Le chat mort-vivant de Schrödinger

[Lévesque]

Moi toute ces histoires ca me fait peur et ca me donne le tournit ...

Tout ces trucs avec la MQ? Moi aussi, ya environ 6 mois que je m'intéresse au sujet, et je commence à voir apparaître les subtilités.

Ya l'interprétation de Copenhague (celle où ya pas de modèle)
Ya l'interprétation de von Neuman/Dirac, où la fonction d'onde décrit vraiment l'état du système (le chat est vraiment mort-vivant)
Ya l'interprétation de de Broglie-Bohm (équations de Newton avec un mouvement des particules guidés par la fonction d'onde)
Ya la transactionnal interprétation,
celle des mondes-multiples,
celle de l'information quantique...
et plein d'autres un peu moins connues...

Toutes différentes façon de décrire la même réalité, mais selon différentes philosophie. C'est vraiment déroutant.
-----

[invite1ea97de8]

Donnez moi une corde!!

[invitea5d4c8d6]

Donnez moi une corde!!

effectivement y a ausi la theory des cordes...

[invite1ea97de8]

Ouais, mais elle est morte celle-la,. La nouvelle théorie c la théorie M,...quoi que au vue de la revue science et vie j'me demande si elle est pas kapouet elle aussi!

[Floris]

Dans un solide, tu considères que tes atomes sont localisés. C'est très facile de trouver la distance interatomique à l'aide d'une simple expérience d'interférence. Je te propose d'explorer le site suivant et de regarder les animations. Si tu as des questions plus précises, je te suggère de poser tes questions dans une discussion qui a un titre en rapport avec la cristallographie. Consulter le site de wikipedia pourrait te donner quelques mots clés pour une meilleure recherche:

http://fr.wikipedia.org/wiki/Cristallographie

Oui c'est vrai je suis con, les atoms sont localisé du à l'interaction entre eux n'est ce pas?

Bien amicalement à tous.
Flo

[Lévesque]

Oui c'est vrai je suis con, les atoms sont localisé du à l'interaction entre eux n'est ce pas?

Bien amicalement à tous.
Flo

Ils sont tous dans un puit de potentiel. La position d'équilibre entre ses atomes voisins. Mais, pour démontrer, à partir de la fonction d'onde "non-localisé" qu'un atome particulier est localisé dans cet environnement particulier... je m'avancerais pas trop. On gros, on pourrait dire que les atomes sont localisés (et oscilles autour de la position d'équilibre) parce que la théorie qui les considèrent localisés fonctionne bien (Physique de l'état solide). Donc, c'est pas con, si on part de l'idée qu'un atome est un objet non localisé, et qu'il faille montrer que finalement, cette arrangement particulier le localise... J'aimerais bien voir la démo!

[GillesH38a]

Et puis j'ai jamais dit que j'étais un expert en physique classique. Je suis pas plus un expert en physique quantique.. en fait j'y connais rien a la physique quantique.
Ce que je sais par contre, c'Est que vos histoire d'un électrons utiliser en 1976, en 1989 pi bla bla.. c'est des sources émétrices qui émettent STATISTIQUEMENT un électrons, et la réside tout le probleme.

Ta modestie dans les premières phrases t'honorent, mais crois tu qu'un non-expert va comprendre avec des idées simples un problème que les plus grands physiciens, dont un nombre impressionnant de Prix Nobel, ont reconnu être impuissant à expliquer?

Feynman, toujours lui, disait qu'il était aussi un peu énervé de recevoir toujours des suggestions "d'amateurs" qui étaient evidemment a coté de la plaque. Il comparait un physicien à un serrurier qui doit trouver le code hypercompliqué d'un cadenas; il travaille dessus depuis 2 jours, et quelqu'un arrive et lui dit "mais vous avez essayé 467435 ?"
Oui, peut etre que vous l'avez deja essayé, ou que vous avez deja acquis la certitude que le 1er chiffre est un 3...et il faut tout réexpliquer pour convaincre le gugusse .

Si tu mets en doute la réalité de la description quantique, tu n'es pas le seul. En revanche, du point de vue de l'accord avec l'expérience, on n'a jamais fait mieux. Si tu acceptes que le but de la théorie est que ça permette de reproduire les résultats (probabilistes) des expériences, alors ça marche, y a pas mieux.

[invite8f550fa4]

Bonjour !!

Je me permet d'ajouter mon petit grain de sel à l'histoire, c'est un sujet passionnant.


Il y a une toute une partie de la discussion sur la "Réalité" de la physique quantique". Je voulais juste souligner le fait qu'on a réussi à mesurer cette superposition d'état lors d'une experience dont je ne rapelle plus le nom.

Il s'agissait d'envoyer un atome de Baryum dans une cavité sous vide, munie de deux miroirs. Un photon était envoyé sur l'atome, qui passait alors à l'état excité. Il retombait ensuite dans son état fondamental au moment où il passait entre les deux miroirs.
Ca fait longtemps que j'ai lu cet article, mais on observait effectivement pendant un temps très court le phénomène de décohérence : l'atome était à la fois dans son état fondamental et excité pendant son passage d'un état à l'autre, une sorte d'état de transition.


Pour en revenir au chat de Shrödinger, son problème est un problème d'échelle. Plus la particule est petite, plus la superposition d'états pourra durer longtemps. La MQ montre le comportement de particules microscopiques, il ne faut pas perdre ça de vue. Sur une particule isolée, on pourra mesurer un effet de superposition d'états. Mais sur le fameux chat, que nenni !!
Tout d'abord parce que le chat interagit avec l'air dans la boite !! Chaque molécule d'air vient "regarder" le chat, et le force à chaque instant à choisir un état. Pb : une fois l'état choisi, on ne revient plus en arrière. Pas question pour le chat d'être un coup mort, un coup vivant !
Ensuite, même si le chat pouvait survivre sans air dans la boite, on peut dire qu'il s"auto-regarde" : Chaque particule composant le chat interagit avec les autres (Là les puristes grincent des dents, je les entend d'içi !! ). Ce qui est valable pour une particule isolée ne l'est plus pour un système macroscopique.

Le chat ne pourra jamais être mort ET vivant si on ne voit pas plus loin que le bout de son nez. Le chat est içi un chat quantique, répondant non pas aux lois classiques, mais aux lois de la mécanique quantique. On rentre dans un autre monde, où le chat est mort ET vivant, et où vous avez ET vous n'avez pas compris ce post en même temps !!


Si jamais il ya une erreur dans ce résonnement surtout dites le moi !!


Cordialement

[deep_turtle]

Je ne suis pas sûr que le problème d'échelle vienne de là où tu dis. L'atome de Baryum, lui aussi, interagit avec son environnement même s'il ne respire pas. J'ai l'impression (mais c'est loin d'être clair pour moi) que l'échelle intervient quand on commence à compter les degrés de liberté internes du système, qui vont avoir une grande influence sur le temps de décohérence.

[invite21348749873]

Mais elles risquent, d'ici là, d'etre obsolètes. Une nouvelle approche de la physique, assez en vogue actuellement, suggère que la physique ne décrit pas la réalité mais les informations que l'on en reçoit. Ce qui changerait tout. Le chat ne serait pas mort/vivant mais mort ou (exclusif) vivant. L'observteur manquerait simplement d'informations pour connaitre son état réel ; lacune comblée par l'expérience. De meme l'état d'un système ne serait pas boulversé par la mesure, ce serait seulement les probabilités qu'il se trouve dans un état ou un autre qui seraient modifiées par la connaissance d'informations supplémentaires. Cette approche marquerait encore un point de plus pour Einstein quand il déclarait "Dieu ne joue pas aux dés".
--
Jean-Marc

Je suis surpris d'apprendre que c'est là une nouvelle approche car, non seulement ,ça me semble évident, mais encore ,des gens comme James Jean disaient exactement ça il y a 80 ans.

[invite8f550fa4]

Oui effectivement mon prof de quantique ne jure que par les degrés de liberté , mais je voulais juste essayer de rendre ça clair pour tout ceux qui n'ont pas de notions approfondies de MQ. Il a aussi une histoire de perte d'informations à notre échelle par rapport au monde quantique qui fait que il y de moins en moins de degrés de liberté pour les systèmes de plus en plus grand, et donc un temps de décohérence de plus en plus petit. (Oups, j'ai peur de pas avoir été très clair).
Mais j'en connais pas plus sur les degrés de liberté et autres informations quantiques. Si quelqu'un a des liens à me passer sur le sujet, ça serai avec plaisir !!

Cordialement


PS : L'atome de Baryum est dans le vide le plus absolu possible (Là je prends des gants =p ), dons en théorie il n'ya que l'interaction Photon Baryum necessaire pour le faire changer d'état)

[deep_turtle]

Le chat ne serait pas mort/vivant mais mort ou (exclusif) vivant. L'observteur manquerait simplement d'informations pour connaitre son état réel ; lacune comblée par l'expérience.

Je ne comprends pas bien. Il semble très simple de départager ces deux points de vue : on fait passer le chat dans un système interférentiel, type fentes d'Young, et si on voit des interférences c'est qu'on avait affaire à une superposition, sinon non...

Une nouvelle approche de la physique, assez en vogue actuellement,

Je n'ai pas l'impression que ce soit spécialement en vogue.

[deep_turtle]

L'atome de Baryum est dans le vide le plus absolu possible (Là je prends des gants =p ), dons en théorie il n'ya que l'interaction Photon Baryum necessaire pour le faire changer d'état)

Il y a toujours une interaction avec les champs électromagnétiques. Même dans le vide expérimental il y a des photons.

[invite8f550fa4]

Ce sont les fameuses fluctuations du vide, c'est ça ? mais c'est aussi pour ça que le temps de décohérence reste très petit, non ? sinon, dans le vide absolu (Experience de pensée) on aurait des temps de décohérence énorme.

Les fluctuations ne se produisent pas partout et tout le temps, l'atome a le temps de se mettre en état superposé.

[deep_turtle]

Non non, sans même parler de fluctuations du vide, il y a plein de vrais photons même dans ce qu'on appelle "le vide" dans les expériences. Les parois laissent passer certaines fréquences électromagnétiques, et celles qu'elles absorbent, les lois de la physique nous disent que nécessairement elles doivent les réémettre aussi... Donc au final dans l'enceinte vide, il y a des photons.

[invite8f550fa4]

Oui, très juste !! L'atome de Baryum interagit bien avec des photons, mais à mon avis il doit y avoir des techniques pour minimiser ces réémisions de photons, peut être avec caissons à plusieurs niveaux, ou des champs magnétiques ou éléctriques particuliers...

Cela laisserai le temps au Baryum pour se superposer.

[invite21348749873]

si tu trouve un univers moins compliqué qui coute pas trop cher par moi tu m'appelle et j'arrive..

Moi toute ces histoires ca me fait peur et ca me donne le tournit ...

Bonjour Adserderq
J'ai lu toute cette discussion et je suis bien souvent en plein accord avec ce que tu dis.
Nous ne pourrons jamais comprendre les phénomènes qu'avec nos sens et les potentialités de notre cerveau; point barre.Est ce que cette affirmation ,qui n'est qu'une affirmation et rien d'autre, peut etre contestée?
Nous devrons donc nous contenter des limites de ces outils ,comme limite de notre savoir.
ça ne doit pas nous empecher de chercher, d'inventer, d'expérimenter, ne fusse que pour améliorer sur le plan pratique notre vie de tous les jours, en utilisant les découvertes et en découvrant des applications.
J'ai commencé à étudier la MQ il y a un an et je ne peux donc donner un avis interessant sur la question.
Mais ,si on considère l'emission d'un electron, non comme l'envoi d'une particule, mais comme la création d'une perturbation de l'espace, l'expérience des deux fentes ,si on n'éclaire pas , n'a rien de mystérieux.
Alors pourquoi,si on éclaire, le phénomène semble t il devenir corpusculaire? pourquoi l'effet photo electrique? je ne sais... mais il me parait étrange de penser que la nature change d'aspect selon que je regarde ou non.
Je me dis donc que ,si je ne comprend pas ,c'est simplement parce que je ne peux comprendre, parce que c'est ainsi.
Ce n'est pas une débauche de mathématiques qui pourra me sauver de l'incompréhension.
Mais ceci n'est qu'une opinion personnelle.
Merci à tous pour ces échanges instructifs.

[deep_turtle]

Je me dis donc que ,si je ne comprend pas ,c'est simplement parce que je ne peux comprendre, parce que c'est ainsi.

Ne sois pas si défaitiste, il y a pas mal de choses dans la vie qui demandent plus d'une année d'étude avant de commencer à les comprendre...

Ce n'est pas une débauche de mathématiques qui pourra me sauver de l'incompréhension.

La physique quantique n'est pas fondée sur une débauche de mathématiques. En un sens, elle est même assez dépouillée de ce point de vue, il suffir en gros d'avoir un cadre suffisant (des espaces vectoriels) pour appliquer le principe de superposition, et une équation d'évolution pour les états que contiennent ces espaces (elle fait intervenir des commutateurs, qui ont une structure beaucoup plus simple que les équations différentielles de la physique classique !).

[invite21348749873]

Ne sois pas si défaitiste, il y a pas mal de choses dans la vie qui demandent plus d'une année d'étude avant de commencer à les comprendre...


La physique quantique n'est pas fondée sur une débauche de mathématiques. En un sens, elle est même assez dépouillée de ce point de vue, il suffir en gros d'avoir un cadre suffisant (des espaces vectoriels) pour appliquer le principe de superposition, et une équation d'évolution pour les états que contiennent ces espaces (elle fait intervenir des commutateurs, qui ont une structure beaucoup plus simple que les équations différentielles de la physique classique !).

Je voulais dire que nous ne pouvons pas comprendre , meme apres des années d'étude , parce que c'est peut etre une loi de la nature, ça aussi.
C'est d'ailleurs, un peu ce que dit Feynmann .

[chaverondier]

Une nouvelle approche de la physique, assez en vogue actuellement, suggère que la physique ne décrit pas la réalité mais les informations que l'on en reçoit ce qui changerait tout.

Je ne crois pas qu'il s'agisse là d'une approche nouvelle. On ne sait pas décrire les sytèmes qu'on observe autrement qu'avec de l'information et celle-ci est tirée de ce que l'on sait observer.

Le chat ne serait pas mort/vivant mais mort ou (exclusif) vivant. L'observateur manquerait simplement d'informations pour connaître son état réel.

Si tel était le cas, on ne pourrait pas observer les effets d'interférence typiques d'une superposition quantique de deux états propres d'une observable (quand la réduction du paquet d'onde engendrée par la mesure de cette observable n'a pas encore eu lieu). C'est ce que rappelle Deep Turtle et je le répète juste pour qu'il n'y ait pas d'ambiguîté sur ce que je vais rajouter.

Je suis surpris d'apprendre que c'est là une nouvelle approche car, non seulement ,ça me semble évident, mais encore ,des gens comme James Jean disaient exactement ça il y a 80 ans.

A l'époque, la MQ n'avait pas encore acquis le statut de théorie largement vérifiée par l'expérience, statut qu'elle a acquis aujourd'hui. Il était donc légitime de s'accrocher à une vision classique dans laquelle toutes les propriétés associées à l'état d'un système peuvent être mesurées simultanément avec une précision ne dépendant que de la précision des appareils de mesure. Au contraire, en MQ, il existe une impossibilité intrinsèque d'obtenir une précision aussi grande que l'on veut sur la valeur d'observables conjuguées. Quand on est dans l'état propre de l'une, on est dans un état superposé pour l'autre et cela rend illusoire toute tentative de faire rentrer la MQ dans un cadre classique (quelle que soit l'ignorance éventuelle de tel ou tel niveau de description plus fin suppos&#233.

Cette impossibilité est exprimée par les inégalités de Heisenberg. En soi, ces inégalités n'expriment aucune incertitude. Quand on connaît avec une précision parfaite l'état quantique d'un système modélisé dans la base des états propre d'une observable donnée, on connaît son état quantique avec une précision toute aussi parfaite dans la base des état propres d'une observable conjuguée.

Si un électron est dans un état de spin vertical up, alors il est dans un état de spin horizontal parfaitement connu...mais superposé. Par contre, si on mesure son spin horizontal, il change d'état. Il acquière un spin horizontal droit ou gauche (état de spin horizontal non superposé qui n'est plus celui qu'il avait avant la mesure de ce spin horizontal). Contrairement à la mesure classique, la mesure quantique ne fait pas seulement changer l'état de la connaissance de l'observateur, elle fait aussi changer l'état quantique du système observé.

A ce jour, on ne connaît pas les causes qui vont déterminer le choix d'un spin droit plutôt qu'un spin gauche quand on mesure le spin horizontal d'un électron dans un état initial de spin vertical up.

* Certains pensent qu'il n'y a pas de cause à ce choix : c'est l'hypothèse selon laquelle la mesure quantique serait régie par un indéterminisme fondamental (hypothèse dont je doute).

* d'autres pensent que cette impossibilité de déterminer le résultat de la mesure quantique traduit un manque d'information sur l'ensemble des données nécessaires pour déterminer le résultat de la mesure quantique : c'est l'hypothèse dite des variables cachées (dont on sait, en raison de la violation des inégalités de Bell, qu'elle est incompatible avec la causalité relativiste).

Aujourd'hui, on sait donc que la MQ ne fonctionne pas comme la physique dite classique car en MQ, il y a des observables qui ne commutent pas alors qu'en physique classique l'algèbre des observables est commutative (cela signifie qu'en physique classique toutes les observables peuvent être simultanément définies sans limite intrinsèque de précision).

Toutefois, ni les inégalités de Heisenberg, ni l'existence d'états superposés ne sont, en eux même, une manifestation de l'indéterminisme de la mesure quantique ou d'un manque d'information de l'observateur (cf l'étude mathématique de Micho Durdevtich à ce sujet [1]).

Bernard Chaverondier

[1]Subquantum Mechanics : The sub-quantum (deterministic) theory of Micho Durdevich, Universidad Nacional Autonoma de Mexico, “Physics Beyond the Limits of Uncertainty Relations”. A picture of physical reality which is based on individual physical systems, completely causal, and statistically compatible with quantum mechanics http://www.matem.unam.mx/~micho/subq.html .

PS : toute cette discussion est assez subtile et je ne suis pas sûr d'avoir été très clair. Tant pis, car je n'ai pas le temps de peaufiner la réponse. Quelqu'un d'autre devra le faire si ce que j'ai écrit là n'est pas assez clair.

[Ludwig]

Bien le bonjour à tout le monde.


lisant la citation suivante:
"Ce n'est pas une débauche de mathématiques qui pourra me sauver de l'incompréhension"

Si je puis me permettre une remarque, je dirai que dans bien des cas, une approche fréquentielle est bien plus parlante que l'approche indicielle classique (Particule).
En effet on peut par exemple montrer que l'équation de Schrödinger ou celle de Klein Gordon pour le cas relativiste c'est blanc bonet et bonet blanc, les deux sous tendent comme l'électrodynamique quantique d'ailleurs, l'oscillateur harmonique.

[GillesH38a]

Bonjour

les équations de propagations type Schrödinger, Klein-Gordon ou n'importe quel lagrangien de la théorie quantique des champs ne posent pas de gros problèmes : elles sont locales et déterministes.

Ce qui pose problème, c'est la théorie de la mesure, qui donne des prescriptions DIFFERENTES de celles des équations précédentes (violant en particulier le principe de superposition) et impliquant des processus non locaux et/ou indéterministes. C'est cette bizarrerie que Schrödinger voulait illustrer.

[invite21348749873]

Si on enferme le chat sans compteur Geiger et sans source radioactive, on ne peut rien dire sur le sort du chat avant d'avoir ouvert la boite, tant qu'on a pas ouvert?
Si on attend suffisamment longtemps (plusieurs centaines d'années), peut on raisonnablement dire qu'il n'est peut etre pas mort?

[invite687e0d2b]

Si on attend suffisamment longtemps (plusieurs centaines d'années), peut on raisonnablement dire qu'il n'est peut etre pas mort?

moi je répondrais oui mais avec de très petite probabilitées

[invite21348749873]

Autre question
Si on considère que c'est en ouvrant la boite que l'on va déterminer l'état du chat, et faire disparaitre tous les autresunivers fantomes, comme nt choisirons nous la représentation du chat?
Sera t-il momifié, sera-t-il couché sur le dos, sur le coté,aura t il les pattes allongées ou non, vers quelle face de la boite serat il tourné? comment ferons nous pour choisir la posture du chat mort parmi l'infinité de postures possibles; et pourtant ,nous savons que nous verrons le chat mort ,et tous de la meme façon.

[invite8f550fa4]

Pourquoi tu voudrais que tous les univers possibles disparaissent ? Pourquoi des univers parallèles au notre, dans lesquels le temps s'écoulerai de la même façon, ne pourraien ils pas exister ? Je pense qu'on ne fait pas "disparaitre" les autres univers fantomes dont tu parles, mais qu'on navigue en permanence sur un arbre des possibles jamais taillé. Je me demande d'ailleurs pourquoi on ne pourrai pas sauter d'une branche à l'autre...

[invite21348749873]

Pourquoi tu voudrais que tous les univers possibles disparaissent ? Pourquoi des univers parallèles au notre, dans lesquels le temps s'écoulerai de la même façon, ne pourraien ils pas exister ? Je pense qu'on ne fait pas "disparaitre" les autres univers fantomes dont tu parles, mais qu'on navigue en permanence sur un arbre des possibles jamais taillé. Je me demande d'ailleurs pourquoi on ne pourrai pas sauter d'une branche à l'autre...

Je ne dis pas non, mais tu n'as pas vraiment répondu a ma question; lorsqu'on ouvre la boite, apres un temps tres long, nous savons qu'on va trouver le chat mort, et dans une certaine posture, et dans une certaine configuration; comment ont elles été choisies parmi toutes les possibles, si c'est notre observation qui les détermine?

[invite8f550fa4]

je pense qu'on a l'impression de prendre une branche particulière de l'arbre, mais qu'en fait toutes les positions sont réalisés et que notre esprit nous fait prendre la voie la plus "logique" quand il y a le choix, et que sinon on se fie au Hasard avec un grand H... Mais là on est plus du tout dans le domaine de la physique !! Au fait, vu quil y a des connaisseur, est ce que cette théorie vaut plus qu'une cacahuète au niveau physique ? Parce là je pense qu'on touche à la limite entre Science et Croyance...

[invite21348749873]

je pense qu'on a l'impression de prendre une branche particulière de l'arbre, mais qu'en fait toutes les positions sont réalisés et que notre esprit nous fait prendre la voie la plus "logique" quand il y a le choix, et que sinon on se fie au Hasard avec un grand H... Mais là on est plus du tout dans le domaine de la physique !! Au fait, vu quil y a des connaisseur, est ce que cette théorie vaut plus qu'une cacahuète au niveau physique ? Parce là je pense qu'on touche à la limite entre Science et Croyance...

On s'approche de la métaphysique ,et certains scientifiques réfutent cette position.

[invite21348749873]

Autre question
Si on considère que c'est en ouvrant la boite que l'on va déterminer l'état du chat, et faire disparaitre tous les autresunivers fantomes, comme nt choisirons nous la représentation du chat?
Sera t-il momifié, sera-t-il couché sur le dos, sur le coté,aura t il les pattes allongées ou non, vers quelle face de la boite serat il tourné? comment ferons nous pour choisir la posture du chat mort parmi l'infinité de postures possibles; et pourtant ,nous savons que nous verrons le chat mort ,et tous de la meme façon.

Je me permets de reposer cette question; si elle est stupide, n'hesitez pas à me le dire.