La physique quantique exige-t-elle la non-localité ?

[chaverondier]

SEMINAIRE GENERAL du Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques (MPQ), “La physique quantique exige-t-elle la non-localité ?” Michel BITBOL, Quantum Physics and Nonlocality, Jeudi 20 Octobre 2011 à 11:30. University Paris-7 Diderot, Salle Klee 454 A. http://www.mpq.univ-paris-diderot.fr/

Pour rendre compte des célèbres corrélations d’Einstein, Podolsky et Rosen [1-1], le théorème de Bell [1-2] nous laisse le choix entre renoncer au réalisme scientifique ou renoncer au caractère local des propriétés microscopiques. Ces dernières années, plusieurs arguments théoriques et expérimentaux ont mis le réalisme microphysique sous une pression accrue, ce qui a rendu moins convaincante la croyance répandue selon laquelle la non-localité est imposée par la physique quantique. Mais ce qui est rarement apprécié, c’est jusqu’à quelles conséquences extrêmes l’anti-réalisme doit être poursuivi si l’on veut comprendre les corrélations quantiques sans non-localité [1-3]. Pour cela, on doit aller jusqu’à mettre en cause la réalité intrinsèque d’événements macroscopiques tels que les lectures d’instruments au laboratoire. Cette approche radicale sera examinée dans plusieurs cadres interprétatifs, y compris l’interprétation relationnelle de la mécanique quantique proposée par Rovelli. Ce sera l’occasion de discuter plus généralement la pertinence des approches réalistes et anti-réalistes de la théorie quantique, qui se sont affrontées depuis sa création.

M. BITBOL propose donc un choix :

• soit on opte pour l’interprétation réaliste, donc non locale, de la mesure quantique,
• soit on opte pour l’interprétation locale donc anti-réaliste. Cet anti-réalisme se répercute [selon M. BITBOL] jusqu’à l’échelle macroscopique.

Pourquoi ce choix ? La localité relativiste, découlant de l’invariance de Lorentz, s’observe. Le réalisme, c’est l’hypothèse d’existence d’une réalité observable possédant des propriétés qui seraient indépendantes de l’observateur et de l’acte d’observation. Cette hypothèse (impliquant la non localité) ne peut donc pas, du fait même de sa formulation, s’appuyer sur des preuves expérimentales. D’ailleurs, une mesure nous informe sur une relation entre système d’observation et système observé (et non sur le système observé lui-même). Le réalisme naïf, à savoir l’hypothèse d’existence, non pas seulement d’une réalité extérieure, mais de propriétés de cette réalité qui présenteraient un caractère objectif, n’est donc pas tenable.

Pour autant, si on se place du point de vue du réalisme non naïf (à savoir l’existence d’une réalité possédant des propriétés non pas objectives, mais intersubjectives, comme le confirme la reproductibilité des résultats d’observation) la « coexistence pacifique » entre mesure quantique et causalité et localité relativiste est-elle définitivement établie ?

Deux raisons me semblent au contraire laisser en piste l’hypothèse d’une possibilité de se servir de la mesure quantique sur des systèmes intriqués pour transmettre de l’information entre un émetteur et un récepteur en un temps indépendant de la distance séparant l’émetteur du récepteur (en violation du no-communication theorem [2]).

1/ La localité, et plus complètement la relativité, c’est l’invariance des lois de la physique vis-à-vis des actions du groupe de Poincaré (le groupe de symétries dont émerge l’espace-temps de Minkowski). Or, à cause des inégalités de Heisenberg, les notions d’évènement, de localisation spatiale et de localisation temporelle, propres à l’espace-temps de Minkowski, ne sont plus pertinentes à l’atteinte de l’échelle de Planck.

Dans ces conditions, il semble difficile d’accorder aux symétries relativistes (notamment à l’invariance de Lorentz, c'est-à-dire la localité relativiste) un statut fondamental, plutôt qu’un statut d’émergence thermodynamique statistique. En effet, ces symétries émergent de statistiques sur des résultats issus de nos appareils de mesure macroscopiques (à l’issue, donc, de phénomènes perçus à notre échelle comme irréversibles et indéterministes alors qu’ils sont à la fois déterministes et réversibles à l’échelle microphysique). Cela découle de la fuite d’information hors de portée de l’observateur macroscopique (1).

2/ La preuve de l’impossibilité de violer la causalité relativiste en se servant de la mesure quantique sur des systèmes intriqués repose, via le no-communication theorem, sur un usage du formalisme des opérateurs densité s’appuyant la règle de Born. L’hypothèse d’une compatibilité de la mécanique quantique avec la localité et la causalité relativiste, malgré la violation des inégalités de Bell, repose donc, implicitement, sur l’attribution d’un caractère fondamental à la règle de Born régissant les statistiques de la mesure quantique.

L’impossibilité de biaiser les statistiques des résultats de mesure quantique en vue de « faire mentir le no-communication theorem » est, certes, considérée comme confirmée par une multitude de résultats d’observation très contraignantes (les références à ces résultats expérimentaux en vue de nourrir ce débat sont les bienvenues). Toutefois, les travaux de R. BALIAN en matière de modélisation de la mesure quantique [3][4] semblent confirmer le fait que l’indéterminisme aussi bien que l’irréversibilité de la mesure quantique trouvent leur origine dans la création d’entropie (fuite d’information) lors de phénomènes irréversibles se manifestant à l’échelle macroscopique (dans un cadre qui est celui de la physique statistique classique).

Cela tend à suggérer la nécessité de prouver l’impossibilité (si elle est valide) de biaiser les statistiques quantiques au lieu d’ajouter axiomatiquement la règle de Born (régissant ces statistiques) aux axiomes permettant de modéliser l’évolution des systèmes quantiques par une dynamique hamiltonienne.

Dans le cadre de l’interprétation de la mesure quantique comme un phénomène de transition de phase [3][4], quelle serait votre explication physique de l’impossibilité actuellement admise (et observationnellement confirmée jusqu’à ce jour) de faire basculer un chaton de Schrödinger dans l’état initial lpsi> = lpsi1> + lpsi2> plus souvent vers l’état classique lpsi1> que vers l’état classique lpsi2> (2) ? Et surtout, quels sont les articles scientifiques qui vous semblent fortement suggérer cette hypothèse (généralement admise axiomatiquement alors que les axiomes de la mesure quantique sont, en principe, surabondants et incompatibles avec le caractère de dynamique hamiltonienne des évolutions quantiques) ?

[1] EPR, Bell & Aspect: The Original References (in PDF Format) By David R. Schneider
http://www.drchinese.com/David/EPR_Bell_Aspect.htm
[1-1] A. Einstein, B. Podolsky, N. Rosen: "Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete?" Physical Review 41, 777 (15 May 1935).

[1-2] J.S. Bell: "On the Einstein Podolsky Rosen paradox" Physics 1 #3, 195 (1964)

[1-3] A. Aspect, Dalibard, G. Roger: "Experimental test of Bell's inequalities using time-varying analyzers" Physical Review Letters 49 #25, 1804 (20 Dec 1982).

[2] Quantum Information and Relativity Theory Authors: Asher Peres, Daniel R. Terno, 32 pages, http://arxiv.org/abs/quant-ph/0212023 (contient le No-communication theorem)

[3] Curie-Weiss model of the quantum measurement process, Armen E. Allahverdyan, Roger Balian and Theo M. Nieuwenhuizen, 5 pages, mars 2002, http://arxiv.org/abs/cond-mat/0203460v2

[4] Understanding quantum measurement from the solution of dynamical models, Armen E. Allahverdyan, Roger Balian, Theo M. Nieuwenhuizen, 161 pages, juillet 2011, http://arxiv.org/abs/1107.2138

(1) Cette perte d’information à l’échelle microphysique est requise pour enregistrer de façon permanente et robuste de l’information classique sous forme de grandeurs d’état macroscopiques caractérisant l’état classique d’une mémoire physique stockant cette information. Cette fuite d’information caractérise la notion même d’irréversibilité (indissociable du second principe de la thermodynamique et de l’impossibilité d’un démon de Maxwell [7]).

(2) Parvenir à faire basculer un chaton de Schrödinger initialement dans l’état l psi> = l psi1> + l psi2> plus souvent vers l’état classique l psi1> que vers l’état classique l psi2> permettrait de transmettre de l’information en un temps indépendant de la distance séparant l’émetteur du récepteur. Voyons comment :

En faisant interagir un « appareil de mesure » mésoscopique, jouant le rôle de polariseur horizontal, avec un système quantique à deux états, initialement préparé dans un état de polarisation verticale, il est possible de mettre ce système mésoscopique dans une superposition de deux états classiques (c’est à dire une superposition de deux états propres de l’hamiltonien d’interaction du système mésoscopique avec son environnement).

Ce même système mésoscopique reste au contraire dans un état classique si le système à deux niveaux interagissant avec lui est préparé dans un état de polarisation horizontale.

L’interaction résonnante, avec un champ électromagnétique cohérent de quelques photons, pendant une durée appropriée, d’un atome de Rydberg dans le cadre des expériences d’électrodynamique quantique en cavité du LKB par exemple [5] illustre cette possibilité. Utilisons cette possibilité. Pour cela :

• Mettons deux atomes de Rydberg A et B dans un état intriqué d’énergie |psi> = leg> - i lge> [6] eq. (3.38)
• Mesurons la polarisation verticale de l’atome A. Nous projetons ainsi l’atome B lui aussi dans un état de polarisation verticale (le> niveau d’énergie excité ou lg> niveau d’énergie inférieur).
• Réalisons, pendant un temps approprié (TR/2=T0n^1/2, où T0 désigne la période de Rabi du vide dans la cavité [5] et n le nombre moyen de photons), une interaction résonnante de l’atome B avec un état initialement cohérent l alpha > (d’une moyenne de n photons) régnant dans la cavité. Nous mettons alors ce champ dans l’état chat de Schrödinger :

l psi > = i^n |i alpha > - (-i)^n |-i alpha > si B rentre dans la cavité dans l’état le> [5] eq. (1.156)
l psi > = i^n |i alpha > + (-i)^n |-i alpha > si B rentre dans l’état lg> [5] eq. (1.114) avec phi = -pi/2

Ainsi, l’effet de la mesure de polarisation verticale de l’atome de Rydberg situé en A se traduit, via l’intrication de l’atome B avec le champ initialement cohérent régnant dans la cavité, par la mise de l’état du champ dans un état non classique de type chaton de Schrödinger (c’est à dire la superposition quantique de deux composantes cohérentes du champ).

Au contraire, une mesure de polarisation horizontale de l’atome A, projette aussi l’atome B dans un état de polarisation horizontale. L’intrication de l’atome B avec le champ initialement cohérent régnant dans la cavité, modifie la phase du champ régnant dans la cavité mais laisse cette fois le champ dans un état classique.

Considérons donc, d’une façon générale, un chaton de Schrödinger dans l’état superposé lpsi> = lpsi1> + lpsi2> de l’état classique lpsi1> et de l’état classique lpsi2>. Envisageons la possibilité (spéculative) de tirer parti (par un choix approprié du système mésoscopique en question, de son environnement et des conditions d’expérience) du caractère métastable de cet état superposé [3][4] et du caractère thermodynamique statistique du hasard quantique pour « pousser » le chaton à tomber plus souvent dans l’état classique lpsi1> que dans l’état classique lpsi2>.

Dans un tel cas, en appliquant cette possibilité au cas ci-dessus, il deviendrait possible de distinguer un flux d’atomes de Rydberg B mis dans un état de polarisation verticale par mesure de polarisation verticale en A d’un flux d’atomes de Rydberg B mis dans un état de polarisation horizontale par mesure de polarisation horizontale en A.

Prouver l’impossibilité de se servir de la mesure quantique sur des systèmes intriqués et de la possibilité de mettre un système mésoscopique dans un état non classique ou au contraire de le laisser dans un état classique selon le type des mesures réalisées (mesures de polarisation horizontale ou mesures de polarisation verticale) pour violer le no-communication theorem exige donc de prouver, sur la base d’une modélisation détaillée, l’impossibilité de biaiser les statistiques quantiques.

Cela devrait, me semble-t-il, être très directement relié au second principe de la thermodynamique (ou plutôt à la version informationnelle de ce principe, à savoir l’impossibilité d’un démon de Maxwell [7]). Si la preuve de ce point précis est établie en détails quelque part dans l’un des articles publiés sur Arxiv, je suis intéressé.

[5] Oscillation de Rabi à la frontière classique-quantique et génération de chats de Schrödinger, Alexia AUFFEVES GARNIER, 29 Juin 04, §1-4-3 Oscillation de Rabi et complémentarité, sous-paragraphe Superpositions mésoscopiques d’états du champs : quelques propriétés http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006406/en/

[6] Réalisation d'états intriqués dans une collision atomique assistée par une cavité, Stefano Osnaghi http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00002072/en/

[7] Le Démon de Maxwell, David Poulin, Décembre 1999, Département de Physique, Université de Sherbrooke http://www.physique.usherbrooke.ca/p...gnement/dm.pdf
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[mariposa]

[QUOTE=chaverondier;3744623]

1/ La localité, et plus complètement la relativité, c’est l’invariance des lois de la physique vis-à-vis des actions du groupe de Poincaré (le groupe de symétries dont émerge l’espace-temps de Minkowski). Or, à cause des inégalités de Heisenberg, les notions d’évènement, de localisation spatiale et de localisation temporelle, propres à l’espace-temps de Minkowski, ne sont plus pertinentes à l’atteinte de l’échelle de Planck.

Dans ces conditions, il semble difficile d’accorder aux symétries relativistes (notamment à l’invariance de Lorentz, c'est-à-dire la localité relativiste) un statut fondamental, plutôt qu’un statut d’émergence thermodynamique statistique. En effet, ces symétries émergent de statistiques sur des résultats issus de nos appareils de mesure macroscopiques (à l’issue, donc, de phénomènes perçus à notre échelle comme irréversibles et indéterministes alors qu’ils sont à la fois déterministes et réversibles à l’échelle microphysique). Cela découle de la fuite d’information hors de portée de l’observateur macroscopique (1).

Bonjour,

je fais une petite intervention sélection sur ta trop longue intervention sous la forme de 2 questions.


A- Pourquoi veut-tu dans une même phrase articuler 3 thèmes:

1- La localité

2-L'invariance des lois selon les transformations de Poincaré.


3-la physique à l'échelle de planck.



B- Par ailleurs quand tu parles de non localité, veux-tu parler de ce que d'autres (moi entre autres) appellent non séparabilité?

[invitea4732f50]

- soit on opte pour l’interprétation réaliste, donc non locale, de la mesure quantique,
- soit on opte pour l’interprétation locale donc anti-réaliste. Cet anti-réalisme se répercute [selon M. BITBOL] jusqu’à l’échelle macroscopique.

Bonjour,

Il y a une troisième possibilité :

-Soit on évite d'interpréter la physique quantique.

Interpréter, n'est-ce pas vouloir traduire un niveau de réalité, dans des concepts utilisés pour décrire un autre niveau de
réalité ?

N'est-ce pas vouloir faire du particulier, du singulier une généralité universelle ?

Cette problématique se projette également dans notre quête de la TGU....

Peut-on résumer, réduire la réalité en une seule théorie ?

Cordialement

[Deedee81]

Salut,

Il y a une troisième possibilité :
-Soit on évite d'interpréter la physique quantique.
Interpréter, n'est-ce pas vouloir traduire un niveau de réalité, dans des concepts utilisés pour décrire un autre niveau de
réalité ?
N'est-ce pas vouloir faire du particulier, du singulier une généralité universelle ?

Tu as besoin au moins d'une interprétation minimaliste, c'est-à-dire d'une traduction des grandeurs mathématiques en grandeurs expérimentales. Ce qu'on appelle habituellement l'interprétation instrumentale.

Cette problématique se projette également dans notre quête de la TGU....
Peut-on résumer, réduire la réalité en une seule théorie ?

Question mal posée car elle ne définit ni "réalité" ni "théorie"

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef17c7c8d]

Chaverondier, ton problème c'est que tu n'as pas l'esprit de synthèse!
Tu ne fais pas le travail de "digestion" nécessaire et préalable à l'ouverture d'une discussion.
Tu sembles balancer des compte-rendus de séminaires dans l'espoir que quelqu'un sur ce forum fasse ce travail pour toi!
Merci, mais très peu pour moi!

[invitea4732f50]

Tu as besoin au moins d'une interprétation minimaliste, c'est-à-dire d'une traduction des grandeurs mathématiques en grandeurs expérimentales. Ce qu'on appelle habituellement l'interprétation instrumentale.

Pourquoi dans ce cas, chercher une interprétation de l'interprétation ?

Cordialement

[Deedee81]

Pourquoi dans ce cas, chercher une interprétation de l'interprétation ?

Pour deux raisons :
- Parceque l'interprétation instrumentale est minimaliste et ne satisfait donc pas toujours ceux qui veulent "comprendre"
- Parceque l'interprétation instrumentale utilise la réduction or celle-ci est sujette à discussion si pas à caution, ce qui entraine aussi des discussions sur la signification de la fonction d'onde : description fidèle de la réalité ou simple état de connaissance encodant les probabilités ? Etc.... La réduction pose aussi des problèmes en cosmologie quantique.
- Parceque certains n'aiment pas certains aspects de la MQ : son caractère indéterministe, son caractère inséparable, son caractère abstrait,... Ca a commencé avec Einstein.... et c'est toujours d'actualité !

[inviteccac9361]

Bonjour,

tout le débat, et c'est un peu ce qui m'intrigue ces derniers temps porte sur la dualité onde-corpuscule.
Cette bivalence de la matière.
J'aurais tendance à penser qu'il s'agit d'un faux problème.
Considérer qu'il puisse exister une particule en tant que telle n'est pas un fait acquis, n'est-ce pas un fait issu de la conception historique de la matière ?
Il est possible de se représenter une particule particulière comme un état d'equilibre particulier d'une "trame" sous-jacente.

Les propriétés, et surtout la quantification qui en emmerge ne serait alors qu'une résultante de cet etat d'equilibre particulier.
Un coup on appele ceci un photon, une autre fois c'est un electron, ou encore le neutron, ou le quarck ou que sais-je encore.
Qualifier cet état d'equilibre (hypothétique j'en conviens) de particule aurait-il un sens autrement que celui lié à l'effet qu'il peut produire lors de sa mesure ?

L'onde au sein de cette "trame", est donc dans ce cas de figure une manière approprié pour modeliser une "particule".
Pour donner une image, on peut penser au jeu de la vie, certaines formes (particules) apparaissent, mais elles n'ont pas d'existence en soi.
Ceci remet en cause la notion de mouvement, la particule, ou même l'atome, ne se déplacerait (dans cette hypothèse) pas dans un ether ou un vide, mais se propagerait en gardant sa forme d'equilibre "sur" une "trame".

[inviteccac9361]

Dans le cadre de l’interprétation de la mesure quantique comme un phénomène de transition de phase [3][4], quelle serait votre explication physique de l’impossibilité actuellement admise (et observationnellement confirmée jusqu’à ce jour) de faire basculer un chaton de Schrödinger dans l’état initial lpsi> = lpsi1> + lpsi2> plus souvent vers l’état classique lpsi1> que vers l’état classique lpsi2>

Un argument, qui est de principe, c'est que parvenir à influencer le résultat de la mesure, par exemple pour deux photons intriqués s'éloignant d'une source centrale, permettrait de transmettre de l'information à une vitesse plus rapide que celle de la lumière. (intantanément en fait)
Or qui dit information, dit energie.
Mais il est vrai qu'il ne s'agit que d'un principe et je ne vois pas de démonstration évidente.

[invitea4732f50]

Pour deux raisons :
- Parceque l'interprétation instrumentale est minimaliste et ne satisfait donc pas toujours ceux qui veulent "comprendre"
- Parceque l'interprétation instrumentale utilise la réduction or celle-ci est sujette à discussion si pas à caution, ce qui entraine aussi des discussions sur la signification de la fonction d'onde : description fidèle de la réalité ou simple état de connaissance encodant les probabilités ? Etc.... La réduction pose aussi des problèmes en cosmologie quantique.
- Parceque certains n'aiment pas certains aspects de la MQ : son caractère indéterministe, son caractère inséparable, son caractère abstrait,... Ca a commencé avec Einstein.... et c'est toujours d'actualité !

Bonjour,

Cette volonté d'interpréter ne nie-t-elle pas la possibilité que le monde, est construits selon plusieurs niveaux d'organisation ?

C'est comme-ci observant le corps humains, fait de cellules, et d'organes....on essayait d'expliquer le fonctionnement des atomes et de molécules, en terme de cellules et d'organes...

Si le temps et le monde macroscopique émergent du niveau quantique, toute tentative d'interpréter le niveau quantique en terme d'universaux macroscopiques est vouée à l'échec, voire même inutile, pour ne pas dire absurde.

Cordialement,

[invite6d525980]

Si le temps et le monde macroscopique émergent du niveau quantique, toute tentative d'interpréter le niveau quantique en terme d'universaux macroscopiques est vouée à l'échec, voire même inutile, pour ne pas dire absurde.

Ce n'est pas tant le monde quantique qu'il faudrait interpréter "en terme d'universaux macroscopiques" (c'est effectivement voué à l'échec), mais ce que nous pouvons apprendre (et transmettre aux autres) sur ce monde quantique...Et cela, ça ne peut se faire qu'avec notre entendement, qui est classique.

Sinon, la démarche scientifique perd tout son sens (et devient littéralement ce que Rabelais dénonçait comme ruine de l'âme, une science sans conscience, une pure démarche technique, dénuée d'humanité et destructrice du monde tant comme pensée que comme étendue...).

[invitea4732f50]

Ce n'est pas tant le monde quantique qu'il faudrait interpréter "en terme d'universaux macroscopiques" (c'est effectivement voué à l'échec), mais ce que nous pouvons apprendre (et transmettre aux autres) sur ce monde quantique...Et cela, ça ne peut se faire qu'avec notre entendement, qui est classique.

Non, de mon point de vue, notre "entendement", se résume à la méthode scientifique : qui permet de déduire des modèles, qui permettent de faire des prévisions. La science peut-elle prétendre à autre chose ?

Sinon, la démarche scientifique perd tout son sens (et devient littéralement ce que Rabelais dénonçait comme ruine de l'âme, une science sans conscience, une pure démarche technique, dénuée d'humanité et destructrice du monde tant comme pensée que comme étendue...).

Il n'y a pas de sens particulier à la science, rien que des modèles mathématiques. Rien d'autre qu'un processus de réduction, de ce qui est réductible. En vue d'une utilisation ultérieure...

Cordialement,

[Deedee81]

Salut,

Cette volonté d'interpréter ne nie-t-elle pas la possibilité que le monde, est construits selon plusieurs niveaux d'organisation ?
[...]

Pas sur de comprendre là.

Si tu fais référence au fameux "la mécanique quantique est-elle complète ?" d'Einstein, alors la réponse est non.

D'une part, on a une théorie, tout à fait satisfaisante du point de vue scientifique (aucune expérience n'a jamais invalidé les résultats de la MQ et c'est même la théorie qui a été le mieux validée de tous le temps avec le calcul et la mesure, d'une précision diabolique, du moment anomal de l'électron). On n'a donc rien d'autre et il est normal d'essayer de comprendre le sens physique des différents éléments de la théorie (comme la fonction d'onde), ainsi que de faire le lien entre le formalisme quantique et le formalisme classique, en supposant que la théorie est correcte.

D'autre part, rien n'empêche d'essayer de voir "plus loin" ce que ça pourrait donner et si on pouvait essayer d'avoir une formulation différente avec quelque chose d'autres ("en dessous" ?), tout en respectant les résultats expérimentaux déjà connu. Tâche difficile mais pas impossible. C'est un peu l'objectif de la théorie de Bohm ainsi que des théories avec réduction physique (Ghirardi), cette dernière étant même falsifiable.

Si le temps et le monde macroscopique émergent du niveau quantique, toute tentative d'interpréter le niveau quantique en terme d'universaux macroscopiques est vouée à l'échec, voire même inutile, pour ne pas dire absurde.

Pas nécessairement ! Les éléments macroscopiques (que je ne qualifierai pas d'universaux) existent. Ce sont ceux que nous, humains, sans équations et sans instruments, pouvons appréhender. Il est naturel si ce n'est d'interpréter la MQ en ces termes (ça je n'aime pas trop) au moins de faire le lien entre ces éléments et ceux de la MQ (ça c'est mieux). Voir aussi la remarque de Fgordon. Il n'est pas très satisfaisant d'avoir une théorie pour les électrons et une théorie pour les pommes. Et faire le lien entre les deux n'est pas une tâche élémentaire, ça ne se limite pas au principe de correspondance.

J'analyse ça dans :
http://www.scribd.com/doc/50186918/M...tique-Tome-VII

Mais il est clair que si on va plus profond (c'est-à-dire dans des théories où, comme tu le dis, ou comme en LQG, le temps et l'espace sont des propriétés émergente) c'est une tâche plus difficile.

Je n'aborde pas ça dans le cours ci-dessus mais j'aborde quand même les aspects relativistes. La mécanique quantique relativiste est notoirement difficile à interpréter (la plus part des interprétations ne sont plus valides, Bohm est non relativiste par exemple). J'aborde ça aussi dans le tome VI avec une série de théorèmes : http://www.scribd.com/doc/50186881/C...ntique-Tome-VI (c'est là aussi que je parle de Bohm et de la décohérence)

Mais ne nous décourageons pas, haut les coeurs, retroussons nos manches, et au boulot

Non, de mon point de vue, notre "entendement", se résume à la méthode scientifique : qui permet de déduire des modèles, qui permettent de faire des prévisions. La science peut-elle prétendre à autre chose ?
[...]

Tu as tout à fait raison. Absolument rien à redire là dessus.

Mais n'oublions pas deux choses : "nous" ne sommes pas la science, nous sommes humains et aimons comprendre au-delà des équations. Deuxièmement, ça a même une utilité scientifique. Il est souvent important d'utiliser la "bonne" formulation de la théorie afin d'aller plus loin. Et formuler la théorie de telle ou telle manière est aussi une tâche de l'interprétation (qui a mon sens ne doit surtout pas introduire d'obstacle à cette progression, tâche également difficile). Un exemple tout bête : on peut formuler la théorie quantique des champs de manière covariante mais aussi (c'est moins courant mais ça se fait) de manière non covariante, comme l'électrodynamique quantique en jauge de Coulomb. Cette dernière a l'avantage d'être nettement plus simple et est très utile pour aborder certains problèmes complexes (notamment, dans mes bouquins, sur l'interaction entre rayonnement et matière). Mais si on veut aller plus loin (théories de jauge et unifiées, etc...) la formulation covariante est indispensable. Il est donc clair que cela ne se limite pas à faire des prédictions et vérifier. Il y a tout un travail intellectuel de construction, élaboration, amélioration théorique dont l'interprétation fait partie. A condition de rester sur terre et ne pas se lancer dans de la haute philosophie (prononcé ici avec une petite pointe d'ironie , mais tu n'imagines pas les dérapages que j'ai pu rencontrer de ci de là dans mes lectures. On est dans ce domaine souvent juste à la frontière de "la science" et on tombe vite dans le ravin).

[invite6d525980]

Non, de mon point de vue, notre "entendement", se résume à la méthode scientifique

Non, pas d'accord. L'entendement ne se superpose pas à la méthode scientifique. Il "traite" aussi des données de l'intuition sensible, de la perception, et est constitutif du comment le monde nous apparait...Mais précisément, cet entendement qui dépasse largement la simple représentation objective du monde que nous donne la science, ne nous donne pas accès à la réalité en soi, alors que la méthode scientifique, elle, nous en ouvre des bribes...

Il n'y a pas de sens particulier à la science, rien que des modèles mathématiques.

Curieuse affirmation, extrêmement restrictive. La science est une pratique humaine, une activité de notre pensée pour la connaissance du monde...

Rien d'autre qu'un processus de réduction, de ce qui est réductible. En vue d'une utilisation ultérieure...

Ca, c'est la ruine de l'âme dont parle Rabelais.

[invitea4732f50]

Non, pas d'accord. L'entendement ne se superpose pas à la méthode scientifique. Il "traite" aussi des données de l'intuition sensible, de la perception, et est constitutif du comment le monde nous apparait...Mais précisément, cet entendement qui dépasse largement la simple représentation objective du monde que nous donne la science, ne nous donne pas accès à la réalité en soi, alors que la méthode scientifique, elle, nous en ouvre des bribes...
Curieuse affirmation, extrêmement restrictive. La science est une pratique humaine, une activité de notre pensée pour la connaissance du monde...

Ca, c'est la ruine de l'âme dont parle Rabelais.

Bonjour Fgordon,

Je pense que tu te fourvoies. L'intuition sensible, la perception, constitutifs du monde tel qu'il nous apparaît, etc...
Tout cela c'est ce que Léonard de Vinci appelait le sens commun. C'est à dire une connaissance qui se construits, sur la base d'invariants statistiques,
lié à la perception ordinaire du monde qui nous entoure.

La méthode scientifique permet justement d'aller au delà du sens commun, et de tordre le cou aux évidences de l'intuition sensible.
Les théories scientifiques sont bien souvent contre-intuitives, et ont demandées d' immenses efforts en terme de créativité, de raisonnement logico-mathématiques, pour leur élaboration.
Avec la science, de fait, je pense qu'on est à l'opposé de l'intuition sensible et du sens commun. C'est une intuition théorique, et mathématique, très abstraire, plutôt qu'une intuition "sensible".

Je pense que lorsqu'on fait de la science, on ne doit pas s'étonner justement que les théories contredisent les données de l'intuition sensible. C'est la condition nécessaire à l'exploration des niveaux sous-jacents d'organisation, des données sensibles.

Cordialement,

[invite6d525980]

Je pense que tu te fourvoies.

Non, non, je ne me fourvoie pas, mais je pense que nous ne nous sommes pas compris.

Notre entendement, lié à et construit par nos perceptions, c'est le monde phénoménal dans lequel nous nous mouvons, on n'échappe pas à ça.

Que la méthode scientifique nous permettre d'aller plus profond, là où l'intuition se délite, certes...mais...(je cite Bohr )
It lies in the nature of physical observation, nevertheless, that all experience must ultimately be expressed in terms of classical concepts (The quantum of action and the description of nature, conférence de 1929).

C'est un point pour moi absolument crucial de toute démarche de connaissance, elle doit pouvoir nous apparaitre et être communiquée selon des concepts classiques, qui sont le cadre de notre quotidienne réalité ("La terre ne se meut pas", avait précisé Husserl, pour préciser le cadre de sa démarche phénoménologique).

Les représentations abstraites des particules/ondes et le formalisme mathématique sont prédictifs, mais la vérité des prédictions est toujours, in fine, dans la mesure, dans l'observation, dans le phénoméne...(il n'existe ni photons, ni ondes, seulement des clics sur un photodétecteur et des figures d'interférence, dans les expériences ad hoc).

Donc l'inteprétation n'est pas un acte gratuit, une sorte de coquetterie intellectuelle, mais est partie prenante de la démarche de connaissance.

Une science de pur formalisme, qui n'entend rien de ce qu'elle calcule et prédit, ce n'est plus la science, mais un simple outil pour la prolifération de la technique (de la bombe d'Hiroshima aux OGMs, de la télévision aux smartphones), ce n'est plus la démarche humaine, mais la domination des objets, la régression de la connaissance au profit de la pure efficacité des moyens sans buts.

Je pense que lorsqu'on fait de la science, on ne doit pas s'étonner justement que les théories contredisent les données de l'intuition sensible. C'est la condition nécessaire à l'exploration des niveaux sous-jacents d'organisation, des données sensibles.

OK, il ne s'agit pas de s'étonner, mais il faut absolument connecter cette exploration "au delà" du sensible à notre monde sensible, sinon, ce n'est plus une exploration, mais un égarement dans un inconnu radicalement étranger, une impasse de la connaissance.

[invitea4732f50]

Bonjour,

Une science de pur formalisme, qui n'entend rien de ce qu'elle calcule et prédit, ce n'est plus la science, mais un simple outil pour la prolifération de la technique (de la bombe d'Hiroshima aux OGMs, de la télévision aux smartphones), ce n'est plus la démarche humaine, mais la domination des objets, la régression de la connaissance au profit de la pure efficacité des moyens sans buts.

Je ne vois pas trop en quoi la prolifération de la technique est une déchéance de la connaissance...Pourquoi tant de budget investis dans la science si ce n'est pour le développement de nouvelles technologies, à base de manipulation des atomes, des molécules, du génome....
La science est un média, dédié au contrôle de l'environnement , rien de plus...et si on lorgne vers les étoiles, c'est parce-que nous prenons conscience de la fragilité de notre petite planète que notre activité effrénée pourrait bien mettre en péril...

Cordialement

[invitea4732f50]

La physique quantique a justement ce statut : Personne n'y comprend rien, mais c'est bougrement utile.

[invite6754323456711]

La méthode scientifique permet justement d'aller au delà du sens commun, et de tordre le cou aux évidences de l'intuition sensible.

Elle est construite par des humains et restreint le sens commun au sens d'une corporation sociale qui abstrait des invariants (régularités, indistinguabilités) du bruit des données empiriques observables par nos actions.

Patrick

[invitea4732f50]

Elle est construite par des humains et restreint le sens commun au sens d'une corporation sociale qui abstrait des invariants (régularités, indistinguabilités) du bruit des données empiriques observables par nos actions.
Patrick

Oui et quand on a bien pressé le citron de la réalité, qu'on en a extrait le jus d'une théorie qui nous désarçonne...On tente par soucis de confort
de lui redonner un visage humain, en l'interprétant selon les catégories générales du langage. (Temps, espace, causalité, énergie, etc...).
J'ai l'impression que l'interprétation a pour but, de rendre la théorie soluble dans la culture générale , qu'on lui donne ainsi un vêtement d'intelligibilité, qu'elle n'aurait pas dans sa nudité première , faite d'abstractions et d'équations...Mais cela reste un vêtement, un accessoire cosmétique.

Cordialement,

[invitedaba4692]

Les inegalites de Bell et l'experience d'Aspect montrent que la nature est non-locale. Il n'existe pas de variable cachees locale permetant de reproduire les correlations observees.

[invite6d525980]

La science est un média, dédié au contrôle de l'environnement , rien de plus

Qu'est-ce que cela peut bien signifier ? (D'abord, "média" est un pluriel...puis "dédié au contrôle" ? L'environnement ? Quel environnement ?)

On tente par soucis de confort
de lui redonner un visage humain, en l'interprétant selon les catégories générales du langage. (Temps, espace, causalité, énergie, etc...).

On peut difficilement adhérer à une telle étrange conception de la démarche scientifique (qui est tout de même, et avant tout, une démarche humaine, et non un usinage abstrait et dénué de sens de symboles agencés de différentes façons).

Si on prend par exemple la non-localité (ou non-séparabilité) dont il est question dans ce fil, tout d'une certaine façon était déjà contenu dans le formalisme élaboré dans les années 20s et 30s (et d'ailleurs, Einstein l'avait compris lorsqu'il a imaginé "l'expérience" EPR, ce qui lui posait un problème de fond, alors que cette implication par le formalisme du caractère non local de la réalité quantique n'était peut-être pas aussi clair, à ce moment là, pour Bohr, Heisenberg et autres). Mais précisément, toute la démarche "interprétative" qui a suivi avec, à la suite du débat Bohr - Einstein, Böhm, Bell, Aspect,...a permis de construire théoriquement, puis pratiquement, des expériences qui nous ont effectivement appris quelques chose de fondamental sur le monde, bien au-delà de ce que nous disait le formalisme... Et là sont les réelles avancées, à la fois scientifiques, épistémologiques et philosophiques de la démarche de connaissance de la science.

J'ai l'impression que l'interprétation a pour but, de rendre la théorie soluble dans la culture générale , qu'on lui donne ainsi un vêtement d'intelligibilité, qu'elle n'aurait pas dans sa nudité première , faite d'abstractions et d'équations...Mais cela reste un vêtement, un accessoire cosmétique.

Ici aussi, comme pour la première phrase, la signification de cet assemblage de mots vaguement creux et fort imprécis ("culture générale", "vêtement d'intelligibilité", "abstractions et équations", "cosmétique").

[JPL]

D'abord, "média" est un pluriel...

Erreur. Selon le dictionnaire de l'académie :

MÉDIA n. m. XXe siècle. Abréviation de l'anglais des États-Unis mass media, de même sens.
Tout moyen de communication servant à transmettre et à diffuser des informations, des œuvres. La presse, la radiodiffusion et la télévision sont des médias.

[invite6d525980]

Erreur. Selon le dictionnaire de l'académie :

Damned ! Tout se délite, en ce bas monde de la langue écrite...A quand le fora Futura...

[invitea4732f50]

En latin, media est le pluriel de medium (milieu, intermédiaire). Le mot français est issu de l’anglais mass(-)media2. La notion d'intermédiaire a aussi une origine grecque, médiation développée par de nombreux philosophes notamment Socrate puis Bergson et nouvellement Francis Balle.

Bonsoir,

J'ai employé le mot media dans le sens donné ci-dessus...mais il est vrai que j'aurai du le mettre au singulier : "Medium".

Il n'en demeure pas moins, qu'entre toutes les interprétations de la physique quantique, et elles sont nombreuses...On ne sait pas dire quelle est la bonne.

Cordialement

[Pio2001]

Dans le cadre de l’interprétation de la mesure quantique comme un phénomène de transition de phase [3][4], quelle serait votre explication physique de l’impossibilité actuellement admise (et observationnellement confirmée jusqu’à ce jour) de faire basculer un chaton de Schrödinger dans l’état initial lpsi> = lpsi1> + lpsi2> plus souvent vers l’état classique lpsi1> que vers l’état classique lpsi2> (2) ?

Bonjour Chaverondier.
Dans l'hypothèse d'une réalité déterministe, ce qui va déterminer que le système bascule dans un état aussi souvent que dans un autre, ou un peu plus souvent si le module carré de la projection du vecteur d'onde sur cet état propre est un peu plus grande, est modélisé par une "variable cachée". Terme fourre-tout pouvant désigner n'importe quel objet mathématique contenant de l'information.

Les validations expérimentales du théorème de Kochen-Specker impliquent que ces variables cachées, si elles existent, sont contextuelles, c'est-à-dire que ce ne sont pas des propriétés attachées au système mesuré uniquement. Ce sont nécessairement des propriétés qui dépendent aussi de l'appareil de mesure.

Grande est alors la tentation d'identifier ces variables cachées à l'état microscopique complet de l'appareil de mesure et de son environnement. Mais cette hypothèse se heurte à l'unitarité de l'évolution de cet état. Il semble donc qu'il faille invoquer autre chose. La gravité, par exemple. Ou des objets sub-quantiques inconnus.

...Toujours dans le cas où on suppose que le monde quantique est déterministe, c'est-à-dire qu'il existe des variables cachées.

Et surtout, quels sont les articles scientifiques qui vous semblent fortement suggérer cette hypothèse (généralement admise axiomatiquement alors que les axiomes de la mesure quantique sont, en principe, surabondants et incompatibles avec le caractère de dynamique hamiltonienne des évolutions quantiques) ?

Le seul article qui m'a paru cohérent dans la proposition d'une interprétation réaliste, déterministe, et, par-dessus le marché, locale (!) c'est celui de Mark Rubin : http://www.springerlink.com/content/q73741784n766241/
Nous avons eu dans le passé l'occasion d'aborder cette vision issue de l'interprétation d'Everett. Je n'ai jamais achevé la rédaction de l'article que je comptais faire à ce sujet. Cela représentait trop de travail.

[invite6d525980]

Il n'en demeure pas moins, qu'entre toutes les interprétations de la physique quantique, et elles sont nombreuses...On ne sait pas dire quelle est la bonne.

Effectivement, sauf quand on parvient à les falsifier (comme par exemple l'interprétation réaliste einsteinienne, avec variables cachées locales).

Cela dit, on peut aussi les considérer selon leur "fertilité". De ce point de vue, il me semble que Copenhague est bien placée. DeBroglie-Böhm n'a permis aucune prédiction nouvelle, aucune avancée donc... Pour Cramer, je ne sais pas trop...Et pour Everett - Univers multiples, on peut aussi avoir des doutes (mais il parait qu'elle est est utile en cosmologie).

Quant à Everett - Esprits multiples, j'avoue que je ne la comprends pas.

[Deedee81]

Salut,

Effectivement, sauf quand on parvient à les falsifier (comme par exemple l'interprétation réaliste einsteinienne, avec variables cachées locales).

Quand elles sont falsifiables. C'est aussi le cas des théories avec réduction physique.

Cela dit, on peut aussi les considérer selon leur "fertilité". De ce point de vue, il me semble que Copenhague est bien placée. DeBroglie-Böhm n'a permis aucune prédiction nouvelle, aucune avancée donc... Pour Cramer, je ne sais pas trop...Et pour Everett - Univers multiples, on peut aussi avoir des doutes (mais il parait qu'elle est est utile en cosmologie).

Je suis d'accord avec toi. J'utilise les interprétations selon leur adéquation à l'usage.

J'utilise l'interprétation instrumentale (ou sa version "ontologique", Copenhague) dans les applications pratiques.

J'utilise l'une ou l'autre (Copenhague, transactionnel, Everett,...) pour les explications, selon celle qui la plus pédagogique dans la situation concernée.

Je considère que celle qui introduit le moins "d'artefact" et qui est la plus générale est celle des états relatifs analysée de manière relationnelle. Mais ce n'est pas toujours la plus facile à manipuler. Hélas.

En cosmologie on emploie soit Everett, soit les histoires consistantes, soit le relationnel.

Quant à Everett - Esprits multiples, j'avoue que je ne la comprends pas.

C'est très spécial et souvent regardé comme louche. Je crois qu'elle de Von Neuman, pas de Everett (à confirmer).

[inviteccac9361]

Pour la petite histoire, ce qui est interressant, c'est de voir que le problème a déja été énoncé (à sa manière) par Parménide.
Soit environ 500 Avant JC.
Donc 2500 avant JCVD !

Comme le signale Fgordon dans sa signature.

Un même est en effet à la fois penser et être. (Parménide)

Son argument fondateur, si j'en ai compris le sens, étant que le néant n'est pas, car sans la pensée le néant n'est pas.
C'est, je pense, l'expression philosophique du problème en physique de l'interaction de la mesure.

« La première voie de recherche dit que l'Être est et qu'il n'est pas possible qu'il ne soit pas. C'est le chemin de la certitude, car elle accompagne la vérité. L'autre c'est que l'Être n'est pas et necessairement le Non-Être est. Cette voie est un sentier étroit où l'on ne peut rien apprendre. »

« Tu ne réussiras pas à couper l'Être de sa continuité avec l'Être, de sorte qu'il ne se dissipe au-dehors, ni il ne se rassemble. »

« L'Etre se parfaisant aux limites dernières / Il est tel que la masse arrondie de la sphère / Où du centre, un rayon, se propage en tout sens / N'admettant, çà ou là, plus ou moins de distance.» (Fragments II, VIII 43 à 47 du Poème de Parménide, traduction Darec Bernir)

http://fr.wikipedia.org/wiki/Parm%C3%A9nide

Reste à définir "la pensée" du point de vue mathématique pour permettre à sa philosophie de devenir falsifiable.
Voir peut-être la communication de Jean Piaget, fourni par la fondation Jean Piaget :
Structures Opérationelles et cybernétique

[invite6d525980]

C'est très spécial et souvent regardé comme louche. Je crois qu'elle de Von Neuman, pas de Everett (à confirmer).

Non, non, j'avais bien en tête l'interprétation d'Everett dans la version "many minds" : http://plato.stanford.edu/entries/qm-everett/#6

Pour moi, Von Neuman c'est l'influence directe de la conscience de l'observateur sur la mesure (parfois attribué à tort à Copenhague), qui "réduirait" le paquet d'ondes... (Ca m'a toujours paru bizarre : Le formalisme des fonctions d'onde n'a rien de "réel", je ne vois pas ce qu'il y a à réduire, autrement que comme une considération abstraite qui n'a qu'une vertu prédictive).

Son argument fondateur, si j'en ai compris le sens, étant que le néant n'est pas, car sans la pensée le néant n'est pas.
C'est, je pense, l'expression philosophique du problème en physique de l'interaction de la mesure.

A ce que j'ai compris, sur ce forum la modération est vigilante si on bascule trop nettement du côté obscur de la philo... (J'ai seulement discrétement posé une signature allusive...C'est la traduction du fragment, proposée par Barbara Cassin, dans son Parménide, sur la nature ou sur l'étant).