Ben si tu dis que la décohérence gravitationnelle réduit la fonction d'onde...
(ce qui est vrai bien sûr dans une branche d'Univers "classique", mais la décohérence laisse une superposition d'états "quasi" classiques, avec interférences négligeables, tu es bien d'accord?)Envoyé par chaverondier
C'est à cause de cette difficulté que les partisans de la séparation en mondes multiples (Sire nous avons besoin de cette hypothèse) sont à ce jour plus nombreux que les partisans de l'hypothèse de réduction du paquet d'onde.
Je préfèrerais parler d'information accessible à une catégorie d'observateurs et du coup la physique peut avoir son mot à dire.
* La notion d'information serait équivalente à la notion d'état d'équilibre (les informations accessibles à une catégorie d'observateurs seraient en fait enregistrées sous forme d'états d'équilibre).
* la notion d'état d'équilibre resterait définie par un principe de minimum d'information. Un macro-état d'équilibre serait le macro-état le plus probable parmi ceux compatibles avec les contraintes imposées au système physique observé, c'est à dire le macro-état contenant le plus de micro-états perçus comme indiscernables par une catégorie d'observateurs.
* un état quantique serait en fait un macro-état regroupant un ensemble de micro-états indiscernables localement pour l'observateur que nous sommes, mais se distinguant en réalité, non localement, par la façon dont ils sont intriqués avec le champ gravitationnel (la non localité quantique étant alors reliée au caractère non local du pseudo-tenseur impulsion énergie du champ gravitationnel ?)
* la flèche du temps resterait définie par un principe d'évolution vers l'équilibre, c'est à dire de minimisation de l'information accessible à une catégorie d'observateurs.
Mon sentiment c'est que vraisemblablement l'information ne se crée pas, ne se perd pas, elle se transforme. Cela revient à admettre l'hypothèse de déterminisme et de réversibilité, donc d'une évolution isentropique à une échelle de description des phénomènes quantiques suffisamment fine (comme dans l'étude mathématique du mathématicien Micho Durdevitch http://www.matem.unam.mx/~micho/subq.html qui a démontré la compatibilité d'une interprétation déterministe de la MQ avec les statistiques quantiques dans le cadre du formalisme des C* algèbres)Ce qui m'intéresse le plus c'est son hypothèse de réduction gravitationnelle du paquet d'onde (quoique sa théorie des twistors m’intéresse aussi beaucoup mais pour l’instant je n’y comprends rien).
* Dans cette hypothèse, l'information quantique ne serait pas créée à l'issue d'une mesure quantique (pas d'indéterminisme fondamental). Elle serait extraite du champ gravitationnel
* toujours dans cette hypothèse, l'information quantique ne serait pas perdue à l'issue d'une mesure quantique (pas d'irréversibilité objective). En fait, elle irait se cacher dans le champ gravitationnel. On aurait une irréversibilité de même nature qu'une bille tombant au fond d'un bol et s'y stabilisant : l'information sur la position initialement occupée par la bille n'est pas perdue objectivement, elle s'échappe sous forme de rayonnement thermique inaccessible (ou quasiment inaccessible) à l'observateur.
J'aurais encore beaucoup de questions à poser sur ce sujet en relation
* avec les considérations de non localité quantique,
* avec l'hypothèse d'existence d'un feuilletage de l'espace-temps en feuillets 3D de présent universel,
* avec l'hypothèse selon laquelle la flèche du temps pourrait être le champ de vecteurs température d'un milieu (que je verrais bien être le fond de rayonnement gravitationnel)
* avec l'interprétation time symmetric dite transactionnelle de la MQ proposée par John Cramer (cf http://mist.npl.washington.edu/ti/ )
mais se serait trop long.
Je dois faire un exposé la dessus dans quelques jours à un public hyperexigeant (notamment au plan des mathématiques). S'il s'avère que mes questions tiennent quand même le choc, il est possible que je poste (dans un mois ou deux) une page web qui s'intitulerait flèche du temps, mesure quantique et gravitation. J'y présenterais ces questions sous la forme sous laquelle je suis capable de les poser pour l'instant (probablement en moins de 7 pages). Si j'en ai le temps peut-être que j'irai rediscuter de tout ça sur futura-science pour obtenir des réponses et références sur les os que je vais fatalement rencontrer.
Bernard Chaverondier
Ces références sont passionantes, et je dois dire que la suggestion de Penrose est très attrayante. J'aime bien la notion d'instabilité gravitationnelle de la superposition qui oblige la nature à choisir une des voies. Encore une "brisure de symétrie" qui expliquerait le processus R.
Là, je suis extrêment surpris et déçu. D'autant que je trouve R. Feynman, dont je suis un fan depuis très longtemps, dans la liste des physiciens qui seraient ou auraient été en faveur de cette interprétation. Mais il ne me semble pas avoir jamais lu rien de tel ni dans le cours de Feynman ni dans ses bouquins ou biographies. Je crois simplement que Feynman ne voulait pas s'encombrer d'une théorie supplémentaire (laquelle à l'époque ?) àlors que la nouvelle électrodynamique quantique expliquait tous les phénomènes, en tout cas dans le domaine de l'électromagnétisme.
Par ailleurs, les FAQ de Michael Clive Price me semblent assez fumeuses sur pas mal de points. Il me semble que pour conserver la sacro-sainte linéarité, il est prêt à "croire" à des mondes "parallèles" qui n'apportent rien à la physique. La nature choisit une des "histoires" certes, mais faut-il vraiment croire que toutes les autres ont vraiment une existence ?
Enfin, une des seules prédictions qui permettrait selon lui de valider définitivement la théorie des mondes multiples est la suivante :
Il est amusant de voir qu'il ne compare dans cette expérience censée être discriminante la théorie des mondes multiples qu'à une seule autre alternative : l'interprétation de Copenhague. Or l'écart supposé des résultats de cette expérience (de pensée pour le moment !) avec les résultats prévu par l'interprétation de Copenhague n'est à mon avis basée que sur l'imprécision de la définition des mots "mesure" et "observateur" dans ladite interprétation. Si j'ai bien compris, la 2ème "mesure" de spin sur l'axe x est supposé faite de façon réversible de telle sorte qu'elle n'entraîne finalement pas de décohérence. Toute autre interprétation de R liée à la décohérence comme celle de Penrose par exemple donnerait la même prédiction que celle des mondes multiples, sans avoir à utiliser des explications qui me paraissent extravagantes comme "these two worlds merged back together"
Qui pourrait-tu m'en dire plus ? Je ne comprend pas très bien la contradiction.
Ce n'est pas le mien en tout cas! Merci Bernard
Il met par contre en évidence l'incapacité de l'interprétation de Copenhague à envisager la mesure quantique comme un phénomène d'interaction entre un système quantique et un appareil de mesure de nature quantique lui aussi (condition qui me semble nécessaire, sauf hypothèse ad-hoc, pour pouvoir supposer la réversibilité du processus de mesure. Cette réversibilité permet l'effacement du résultat de mesure, phénomène que l'on a maintenant observé. cf the quantum eraser).
Il faudrait dire "n'entraîne finalement pas de réduction du paquet d'onde" (et non n'entraîne finalement pas de décohérence car la décohérence est réversible). Toutefois cette réserve est inutile puisque dans l'hypothèse des mondes multiples il n'y a pas de réduction du paquet d'onde.
Par contre, je ne vois pas bien comment on pourrait recoller les deux mondes séparés à moins de faire intervenir un superobservateur implicite. Je ne connais pas suffisamment le formalisme des mondes multiples pour répondre à ma propre question, mais cette interprétation me plait tellement peu que je n'ai pas vraiment envie de savoir (sauf si ce n'est pas trop compliqué à comprendre mathématiquement).
Oui, mais ces interprétations exigent de construire un modèle de la réduction du paquet d'onde. A ma connaissance, à ce jour, il n'existe pas de modèle de réduction du paquet d’onde vraiment satisfaisant. Les tentatives actuelles allant dans ce sens me semblent s'apparenter, soit à des esquisses, soit à de la cuisine de haut niveau présentant un caractère phénoménologique et non un caractère prédictif découlant naturellement et de façon fortement contrainte de l'usage de principes physiques solidement établis...Et pourtant j'ai tendance à croire à la réalité de la réduction du paquet d'onde même si ça fait 80 ans qu’on cherche, sans succès pour l’instant, à résoudre ce problème.Toute autre interprétation de R liée à la décohérence comme celle de Penrose par exemple donnerait la même prédiction que celle des mondes multiples, sans avoir à utiliser des explications qui me paraissent extravagantes comme "these two worlds merged back together
On peut se placer par exemple dans le cadre de l'expérience EPR avec un couple d'électrons de spins EPR corrélés par exemple. Mettons que je mesure le spin vertical de "l'électron local" et que je trouve un spin up, je provoque immédiatement la réduction du paquet d'onde à l'instant précis où je réalise la mesure. Si la réduction du paquet d'onde est un phénomène objectif, alors, en appelant z l'événement simultané localisé là où se trouve l'autre électron, celui-ci acquière brusquement un état de spin |psi(z)> = down.
Mais alors, en changeant de référentiel inertiel d'observation, l'événement z de réduction du paquet d'onde au niveau du photon éloigné ne sera plus simultané avec la mesure de spin de l'électron local. Au niveau interprétatif, il en résulte une violation du principe de relativité du mouvement. La physique ne s'effondre pas pour autant sous les coups de cette interprétation dite "réaliste" de la réduction du paquet d'onde puisque celle-ci peut prendre place dans l'espace-temps d'Aristote (espace-temps un peu plus "coulant" que l'espace-temps de Minkowski puisqu'il tolère les violations du principe de relativité tout en permettant l'expression de l'invariance relativiste des phénomènes qui respectent cette invariance cf http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/epr.htm et http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/transformation.htm )
Bernard Chaverondier
Je ne crois pas qu'une expérience puisse trancher entre la réduction du paquet d'ondes et les muliti-Univers (qui est un terme incorrect : dans la théorie d'Everett il y a un seul Univers contenant une fonction d'onde hypermegacompliquée correspondant à une multitude de petits "univers" classiques observables)
L'expérience de la mesure du spin est fausse dès le départ. Si on mesure réellement une particule, on interagit avec elle et on détruit de manière inconnue son état quantique. Contrairement à ce que disent tous les textbooks, une mesure ne prépare pas un état quantique. Si vous voulez "préparer" un état quantique, il faut se débrouiller pour corréler deux quantités SANS LES MESURER EFFECTIVEMENT : par exemple entre deux appareils de Stern et Gerlach, il ne fait surtout pas interposer un détecteur!
La seule manière de s'en tirer, c'est l'expérience d'Aspect-EPR : interagir avec une des particules pour connaître l'autre. Ca ne marche qu'une fois, puisqu'une fois qu'on a fait la mesure on a détruit l'intrication (les deux spins correspondent bien à deux variables différentes mais corrélées).
Inverser la mesure signifie repréparer un état quantique "miroir", mais justement on ne peut jamais préparer un état quantique d'un système donné, juste celui d'un sous système !
A part ça, la théorie d'Everett a un autre avantage :celle d'expliquer naturellement le principe anthropique. On comprend naturellement pourquoi on vit dans un Univers dont les lois permettent notre existence : sur une infinité, il est normal que nous ne puissions exister que dans un de ceux qui nous le permette!
On peut faire une comparaison avec la Terre. Les hommes ont constaté qu'ils vivent sur une planète leur permettant de vivre, avec air, eau, nourriture ... (on espere encore pour quelque temps!!) Comment expliquer ce hasard miraculeux?
* Soit il n'y a qu'une planète dans l'Univers : si il était "aveugle", il n'y a aucune raison que cette planète permette la vie. Il est donc naturel de penser à une "création" par une intelligence supérieure qui ait créé la Terre exprès pour accueillir l'homme. C'est la pensée traditionnelle de l'humanité.
* Au contraire avec un très grand nombre de planètes (voire une infinité), il y a une autre explication naturelle; Meme avec une probabilité très faible, la probabilité qu'il existe au moins UNE planète permettant à la vie d'exister peut être très grande, et bien sûr nous ne pouvons être que sur celle là.
On peut donc dire que le simple fait d'observer UNE planète habitable ( la nôtre) prouve avec une très grande probabilité (jugée en tout cas largement satisfaisante par n'importe quelle physicien):
SOIT que Dieu existe
SOIT qu'il existe un grand nombre de planètes dans l'Univers.
le 3e terme (une seule planète habitable "par hasard") étant fortement improbable.
Actuellement 2) est prouvé (ce qui n'exclut bien sur pas 1)
Pour l'Univers le raisonnement est le même. Certains privilégient 1), d'autres 2). Beaucoup de physiciens semblent préférer 3) ce qui est étrange......
Mon sentiment actuel, c'est que
* la perte d'information sur l'état de la particule antérieurement à une mesure quantique (irréversibilité de la mesure quantique)
* la création d'information par lecture de l'état quantique nouveau émergeant de la mesure quantique (indéterminisme de la mesure quantique)
découlent de notre inaptitude actuelle
* à extraire les informations du support (le fond de rayonnement gravitationnel ?) dans lequel l'information en apparence perdue à l'issue de la mesure quantique irait en fait se cacher (1)
* à détecter la cause (l'interaction avec le fond de rayonnement gravitationnel ?) qui serait à l'origine du basculement d'un état quantique superposé vers l'un des états propres qui ont été préparés par le phénomène de décohérence.
Pour pouvoir trancher entre réduction du paquet d'onde et séparation en mondes multiples, il faudrait
* parvenir à prédire la réduction du paquet d'onde en s'appuyant sur des principes physiques solidement établis et sur des hypothèses physiques raisonnables (présentant, dans toute la mesure du possible, un caractère non ad-hoc)
* établir un modèle de ce phénomène (2).
* puis trouver un moyen, au moins indirect, de valider ce modèle.
Dans certaines expériences délicates et créées dans ce but, il est possible d'effacer le résultat d'une mesure quantique en inversant le processus d'enregistrement (cf the quantum eraser. Je ne sais plus exactement où j'ai lu ça. Je pense que c'est dans Cohérence quantique et dissipation (104 pages) Magistère de Physique Septembre-novembre 2003, Laboratoire Kastler Brossel http://www.lkb.ens.fr/%7edalibard/No...stere_2003.pdf et dans Faster than Light, Raymond Chiao, Paul Kwait, Aephraim Steinberg Scientific American Aug 93 (17 pages) http://www.dhushara.com/book/quantco...oc/qnonloc.htm)
et/ou que l'émergence de la vie est un phénomène beaucoup plus probable qu'on ne le croit. Il est encore bien plus probable de se trouver sur une planète quelconque (parce que la vie émerge naturellement de la matière) que de se trouver sur une planète spéciale où la vie est apparue par l'effet d'un hasard quasi miraculeux. Je penche donc plutôt pour l’hypothèse selon laquelle l’émergence de la vie serait un phénomène se débrouillant à émerger chaque fois (ou au moins souvent) quand des conditions propices à l'émergence de la vie se présentent.
Bernard Chaverondier
(1) En manière de boutade vis à vis de la célèbre phrase d’Einstein « Dieu ne joue pas aux dés ! », Stephen Hawking disait : « non seulement Dieu joue aux dés, mais en plus il les jette là où on ne peut pas les voir ! ». Aux dernières nouvelles, il semblerait que l’information en apparence irréversiblement engloutie par le trou noir quand de la matière y tombe ne serait pas perdue mais se retrouverait présente dans le rayonnement émis lorsque de la matière y a été engloutie (et dans le rayonnement de Hawking ? Je ne connais pas cette question).
(2) Nicolas Gisin et Ian Percival par exemple (cf http://www.hpl.hp.com/techreports/2001/HPL-2001-7.pdf ) étudient un modèle de réduction du paquet d'onde dans le cadre de leur Quantum State Diffusion. Toutefois, il s'agit plutôt d'un modèle à caractère phénoménologique et non d'un modèle découlant de façon fortement contrainte de principes physiques.
Il faudrait réunir les deux forums
J'avoue ne pas avoir réfléchi sur le problème depuis assez longtemps. Mais le sentiment que j'ai, c'est qu'on n'a pas fondamentalement avancé sur le problème décohérence/projection du paquet d'onde. La question de la base préférentielle se pose aussi bien dans la théorie d'Everett quand il s'agit d'identifier les branches d'Univers quasi-classique,non?
Même si la gravitation a des propriétés fondamentalement différentes des autres interactions, je ne vois bien pas comment construire une théorie de la réduction du paquet d'onde:
* qui ne viole pas la linéarité de la Meca Q
* et qui soit déterministe
tu avoueras qu'introduire une équation fondamentale non déterministe serait une première dans la physique (bien sûr le postulat de la réduction du paquet d'onde est non déterministe, mais le problème est justement qu'il ne dérive d'aucune équation !).
Pour la mésure réversible, ça m'étonne beaucoup, tu es sur qu'il n'y a pas un sous système corrélé caché quelque part? Attention pour moi une vraie mesure suppose une détection réelle, ce qui n'est pas forcément le cas dans les manuels
Je ne crois pas que tu répondes au paradoxe. Dire "chaque fois que des conditions propices.." suppose que tu as implicitement émis l'existence de plusieurs planètes!
Le problème n'est pas de l'émergence de la vie une fois que les conditions sont réunies, mais de la probabilité pour que les conditions d'apparition de la vie soient réunies. Elles n'ont aucune raison d'être grandes (pas plus que 10 % dans le système solaire, et surement plus faibles en fait). Pour ce qui est de l'application du principe anthropique à l'existence de l'homme, pour ne prendre que l'exemple du processus 3 alpha, la probabilité a priori est quasi-nulle a mon avis.
Oui, mais cette question est résolue par le phénomène de décohérence. Il donne la base Hilbertienne préférée qui définit les branches selon lesquelles l'univers est censé se séparer.Si on souhaite conserver la linéarité de la MQ, il faut alors se résoudre à l'interprétation des mondes multiples (à même de conserver d'ailleurs à la fois la linéarité et le déterminisme. Le caractère déterministe de la mesure quantique préservé par l'interprétation des mondes multiples est cependant inobservable à l'intérieur d'une branche d'univers).
En ce qui concerne le déterminisme de l'interaction avec le champ gravitationnel supposée provoquer la réduction du paquet d'onde, cette hypotèse ne me semble pas entrer en conflit avec les faits d'observation connus à ce jour (pas plus en tout cas, à titre d'analogie, que le caractère en apparence complètement erratique du mouvement brownien d'un grain de pollen en suspension n'exige l'hypothèse d'un indéterminisme fondamental du choc des atomes à l'origne du mouvement erratique du grain de pollen en question).
Certes, l'hypothèse du déterminisme de la réduction du paquet d'onde entre en conflit avec le principe de relativité du mouvement, mais ce problème peut-être résolu en se plaçant dans un espace-temps (l'espace-temps d'Aristote) autorisant des violations du principe de relativité du mouvement (tout en permettant l'expression de l'invariance relativiste des phénomènes qui respectent cette invariance).Voire explicitement (c'était le sens du et/ou). Les observations actuelles semblent indiquer que l'existence d'un cortège planétaire autour d'une étoile est peut-être une situation plus banale que ce que l'on a pu croire par le passé.
Par ailleurs, les observations du sous marin Alvin ont montré que la vie savait se développer dans des conditions où on aurait pas cru qu'elle soit possible.10% dans un seul système planétaire c'est déjà énorme. C'est suffisant, pour que nous n'ayons pas à faire l'hypothèse que nous sommes le résultat d'un extraordinaire concours de circonstances.Le problème n'est pas de l'émergence de la vie une fois que les conditions sont réunies, mais de la probabilité pour que les conditions d'apparition de la vie soient réunies. Elles n'ont aucune raison d'être grandes (pas plus que 10 % dans le système solaire, et surement plus faibles en fait
Toutefois, j'ai peur qu'il soit difficile d'avoir de grandes certitudes sur la validité de telles estimations eu égard au fait qu'on ne sait pas encore modéliser la façon dont la vie a émergé naturellement des conditions régnant sur terre et qu'on n'en sait pas encore assez, à mon avis, pour faire des pronostics fiables sur la fréquence avec laquelle se reproduisent les conditions supposées nécessaires à l'émergence de la vie dans un système planétaire donné (et la fréquence de l'existence de cortèges planétaires autour d'étoiles supposées avoir des caractéristiques compatibles avec l'émergence de la vie).
Bernard Chaverondier
D'accord, donc décohérence sans réduction du paquet d'onde = mondes multiples; on est d'accord?
Le mouvement brownien n'est qu'une théorie a variables cachées, ce que n'est pas la Méca Q. Si il y a déterminisme, il faut que des effets différents (par exemple résultat + ou - de la mesure d'un spin) résulte de variables microscopiques différentes (à moins que tu aies une autre définition du déterminisme). Qu'est ce qui détermine in fine le choix de la projection du paquet d'onde?
Merci je sais. Mais là je crois que tu n'as pas saisi le point que je soulevais. Je dis que sans rien connaître de l'astrophysique et de la biologie, le fait de constater qu'il existe UNE planète permettant la vie (la nôtre) permet de dire qu'il est tres probable que l'UNE des deux situations soit réalisées :
* Il y a de nombreuses planètes (indépendamment de la probabilité de la vie d'apparaître)
OU
* il n'y en a qu'une et l'Univers a été créé pour l'homme.
L'hypothèse tierce "Il n'y en qu'une, créée aveuglément, et par hasard elle permet à l'homme d'exister" est a priori la MOINS probable, parce qu'elle suppose qu'une planète créée au hasard a une grande chance de supporter la vie, ce qui est une hypothèse forte inutile dans les deux premiers cas.
L'humanité n'a retenu d'ailleurs historiquement que l'une ou l'autre des deux premières hypothèses, fort logiquement.
Maintenant remplace "planète" par "Univers".
Oui (il me semble en tout cas d'après ce que j'ai pu lire).Tout à fait d'accord. L'idée serait, par exemple, de supposer qu'un état quantique pur serait en réalité un macro-état apte à modéliser une multitude de micro-états indiscernables localement pour l'observateur macroscopique mais différant par la façon dont ils sont intriqués avec le fond de rayonnement gravitationnel.
Roger Penrose suggère que la réduction du paquet d'onde pourrait-être un phénomène selon lequel une superposition de deux états quantiques, par exemple, deviendrait instable quand les deux géométries d'espace-temps induites par cette superposition s'écartent d'une distance de l'ordre de la distance de Planck (sans préciser toutefois ce qui ferait basculer l'instabilité d'un côté ou de l'autre. Comme il suffit de très peu de chose pour déterminer le basculement d'un état instable d'un côté plutôt que d'un autre, le champ des hypothèses envisageables reste malheureusement très ouvert).
Il propose même un critère pour estimer l'ordre de grandeur de la demi-vie d'une superposition quantique de deux états. Elle serait de l'ordre de h/E où E = Gm^2/a représente l'énergie gravitationnelle d'un couple de deux masses m séparées d'une distance a avec a correspondant à l'ordre de grandeur de la distance de séparation entre les deux états superposés et m la masse de matière impliquée par la superposition quantique en question. Toutefois, ce papier de Penrose (On Gravitational Reduction of the Wave Packet, 15 pages http://dhushara.tripod.com/book/quan...nrose/penr.htm ) n'est pas récent et je ne sais pas si Penrose a gardé les mêmes espoirs ou a pu avancer dans l’élaboration d’une théorie basée sur ce type d’idée.
Bernard Chaverondier
PS : je me demande quand même si la prise en compte des effets quantiques dans l'interaction des champs de matière et d'énergie avec le champ gravitationnel ne serait pas plus facile à exprimer dans une variété "nue" où la gravitation serait modélisée explicitement par le pseudo-tenseur impulsion-énergie du champ gravitationnel (cf Landau et Lifchitz, tome 2, théorie des champs, édition 4, §96 le pseudo-tenseur impulsion-énergie du champ gravitationnel, éditions Mir). Comme ça on aurait un espace-temps où l'interaction gravitationnelle aurait la forme mathématique d'un champ (comme les autres interactions).
Quand la superposition d'états quantiques se propage dans l'environnement par décohérence, des particules impliquées se trouvent dans des états de position superposés correspondant à ces différentes éventualités du processus de mesure (positions pouvant être définies dans un unique support qui serait la variété nue en question). Ces états de position différents contribuent à un pseudo-tenseur d'impulsion-énergie du champ gravitationnel dans un état superposé lui aussi.
Qui plus est, on aurait plus de "souplesse" sur la façon de faire interagir la gravitation et les autres champs d'énergie-matière que dans un espace-temps 4D muni d'une géométrie pseudo-Riemanienne imposant implicitement des contraintes très fortes au pseudo-tenseur impulsion-énergie du champ gravitationnel, contraintes qu'on ne peut pas assouplir sans "casser" la structure mathématique de géométrie pseudo-Riemanienne ou sans terriblement compliquer la formulation (modèle dit de super espace par exemple).
Ce n'est pas ma spécialité et je vais peut être dire des bêtises, mais considérer des superpositions de métriques revient à quantifier le champ puisqu'il n'a plus de valeur définie. Partir du pseudo-tenseur d'énergie impulsion est une des premières idées à avoir été appliquées, je crois. Le problème est qu'en quantifiant les équations du champ (les équations d'Einstein), on tombe sur un tas d'infinités non renormalisables, à cause des termes non linéaires du pseudo-tenseur. Ce qui manque c'est simplement une théorie de la gravitation quantique.
On nous promet depuis longtemps ça avec les super cordes, mais je ne sais pas où ils en sont. Je ne sais pas non plus comment ils gèrent le problème de la théorie de la mesure dans la théorie des cordes, quelqu'un a-t-il des infos? (ils ne s'en preoccupent peut etre pas du tout...
Bonjour et merci beaucoup pour vos réponses .
Quelles sont les conclusions qu’on peut tirer de l’expérience de schrodinger ?
Merci .
Eh bien, que l'état d'un systèmen'est pas déterminé, mais correspond à une superposition d'états quantiques.
Nous ne pouvons donc pas prédire l'état mais une probabilité de trouver le système dans un état ou dans un autre.
En gros, tant que nous n'effectuons pas de mesure pour "voir" dans quel état le système se trouve il peut se trouver dans une certaine quantité d'états possibles caractérisés par leur situation probabiliste. En revanche, dès que nous effectuons la mesure nous modifions automatiquement l'état du système en intéragissant avec lui-même ; ainsi nous ne pourrons plus déterminé son évolution dans le temps (indéterminisme quantique) !!
hello,Si j'ai bien compris, ce n'est pas tant l'observation qui determine l'etat, mais le fait qu'on "allume la lumière"? (Il faut qu'une particule viennent tritouiller l'atome en question non ?)
Il faut donc qu'une particule quelconque (photon) vienne determiner l'etat de l'atome.
c'est l'un des trucs que je ne comprends pas.
pour "voir", il faut recevoir un photon et non pas en envoyer un (?)
Ces photons seraient émis même si on ne les regardait/captait pas non?
Si on reçoit un des photons, disons à 10mêtres, en quoi avons nous inter-réagit avec l'atome qui l'a émis?
merci de vos avis éclairés...!
Tout ce que tu vois tous les jours c'est parce que les objets qui t'entourent réfléchissent la lumière (les photons) émise par notre étoile, et qui viennent impreigner notre rétine.
Pour pouvoir observer quelque chose à ça juste valeur il est nécessaire de le "bombarder" de particules (photons) plus petites que l'objet en question (afin d'avoir un max de précisions) !! (c'est ce que l'on fait dans les accélérateurs de particules pour sonder la matière) !!
Maintenant dans le domaine quantique, les particules qui interragissent sont du même ordre de grandeur que celle que l'on observe. Pour clarifier les choses je vais les porter à une échelle plus intuitive (macro), c'est comme si tu bombarder un boulet de canon avec un autre boulet de canon pour apprécier son état ; ainsi tu te doutes bien que son état va en être affecté et va être complètement différent de celui si l'on n'avait pas effectué la mesure (c'est l'indéterminisme quantique) !!
C'est exactement le même principe qui se passe dans le micro.
Je vais essayer de simplifier au maximum
L experience de Schödinger illustre en fait ce qu'on appelle la 'superposition des états' et on l appelle a juste titre une 'experience de pensee' (ces experiences ont moins de poids que les resultas experimentaux mais d un point de vue purement théorique, elles sont tres importantes). On considere ainsi (cf lephysicien) que l experience est ideale et on applique la physique quantique (qui par definition s interesse au monde microscopique) a un systeme 'chat' (macroscopique) (mais le photon ou proton qui declenche la mort ou pas du chat fait partie du monde microscopique).
Notre chat dans sa boite est en presence d une fiole de poison (ou d un element radioactif, ca n a pas d importance). Ce qui est important par contre, c'est le fait qu'il existe un dispositif qui PEUT declencher cette radioactivité mortelle ou liberer le poison, ce qui aura pour effet LA MORT DU CHAT, ou PAS. ( Si tu veux plus de details sur l enclenchement du dispositif, c'est en fait le meme principe que dans l experience des fentes de Young).
En (tres
Au bout d une heure, on regarde dans la boite pour savoir si le chat est vivant ou mort. Or, si l on veut expliquer ce qui vient de se passer en utilisant la physique quantique, le systeme "dispositif+enclencheur du dispositif" est decrit par une fonction d onde qui represente la superposition des etats 'le dispositif a fonctionné' et 'le dispositif n a pas fonctionné'. Or cela revient a une superposition des etats 'la chat est mort' et 'le chat est vivant'. Ce paradoxe permet de mettre en evidence un probleme particulier de la physique quantique> LA MESURE ou l OBSERVATION. Car a partir du moment ou la boite est ouverte, le chat est SOIT mort SOIT vivant mais pas les deux...
bon et c est ici que ca se complique> comment interpreter cette experience. Si on revient au niveau microscopique, le probleme est donc le suivant> quand est ce que la 'reduction du paquet d onde' a t elle lieu ?? Du calme, ca a un nom bizarre mais ce n'est pas si difficile que ca
L interpretation IDEALISTE (soutenue par Eugène Wigner en particulier)> c 'est la CONSCIENCE de l observateur qui fait que la superposition des etats cesse. Le probleme majeur de cette interpretation est que si on imagine (et oui encore) qu une machine analyse l experience, deduise 'le chat est mort" et n en fait part a l observateur qu un an apres, il est dur de comprendre cette influence de la conscience (qui devrait remonter dans le temps et influencer le passé).
L interpretation MATERIALISTE> 2 variantes
1/la reduction du paquet d onde se fait lors du passage de la dimension microscopique(le photon ou proton qui declenche le dispostif) a la dimension macroscopique (le dispositif).
2/ il n y a pas de reduction du paquet d onde mais une evolution de tous les etats a la fois de facon a ce qu'il n en reste plus qu un seul assez rapidement. (On peut voir ici une ebauche de la theorie des mondes quantiques paralleles qui seraient (conditionnel attention)crees a chaque fois> on aurait deux monde, l un avec le chat vivant, l autre avec le chat mort, etc)
Je viens de me rendre compte que Bernard Chaverondier avait deja expliqué ce que j ai essayé de montrer...
n hesitez surtout pas a me corriger si je raconte des betises mais je pense bien que c 'est a cause de l idee que la conscience provoque la reduction du paquet d ondes que certains ouvrages sur la physique quantique abordent des sujets tels que la parapsychologie par exemple. D ailleurs un livre de Paul Davies s interesse particulierement au lien de la physique moderne et de Dieu. Qu'est-ce que vous en pensez ??
Et pour en revenir a l experience du chat de Schrödinger, quelle est l interpretation la plus retenue par les physiciens d'aujourd'hui??
La majorité des physiciens professionnels (dont je fais partie), voire la quasi-totalité des physiciens aujourd'hui se fouttent du chat de Schrodinger.
D'ailleurs je cite le fameux Hawking qui a dit: "quand j'entends parler du chat de schrodinger je sort mon révolver".
Conseil amical: Pour apprendre et comprendre la MQ il faut mieux ignorer jusqu'a son existence.
D'ailleurs je trouve que l'on devrait créer une rubrique spéciale style physique et philosophie distincte de de la rubrique de physique actuelle. En effet il faut distinguer le besoin de comprendre la physique et l'autre tout aussi légitime de philosopher sur la physique.
Si le tabac nuit gravement à la santé le chat de Schrodinger, le "paradoxe" EPR... nuit gravement à l'apprentissage de la MQ
Qu'en est-il de l experience d Aspect??
Oui le chat de schrodinger c'est un beau totologisme.
Si tu enferme un chat dans une boite isolé pour évité la décohérence avec un poison déclenché par un méchanisme quantique, tant que tu n'ouvre pas la boite, tu ne peut pas dire si le chat est mort ou vivant.
Maintenant tu prend le même chat, tu met un poison pas trop dangereux, qui laisse une chance au chat et.. c'est magique, avant d'ouvrir la boite, tu ne peux toujours pas dire si le chat est mort ou vivant..
Bref au final, tu peux dire ce qu'il y a dans une boite avant de l'ouvrir..
(ça fait un malheure sur TF1 à 19h d'ailleurs)
On peut ralentir, mais pas éviter la décohérence parce que l'on ne peut pas isoler complètement un système.
Par ailleurs, la décohérence ne provoque pas (à elle seule) la mort du chat. La décohérence exprime le fait que, considéré séparément de l'environnement avec lequel il a interagi, le chat n'est plus dans un état bien défini.
Attention toutefois de ne pas croire que l'état mort et vif soit (l'illustration d') un état quantique mal défini. En MQ, à titre d'exemple, les états de spin |up_z> (vif), |down_z> (mort) ou encore (|up_z>+|down_z>)/2^(1/2) (mort et vif), sont tous les trois des états de spin bien définis d'un électron.
Une fois que la décohérence a eu lieu, seul l'état de l'ensemble inséparable dispositif+chat+environnement est dans un état quantique bien défini. On ne peut plus dire si le chat et mort ou vif, ni même s'il est à la fois mort et vif car cette information n'a plus de sens. Le chat n'existe plus en tant qu'entité individuelle séparable de ce avec quoi il a interagi...et ce n'est toujours pas ça le paradoxe car la MQ sait modéliser sans incohérence de tels états quantiques dits intriqués.
Le problème que veut illustrer cette histoire de chat, c'est que l'on ne sait pas ce qui fait passer l'ensemble (système observé + appareil de mesure + environnement) d'un état pur, mais dans lequel ces 3 systèmes sont inséparables à un nouvel état pur
* où ces 3 systèmes sont à nouveau séparables
* où le système observé est dans un état propre de l'observable mesurée par l'appareil de mesure et
* où l'appareil de mesure affiche la valeur, dite valeur propre, associée à cet état pur (où le "chat" est soit mort, soit vif, mais plus les deux à la fois).
Qu'on l'observe ou pas, un électron initialement dans un état pur(1) de spin horizontal droit par exemple (donc dans un état pur aussi de spin vertical superposé), se retrouve à la fin de la mesure de son spin vertical
* soit dans un état pur de spin vertical up
* soit dans un état pur de spin vertical down.
A part dans l'interprétation des mondes multiples (qui permet, peut-être, de botter en touche en envoyant le ballon dans le camp métaphysique), on n'a pas de modèle de ce phénomène qui soit compatible avec la dynamique quantique. C'est le problème dit de la mesure quantique.
Schrodinger a rendu la question populaire avec son chat, mais l'image n'est pas suffisante pour bien comprendre en quoi consiste le problème de la mesure quantique et ce notamment en raison de la confusion fréquente entre décohérence et réduction du paquet d'onde.
L'émergence, à partir d'un modèle dynamique quantique, d'une irréversibilité de la mesure quantique (perte apparente d'information à notre échelle d'observation sur l'état de spin horizontal initial) et d'un indéterminisme de la mesure quantique (création apparente d'information à notre échelle d'observation sur l'état de spin vertical final) finira-t-elle par sortir
* de la théorie des cordes ?
* d'une théorie encore inconnue ? On verra bien.
De toute façon, tant que la théorie de la mesure quantique proposée ne pourra pas donner lieu à des prédictions testables elle restera sujette à caution.
Bernard Chaverondier
(1) où état pur de l'électron observé veut dire en fait état séparable, donc dont l'opérateur densité réduit est un projecteur de rang un.
