Physique quantique et univers parallèles - question

[invite93279690]

Non. La compréhension du monde est donnée par les concepts utilisés par la branche de la physique qui nous interesse, pas leur interpretation. L'interpretation de copenhague, les mondes multiples d'Evrett ne changent en rien la comprehension du monde, elles sont de jolies histoires pour essayer de nous raccrocher a qqch relevant du sens commun.... l'equation de schrodinger (par exemple) si.

Mouai. N'empeche que meme en s'accrochant aux maths il y a plusieurs manieres formelles distinctes de formuler la MQ. Pour faire simple, l'une est l'equation de Schrodinger et l'autre est la formulation par integrale de chemin. En theorie quantique des champs c'est pareil, il y a toute l'artillerie qui passe par la quantification canonique des champs et une autre voie qui passe par la quantification par integrale de chemin. A noter que les formulations par integrales de chemin sont tres pratiques pour retrouver des resultats classiques ou semi-classique comme le theoreme de Gutzwiller en chaos quantique par exemple ou les approximations de type WKB. Faire comme si les maths ne racontait qu'une seule histoire me parait du coup pousser le bouchon un petit peu loin.

La vulgarisation ne m'interesse pas (ou plutot la vulgarisation ne m'interesse plus) si qqun veut apprendre la MQ qu'il ait 6 ans ou pas, je lui presenterai la theorie, rigoureuse et formalisée, ni plus ni moins.

t'es pas fermee deja.

La encore, je n'ai pas non plus dit que la MQ n'etait pas profonde, elle a probablement accouché d'une des idées les plus profondes de ce siècle, à savoir que l'on pouvait etendre la notion de fonction sur une variété à celle d'opérateur self-adjoint sur un espace de Hilbert. Ca c'est vraiment le "coup" de la mecanique quantique et son idée (de loin) la plus profonde et originale, et elle porte en germe un renouvellement de tres vaste envergure de ce que l'on entend par espace (qui s'est effectivement effectué a partir des années 80).

c'est probablement l'idee la plus profonde mathematiquement parlant mais permet moi de m'en badigeonner le nombril avec une pince a crabe (apres tout tu ne te genes pas vraiment pour dire que tu n'en a rien a fiche des interpretations physiques, enfin de la physique en fait).

A coté de cette idée là, les idées de non localité, d'electron, d'anti-particule etc... c'est juste "à la marge" comme vous dites.

Cette discussion est interessante dans le sens ou on voit bien que les murs qui separent les disciplines n'ont rien voir ni avec les systemes etudies ni avec les outils utilises mais plutot avec les questions qu'on se pose sur ces derniers....cela dit c'est un forum de physique ici.

L'introduction du Cohen est excellente, par contre pas très "mathématique". Je pense notamment aux très nombreux raccourcis emprunté. Dans tout le livre il s'agit avant tout de démonstrations de physicien pour le physicien. Il ne cite même pas le background formel comme par exemple, le lemme de riemann-lebesgue dans l'espace des vecteurs d'ondes pour montrer que le paquet d'onde est fini (c'est pas très difficile de mentionner une preuve ou un théorème). C'est vrai que je trouve ça un peu frustrant. Après, je ne parle pas des appendices..

le probleme c'est que meme le truc le plus rigoureux que je peux tenter d'imaginer dans ma tete pour un bouquin de physique (ca volle pas tres haut hein) n'arrivera pas a la cheville d'un debut de quoi que ce soit qui pourrait satisfaire MiPaMa, je veux dire, il suffit de lire ses messages (meme faire de la vulgarisation des maths ca ne l'interesse pas).
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[invite93279690]

J'ai l'impression que le mathématicien s’intéresse à la physique, mais que le physicien en a rien à foutre des math qu'il considère comme un outil plus que comme une science aux beautés infinies. C'est qu'une impression ou c'est général ?

D'apres ce que j'ai pu voir les vrais matheux ne s'interessent pas vraiment a la physique; la physique est plutot un pretexte ou une salle de jeu pour decouvrir et pratiquer les mathematiques (affirmation corroboree par la signature de MiPaMa) point barre. Certains mathematiciens font exception comme toujours (John Maddox pour la biophysique, Edward Witten pour la physique des hautes energies, Roger Penrose pour la RG et la MQ, Oliver Penrose pour la physique statistique etc...) mais j'ai le sentiment que ce sont des gens a la marge. La derniere fois que j'ai ete faire un seminaire dans labo de math (appliquee) a Grenoble, le seul qui a pige quelque chose etait Maddox; les autres n'avaient aucune espece d'idee de ce que j'etais en train de raconter (et en lisant MiPaMa je comprends pourquoi). Cela etant, j'aurais du prevoir et tenter d'encore plus adapter mon talk a mon auditioire (je l'ai fait pour le proceeding de la conf et c'est mieux passe je crois).

[invite1a0bde5a]

Certes. Mais puisqu'on parle de ce que décrit le vecteur d'état quantique, deux interprétations s'affrontent :
- les réalistes l'interprètent comme décrivant des états réels : un chat de Schrödinger est réellement mort et réellement vivant.
- les possibilistes l'interprètent comme décrivant des états possibles : un chat de Schrödinger est possiblement mort et possiblement vivant.

Heu... et si le chat était soit vivant, soit mort ? Non, pas assez sexy ?

[chaverondier]

Heu... et si le chat était soit vivant, soit mort ? Non, pas assez sexy ?

Ca ne marche pas. Cf. les expériences de physique de Serge Haroche (Nobel de physique 2012) au labo Kastler Brossel. Lire par exemple : Oscillation de Rabi à la frontière classique-quantique et génération de chats de Schrödinger, Alexia Auffeves Garnier, 2004, http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006406/fr/

[chaverondier]

D'apres ce que j'ai pu voir les vrais matheux ne s'interessent pas vraiment a la physique; la physique est plutot un pretexte ou une salle de jeu pour decouvrir et pratiquer les mathematiques (affirmation corroboree par la signature de MiPaMa) point barre.

Assez d'accord avec toi dans l'esprit. Ca n'est pas totalement général, mais j'ai pu constater (avec surprise au début) que dans l'ensemble c'était quand même souvent vrai.

J'ai même constaté que pour certains mathématiciens :

• expliquer des effets physiques parfaitement caractérisables et modélisables mathématiquement, par des images ou des analogies et
  .
• se servir de ces images ou analogies pour trouver un résultat sans faire aucun calcul (par exemple deviner, dans l'espace-temps de Schwarzschild, la métrique associée au référentiel de Lemaître (la métrique dite de Painlevé) sans faire aucun calcul de relativité générale, en se servant de la compréhension physique de la contraction de Lorentz et de la dilatation temporelle de Lorentz)

était ressenti comme une sorte de sacrilège ou encore la preuve d'une incapacité à se passer de ce qu'une partie des mathématiciens considèrent comme une sorte de béquille pour handicapé mathématique : le raisonnement physique.

A titre d'exemple, concernant l'effet d'Aharonov-Bohm, certains mathématiciens te diront qu'il n'y a strictement aucun mystère là dedans puisque les équations mathématiques prédisent cet effet, point. Pour eux, les équations parlent d'elles-mêmes et vouloir chercher plus loin c'est stérile.

Je trouve que les travaux d'Aharonov, Vaidman, Steinberg... dans le domaine de la mesure faible (rien à voir avec l'effet Aharonov-Bohm, mais c'est bien du même physicien qu'il s'agit) sont un bel exemple de la non pertinence d'une approche qui serait exclusivement mathématique de la physique. La formulation time symmetric de la mesure quantique ne diffère pas d'un iota de la formulation standard. Pourtant :

• la mise en relief du caractère time symmetric des mesures quantiques (fortes) sur le comportement statistique (entre deux mesures fortes) des systèmes physiques (sélectionnés par présélection ET postsélection de leurs résultats de mesures fortes),
  .
• l'interprétation rétrocausale de ce fait (découlant des équations de la mécanique quantique standard et confirmé par l'observation),

ont permis la mise en évidence des mesures faibles (en 1988). Plus personne à ce jour ne conteste les résultats obtenus (l'interprétation time-symmetric et rétrocausale à l'origine de ce succès n'a par contre pas encore franchement convaincu me semble-t-il mais je n'ai toutefois pas vu non plus de franche levée de boucliers).

Ces mesures ont pourtant suscité (en 1989) les critiques de A. Legett et A. Peres en raison de l'approche contrafactuelle qui a permis leur découverte. C'est un bel exemple de l'importance d'une approche physique et parfois contrafactuelle des phénomènes physiques en complément d'une approche qui ne serait que trop sèchement mathématique et, qui plus est, purement positiviste.

[invite93279690]

D'apres ce que j'ai pu voir les vrais matheux ne s'interessent pas vraiment a la physique; la physique est plutot un pretexte ou une salle de jeu pour decouvrir et pratiquer les mathematiques (affirmation corroboree par la signature de MiPaMa) point barre. Certains mathematiciens font exception comme toujours (John Maddox pour la biophysique, Edward Witten pour la physique des hautes energies, Roger Penrose pour la RG et la MQ, Oliver Penrose pour la physique statistique etc...) mais j'ai le sentiment que ce sont des gens a la marge. La derniere fois que j'ai ete faire un seminaire dans labo de math (appliquee) a Grenoble, le seul qui a pige quelque chose etait Maddox; les autres n'avaient aucune espece d'idee de ce que j'etais en train de raconter (et en lisant MiPaMa je comprends pourquoi). Cela etant, j'aurais du prevoir et tenter d'encore plus adapter mon talk a mon auditioire (je l'ai fait pour le proceeding de la conf et c'est mieux passe je crois).

J'ai oublie Cedric Villani pour la physique statistique et la theorie cinetique des gaz (honte a moi !!!).

[interferences]

Re,

Assez d'accord avec toi dans l'esprit. Ca n'est pas totalement général, mais j'ai pu constater (avec surprise au début) que dans l'ensemble c'était quand même souvent vrai.

J'ai même constaté que pour certains mathématiciens :

expliquer des effets physiques parfaitement caractérisables et modélisables mathématiquement, par des images ou des analogies et
.
se servir de ces images ou analogies pour trouver un résultat sans faire aucun calcul (par exemple deviner, dans l'espace-temps de Schwarzschild, la métrique associée au référentiel de Lemaître (la métrique dite de Painlevé) sans faire aucun calcul de relativité générale, en se servant de la compréhension physique de la contraction de Lorentz et de la dilatation temporelle de Lorentz)

était ressenti comme une sorte de sacrilège ou encore la preuve d'une incapacité à se passer de ce qu'une partie des mathématiciens considèrent comme une sorte de béquille pour handicapé mathématique : le raisonnement physique.

A titre d'exemple, concernant l'effet d'Aharonov-Bohm, certains mathématiciens te diront qu'il n'y a strictement aucun mystère là dedans puisque les équations mathématiques prédisent cet effet, point. Pour eux, les équations parlent d'elles-mêmes et vouloir chercher plus loin c'est stérile.

Je trouve que les travaux d'Aharonov, Vaidman, Steinberg... dans le domaine de la mesure faible (rien à voir avec l'effet Aharonov-Bohm, mais c'est bien du même physicien qu'il s'agit) sont un bel exemple de la non pertinence d'une approche qui serait exclusivement mathématique de la physique. La formulation time symmetric de la mesure quantique ne diffère pas d'un iota de la formulation standard. Pourtant :

la mise en relief du caractère time symmetric des mesures quantiques (fortes) sur le comportement statistique (entre deux mesures fortes) des systèmes physiques (sélectionnés par présélection ET postsélection de leurs résultats de mesures fortes),
.
l'interprétation rétrocausale de ce fait (découlant des équations de la mécanique quantique standard et confirmé par l'observation),

ont permis la mise en évidence des mesures faibles (en 1988). Plus personne à ce jour ne conteste les résultats obtenus (l'interprétation time-symmetric et rétrocausale à l'origine de ce succès n'a par contre pas encore franchement convaincu me semble-t-il mais je n'ai toutefois pas vu non plus de franche levée de boucliers).

Ces mesures ont pourtant suscité (en 1989) les critiques de A. Legett et A. Peres en raison de l'approche contrafactuelle qui a permis leur découverte. C'est un bel exemple de l'importance d'une approche physique et parfois contrafactuelle des phénomènes physiques en complément d'une approche qui ne serait que trop sèchement mathématique et, qui plus est, purement positiviste.

D'autres mathématiciens comme feu Vladimir Arnold dénoncent cet esprit là des mathématiciens même en mathématiques en prônant un retour à l'induction et à l'image.
Je pense que c'est que l'esprit humain ne peut pas appréhender des axiomes sans accrocher des images de cas particuliers.

Au revoir

[Paradigm]

Bonjour gatsu, Bonjour à tous

La physique est plutot un pretexte ou une salle de jeu pour decouvrir et pratiquer les mathematiques (affirmation corroboree par la signature de MiPaMa) point barre..

Les Américains semblent aussi partager une vision trés possitiviste des sciences physiques comme on peut lire ici

https://www.physicsforums.com/thread...iverse.772224/

The core of a scientific theory is a mathematical model which can be used to predict the outcome of experiments, i.e. in addition to the model there is a mapping between elements of the model and outcomes of experiments. This mapping is sometimes called the "minimal interpretation". Scientifically, theories are judged on how complicated their mathematical models are and on how well they predict the outcomes of experiments, with the best models being both simple and applying to a wide variety of phenomena.

There is often a desire by the philosophical community to add more structure to a scientific theory than what is represented by the “mathematical model and minimal interpretation” described above. These structures are also generically called “interpretations”, and are most prolific in the field of quantum mechanics. Interpretations typically include some postulates which can be used to justify the mathematical model, as well as some statements about which items in the derived model are “real” and which are measurement artifacts or limitations on our knowledge.

Often a single theory is compatible with many different philosophical interpretations. There is no possible way to resolve a dispute between different philosophical interpretations through appeal to experiment because all of them make the same predictions for all experiments. The choice between philosophical interpretations is therefore entirely a matter of personal philosophical preference.

Les interprétations semblent reléguées au domaine de la philosophie.

Bien cordialement,

[chaverondier]

Je ne suis absolument pas d'accord avec cette affirmation. J'ai d'ailleurs donné un exemple très simple que tu ignores complètement et où il est pourtant clair qu'il n'y pas de contraction mécanique de l'atmosphère pour que l'on puisse détecter les muons provenant de rayons cosmiques interagissant avec l'atmosphère.

La contraction (un changement de longueur) implique un changement de vitesse. L'atmosphère ne change pas de vitesse, donc elle ne se contracte pas. Ca n'empêche pas les transformations de Lorentz (impliquant, lors d'un changement de référentiel inertiel d'observation, un changement relatif de longueur respectant le réciprocité de point de vue en espace-temps de Minkowski) d'être applicables.

Autre exemple : si on met en rotation des fusées initialement jointives le long d'un cercle et qu'on les amène (changement de vitesse) à 87% de la vitesse de la lumière, elles n'occupent plus, mises bout à bout, que la moitié du cercle. La circonférence du cercle mesure 2 pi R/(1-v²/c²)^(1/2) pour des observateurs en mouvement à vitesse v sur un cercle de rayon R car leurs mètres sont contractés par la contraction de Lorentz.

Là, par contre, la réciprocité de point de vue ne s'applique plus car la relativité du mouvement s'applique seulement à des mouvements relatifs de translation uniforme. Ce sont les observateurs non tournants qui ont "raison". La contraction de Lorentz de corps mis en mouvement de rotation s'observe à la fois dans le référentiel tournant où ils se retrouvent au repos et dans le référentiel non tournant.

Par contre on ne peut pas dire, du moins dans l'espace-temps de Minkowski (dans l'espace-temps statique hypertorique c'est différent parce que cet espace-temps possède un référentiel inertiel privilégié brisant l'invariance globale de Lorentz, donc aussi la réciprocité de point de vue), qu'un objet se contracte objectivement (indépendamment d'un choix de référentiel) quand il est mis en mouvement de translation uniforme vis à vis d'un référentiel inertiel de départ. Vis à vis du référentiel inertiel "d'arrivée" par exemple l'objet se dilate au contraire.

Si c'est ce caractère symétrique (réciprocité de point de vue en espace-temps de Minkowski) que tu veux signaler en qualifiant la contraction de Lorentz de non mécanique je suis bien entendu d'accord. Toutefois, je trouve que ce qualificatif de non mécanique laisse à penser que cet effet n'est pas objectif au prétexte qu'il est perçu différemment selon les observateurs (et même de façon opposée dans l'exemple précédent).

Associé à la dilatation temporelle de Lorentz et à la relativité de la simultanéité, l'effet de contraction de Lorentz explique pourtant bien l'impossibilité de mesurer une vitesse, même une vitesse acquise, en se servant de l'interféromètre de Morley Michelson. Si les objets conservaient la même longueur lors d'un changement de référentiel inertiel, un observateur inertiel pourrait mesurer sa vitesse absolue grâce à l'utilisation d'un Morley Michelson.

[chaverondier]

D'une part, l'unitarité n'est pas systématique.

Ben si (elle découle du caractère hermitien des Hamiltoniens)... du moins tant qu'on ne réalise pas de mesure.

On dira ce qu'on veut, mais postuler que des univers se forment à chaque mesure, c'est ajouter une hypothèse (et pas des moindres) dont on n'a pas besoin.

En fait, peut-être que ça a déjà été dit dans ce fil (je n'ai pas tout lu), mais ce n'est pas en soi une hypothèse. C'est plutôt la conséquence de deux hypothèses :

• la fonction d'onde (qu'on n'observe pas) est "réelle" (elle est supposée exister indépendamment de l'observation),
• l'unicité du résultat de mesure quantique (qu'on observe) est une illusion.

Shocking n'est-il pas ?

Je ne crois pas qu'on puisse résoudre le problème "philosophique" (ces raisins sont trop verts) de la mesure quantique sans trouver comment relier, sans failles, la symétrie T , l'écoulement irréversible du temps (cf the thermal time hypothesis de C. Rovelli, A. Connes et P. Martinetti), le second principe de la thermo, le principe de causalité, la non localité quantique, les différents concepts d'information et d'entropie, la décohérence ainsi que quelques autres mystères de la physique.

[invite93279690]

La contraction (un changement de longueur) implique un changement de vitesse. L'atmosphère ne change pas de vitesse, donc elle ne se contracte pas.

je ne comprends pas de quoi tu parles. La contraction de Lorentz est simplement le fait que la longueur d'un "objet" mesuree dans un reverentiel en mouvement par rapport au referentiel propre de l'objet est toujours plus petite que la longueur propre (l'objet en lui meme n'a absolument pas besoin de changer de vitesse ou d'etre accelere pour que cela soit vrai). Dans les cas des muons et de l'atmosphere, la taille de l'atmosphere dans le referentiel des muons est clairement plus petite que la taille de la taille propre de l'atmosphere; c'est le phenomene de contraction de Lorentz. Je ne comprends pas comment on ne peut pas etre d'accord la dessus. A noter que dans ce cas la, il n'y a aucune presence de contrainte mecanique dans l'atmosphere qui serait reliee a la contraction de Lorentz.

[chaverondier]

La contraction de Lorentz est simplement le fait que la longueur d'un "objet" mesuree dans un reverentiel en mouvement par rapport au referentiel propre de l'objet est toujours plus petite que la longueur propre (l'objet en lui meme n'a absolument pas besoin de changer de vitesse ou d'etre accelere pour que cela soit vrai). Dans les cas des muons et de l'atmosphere, la taille de l'atmosphere dans le referentiel des muons est clairement plus petite que la taille de la taille propre de l'atmosphere; c'est le phenomene de contraction de Lorentz. Je ne comprends pas comment on ne peut pas etre d'accord la dessus. A noter que dans ce cas la, il n'y a aucune presence de contrainte mecanique dans l'atmosphere qui serait reliee a la contraction de Lorentz.

Je n'ai pas d'objection à ta remarque bien sûr. Oui, dans le référentiel inertiel du muon la distance parcourue dans l'atmosphère est plus courte que cette même distance mesurée dans le référentiel de l'atmosphère. Non l'atmosphère ne subit pas de contraction mécanique induite par le mouvement du muon (ce serait complètement absurde de ma part de dire un truc pareil).

La contrainte mécanique intervient seulement quand il y a mise en traction ou mise en compression d'un objet. Cela se produit quand, par exemple, on contrarie la contraction de Lorentz découlant d'une mise en vitesse (et l'atmosphère n'est pas mise en vitesse). C'est ce qui se produit dans le cas de la ficelle de Bell.

Par exemple,

• si un anneau initialement immobile est mis en rotation à une vitesse circonférentielle v
• ET si on le soumet à un système de forces centripètes l'empêchant de respecter la contraction de Lorentz,

alors il subit une mise en traction correspondant à la contraction de Lorentz contrariée qu'il aurait bien voulu pouvoir respecter.

Des jauges de contraintes mises sur cet anneau détecteraient l'apparition de cette contrainte de traction induite par une contraction de Lorentz contrariée (si la sensibilité à des allongements relatifs de l'ordre de 10^(-12) le permettaient).

Si des mesures de longueur sont faites le long de la circonférence de cet anneau de rayon R tournant à vitesse v (par mesures laser avec des émetteurs récepteurs solidaires de cet anneau), alors la circonférence trouvée se monte à 2 pi R/(1-v²/c²)^(1/2). Elle est bien sûr au contraire trouvée égale à 2 pi R pour les observateurs non tournants puisque le rayon R est resté le même (pour les observateurs non tournants comme pour les observateurs tournants d'ailleurs car il n'y a pas de contraction de Lorentz dans le sens perpendiculaire à la mise en vitesse).

Au contraire, si on applique à cet anneau suite à sa mise en rotation un système de forces centripètes compensant exactement le force centrifuge, on le maintient dans un état libre de contrainte. Dans ce cas il subit la contraction de Lorentz et son rayon devient R' = R(1-v²/c²)^(1/2) (v étant cette fois la vitesse oméga R' bien sûr)

Si tu es d'accord sur ces deux exemples, alors notre désaccord (probablement seulement apparent) est un simple désaccord sur l'emploi des mots ou une différence de préférence dans l'emploi des métaphores et pas un désaccord sur l'interprétation physique des effets relativistes eux mêmes.