Question sur les fentes de Young

[XYZDidou]

Bonjour,

L'experience sur les fentes de Young nous apprends que si nous essayons d'observer par quelle fente les particules passent, elles n'agissent plus comme des ondes mais comme de "simples" particules.

Mais comment definir l'"observation" ici? Quand nos yeux regardent les fentes, nous "observons" ces particules mais nos yeux ne sont tout simplement pas assez bon pour les voir. Alors, est ce que la particule detecterait la "qualité" de l'observateur et que si celui ci etait assez bon pour voir la particule alors le changement d'etat opererait?

Merci!
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[Deedee81]

Salut,

Une simple mesure par un appareil suffit ou une interaction. Du moment que le résultat existe (par exemple il peut être enregistré pour examen ultérieur) cela suffit.

Et si la détection est imparfaite, la figure des franges est brouillée sans disparaitre totalement.

[XYZDidou]

OK, c'est a dire que la particule est capable de comprendre que nos yeux ne sont pas adequates pour l'observation et que du coup la particule n'est pas veritablement observée?

Que se passerait il donc si nos yeux avaient la faculté de voir assez bien pour "voir" la particule?

[Paraboloide_Hyperbolique]

Bonjour,

Attention: la particule ne "comprend" rien du tout. C'est son comportement qui change lorsque l'on interagit avec elle. Pour l'observer, on est obligé de la faire interagir plus ou moins avec une autre particule, ce qui change son comportement (modification de sa fonction d'onde).

Pour imager la chose: pour savoir où se trouve une voiture, il suffit de la regarder. Cela se fait par l'intermédiaire de photons ayant interagit avec la voiture qui touchent notre rétine. Ces photons ne changent (pratiquement) pas le comportement de la voiture.

A l'échelle d'une particule cependant (comme un électron), l'interaction avec un photon n'est pas anodine. Si je fais une comparaison grossière au moyen de la mécanique classique (et qui vaut ce qu'elle vaut), une interaction électron-photon est aussi violente qu'une interaction voiture-boulet de canon à notre échelle (quoique cela dépende de l'énergie du photon). Pas étonnant que sous le choc d'un boulet de canon, une voiture ne roule plus correctement...

[A voir en vidéo sur Futura]

[XYZDidou]

OK, donc en fait il n'y a rien d'etrange la dedans comme certains le pretendent... c'est logique, comme vous l'expliquiez, qu'une telle interaction chamboulle completement le comportement de la particule du coup.

[Deedee81]

(quoique cela dépende de l'énergie du photon)

C'est tout aussi intéressant (voir le cours de Feynman). Disons que je décide de prendre des photons infrarouges, de faible énergie, pour ne pas trop perturber l'électron lorsqu'il passe la fente. Et j'utilise des lunettes infrarouges.

Ah ! J'ai un flash.... mais.... gasp !!!! Le flash est gros et flou ! Cette fois c'est la propriété ondulatoire du moyen de mesure (= le photon) qui entre en jeu. La longueur d'onde est trop grande pour être précise (principe bien connu des utilisateurs de microscopes). Et la figure d'interférence réapparait !!!!

Notons que je n'aime pas trop cette façon d'expliquer (les "mesures dites faibles" ou les "mesures sans interactions", autres curiosité de la MQ, font aussi disparaitre les franges d'interférence). Mais, bon, c'est expliqué comme ça dans l'excellent livre/cours de Feynman et ma foi comme première approche/explication, c'est suffisant.

[Deedee81]

Zut, nos répondes se sont croisées.

OK, donc en fait il n'y a rien d'etrange la dedans comme certains le pretendent... c'est logique, comme vous l'expliquiez, qu'une telle interaction chamboulle completement le comportement de la particule du coup.

Oui, tout à fait.

Les seules difficultés en MQ est le fait qu'elle manifeste des propriétés qui n'existent pas pour des objets macroscopiques. Cela la rend parfois très peu intuitive. Exemples :
- l'indétermination quantique (qui n'est pas une incertitude due à un manque de connaissance)
- La dualité onde - corpuscule (a-t-on jamais vu un caillou se comporter comme un vague )
- L'intrication quantique (le célèbre paradoxe EPR, les tout aussi célèbres calculs de Bell et la fabuleuse expérience d'Alain Aspect)
- Le spin

Les deux premiers sont fortement liés (après tout, une onde aussi à une position imprécise, et pour cause, elle est étalée ).