejeter l'interprétation réaliste de la mesure quantique que vous défendez, pour ma part, je ne crois pas cette interprétation vraiment condamnée de façon très sûre. J'aurais même un peu (plutôt ?) tendance à me demander si ce ne serait pas la bonne interprétation. A ce moment là, ça voudrait dire que l'expérience d'Alain Aspect est une action instantanée à distance et que l'irréversibilité de la mesure quantique présente un caractère objectif (la perte d'information objective modélisant cette irréversibilité se situant alors à une échelle que je verrais bien être l'échelle de Planck).