Les lois de la physique peuvent elles être dérivées des régles de la théorie de l'information ?

[invite6754323456711]

Premièrement c'est un point de vue, tout le monde ne partage le fait que la physique statistique soit une inférence Bayesienne

Une autre réponse est que c'est nous qui décidons ce dont cela doit être, dans le sens la construction de connaissance que nous souhaitons faire. Sur ce point (et bien d'autres) je rejoins Jaynes Page 6 nature of probability dans predictive statistical mechanics

Patrick
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[invite6754323456711]

Une autre réponse est que c'est nous qui décidons ce dont cela doit être, dans le sens la construction de connaissance que nous souhaitons faire. Sur ce point (et bien d'autres) je rejoins Jaynes Page 6 nature of probability dans predictive statistical mechanics

En amont de cela se pose la question de comment par inter-subjectivité, nous humains, construisons nous nos connaissances qui nous puissent être de plus communicables (intelligible entre nous).

Les modes humains généraux de conceptualisation, et par le but de construire des connaissance concernant ce qui nous est pas accessible directement. Pour cela je préfère le terme de manque d'information que de fuite d'information qui présuppose que nous savons ce qu'est l'information en soi inscrite de manière intrinsèque dans un réel en soi quant bien même nous l'ignorons.

Dans ce sens l'approche de Ariel Caticha, me semble être ce que nous pauvre humain pouvons le mieux espérer : it is a strength of this formulation that our conclusions hold irrespective of any assumptions about the y variables

Patrick

[chaverondier]

Premièrement c'est un point de vue, tout le monde ne partage pas le fait que la physique statistique soit une inférence Bayésienne et deuxièmement la raison pour laquelle ça marche est principalement physique. Ne te méprends pas, encore une fois je suis fan des raisonnements par inférence statistique mais je ne pense pas (plus en fait) qu'il n'y ait que cela qui importe. Les propriétés du système physique auquel on applique un tel raisonnement sont très très importantes.

Ce point de vue est aussi celui de E.T. JAYNES. Je le cite dans : Where do we stand on maximum entropy ? Enter Boltzman, page 16 et 17, http://bayes.wustl.edu/etj/articles/...on.entropy.pdf

From Boltzmann’s reasoning, then, we get a very unexpected non trivial dynamical prediction by an analysis that, seemingly, ignores the dynamics altogether! This is only the first of many such examples where it appears that we are “getting something for nothing”, the answer coming too easily to believe. Poincaré, in his essays on “Science and Method”, felt this paradox very keenly and wondered how by exploiting our ignorance we can make correct predictions in a few lines of calculation of the 10^23 individual trajectories.

It requires very deep thought to understand why we are not, in this argument and other to come, getting something for nothing. In fact, Boltzmann’s argument does take dynamics into account, but in a very different manner. Information about the dynamics entered his equations at two places: (1) the conservation of total energy; and (2) the fact that he defined his cells in terms of phase volume, which conserved the dynamical motion (Liouville’s theorem). The fact that this was enough to predict the correct spatial and velocity distribution of the molecules shows that the millions of intricate dynamical details that were note taken into account, were actually irrelevant to the predictions and would have cancelled out anyway if he had taken the trouble to calculate them.

Boltzmann’s reasoning was super-efficient; far more than he ever realized. Whether by luck or inspiration, he put into his equations only the dynamical information that happened to be relevant to the questions he was asking.

Par ailleurs, il est intéressant de noter que l'approche Bayésienne de la mesure quantique est adoptée, non seulement par A. Caticha, mais aussi par pas mal d'autres chercheurs, tels que, par exemple :

• R. BALIAN, Information in statistical physics, http://arxiv.org/abs/cond-mat/0501322v1
  

  Abstract: We review with a tutorial scope the information theory foundations of quantum statistical physics. Only a small proportion of the variables that characterize a system at the microscopic scale can be controlled, for both practical and theoretical reasons, and a probabilistic description involving the observers is required. The criterion of maximum von Neumann entropy is then used for making reasonable inferences. It means that no spurious information is introduced besides the known data. Its outcomes can be given a direct justification based on the principle of indifference of Laplace. We introduce the concept of relevant entropy associated with some set of relevant variables; it characterizes the information that is missing at the microscopic level when only these variables are known.

• A. FUCHS, Quantum Bayesianism at the Perimeter, http://arxiv.org/abs/1003.5182v1, je cite, page 4 :

  For the Quantum Bayesian, quantum theory is not something outside probability theory—it is not a picture of the world as it is—but rather an addition to probability theory itself. As probability theory is a normative theory, not saying what one must believe, but offering rules of consistency an agent should strive to satisfy within his overall mesh of beliefs, so it is the case with quantum theory.

A noter que l'approche de Caticha, admet l'existence de variables cachées à l'observateur, traduisant ainsi le caractère incomplet de la description quantique de la réalité observée. Il s'agit effectivement là d'un fait d'observation et non une hypothèse, comme le signale d'ailleurs E.T. JAYNES dans Predictive statistical mechanics http://189.254.227.5/archivos PDF de...predictive.pdf, page 5, What Bohr trying to do?

A single mathematical quantity psi cannot, in our view, represent incomplete human knowledge and be at the same time a complete description of realilty

Son modèle privilégie les observables position des particules et possède des similarités avec:

• la mécanique stochastique de Nelson http://press.princeton.edu/titles/2357.html (je cite A. CATICHA dans “Entropic Dynamics, Time and Quantum Theory” http://arxiv.org/abs/1005.2357v3 page 2: "Our emphasis on position leads to formal similarities with Nelson’s stochastic mechanics [17]-[24].")
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• la quantum state diffusion de N. GISIN et I. PERCIVAL (malgré une position de N.GISIN semblant, en lecture (trop) rapide, diamétralement opposée puisqu'attribuant un caractère de représentation d'un système individuel à l'état quantique) http://www.gap-optique.unige.ch/wiki...ns:bib:qsd.pdf
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• la Bohmian mechanics, modélisation (Bohm-De Broglie) de la mécanique quantique dans laquelle une onde pilote guide les N particules dans un espace de configurations à 3N dimensions attribuant ainsi un caractère de réalité physique objective à la dualité onde/particule (attribution d'une position ponctuelle à chacune des N particules) et à une onde quantique pilotant la dynamique de ces particules.
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• les travaux expérimentaux amusants et surprenants de deux physiciens français des liquides. Ils ont pu simuler physiquement les idées de Bohm, notamment le phénomène d'interférence des fentes de Young (mais pas seulement), avec des gouttes d'eau guidées par une onde sur une surface liquide : Single-Particle Diffraction & Interference at Macroscopic Scale, Yves Couder and Emmanuel Fort, Phys. Rev. Lett. 97, 154101 (2006) [4 pages], http://prl.aps.org/abstract/PRL/v97/i15/e154101 et l'animation du phénomène sur : Les particules surfent sur la vague, le 1 juin 2011 Roud, http://owni.fr/2011/06/01/les-partic...-sur-la-vague/

[invite93279690]

Ce point de vue est aussi celui de E.T. JAYNES....

Je ne vois pas de quel "point de vue" tu parles. Par ailleurs, ce n'est parce que je dis que les propriétés physiques sont importantes que cela veut dire que tout est dans le détail microscopique du système. D'ailleurs j'avais exactement en tête les deux points mentionnés par Jaynes dans ta citation à savoir 1) l'utilisation habille des invariants dynamiques du système et 2) le théorème de Liouville.

Ensuite on a l'impression que tu as oublié nos discussions passées. Pas besoin de me parler de Balian dont je suis un fan (j'ai ses les deux volumes de son bouquin à la maison) ni des manips de Couder (qui n'ont pas vraiment grand chose à voir) que j'apprécie, je pense, à leur juste valeur. Je pense seulement qu'il ne faut pas faire dire tout et n'importe quoi à l'inférence statistique. Sinon c'est comme la numérologie ou l'analyse dimensionnelle, c'est pratique mais à utiliser avec précaution à des fins théoriques j'entends.

Sinon, en quoi cela diffère de ce que propose Roy Frieden ? qui a selon moi un programme très proche de celui de Caticha mais il utilise l'information de Fisher plutot que celle de Shannon (chacun ses gouts après tout). Note, par ailleurs que ce type de développements est loin d'être perçu comme une révolution intellectuelle là où le point vue de Jaynes a toujours été considéré comme innovant.

Note aussi qu'il faut plutot prêcher pour une utilisation de l'inférence statistique par les experimentateurs (bien qu'ils ne nous aient probablement pas attendus pour cela) plutot que pour la théorie (bien que ce soit extrèmement pertinents dans certains cas).

[invite6754323456711]

Sinon c'est comme la numérologie ou l'analyse dimensionnelle, c'est pratique mais à utiliser avec précaution à des fins théoriques j'entends.

Ce n'ai pas considéré comme physique du fait que cela ne repose pas sur des affirmations ontologiques telles que l'on peut les trouver dans ce cours ?

Il nous faut définir sans ambiguïté certains mots clés. A la base de la physique, il y a l’observation expérimentale et le processus de mesure qui consiste à caractériser les aspects de la réalité par des nombres.

Dans des circonstances données, un système physique, c’est-à-dire un objet appartenant à la réalité, sera dit être dans un certain état. L’état du système est sa « maniéré d’être », c’est-à-dire la forme particulière que revêt sa réalité.

Il cherche plutôt à distinguer ce qui est de l'interprétation de ce qui est factuel.

Patrick

[invite93279690]

Ce n'ai pas considéré comme physique du fait que cela ne repose pas sur des affirmations ontologiques telles que l'on peut les trouver dans ce cours ?

Je ne crois pas que ces personnes fassent d'affirmations ontologiques vis à vis de la mécanique quantique. Et si par ailleurs ils devaient faire de telles affirmations, je tendrais l'oreille très attentivement parce que la MQ et les manips sur des systèmes quantiques c'est un peu leur boulot donc...

[chaverondier]

Je ne vois pas de quel "point de vue" tu parles. D'ailleurs j'avais exactement en tête les deux points mentionnés par Jaynes dans ta citation à savoir 1) l'utilisation habille des invariants dynamiques du système et 2) le théorème de Liouville.

J'avais donc bien compris ton point de vue ? Non ?

Pas besoin de me parler de Balian dont je suis un fan

Pourquoi ne pas le rappeler ? C'est grâce à toi que j'ai pris connaissance de ses travaux et ça peut aussi intéresser les autres personnes qui lisent ce fil ?

Les manips de Couder (qui n'ont pas vraiment grand chose à voir)

Ca me semblait intéressant car donnant une plausibilité à une hypothèse (normalement considérée comme étrangère à la mécanique quantique dans la forme qu'on lui connaît), hypothèse selon laquelle les seules observables pertinentes sont les positions des particules, je cite A. Caticha : in ED (Entropic Dynamics) position is the only observable. More explicitly: other observables such as momentum, energy, angular momentum and so on are not attributes of the particles but of the probability distributions.

Sinon, en quoi cela diffère de ce que propose Roy Frieden ? qui a selon moi un programme très proche de celui de Caticha mais il utilise l'information de Fisher plutot que celle de Shannon (chacun ses gouts après tout).

Je n'en sais rien car je ne connais pas les travaux de Roy Frieden, mais quoi qu'il en soit ça m'intéresse.

Note, par ailleurs que ce type de développements est loin d'être perçu comme une révolution intellectuelle là où le point vue de Jaynes a toujours été considéré comme innovant.

Tu nages là dedans comme un poisson dans l'eau et des travaux que tu considères bien connus ne le sont pas forcément de lecteurs de ce forum comme moi (et je ne dois pas être le seul dans ce cas). Tout ça vaut donc bien la peine d'être signalé, commenté ou questionné comme nous le faisons ?

[invite6754323456711]

Je ne crois pas que ces personnes fassent d'affirmations ontologiques vis à vis de la mécanique quantique. Et si par ailleurs ils devaient faire de telles affirmations, je tendrais l'oreille très attentivement parce que la MQ et les manips sur des systèmes quantiques c'est un peu leur boulot donc...

Pourtant ce qu'il y a de plus rigolo c'est le texte juste avant.

En abordant un champ expérimental aussi subtil et nouveau, il faut se méfier du langage courant et des a priori implicites qu’il contient. Il nous faut définir sans ambiguïté certains mots clés.

C'est écrit noir sur blanc.


Patrick

[invite6754323456711]

(et je ne dois pas être le seul dans ce cas).

C'est aussi mon cas en m'intéressant tout particulièrement aux fondements :

La fonction d’onde ψ(r, t) est aussi appelée l’amplitude de probabilité de trouver la particule au point r.

It is very worthwhile to revisit the "elementary" basics because usually the basics are not elementary at all, and even more importantly, because they are so fundamental.

Patrick