l'intrication cache notre ignorance

[chaverondier]

Remettre en cause la notion de photon ?

C'est l'image classique d'une petite boule de lumière, présentée dans les articles de vulgarisation qui était la ciblée (du moins si on essaye de se servir sans précautions de cette image au delà de son domaine de pertinence).

Cette difficulté ne se limite d'ailleurs pas au photon. On a des difficultés similaires quand on s'appuie sans précaution dans les explications (et vis à vis de certaines hypothèses) sur un espace-temps classique avec ses notions d'évènements et de localité, en s'efforçant d'y faire rentrer des systèmes et des phénomènes qui appartiennent au domaine de la mécanique quantique.

C'est parfois possible et correct, mais pas n'importe quand et pas n'importe comment. Ces phénomènes ne rentrent (et encore en partie seulement) dans le domaine de notre espace-temps classique qu'à l'issue de processus irréversibles (notammment de mesure). Tant que ces processus n'ont pas eu lieu, on peut estimer, concernant les "processus modélisés mathématiquement mais non observables" (créations annihilation de particules virtuelles, acquisition d'un spin par l'électron jumeau non observé, fin de la création d'un trou noir, etc, etc):

• qu'ils ne se déroulent pas du tout,
• que ce sont simplement des modèles mathématiques,
• que tout ce qu'il y a a en dire est contenu dans le modèle et dans ses prédictions vérifiables,
• qu'il ne faut surtout pas chercher à leur faire dire des choses qui ne peuvent pas (pas encore ?) être vérifiées par l'observation.
• que si le modèle mathématique suggère certaines hypothèses en conflit avec celles largement vérifiées à ce jour, il ne faut surtout pas être tenté de chercher dans cette direction (estime-t-on) parce que cette suggestion reposerait sur une intuition jugée systématiquement trompeuse (elle est supposée accorder, implicitement, trop de crédit à notre expérience vécue pour servir à quoi que ce soit).

A ma connaissance, ce point de vue est représentatif de convictions scientifiques assez répandues.

J'ai vu dans le fil sur les plus belles démonstrations en physique que la RR pouvait être intégralement démontrées avec seulement quatre hypothèses :
- homogénéité de l'espace-temps
- isotropie de l'espace-temps
- structure de groupe
- causalité.

Si on s'intéresse aux hypothèses physiques, il manque deux hypothèses essentielles :

• le principe de relativité du mouvement
• le fait que les interactions se propageant à vitesse indépendante de celle de leur source soit finie.

Pour dire les choses de façon un peu plus précise, on peut dire que la structure de groupe de Poincaré complet de la Relativité Restreinte (c'est à dire la géométrie de l'espace-temps propre à la RR) modélise:

• la conservation de l'énergie
• la conservation de l'impulsion
• la conservation du moment cinétique
• le principe de relativité du mouvement
• le caractère fini de la vitesse des interactions se propageant à vitesse indépendante de la vitesse de leur source.

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[invite6754323456711]

Pour dire les choses de façon un peu plus précise, on peut dire que la structure de groupe de Poincaré complet de la Relativité Restreinte

La difficulté est bien souvent d'identifier les "objets" physique de la géométrique sur lesquels agit l'action du groupe. Quand est-il dans ce cas ?

Patrick

[Amanuensis]

Appelle photon un de ces paquets d'énergie et tout rentre dans l'ordre.

Oui et non. Lors de l'interaction avec la matière, oui. Dans les autres cas (propagation par exemple) cette notion de "paquet" n'est pas simple.

C'est d'ailleurs la définition du photon, non ?

LA définition ? Il n'y en a pas qu'une... Exemple d'une que je trouve acceptable, celle (abrégée) du wiki anglophone : quantum d'interaction électromagnétique. Le mot "interaction" est évidemment clé, et peut s'interpréter comme ne référant qu'à l'interaction avec la matière.

Pourquoi parler de corpuscules de lumière ?

Comme l'indique Chaverondier, c'est la notion usuellement couverte par le mot "photon" dans la vulgarisation. Et celle clairement dans la tête d'un grand nombre d'intervenants sur ce forum, si je ne m'abuse.

Disons plutôt que l'intervalle d'espace-temps d'un photon est de longueur nulle.

Plutôt de la trajectoire la plus courte joignant la création et l'absorption.

Question : Comment identifie-t-on la création et l'annihilation d'un "même" photon ?

[invite6754323456711]

Appelle photon un de ces paquets d'énergie et tout rentre dans l'ordre. C'est d'ailleurs la définition du photon, non ?

Est ce que pour toi le mot photon désigne un "objet matériel" indépendant de sa conceptualisation ? ces propriétés nous seraient données par ce qu'il "serait" intrinsèquement ?


Patrick

[invitebd2b1648]

LA définition ? Il n'y en a pas qu'une... Exemple d'une que je trouve acceptable, celle (abrégée) du wiki anglophone : quantum d'interaction électromagnétique. Le mot "interaction" est évidemment clé, et peut s'interpréter comme ne référant qu'à l'interaction avec la matière.

Oui, mais dans ce cas, on se prive de la description ontologique du photon et dans ce cas comment définir la physique ??? Ce ne serait plus une science "exacte" de la nature ???

Bon, sinon je trouve très intéressante l'idée d'un référentiel quantique privilégié qui ne s'exprimerait pas toujours ... mais dans ce cas ne faut-il pas définir une limite d'échelle quantique/macroscopique ?

@ +

[invite251213]

Question : Comment identifie-t-on la création et l'annihilation d'un "même" photon ?

On ne peut pas. Et donc...

Oups !

Je viens de me faire avoir en flagrant délit de réalisme naïf !

Pour ma défense, je signale que c'était involontaire.

[stefjm]

Bon, sinon je trouve très intéressante l'idée d'un référentiel quantique privilégié qui ne s'exprimerait pas toujours ... mais dans ce cas ne faut-il pas définir une limite d'échelle quantique/macroscopique ?

La masse de Planck?

[invite251213]

La masse de Planck?

On fait bien des expériences avec des objets ayant une masse plus ou moins grande que celle de Planck sans qu'on aie besoin d'un référentiel particulier.

Déjà, les expériences ou l'on aurait bien besoin d'un référentiel de ce type sont des expériences sur l'intrication, faites sur des photons (ou ce qui semble être des photons, j'vais pas me faire avoir deux fois). Grosso modo, des expériences du style EPR.

Ce référentiel quantique de ce type pour des objets allant à c, ca irait ?

Maintenant, reste à savoir si nos inégalités de bell sont violées pour autre chose que des photons.

[invitebd2b1648]

àmha avis les effets quantiques se font sentir bien en dessous de la masse de Planck ... mais ... ne serait-ce pas une limite à la physique statistique ??!

@ +

[stefjm]

àmha avis les effets quantiques se font sentir bien en dessous de la masse de Planck ... mais ... ne serait-ce pas une limite à la physique statistique ??!

Possible.
Les effets quantiques à échelle de dimension macroscopique (hélium superfluide par exemple) se font à basse température. (A basse énergie Kb.T)

[Amanuensis]

Oui, mais dans ce cas, on se prive de la description ontologique du photon et dans ce cas comment définir la physique ???

Il y a moins de problèmes si "ce qui existe" (puisqu'il est question d'ontologie) est le champ e.m. --ou même le potentiel--, et que le concept de photon est utilisé pour caractériser l'interaction entre le champ et la matière (les autres champs...).

[Amanuensis]

Maintenant, reste à savoir si nos inégalités de bell sont violées pour autre chose que des photons.

Si ce n'était pas le cas, la PhyQ serait réfutée.

L'article original EPR ne parlait pas de photons, mais de particules quelconques. De même le papier de Bell n'est pas limité aux photons. Et les descriptions sont très souvent celles d'expériences avec des paires électron-positron. L'accent a été mis par la suite sur les photons uniquement pour des raisons expérimentales.

[invite0bbfd30c]

Maintenant, reste à savoir si nos inégalités de bell sont violées pour autre chose que des photons.

Bien sûr... il n'y a aucune raison de singulariser le photon quand on parle d'intrication. La violation d'inégalités de Bell (ou autre mesure d'intrication) a aussi été démontrée pour deux atomes, deux ions, un atome et un condensat de Bose-Einstein, un atome et un photon, des nuages d'atomes froids, électron et noyau, et j'en oublie...

[invite0bbfd30c]

Qu'on modélise un champ électro-magnétique, oui.

Qu'on constate que les échanges entre le champ et la matière sont quantifiés (par paquets d'énergie discret), oui.

Que ce soit une image simple et parlante que d'évoquer des "corpuscules de lumière", oui.

Mais aller plus loin ???

Ça fait un bon moment que les échanges d'énergie par quantités discrètes entre champ et matière (effet photo électrique, par exemple) ne sont plus considérés comme une preuve directe de la quantification du champ. Par contre des phénomènes comme le dégroupement de photons sont considérés comme une preuve de la quantification du champ.

[invite251213]

Par contre des phénomènes comme le dégroupement de photons sont considérés comme une preuve de la quantification du champ.

Euh...j'ai une question : c'est quoi un dégroupement de photons ?

[invite0bbfd30c]

Euh...j'ai une question : c'est quoi un dégroupement de photons ?

C'est lorsque le champ produit par une source ne peut donner lieu à la détection de deux photons simultanément (en anglais : photon antibunching). Ça arrive par exemple pour la lumière émise par un émetteur unique (un atome unique par exemple), et ça a été observé pour la première fois en 1977. On ne peut pas décrire cet état du champ de façon classique (ce n'est pas le seul état du champ à être dans ce cas, mais c'est l'un des plus simples à produire).

[Les Terres Bleues]

En effet, pour chacun des deux observateurs, c'est "sa" mesure qui est la première. Et aucun des deux ne se rend compte qu'il se retrouve ensuite dans un état de superposition quantique vis à vis de l'autre.
Lorsqu'ils échangent leurs informations, elles sont donc forcément compatibles avec le formalisme mathématique.

J'ai retrouvé une discussion qui date de 2006 et qui se rapporte précisément à ce sujet.
J'invite ceux que ça intéresse à en prendre connaissance.

Je précise en passant que je partage totalement (pour autant que je les comprenne correctement) les positions de Pio2001 et d'Ixi. Je constate aussi avec une certaine malice et non sans contentement la constance de Chaverondier dans sa démarche ainsi que sa grande fidélité à ses propres options de recherche.

[noureddine2]

salut , ou est la conclusion ?
si on fait une revision :

Sous-couche 1s 1 case quantique → 2 électrons → 2 éléments sur la 1ère période

Sous-couche 2s 1 case quantique → 2 électrons
Sous-couche 2p 3 cases quantiques → 6 électrons → 8 éléments
sur la 2ème période

Sous-couche 3s 1 case quantique → 2 électrons
Sous-couche 3p 3 cases quantiques → 6 électrons → 8 éléments sur la 3ème période

chaque couche d'un atome contient un ou plusieurs case quantiques .

En physique, en mécanique quantique, dans le modèle de Bohr, les cases quantiques sont les places dans les orbitales atomiques qui peuvent être occupées par un électron, ou par une paire d'électrons de spin complémentaires.

on a aussi

La fonction d'onde en mécanique quantique (introduite par E. Schrödinger en 1926) est la représentation de l'état quantique dans la base de dimension infinie des positions. La densité de probabilité de présence des particules représentées par cet état quantique est alors directement le carré de la norme de cette fonction d'onde.

je pense que chaque case quantique est representée par une fonction d'onde .
et je pense que si une case quantique possede deux electrons ,
je suppose que les deux electrons d'une meme case quantique sont intriquées .
donnez votre avis , merci .

[invite93279690]

Possible.
Les effets quantiques à échelle de dimension macroscopique (hélium superfluide par exemple) se font à basse température. (A basse énergie Kb.T)

La plupart des transitions de phases quantiques sont reliés à une condensation de Bose-Einstein qui elle même apparait essentiellement à basse température donc c'est normal. Mais sinon, il y a plein d'effet quantiques comme les interactions de Caismir-vdW, le rayonnement du corps noir, les lampes à décharge, la chaleur spécifique des solides cristallins et des fluides simples, la caractérisation des métaux et des isolants et d'un certain type d'isolants dont la conductvité augmente avec la température (les semi-conducteurs), la stabilité des naines blanches et la limite Shandrasekar etc... qui sont à température (réelle) ambiante ou bien plus.

[invite93279690]

je pense que chaque case quantique est representée par une fonction d'onde .
et je pense que si une case quantique possede deux electrons ,
je suppose que les deux electrons d'une meme case quantique sont intriquées .
donnez votre avis , merci .

Ils sont en effet intriqués par interaction dite d'échange (2 électrons dans la même case quantique devront se mettre dans un état global de spin appelé état singulet qui ne peut pas s'écrire comme le produit tensoriel de deux états).

Le seul problème c'est qu'on ne peut pas labéliser les électrons dans un atome et que je vois donc mal comment on pourrait essayer de faire une expérence "à la Aspect" sur ce type de système.

[noureddine2]

Ils sont en effet intriqués par interaction dite d'échange (2 électrons dans la même case quantique devront se mettre dans un état global de spin appelé état singulet qui ne peut pas s'écrire comme le produit tensoriel de deux états).

.

merci ,je propose de remplacer la fonction d'onde de la case quantique par autre chose , par exemple : les deux electrons d'une case quantique sont intriqué par une dimension suplementaire dont la distance est constante ,
si la relativité dit que c est constante , pourquoi ne pas dire que la distance entre deux particules intriquées est constante suivant une dimension supplementaire . merci

[invite93279690]

pourquoi ne pas dire que la distance entre deux particules intriquées est constante suivant une dimension supplementaire

Parce que ça ne veut rien dire. On t'a déjà dit à plusieurs reprises qu'on ne joue pas avec les dimensions comme on joue aux légos. Une intéraction ne correspond pas à une dimension en plus. L'intrication dont je parle ici est d'origine statistique et provient du fait que les électrons sont indiscernables dans un atomes (on ne peut pas leur mettre de labels).
En revanche dans les expériences EPR on peut préparer des états avec des particules qu'on peut plus ou moins labéliser (dans le sens où une fois la manip commencée on peut parler de photon observé par Alice et photon observé par Bob) et qui sont toujours intriqués.

[noureddine2]

Parce que ça ne veut rien dire. On t'a déjà dit à plusieurs reprises qu'on ne joue pas avec les dimensions comme on joue aux légos. Une intéraction ne correspond pas à une dimension en plus. L'intrication dont je parle ici est d'origine statistique et provient du fait que les électrons sont indiscernables dans un atomes (on ne peut pas leur mettre de labels).
.

merci , d'accord , si on suppose l'existence des mondes paralleles ,
je pense que les onzes dimensions de la théorie des cordes , peuvent mieux expliquer les mondes paralleles que l'histoire des probabilitées ( chat de schrodinguer) , merci .

[obi76]

je pense que les onzes dimensions de la théorie des cordes , peuvent mieux expliquer les mondes paralleles que l'histoire des probabilitées ( chat de schrodinguer)

Je pense surtout que vous ne comprenez pas vraiment le concept. Je dirai même que :

On t'a déjà dit à plusieurs reprises qu'on ne joue pas avec les dimensions comme on joue aux légos.

est parfaitement justifié.

Cordialement,

[noureddine2]

salut , je pense que je ne comprend pas l'intrication .
j'aimerai connaitre une chose :
est ce qu'on peut utiliser deux particules intriquées pour telephoner instantanement entre la terre et la planete Mars , sans detruire l'intrication ?.merci .

[invite93279690]

salut , je pense que je ne comprend pas l'intrication .
j'aimerai connaitre une chose :
est ce qu'on peut utiliser deux particules intriquées pour telephoner instantanement entre la terre et la planete Mars , sans detruire l'intrication ?.merci .

Non on ne peut pas.

[noureddine2]

Non on ne peut pas.

donc on ne peut pas mesurer une particule intriquée sans detruire l'intrication .
mais je pense qu'on a déja utilisé l'intication dans une transmission par fibre optique , merci .

[invite1c0eeca8]

salut , je pense que je ne comprend pas l'intrication .
j'aimerai connaitre une chose :
est ce qu'on peut utiliser deux particules intriquées pour telephoner instantanement entre la terre et la planete Mars , sans detruire l'intrication ?.merci .

c pas possible car téléphoner implique un échange d'information et dans ton exemple aucune info provenant de mars ne serait instantanément reçue sur terre

cdlt

[Amanuensis]

mais je pense qu'on a déja utilisé l'intication dans une transmission par fibre optique , merci .

On peut utiliser l'intrication en transmission (une application est l'échange de clé en cryptographie), mais pas pour transmettre de l'information.

La différence peut paraître subtile, mais elle n'en existe pas moins. Par "ne pas transmettre d'information" on entend l'impossibilité de transmettre les résultats du loto par exemple.

[Deedee81]

On peut utiliser l'intrication en transmission (une application est l'échange de clé en cryptographie), mais pas pour transmettre de l'information.

La différence peut paraître subtile, mais elle n'en existe pas moins. Par "ne pas transmettre d'information" on entend l'impossibilité de transmettre les résultats du loto par exemple.

Attend, tu dis qu'on ne peut pas transmettre d'information, mais et la clé dont tu parles alors, ce n'est pas de l'information ? Et on peut parfaitement transférer les résultats du loto : il suffit de les utiliser comme clé

Il me semble qu'il serait plus correct de dire que l'échange doit s'accompagner d'un canal classique de transfert d'information ce qui limite de facto la vitesse de transmission.