Séparable en quel sens ? Si maintenant on mesure Sx en A, on modifie aussi l'electron en B ?Envoyé par Chip
Pour moi l'intriquation vient essentiellement du fait que le Hamitonien totale est la somme des deux halmitoniens de chaque electron. Cette hamitonien H=h1+h2, commutte avec l'opérateur de permutation P(12), ce qui implique que des etats de types |--> ou |++> sont impossibles. Ca n'a pas de rapport avec la mesure quantique, ou avec la cohérence.
Dernière modification par spi100 ; 24/04/2005 à 14h25.
Après la première mesure le système est séparable. C'est à dire qu'une deuxième mesure n'affecte en rien l'autre électron (ce qui n'est pas le cas de la première mesure, selon la description quantique).
Je me permets d'aller directement à l'expérience qui me semble montrer la nature de l'intrication.
La description est ici : http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/9904/9904042.pdf
diverses application en ont été faites (chercher "Peres Delayed-choice" pour trouver des citations ).
Un schéma est visible ici : http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/0405/0405036.pdf
L'expérience :
2 sources EPR donnant 4 particules liées par couple : P0-P1, P2-P3
P0 est mesurée par Alice
P3 est mesurée par Bob
P1 et P2 sont mesurés par Eve (ou Victor sur le schéma)
La mesure d'Eve peut faire apparaitre un état intriqué de P0 et P3 alors que ces particules n'ont jamais été en relation et même si elles ont été mesurées avant la mesure de Eve.
Cet effet du futur sur la passé et entre particules n'ayant jamais interagit peut apparaitre paradoxal.
Mais c'est parler en terme de "particules intriqués" qui est inadéquat. Comme dit Pères :
it is meaningless to assert that two particles are entangled without specifying in which state they are entangled, just as it is meaningless to assert that a quantum system is in a pure state without specifying that state [9]. If this simple rule is forgotten, or if we attempt to attribute an objective meaning to the quantum state of a single system, curious paradoxes appear: quantum effects mimic not only instantaneous action-at-a-distance but also, as seen here, influence of future actions on past events, even after these events have been irrevocably recorded.
Il n'y a plus de paradoxe si on prend l'intrication d'une autre manière :
It is obvious that from the raw data collected by Alice and Bob it is possible to select in many different ways subsets that correspond to entangled pairs. The only role that Eve has in this experiment is to tell Alice and Bob how to select such a subset. Clearly, Eve has to be honest: if she does not perform her measurements in the correct way and if she reports fake data, Alice and Bob will not select good subsets, and then their analysis will readily expose Eve’s misbehaviour.
In summary, there is nothing paradoxical in the experiments outlined above. However, one has to clearly understand quantum mechanics and to firmly believe in its correctness to see that there is no paradox.
L'intrication apparait comme le choix, dans un ensemble de données offrant plusieurs possibilités, d'un sous-ensemble de données correspondant à des paires intriquées.
En termes de la philosophie classique, on dirait qu'il s'agit plutôt d'un effet formel que matériel.
Et dans ce cadre, le rapport au temps et à l'espace est accessoire. Pour parler à nouveau en termes philosophiques, celui qui analyse les données actualise un potentiel d'information, "réalise" le fait, met en évidence une des relations possible entre les êtres en présence, ceux-ci n'étant pas particulièrement spécifiés puisque le fait, c'est la relation.
Dans les expériences d'intrication, on serait dans des opérations physiques sans effet au niveau de la conservation d'une certaine information.
J'oserais dire : les expériences d'intrication sont conservatives par rapport à l'information.
Conservation de l'information, conservation de l'énergie, rien ne change au niveau du matériel, le changement est formel, c'est un changement de perspective sur les données de l'expérience.
Y'a-t-il des effets d'intrication qui soit autre chose que des corrélations ?
L'état |+-> est séparable. Si on mesure le spin Sz en A on trouve hbar/2 et cette mesure n'a pas d'incidence sur l'état de spin en B qui vaut toujours -hbar/2 selon z (par contre ces particules sont intriquées vis à vis d'une mesure de spi selon x). L'état quantique de spin selon z d'un côté est défini indépendamment de l'état quantique de spin selon z de l'autre côté.
Au contraire, l'état |+->+|-+> est un état quantique intriqué (non séparable) car une mesure de spin en A affecte l'état de spin de l'autre côté. Si la mesure de spin en A projette l'électron dans l'état de spin hbar/2 selon z alors l'électron situé en B est projeté instantanément dans l'état -hbar/2 selon z (en fait, pour l'observateur macroscopique, les deux électrons forment un objet unique. Les interactions qui (vraisemblablement) assurent la corrélation EPR entre les deux électrons se déroulent sans laisser de traces stables de leur déroulement c'est à dire sans laisser de traces qui soient susceptibles d'être accessibles à un observateur. A ses yeux ces interactions se déroulent donc en un temps observable nul).
Le passage du deuxième état |+->+|-+> (dit intriqué) au premier |+-> (dit non intriqué ou encore séparable) ne découle pas du phénomène de décohérence. En effet la décohérence de l'état quantique de la paire d'électrons intrique les deux particules avec un polariseur et avec son environnement. Cela élimine rapidement toute corrélation entre les deux composantes |+-> et |-+> de l'opérateur de densité réduit de la paire d'électrons mais les deux états restent toujours corrélés dans le système quantique plus vaste formé des deux électrons, du polariseur et de son environnement. Ces deux états ne peuvent plus interférer mais le choix entre l'un des deux états (|+-> ou |-+>) n'est pas encore fait. La chaîne infinie de Von Neumann se propage mais ne casse pas (du moins tant que le système et tout ce avec quoi il interagit évolue selon la dynamique quantique "normale").
Le passage de l'état intriqué |+->+|-+> à l'état séparable |+-> exige au contraire que le phénomène rapide mais progressif, réversible et maintenant assez bien connu de décohérence (induit pas l'interaction quantique de la paire d'électrons avec un polariseur et son environnement) soit suivi du phénomène instantané, irréversible et mystérieux de réduction du paquet d'onde.
Benard Chaverondier
Dernière modification par chaverondier ; 24/04/2005 à 15h08.
Ben non, il n'y a pas d'intrication non plus pour une mesure de spin selon x! L'état est séparable...
Je sais bien. J'ai fait une correction (erronée) suite à un doute subit quelques secondes avant les 5 minutes fatidiques.
Bernard Chaverondier
Disons plutôt qu'il s'agit d'un point de vue. Asher Perez a voulu montrer (me semble-t-il, j'ai lu ça un peu vite) que l'on pouvait créer une situation où il y avait corrélation entre un ensemble de données observées par Alice et un ensemble de données observées par Bob sans qu'il y ait eu quelque forme que ce soit de communication entre eux.
Pour obtenir ce résultat, il se sert d'un troisième observateur qui leur permet d'établir des groupes de résultats de mesure corrélées. L'expérience présentée permet donc de montrer qu'une corrélation instantanée (voir même obtenue à postériori) entre résultats de mesure d'Alice et de Bob sans qu'il y ait communication de quoi que ce soit entre Alice et Bob, ça peut ne pas être paradoxal.
Maintenant, dire (par analogie) que le changement d'état de spin de l'électron situé en B quand on réalise une mesure de spin de "l'électron jumeau" situé en A n'est pas un changement objectif, c'est une hypothèse qui ne me semble pas très facile à faire cohabiter avec le caractère objectif du changement d'état d'un système quantique lorsqu'il est soumis à une mesure quantique. Le mérite de l'hypothèse de non objectivité de la réduction du paquet d'onde est qu'elle permet de sauver le principe de relativité du mouvement au niveau de l'interprétation de la mesure quantique de systèmes EPR corrélés.
Toutefois, appliquer l'hypothèse de non objectivité de la transmission instantanée d'un effet à la corrélation des résultat de mesure de spin de particules intriquées, c'est un peu comme si, recevant instantanément une information codée mais pas la clé qui permet son décodage, je disais que je n'ai rien reçu d'objectif instantanément. C'est un point de vue (ou alors une définition ?).
D'ailleurs, à mon sens, pour être sûr que l'impossibilité de communication instantanée par effet EPR présente un caractère insurmontable, il faudrait être capable de modéliser le phénomène de réduction du paquet d'onde et prouver (au moins à peu près) l'impossibilité de biaiser le hasard quantique. A mon sens, il faudrait notamment savoir de quelle façon précise se perd l'information faisant ainsi apparaître à nos yeux la mesure quantique comme irréversible et indéterministe.
En ce qui concerne l'irréversibilité des évolutions classiques observées à une échelle macroscopique et l'impossibilité de faire décroître l'entropie d'un système isolé (cf le paradoxe du Démon de Maxwell) on sait assez bien pourquoi il en est ainsi. En ce qui concerne l'impossibilité supposée de biaiser le hasard quantique, on n'a pas (à mon avis) le même degré de connaissance et de compréhension du sujet.
Bernard Chaverondier
Oui, après mesure le système est bien séparé. J'avais complètement perdu de vue que lorsque l'on ecrit |+-> avec la propriété |+-> = -|-+>, on entend bien une fonction d'onde combinaison linéaire, de la forme f(1)g(2) - f(2)g(1).
Il doit bien exister des modèles de réduction du paquet d'onde.
Il y a pas mal de choses sur l'étude et la modélisation de la décohérence (Decoherence, the Measurement Problem, and Interpretations of Quantum Mechanics, Maximilian Schlosshauer, Department of Physics, University of Washington, Seattle, http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/0312/0312059.pdf) mais sur la réduction du paquet d'onde proprement dite il y a moins de travaux (sauf bien sûr si on considère que l'interprétation des mondes multiples apporte déjà une réponse satisfaisante et qu'il n'y a donc pas besoin de se casser la tête).
Compte tenu de ce qu'on sait observer à ce jour, à savoir une projection brutale et assez mystérieuse, régie par les lois du hasard quantique (règle statistique de Born) sur l'un des états propres qui ont été "préparés" par décohérence (le phénomène de réduction du paquet d'onde n'a plus qu'à "découper selon les pointillés", à "choisir une vignette" et à "déchirer les autres") ça n'est surement pas un problème facile à résoudre. Où aller pécher les bonnes hypothèses ? Sur quel principe, sur quels indices (ou sur quelle analogie ?) s'appuyer pour deviner le fonctionnement de ce phénomène ?
Comment passe-t-on d'une évolution rapide mais progressive, unitaire, déterministe, réversible, sans perte ni création d'information, dans laquelle la corrélation entre les différentes "branches d'univers" se propage de plus en plus loin mais ne disparait jamais, à une "évolution" instantanée, non unitaire, irréversible, donc accompagnée de croissance de l'entropie, où brutalement la corrélation EPR disparaît corps et biens, de l'information disparaît (sur l'état quantique antérieur du système observé) et de l'information apparaît (sur son état quantique futur jusque là inconnu) ?
Bernard Chaverondier
Sur cette page http://www.astrosurf.org/lombry/quan...pretation6.htm
Dans une des questions l'auteur parle bien d'equation de Schrodinger modifiée avec effondrement explicite.Un sondage informel eut lieu à l'Institut Newton de Cambridge en juillet 1999 durant la conférence sur l'informatique quantique et donna le résultat suivant :
1. Croyez-vous que la nouvelle physique violant l'équation de Schrödinger rende les grands ordinateurs quantiques impossible ? 1 oui, 71 non, 24 indécis.
2. Croyez-vous que tous les systèmes isolés obéissent à l'équation de Schrödinger (évolution unitaire) ? 59 oui, 6 non, 31 indécis.
3. Quelle interprétation de la mécanique quantique est proche de la vôtre ?
(a) Copenhague ou les histoires cohérentes (y compris le postulat d'un effondrement explicite) : 4
(b) Dynamique modifiée (équation de Schrödinger modifiée afin d'obtenir un effondrement explicite) : 4
(c) Univers multiples / histoires cohérentes (sans effondrement) : 30
(d) Bohm (une interprétation ontologique où une "onde pilote" auxiliaire permet aux particules d'avoir des positions et des vitesses bien définies) : 2
(e) Aucune des propositions décrites / indécis : 50
L'hypothèse des mondes multiples, personnellement je n'aime pas trop. Je comprend que c'est un moyen d'éviter d'introduire du non-linéaire (l'effondrement du paquet d'onde) et ainsi de conserver une évolution unitaire de l'Univers. Mais je trouve pas ça très scientifique dans le sens où c'est infalsifiable.
Mon sentiment c'est que modéliser l'effondrement de la fonction d'onde, c'est modéliser l'information qui nous est accessible (comment elle nous échappe = irréversibilité. Comment de l'information cachée nous est restituée = indéterminisme).
C'est quelque chose qui, à mon avis, devrait présenter des liens de parenté avec la façon dont on modélise l'irréversibilité apparente de l'évolution des systèmes isolés en physique statistique classique. Dans ce cas là, on a su trouver de quelle façon l'information échappe peu à peu à l'observateur macroscopique lui donnant l'impression d'une évolution irréversible des systèmes isolés vers un même état final en partant d'états initiaux pourtant différents. La croissance de l'entropie, c'est une perte d'information de l'observateur macroscopique que l'on sait modéliser en physique classique et dont on connait et comprend (à peu près) l'origine.
La clé du mystère de la réduction du paquet d'onde se trouve donc peut-être dans la compréhension de l'information quantique ? (Le rôle de l’information dans la théorie quantique, thèse d'Alexei Grinbaum http://tel.ccsd.cnrs.fr/documents/ar...l-00007634.pdf, Quantum Information Theory, Anton Zeilinger http://www.quantum.univie.ac.at/research/theory/)Pour ma part, je vois l'hypothèse des mondes multiples comme une façon de botter discrètement en touche. Comme on ne sait pas ce qui se passe lors de la réduction du paquet d'onde on apporte une réponse qui ne peut se discuter que dans un cadre métaphysique. Comme la métaphysique se situe en dehors du champ d'investigation de la science on a éliminé le besoin de répondre à la question. Ces raisins sont trop verts...
Bernard Chaverondier
Re Bonjour au risque de paraitre très obstiné, alors voila quelques petites questions.
Je suis d'accord avec BioBen, cepandant cela me fait poser une question. BioBen émet l'hypothèse si je ne m'abuse, que le système, que forme les deux particules est un système non localisé. Donc ceci avant la mesure n'est pas??? Somme nous bien d'accord?Le "certaine" indiquerait donc plutot qu'il y a bien un changement (du à la non localité) mais pas de violation de la causalité étant donné qu'il n'y a pas transmission d'information :le seul moyen pour savoir que l'autre a fait sa mesure, c'est d'aller lui demande,r donc ca prends du temps
Une fois que l'expérimentateur fait sa mesure, il y a réduction, et on obtient une particule localisé non? Lorsque que l'autre éxpérimentateur fait sa mesure, il se produit pour lui aussi une réduction du paquet d'onde, il à donc lui aussi quelque chose de localisé. Daprès mes connaissances, le dernier observe une polarisation inverse au résultats de la mesure qu'a effectuer le premier expérimentateur. Une première question que je me pause, est que se passerai t'il si un autre observateur localiser dans un endroit différent de l'espace-temps effectue une troisième mesure, quel polarisation observera til?
Aussi, y quelque chose qui me semble pas claire, on parle de deux photon. Mais si on effectuait l'expérience avec un seul photon (de faible énergie), les deux observateurs n'obtiendrait t'il pas dans ce cas, un résultat commun, la même mesure de polarisation? Désolé si cette question est insencé.
Cordialement
flo
A ce stade de la discussion, je voudrais résumer un peu et corriger les bêtises que j'ai écrites.
Alice et Bob partagent les deux electrons d'une paire EPR
Alice cherche à transmettre de l'information à Bob.
Alice fait une action sur son electron, puis une mesure de Sz. Au moment de la mesure, il y a reduction du paquet d'onde, le système est par exemple projeté dans l'etat |+->. Toute mesure de Sz, faîte ultérieurement par Alice, donnera toujours un spin dans l'etat |+> pour Alice et |-> pour Bob.
Après la mesure, les deux electrons sont complètement désintriqués ou décorrellés. C'est sur ce point que je me plantais. Tout autre action faite par Alice, par exemple la mesure de Sx, modifiera son electron mais pas celui de Bob.
S'il n'y a qu'un seul photon, les deux observateurs décrivent le même phénomène du point de vue de leur référentiel, ils arriveront bien sûr à des conclusions equivalentes.
Ce qui se passe dans le paradoxe EPR est très différent, ce n'est pas une question d'observateur ou de référentiel. Tu as deux objets en contact à un instant t. Tu les sépares, tu les emmènes tout deux dans des directions opposées aux confins de l'Univers. Et malgré ça, il subsiste un lien entre ces deux objets qui fait que si l'un est modifié l'autre en est instantanément informé.
Merci beaucoup SPI 100 pour ta réponse.
Quand on parle de causalité, sa sigifie quoi ?
Aussi, y a t'il une théorie qui tente d'expliquer poirquoi l'orsque l'un fait une mesure de polarisation l'autre trouve une polarisation contraire?
Merci encore
flo
Bonsoir,
il s'agit plus que d'un simple point de vue isolé.
La thèse d'Alexis Grinbaum que vous citez, est elle-même inspirée entre autre, par les travaux de Zeilinger qui est dans la même ligne que Perez. Zeilinger a mis en place des expériences validant le point de vue de Pèrez et a pu ouvrir la voie à une estimation quantitative de niveaux d'intrication.
Michel Bitbol, rapporteur de la thèse de Grinbaum, est aussi dans ce courant d'interprétation qu'on peut qualifier de pragmatico-transcendantal, c'est-à-dire développant des explications autour des conditions d'expérimentation et de connaissance propres au domaine quantique.
Au lieu de chercher toutes les causes dans les champs ou les particules ( y compris des particules à énergie négative remontant le temps...), ils essaient de voir ce qu'implique une expérimentation non seulement probabiliste mais aussi où les choix de l'expérimentateur influent sur le résultat.
Je trouve leur perception des choses intéressante parce qu'elle est productive sur le plan expérimental (informatique quantique) et interprétatif.
Mais tout ceci manque peut-être de développements clairs et concrets.
J'ai une autre thèse à lire qui permettra peut-être d'y voir plus clair : http://theses.ulb.ac.be:8000/ETD-db/...ted/thesis.pdf
Bonjour
Je relève dans le site de Mr Chaverondier le texte suivant :
"(...)aujourd'hui, la prise en considération de la Relativité de Lorentz et de l'invariance de la simultanéité qui y a cours offre l'avantage d'une interprétation beaucoup plus naturelle de l'expérience d'Alain Aspect. La Relativité de Lorentz s'avère en effet compatible avec l'établissement de liens de causalité entre évènements séparés par des intervalles de type espace et avec une éventuelle transmission instantanée d'information basée sur l'effet EPR. L’expérience d’Alain Aspect peut donc être interprétée comme l’établissement d’un lien de causalité entre événements séparés par des intervalles de type espace, interprétation qui serait par contre incompatible avec la RR (...)"
Il me semble qu'il serait utile que l'auteur confirme que ses développements très intéressants qui précèdent dans le présent fil sont sous-tendus par le point de vue reproduit ci-dessus. Point de vue qui met explicitement en cause la R.R. Ce qui est loin d'être neutre.
C'est par construction, il n'y a pas besoin de théorie.
La paire d'electron est préparée tel que si un electron est dans l'etat +, l'autre est forcemment dans l'etat -, et inversement. Ainsi Bob et Alice savent qu'il n'y a que deux possibilités (+-) ou (-+) et ils peuvent donc déduire l'etat de l'autre electron, connaissant l'etat du leur.
D'abord quelques bémols à mon enthousiasme initial (un peu trop manifeste dans la citation ci-dessus). Dire que l'interprétation Lorentzienne de la Relativité permet une interprétation " beaucoup plus naturelle" de l'expérience d'Alain Aspect est un point de vue assez subjectif et il faut nuancer un peu cette affirmation.
En effet, il me semble légitime de s’interroger sur le caractère instantané et spatialement étendu de la réduction du paquet d’onde (que ce soit dans l'expérience d'Alain Aspect ou dans d'autres manifestations de la non localité quantique). Ce caractère en apparence instantané pourrait être (à mon avis) une conséquence de la limitation des informations auxquelles nous sommes susceptibles d'avoir accès en tant qu'observateurs macroscopiques. C'est en tout cas une interprétation que semble suggérer la formulation time symmetric proposée par John Cramer (John Cramer, Department of Physics, University of Washington, dans sa Transactional Interpretation of Quantum Mechanics, http://mist.npl.washington.edu/ti/ , dérivée de la théorie de l’absorbeur de Wheeler et Feynman : The Arrow of Electromagnetic Time and Generalized Absorber Theory
http://www.npl.washington.edu/npl/in...ime/dtime.html ).
Si tel est le cas, cela fait perdre son objectivité aussi bien à la flèche du temps macroscopique qu’au caractère instantané de la réduction du paquet d’onde. Le temps et le principe de causalité tels que nous les percevons à notre échelle sont vraisemblablement liés aux informations accessibles à notre échelle d’observation (cf Le rôle de l’information dans la théorie quantique, Alexei Grinbaum http://tel.ccsd.cnrs.fr/documents/ar...l-00007634.pdf et Quantum Information Theory, Anton Zeilinger
http://www.quantum.univie.ac.at/research/theory/ ) au même titre que la flèche du temps thermodynamique et la croissance de l’entropie sont relatives à l’information disponible pour modéliser les systèmes observés à notre échelle.
En effet, irréversibilité et croissance de l’entropie d’un gaz monoatomique de N particules, par exemple, sont présentes toutes deux dans l’espace de phase à une particule (modélisant l’information accessible à l’échelle macroscopique) mais s’évaporent en fumée dans l’espace de phase à 6N dimensions modélisant complètement ce système à l’échelle microphysique (évolution microphysique unitaire, déterministe et réversible des systèmes classiques isolés selon le théorème de Liouville et ce à entropie de Gibbs constante, c’est à dire sans perte d’information).
Par ailleurs, l'interprétation Lorentzienne de la Relativité a l'inconvénient de ne pas être réfutable. En effet, elle consiste simplement à attribuer un caractère "objectif" à la contraction de Lorentz des distances et à la dilatation temporelle de Lorentz (contraction de Lorentz des ondes quantiques stationnaires quand elles sont au repos dans un référentiel inertiel en mouvement par rapport à un milieu supposé de propagation des ondes quantiques) sans pouvoir attribuer une signification précise à ce qualificatif "objectif".
Ce que l'on peut concéder à ce point de vue c'est que certains effets (tels que les effets de contraction des distances de Lorentz, de dilatation temporelle de Lorentz et d'anisotropie de la vitesse de la lumière dans les référentiels tournants) tendent effectivement à conférer un caractère objectif aux effets relativistes de contraction de Lorentz des distances et de dilatation temporelle de Lorentz. Toutefois, le caractère objectif de ces effets, observables dans les référentiels tournants, ne remet nullement en cause le principe de relativité du mouvement de translation à vitesse constante lequel interdit d'identifier quels référentiels inertiels sont immobiles par rapport au milieu de propagation des ondes quantiques supposé et quels référentiels y sont en mouvement.
Tant que le principe de relativité est supposé universellement respecté par tous les phénomènes physiques sans exception, la vitesse de propagation du milieu de propagation des ondes quantiques (par rapport à un référentiel inertiel donné) ne peut pas être mesurée. L'absence de possibilité de connaître la vitesse de déplacement de ce milieu par rapport à un référentiel inertiel donné incite une assez large majorité des physiciens à préférer ignorer purement et simplement l'existence éventuelle de ce milieu de propagation des ondes quantiques qui n’apporte rien en terme prédictif.
En fait, un exemple d’hypothèse qui donnerait plus de sens physique à la notion de milieu de propagation des ondes serait d’attribuer ce rôle au fond de rayonnement d’ondes gravitationnelles (si c’est lui qui joue un rôle déterminant dans le phénomène de réduction du paquet d’onde comme certains physiciens semblent l’envisager, cf Fluctuations quantiques et relativité, Décohérence gravitationnelle,
http://arachne.spectro.jussieu.fr/Vacuum/Decoherence/ ).
Dans ce cas, en chaque point de l’espace-temps, la flèche locale objective du temps serait le vecteur température de ce milieu (cf Structure of Dynamical Systems, Jean Marie Souriau, éditions BirkHauser, chapter IV, Statistical mechanics, §17 The principles of statistical mechanics, a relativistic ideal gaz, the température vector 17.135, page 297). Les éventuels feuillets de simultanéité quantique objective seraient le feuilletage intégral du champ d’hyperplans de simultanéité associés à la famille des observateurs comobiles avec ce milieu (les observateurs dont les lignes d’univers formeraient le feuilletage intégral associé au champ de vecteurs température du fond de rayonnement d’ondes gravitationnelles).
Pour donner un sens un peu plus précis, à la fois au plan physique et au plan mathématique, à l'interprétation Lorentzienne de la Relativité, il faut donc aller plus loin que la simple interprétation de la contraction de Lorentz et de la dilatation temporelle de Lorentz comme des « effets objectifs ». Pour donner une base mathématique plus solide à l’interprétation Lorentzienne de la relativité et pour pouvoir lui donner une justification en terme de principe physique (quelque chose d’un peu plus fort qu’une simple analogie de comportement avec des ondes stationnaires se propageant dans un milieu donc subissant la contraction de Lorentz) il faut en fait formuler l'invariance relativiste des phénomènes qui respectent vraiment cette invariance dans un cadre géométrique compatible avec l'existence d'interactions se propageant à vitesse supraluminique. Si l’on souhaite conserver le principe de causalité, on peut alors montrer que de telles interactions violent le principe de relativité du mouvement.
C'est cette modélisation de l’invariance relativiste que j’ai présentée sur le site http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/epr.htm. J’y présente une formulation de l'invariance relativiste des phénomènes qui respectent cette invariance dans le cadre de l'espace-temps d'Aristote SE(1)xSE(3)/SO(3). Il devient alors possible d’y interpréter la réduction du instantanée et spatialement étendue du paquet d’onde comme un phénomène physique objectif en violation du principe de relativité du mouvement (au niveau interprétatif seulement tant que l’on ne sait pas ou si on ne peut pas biaiser le hasard quantique)
Qui plus est il redevient aussi possible d’envisager une interprétation déterministe de la réduction du paquet d’onde, c’est à dire d’envisager que l’indéterminisme et l’irréversibilité quantique soient les manifestations d’une limitation de nos possibilités d’accès à l’information sur l’état des systèmes que nous observons et sur les traces laissées par leur évolution. Toute évolution ne laissant pas, dans l’environnement, de traces stables de leur déroulement, c’est à dire de traces susceptibles d’être accessibles à une catégorie d’observateurs, devrait donner à ces observateurs l’illusion stroboscopique que les évolutions en question s’effectuent par sauts instantanés.
La modélisation de l’invariance relativiste dans le cadre de l’espace-temps d’Aristote offre certes l’inconvénient d’abandonner l’hypothèse d’universalité du principe de relativité du mouvement mais en contrepartie elle permet de conserver l’hypothèse déterministe.
Toutefois, je ne sais pas si le déterminisme quantique envisagé peut prendre place dans un espace-temps 4D dont le temps est celui que nous percevons à notre échelle. Ce qui me rend prudent vis à vis de cette possibilité, c’est le fait que le passage du modèle des évolutions macroscopiques irréversibles à un modèle microphysique réversible et déterministe de ces mêmes évolutions s’accompagne d’un changement d’espace de représentation. L’interprétation déterministe de la réduction du paquet d’onde peut-elle quand même trouver sa place dans un espace-temps 4D ? Et si oui, laquelle ? Ca reste à étudier.
Bernard Chaverondier
Bonjour à tous,
John S. Bell a envisagé une forme de déterminisme quantique dans un espace-temps 4D en théorie des champs quantique [1]. Son idée est reprit dans le livre de Bohm [2].
Pour ceux que ça intéresse... Je suis plutôt occupé, mais s'il y a des questions pertinentes sur le sujet, je m'efforcerai de vous transmettre ce que j'en ai compris.
Salutations,
SL
[1] J. S. Bell, Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics, Chap. 19, Cambridge University Press, Cambridge, 1987.
[2] D. Bohm, B. J. Hiley, The Undivided Universe, Chap. 12, Routledge,1993.
Bonjour , je voudrais simplement me rassurer d'une chose.
Quand on parle de réduction du paquet d'onde, c'est bien le phènomène qui rend le "photon" non localisé en photon localisé, en photon quoi?Esque je fais éreur?
Merci bien
Bonjour,
je ne saisis pas bien pourquoi vous identifiez la réduction du paquet d'onde à la non-localité telle qu'elle apparait dans les expériences du type d'Aspect.
D'un côté, il y a la réduction d'une onde de probabilités en une réalité effective et de l'autre il y a une évolution corrélée de mesures.
A la limite, la réduction du paquet d'onde peut être comprise comme le retour à la mesure après qu'on ait ouvert un espace abstrait de mesures possibles permettant une prédiction statistique dans un cadre mal contrôlé. Comme on ne maitrise pas tout, on ouvre une gamme plus large de prédictions et on engloble ainsi tous les événements individuels alors qu'on ne maîtrise que des événements statistiques.
Pourriez-vous préciser ce que vous appelez une onde quantique ?
Peut-être que je me trompe mais j'ai l'impression que vous attribuez une réalité pleinement physique à la fonction d'onde, un peu dans le genre de l'onde pilote de De Broglie et celle de Bohm.
Et en fait, je ne comprends pas bien ce qui serait déterminé dans votre idées.
Vous tentez une description en terme d'ondes ? de corpuscules ? d'autre chose ?
La fonction d'onde d'un objet quantique nous renseigne sur les quantités physiques qui lui sont associées, entre autre sur sa position. Comme la fonction d'onde est étendue dans l'espace, la position d'un objet l'est aussi. Un objet quantique n'est pas "localisé" dans le sens où il n'a pas une position parfaitement déterminée. Il est "un peu" en différents endroits en un temps donné. Lorsqu'il y a réduction du paquet d'onde, l'objet quantique se manifeste en un endroit bien précis, il se localise.
Supposons que la fonction d'onde d'un électron soit étendue sur 100m. Alors l'électron est en même temps "un ptit peu partout" sur 100m. Si l'électron se localise, il y a réduction du paquet d'onde, et toutes les parties de l'électrons sont rappatriées INSTANTANÉMENT là où il se localise.
Si on considère la fonction d'onde comme n'étant que de l'information, alors il n'y a rien de bien dérangeant la-dedans. Exactement comme il n'y a rien de dérangeant au fait que si la Reine d'Angleterre meurt en Angleterre, sont fils devient INSTANTANÉMENT roi, même s'il est sur mars à ce moment précis.
Cependant, si on considère la fonction d'onde comme décrivant réellement ce qu'est l'électron, et ce qu'est réellement sa position, alors il doit y avoir réellement des parties de l'électron qui sont rappatriés INSTANTANÉMENT d'un endroit à un autre. Là, certains n'aiment pas, d'autres aiment. Certains essaient de démontrer qu'effectivement c'est ce qui se passe, d'autres essaient de démontrer que ce n'est pas ce qui se passe. Il n'y a pas, à ma connaissance, de réel consensus sur le sujet à ce jour.
Bonne continuation,
Simon
Bonsoir Simon, un grand merci à ta réponse. Merci beaucoup à toi.
bien cordialement
flo
Intrication intrigante mais décevante.
Toutes ces équations pour ne pas admettre simplement que la notion d'espace temps des particules est différente de la notre.
Vu comme ça, sa a l'air d'un problème intellectuelle commum, sans ce rendre compte que c'est l'une des deux clés de voûte qui manque pour sortir du plus gros problèmes de la M.Q.
Voilà petit coup de gueule purement personnelle
Dernière modification par Madarion ; 26/04/2005 à 00h15.
Bonne idée cet exemple, mais si je le prend en sens inverse, il ne décrit pas la réalité quantique. Car dans ton exemple il y a un lien de cause à effet : la mère d'Angleterre est morte IMPLIQUE QUE le fils devient roi. L'information IMPLIQUE QUE n'est pas contenu dans la fonction d'onde, elle contient plutot une information du genre
'la mère d'Angleterre est morte' ESt EQUIVALENT à 'le fils devient roi'.
L'effondrement du paquet d'onde peut avoir deux causes : 'Le fils devient roi', ou 'la reine meurt'.
Dernière modification par spi100 ; 26/04/2005 à 01h02.
La réponse à cette question est encore à un stade philosophique, dans le sens où chacun des participants pourrait te donner une réponse qui lui est propre.
Tu sais, le sujet discuté ici est très complexe, il y a des tonnes d'articles sur le sujet, et on ne peut espérer faire le tour en un post. Pour répondre en partie à ta question, je dirais que oui, certains accordent une réalité pleinement physique à la fonction d'onde. Je t'explique.
D'un côté, il y a les mathématiques. Des mathématiciens travaillent, créent des objets, des relations entre ces objets, sans jamais même penser à quoi ca pourrait servir. D'un autre côté, il y a la nature. On pourrait dire (mais en douter) qu'il existe réellement des objets dans la nature. Comme des électrons, des cristaux, des planètes. Jusque là, le physicien n'a pas encore joué sont rôle. Son rôle, c'est justement de faire le lien entre un objet mathématique et un objet de la nature. Newton, par exemple, a fait une association merveilleuse du concept de force avec l'objet mathématique vecteur.
Le problème est le même en mécanique quantique. On a un objet mathématique, la fonction d'onde, qui permet de faire certaines prédictions quant aux résultats possible d'une mesure. On peut se demander: "quel est l'objet dans la nature qui correspond à l'objet mathématique fonction d'onde?
RÉPONSE1: Celle de von Neumann, Dirac... Tout les objets de la nature, à l'échelle quantique, doivent avoir comme correspondance mathématique une fonction d'onde qui satisfait l'équation de Schödinger. Alors photon (par exemple) et fonction d'onde du photon (par exemple) deviennent des synonymes. Une fonction d'onde est étalée dans l'espace, alors le photon est étalé dans l'espace. La fonction d'onde change instantanément pour se localiser, alors un photon change instantanément pour se localiser, etc... Le photon, c'est la fonction d'onde (ni particule ni onde). Toutes les relation mathématiques entre la fonction d'ondes et d'autre objets mathématiques doivent aussi avoir un équivalent dans la nature. C'est une des conséquences utiles pour vérifier si nos hypothèses d'association sont valides. (pas d'onde, pas de particule, un autre type d'objet qui est représenté mathématiquement par la fonction d'onde)
RÉPONSE2: Celle de Bohm, de Broglie, Bell etc.. Leur solution à ce problème est souvent appelée la double solution. On sait que la fonction d'onde est une fonction complexe. Elle a donc une partie réelle et une partie imaginaire. L'idée de de Broglie a été de séparer la fonction d'onde en deux solutions. La démarche est très simple. On prend une fonction d'onde quelconque qui satisfait l'équation de Schrödinger. On l'introduit dans l'éq. de Schröd. et on égalise les parties réelles et imaginaires. On obtient 2 équations. La première est une équation du mouvement (équivalente à F=ma ou à l'équation d'Hamilton-Jacobi) mais avec un terme en plus, un genre de nouveau potentiel que Bohm baptise le potentiel quantique. L'autre équation est l'équation de conservation que l'on trouve dans toute théorie de champ. Ce que Bohm fait, comme association avec la nature, c'est une double association. Pour lui, il y a réellement des particules ayant des positions et des vitesses bien définies ET il y a une onde qui accompagne ces particules. La particule et l'onde sont deux objets mathématiques différents, correspondant à deux objets différents dans la nature. (des ondes et des particules qui intéragissent)
RÉPONSE3: Celle de Bohr (Copenhague)... Il ne faut pas faire d'association entre les objets mathématiques et les objets "réels" de la nature, mais seulement des associations entre les objets mathématiques et ce qu'on peut détecter directement (les phénomènes, les résultats d'expérience etc..). Donc, pour lui, il ne faut pas discuter du comment est la nature pour qu'elle puisse se comporter par les équations de la MQ, mais il faut seulement discuter de ce qui se passerait si on fesait telle ou telle expérience.
Il y a d'autres réponses, des dizaines... Celle là sont les plus connues. Mentionnons celle d'Everett qu'on appelle l'interprétation des mondes multiples, un beau petit bijou d'imagination! Les trois réponses dont j'ai parlé fournissent exactement les mêmes prédictions théoriques. Celle que vous acceptez sera celle que vous trouvez la plus jolie! Certaines enlaidissent à force de les étudier, d'autre embellissent!
Bonne chance dans votre compréhension de la nature!
Simon
Il est de John S. Bell. Voir son article "La nouvelle cuisine" publié dans son livre Speakable and unspeakable in quantum mechanics 2nd Ed. chap. 24.
L'hypothèse que la fonction d'onde ne soit que de l'information veut dire que la réduction du paquet d'onde n'est pas un phénomène physique. Le fait que la reine meurt ou ne meurt pas DANS LA RÉALITÉ n'as alors aucune importance. Le fait que le prince devienne roi ou ne le devienne pas dans la réalité n'as pas non plus d'importance.
Ce qui est important, c'est qu'au moment où tu SAURAS que la reine est décédée, tu SAURAS instantanément que le prince est roi. Ca peut se produire un an après la mort de la reine. La fonction d'onde ne décrirait que TON information sur cette situation. Elle n'aurait pas de lien avec des objets réels dans la nature.
Si on associe une fonction d'onde à l'état réel de la reine, et une fonction d'onde à l'état réel du prince, alors l'état du prince sera réellement instantanément modifié par celui de la reine (et pas seulement ta connaissance de cet état). On dit que l'état du prince est fortement corrélé à celui de la reine. Et non, je ne crois pas que dans ce cas, l'état "la reine meurt" soit équivalent à l'état "le prince est roi". La reine et le prince sont, à mon avis, deux objets distincts, avec leur état bien à eux, qui est vérifiable indépendament expérimentalement.
Salutations,
Simon
Tout à fait juste. L'un des évènements (la mort de la reine) est la cause, l'autre, le fait que Charles devienne roi, est l'effet.Bonne idée cet exemple, mais si je le prend en sens inverse, il ne décrit pas la réalité quantique. Car dans ton exemple il y a un lien de cause à effet : la mère d'Angleterre est morte IMPLIQUE QUE le fils devient roi. L'information IMPLIQUE QUE n'est pas contenu dans la fonction d'onde, elle contient plutot une information du genre
'la mère d'Angleterre est morte' ESt EQUIVALENT à 'le fils devient roi'.
L'effondrement du paquet d'onde peut avoir deux causes : 'Le fils devient roi', ou 'la reine meurt'.
Il y a une deuxième différence de taille. Si on "mesure" le titre de noblesse du prince Charles en voyage sur mars quelques secondes après la mort de sa mère (en lui posant la question) il répondra qu'il est prince.
S'il se comportait de façon quantique, il serait instantanément capable de répondre qu'il est roi et en plus on ne saurait pas dire si c'est parce que la reine d'Angleterre est morte qu'il est roi ou si au contraire, c'est le fait qu'il ait déclaré être roi qui a provoqué l'évènement fatal.
Bref, le lien de corrélation quantique (tel qu'interprété le plus souvent à ce jour) c'est un lien de corrélation instantané sans cause et sans effet. Cela signifie que l'observateur extérieur ne peut pas y jouer un rôle (en influant sur le résultat de mesure d'un côté ou de l'autre) autrement dit qu'il ne peut pas biaiser le hasard quantique.
Bernard Chaverondier
