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De la notion de trajectoire en quantique



  1. #31
    VieuxHibou

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    C'est un principe qui dit juste qu'on peut pas étudier la mécanique quantique du haut de nos 1m80 de trucs de l'ordre du nanomètre ?

    Au LHC il font se percuter des protons et tout ce qu'on voit sur les rendus c'est des particules qui définissent des trajectoire précises, 4 d'ailleurs, des plus lourdes aux plus petites, les constituants de la matière noire, d'un quark libre aux constituants des électrons, ça se voit.

    https://profmattstrassler.files.word...lash2e2mu2.png

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  3. #32
    Paraboloide_Hyperbolique

    Re : de la notion de trajectoire en quantique -:)

    Bonsoir coussin,

    La relation d'incertitude que vous citez donne la "dispersion" minimale possible pour une "trajectoire" (au sens classique du terme). Il est vrai que du point de vue de la physique classique, cette "dispersion" est généralement minuscule et peut être négligée. Cependant, ce n'est pas toujours le cas. Si vous laissez évoluer une particule sans interaction suffisamment longtemps, sa "trajectoire" fini par se "disperser" dans tout volume fini arbitrairement grand; ce qui devient non-négligeable même pour la physique classique.

    Donc, non seulement la notion de trajectoire au sens mathématique du terme est inadéquate en mécanique quantique, mais - à mon sens - même la notion de trajectoire au sens de la physique classique (qui inclurait une incertitude sur celle-ci) est inadéquate dans ce contexte.

    En résumé, si vous mettez une particule isolée dans une boîte, aussi grande soit-elle (de volume fini), et que vous la laissez évoluer seule assez longtemps, la particule finira par "occuper" tout le volume de la boîte. A mon sens, parler de trajectoire (que ce soit au sens physique ou mathématique) n'a alors plus guère de sens*.

    *A moins de faire appel à des interprétations du type univers multiples et autres, que je trouve personnellement peu "économiques". On se retrouve cependant alors entraîné dans une discussion philosophico-métaphysique où je ne m'aventurerais pas plus.

  4. #33
    nlm.nlm

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    La trajectoire ! encore un concept quasi philosophique...

    C'est la ligne formée par les positions successives d'un point lorsqu'il se déplace. Comme le point est une entité non physique mais mathématique , il est bien vain d'en parler comme qqchose de naturel ou de réaliste.

    J'abonde dans le sens de coussin : la trajectoire est davantage une idée mathématique comme le principe de moindre action le montre
    Dernière modification par nlm.nlm ; 20/06/2015 à 23h23.

  5. #34
    marcelskywalker

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    L'électron n'a pas de trajectoire...il est à la fois partout et nulle part (partout où sa probabilité de présence n'est pas nulle, et nulle part où elle est nulle).

    Se poser la question sur sa trajectoire autour de la sphère n'a pas de sens.

  6. #35
    Paraboloide_Hyperbolique

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Citation Envoyé par nlm.nlm Voir le message
    La trajectoire ! encore un concept quasi philosophique...

    C'est la ligne formée par les positions successives d'un point lorsqu'il se déplace. Comme le point est une entité non physique mais mathématique , il est bien vain d'en parler comme qqchose de naturel ou de réaliste.

    J'abonde dans le sens de coussin : la trajectoire est davantage une idée mathématique comme le principe de moindre action le montre
    Ce n'est pas que mathématique: la trajectoire ne peut "exister*" que lorsqu'elle est mesurée (quand la particule considérée entre en interaction avec quelque chose). Et encore, pas toujours: il est impossible d'obtenir une trajectoire absolument précise du fait des relations d'incertitudes (il faudrait envoyer un photon d'énergie infinie en un temps infiniment court pour déterminer la position exacte d'un électron).

    Mais il y a pire: la trajectoire "n'existe*" même pas physiquement (au sens de la mécanique quantique). Prenez disons un million de cubes de 3 années lumières de côtés, chacun supposé parfaitement isolé. Dans chaque cube placez une particule; toutes les particules étant dans le même état initial. Laissez évoluer ces particules assez longtemps (de l'ordre du milliard d'années). Au temps t = 1 milliard d'années, faites mesurer simultanément la position de toutes les particules. La mécanique classique prédit que toutes les particules auront suivit la même trajectoire (au sens classique du terme), on devrait donc trouver un million de fois la même position. En mécanique quantique, le résultat est très différent: on se retrouve avec des positions très différentes pouvant différer jusqu'à années lumières l'une de l'autre. On obtient donc une incertitude de années lumières pour les mesures de positions.

    Si l'on cherche plutôt à déterminer une trajectoire en mesurant la position de la particule de la boîte 1 au temps , celle de la boîte 2 au temps (avec aussi petit que vous voulez), ..., celle de la boîte n au temps en prenant comme repère de référence pour chaque mesure le centre de chaque boîte (les axes tous orientés de la même manière suivant les côtés de la boîte); on s'attend en mécanique classique à obtenir une jolie trajectoire continue. En mécanique quantique, la "trajectoire" que l'on obtiendrait ne serait en général continue en aucun de ses points: une position mesurée au temps pouvant se situer jusqu'à une distance de années lumière de la position mesurée au temps (et ce même en prenant vraiment très petit voir nul).

    L'incertitude sur une éventuelle "trajectoire" serait donc de l'ordre de 3 années lumières. Comme on peut choisir des cube aussi grands que l'on veut, on peut obtenir une incertitude sur une éventuelle "trajectoire" aussi grande que l'on veut (en principe de la taille de l'Univers). La notion de trajectoire a-t-elle dès-lors encore un sens physique (dans le contexte de la mécanique quantique) ?

    *Exister au sens: "être mesurable ou dont les effets sont mesurables".
    Dernière modification par Paraboloide_Hyperbolique ; 21/06/2015 à 10h54.

  7. #36
    coussin

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Soyons pragmatiques : les ingénieurs qui ont conçus les chambres à bulles ou à fils se rendaient bien compte qu'une certaine notion de trajectoire existe bel et bien même pour une particule quantique

    Les autres arguments existent déjà en classique avec des systèmes chaotiques. Ça ne me semble pas convainquant...
    Dernière modification par coussin ; 21/06/2015 à 12h22.

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  9. #37
    coussin

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Je pense par ailleurs qu'il peut être utile de différencier les particules en interaction et libres. Une notion de trajectoire me paraît plus à propos pour les dernières alors que beaucoup plus floue pour les premières.

  10. #38
    gatsu

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Citation Envoyé par Paraboloide_Hyperbolique Voir le message
    Ce n'est pas que mathématique: la trajectoire ne peut "exister*" que lorsqu'elle est mesurée (quand la particule considérée entre en interaction avec quelque chose). Et encore, pas toujours: il est impossible d'obtenir une trajectoire absolument précise du fait des relations d'incertitudes (il faudrait envoyer un photon d'énergie infinie en un temps infiniment court pour déterminer la position exacte d'un électron).
    comme tu le dis toi meme a la fin c'est une restriction non nécessaire pour la notion de trajectoire ai un sens.

    Mais il y a pire: la trajectoire "n'existe*" même pas physiquement (au sens de la mécanique quantique). Prenez disons un million de cubes de 3 années lumières de côtés, chacun supposé parfaitement isolé. Dans chaque cube placez une particule; toutes les particules étant dans le même état initial. Laissez évoluer ces particules assez longtemps (de l'ordre du milliard d'années). Au temps t = 1 milliard d'années, faites mesurer simultanément la position de toutes les particules. La mécanique classique prédit que toutes les particules auront suivit la même trajectoire (au sens classique du terme), on devrait donc trouver un million de fois la même position.
    En fait, en fonction de la géométrie et de la taille de la boite, la mécanique classique prédit plutôt que la probabilité de trouver la particule a une endroit donné est uniforme dans la boite; et ce n'est pas un effet quantique, juste du chaos hamiltonien.

    En mécanique quantique, le résultat est très différent: on se retrouve avec des positions très différentes pouvant différer jusqu'à années lumières l'une de l'autre. On obtient donc une incertitude de années lumières pour les mesures de positions.
    c'est les phénomènes d'interference qui rendent la MQ particulière; sinon n'importe quelle description stochastique classique d'un problème conduit a des incertitudes.

    EDIT: grille par coussin
    "Au fond..la musique si on la prend note par note c'est assez nul". Geluck

  11. #39
    Paraboloide_Hyperbolique

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    Soyons pragmatiques : les ingénieurs qui ont conçus les chambres à bulles ou à fils se rendaient bien compte qu'une certaine notion de trajectoire existe bel et bien même pour une particule quantique
    En effet, lors de mesures de positions, il est possible de déterminer (avec une certaine précision) une trajectoire. Trajectoire qui sera empruntée parmi d'autres possibles avec une certaine probabilité.
    C'est lorsque qu'aucune mesure n'est faite, que cette notion ne fait plus vraiment sens en ce qui me concerne, et encore. (Confer votre remarque sur les particules en interaction ou libres.)

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    Les autres arguments existent déjà en classique avec des systèmes chaotiques. Ça ne me semble pas convainquant...
    Je vous accorde que l'on obtiendrait le même résultat avec un système chaotique classique. Cependant, si les boîtes sont parfaitement isolées et les particules toutes préparées dans le même état (même position et vitesse initiale), le système que j'ai décrit n'est pas chaotique au sens classique du terme (je respecte les conditions du problème de Cauchy en mécanique classique). Bien sûr, du point de vue de la mécanique quantique, le système peut être considéré comme intrinsèquement chaotique (les vitesses et positions initiales ne peuvent être fixées toutes les deux avec une précision absolue).

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    Je pense par ailleurs qu'il peut être utile de différencier les particules en interaction et libres. Une notion de trajectoire me paraît plus à propos pour les dernières alors que beaucoup plus floue pour les premières.
    C'est plutôt l'inverse non ? La notion de trajectoire peut avoir un certain sens pour les particules en interactions (et encore: considérez par exemple l'électron dans l'atome d'hydrogène) et pas vraiment pour les particules libres. Il me semble par ailleurs que j'ai déjà fait cette distinction dans mes posts précédents et avoir mentionné (peut être pas très clairement il est vrai) que les particules étaient libres dans mon exemple concernant des boîtes en disant qu'elles étaient isolées et ne contenaient implicitement qu'une particule.
    Dernière modification par Paraboloide_Hyperbolique ; 21/06/2015 à 14h53. Motif: Correction balise.

  12. #40
    coussin

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Non, ce n'est pas l'inverse. Je maintiens
    Votre particule dans une boîte n'est pas libre puisqu'elle est dans sa boîte. Un électron dans un atome n'est pas libre non plus, il est lié à son noyau. Ces contraintes là "floutent" les trajectoires à mon avis.
    Une particule libre, classique ou quantique, est quand même pas mal complètement déterminée par la connaissance de son vecteur vitesse à un endroit et moment donné. Pour appuyer encore mon idée, je cite les expériences de photodétachememt d'ions negatifs où l'électron détaché devenu libre suit, avec une certaine dispersion je le concède, des trajectoires paraboliques de chute libre jusqu'à un détecteur.

  13. #41
    Paraboloide_Hyperbolique

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Bonsoir,

    Je ne nie pas qu'une particule libre puisse être (relativement) localisée; comme dans le cas de votre exemple du photodétachement.
    Cependant, la solution "onde plane" à l'équation de Schrödinger pour une particule libre ne constituerait-elle pas un exemple de particule libre délocalisée ?

  14. #42
    coussin

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Si bien sûr. Et c'est pour ça qu'il faut insister, marteler, que les ondes planes n'existent pas ! Que ce n'est qu'une facilité "mathématique" jamais rencontré dans des situations physiques réalistes.
    Mais on retombe bien sûr sur nos pattes puisque qu'une onde plane a une dispersion strictement nulle en énergie et l'on sait que c'est impossible. Avec les relations d'Heisenberg, on construit naturellement des paquets d'onde.

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  16. #43
    marcelskywalker

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Effectivement, on peut observer la trajectoire d'un électron dans une chambre à bulle, mais la quantification se manifeste dès lors que la particule est confinée....on ne peut donc pas appliquer des raisonnement quantiques à une particule libre, et

  17. #44
    Deedee81

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Salut,

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    Si bien sûr. Et c'est pour ça qu'il faut insister, marteler, que les ondes planes n'existent pas ! Que ce n'est qu'une facilité "mathématique" jamais rencontré dans des situations physiques réalistes.
    Mais on retombe bien sûr sur nos pattes puisque qu'une onde plane a une dispersion strictement nulle en énergie et l'on sait que c'est impossible. Avec les relations d'Heisenberg, on construit naturellement des paquets d'onde.
    On peut malgré tout avoir des solutions qui peuvent, au moins sur une certaine largeur (perpendiculaire à la trajectoire), être assimilé à des ondes planes (avec une fort bonne approximation). Dans un cours que j'ai chez moi, ils introduisent un diaphragme pour cela, ce qui est un moyen plus réaliste d'introduire une normalisation que d'enfermer les particules dans une boite. Lorsque la largeur en question est assez importante, il n'est plus possible de parler de trajectoires.... avant qu'elle soit mesurée.

    Un exemple typique sont les particules produites par une collision puis détectée par un dispositif quelconque (chambre à fils, chambre à brouillard). Jusqu'à l'arrivée sur le détecteur, les trajectoires sont loin d'être définies. Les particules seraient plutôt proche d'ondes "sphériques" (avec souvent une forte anisotropie, il faut de très gros guillemets ). Arrivée sur le détecteur, le premier atome qui interagit avec l'onde "pas tout à fait sphérique ni tout à fait plane mais fortement délocalisée" est totalement aléatoire. Puis les atomes suivants dans le détecteur qui réagissent sont alors alignés avec une forte probabilité, donnant une trajectoire cette fois bien définie suite à cette mesure. (*)

    Un autre exemple : un atome se désintègre en émettant une particule alpha. Quelle est sa trajectoire ? Totalement non définie.... jusqu'à ce qu'on la détecte. Il y a alors réduction de la fonction d'onde (ou toute autre interprétation qui a votre préférence )

    Le cas des particules n'ayant pas de trajectoire bien définies est donc plutôt fréquent en physique. Même si les notions d'onde plane ou d'onde sphérique sont des notions idéalisées.

    (*) Précisons que l'on n'a pas besoin de la réduction de la fonction d'onde pour calculer ça. Voir le livre Quantum Mechanics de Léonard L. Schiff par exemple.

    (* bis) On peut considérer l'état final comme une superposition quantique du détecteur ayant détectée toutes les trajectoires possibles. Mais l'appareil étant macroscopique il y a décohérence rapide et comme on enregistre et lit le résultat, il faut forcément faire intervenir une interprétation tel que la réduction. Il est évidemment beaucoup plus simple (et techniquement valide même si du point de vue de l'interprétation il peut y avoir conflit) de considérer qu'il y a réduction dès la première interaction avec un atomes du détecteur. Le jeu est alors de calculer "quell est la probabilité d'avoir interaction avec l'atome B SI il y a eut interaction avec l'atome A". Cela donne alors une jolie trajectoire bien rectiligne et bien définie.
    Dernière modification par Deedee81 ; 23/06/2015 à 07h10.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  18. #45
    gatsu

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Un autre exemple : un atome se désintègre en émettant une particule alpha. Quelle est sa trajectoire ? Totalement non définie.... jusqu'à ce qu'on la détecte.
    la meme chose est vraie de n'importe quel processus stochastique classique. Si tu suis une reaction chimique en phase liquide (ou gazeuse d'ailleurs), elle est souvent très bien décrite par des equations classiques avec un potentiel de liaison de type Lennard-Jones ou Morse.

    La probabilite de presence de la particule qui s'est barree suit une equation de Focker-Planck (qui est une equation de Schrodinger apres une rotation de Wick) que l'on peut resoudre en lui associant une equation differentielle stochastique i.e. une dynamique stochastique. Le caractère stochastique de la dynamique indique que pour deux points d'arrivée et de depart fixes, la dynamique va instancier une trajectoire quelconque entre ces deux points pour la particule de telle sorte que la probabilité totale d'être observée en un point sera une somme sur toutes les trajectoires possible (Feynman-Kac).

    Dans ce cas on a affaire a un ensemble de trajectoires la ou chaque experience correspondra a une realisation seulement de cette ensemble; cela n'implique pas que la notion de trajectoire n'ai pas de sens si ?

    Certes la MQ et les processus stochastiques ne sont pas tout a fait identiques mais je pense juste que parler de ces derniers permet de remettre un peu les choses dans leur contexte en ce qui concerne affirmer des choses comme "la notion de trajectoire n'existe pas" et les raisons pour lesquelles cette proposition seraient (potentiellement) vraie.

    Encore une fois, je reitere mon point de vue sur le sujet : si on peut dire que la notion de trajectoire usuelle est mise en peril par la MQ ce n'est pas a cause des incertitudes ou des probabilités associées a la théorie (car ces notions existent deja pour des processus stochastiques classiques pour lesquels il ne fait aucun doute que la notion de trajectoire existe), ni meme a cause du "aléatoire pur" que l'on pourrait attribuer a la MQ car il ne change rien par rapport au point de vue stochastique classique. Non, la seule difference super cruciale est la possibilité d'interferer i.e. le fait que, si on conserve la notion de trajectoire, alors on doit admettre qu'une particule (quantique) emprunte une infinite de trajectoires a la fois (dans une interpretation un tant soit peu réaliste de la MQ) pour se rendre d'un point A a un point B...et conduire a des figures d'interference. Cela provient des probabilités spéciales de la MQ qui suivent d'avantage les règles érigées par von Neumann que par Kolmogorov (pour tout point de vue non purement opérationnel) et qui du coup empêchent les trajectoires d'être indépendantes en quelque sorte.
    "Au fond..la musique si on la prend note par note c'est assez nul". Geluck

  19. #46
    Deedee81

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Salut,

    Oui, je suis d'accord avec ce que tu expliques. Y compris avec l'aspect "ce qui compte c'est la possibilité d'intéférer".

    Par exemple (pour faire le lien entre nos deux explications), une particule radioactive (ou dans une expérience d'accélérateur mais là je doute qu'on se soit amusé à ça) peut passer dans un dispositif de type Young et interférer. Je sais qu'on a fait ça avec diverses particules (bêta, alpha et même des neutrons). Par contre, si la particule passe d'abord dans un détecteur de trajectoire (chambre à brouillard disons), pouf, ça ne marche plus (car la particule ne pourra plus passer par les deux fentes en même temps).

    On peut meler d'ailleurs cet aspect statistique et l'aspect "vraie indétermination quantique" à travers la matrice de densité, très utilisée en physique statistique.

    C'est pas un sujet facile quand on regarde bien
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  20. #47
    Christian Arnaud

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message


    Par contre, si la particule passe d'abord dans un détecteur de trajectoire (chambre à brouillard disons), pouf, ça ne marche plus (car la particule ne pourra plus passer par les deux fentes en même temps).
    Bonjour,

    A cause de la décohérence qui a eu lieu dans la chambre ?
    "De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....

  21. #48
    Deedee81

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Citation Envoyé par Christian Arnaud Voir le message
    A cause de la décohérence qui a eu lieu dans la chambre ?
    Ah oui, bonne remarque ça. Sans la décohérence ça marcherait quand même. Je n'avais pas bien réfléchi.

    Merci,

    J'avais bien dit que c'était compliqué (ça fait intervenir plein de chose : le formalisme MQ en soit, son interprétation, la décohérence, la physique statistique).
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

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  23. #49
    Deedee81

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Tiens, une petite réflexion assez sympatique sur un problème relié que j'avais examiné il y a déjà pas mal de temps.

    Il existe des procédure de mesure "sans interaction".
    https://en.wikipedia.org/wiki/Elitzu...an_bomb_tester
    Avec des dispositifs réels beaucoup plus efficace encore : http://arxiv.org/abs/quant-ph/0508102

    On sait que si l'on mesure par quelle fente passe la particule dans une expérience de Young, cela détruit les interférences. Les trajectoires des particules sont alors bien définies et il n'y a plus d'interférences possibles.

    On dit souvent que l'interaction est suffisante pour perturber la particule au point de brouiller les interférences (et ça se calcule, c'est même dans le cours de Feynman).

    Mais si on utilise un dispositif sans interaction, donc qui ne perturbe pas du tout la particule ???

    La réponse est : les interférences disparaissent aussi (mais j'avoue n'avoir pas fait réellement l'expérience , seulement théoriser).

    Et c'est un petit défit d'analyser pourquoi.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  24. #50
    Christian Arnaud

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Il existe des procédure de mesure "sans interaction".
    J'ai regardé un peu tes liens, mais n'ai rien compris, désolé

    Déjà, sur le principe, je ne vois pas comment on peut faire une mesure sans inter-agir : par définition, une mesure est une interaction entre un objet à mesurer et un équipement de détection, quelquesoit la sophistication de l'équipement ; il faut forcément qu'il y aît un événement déclencheur pour dire qu'il y a mesure, non ?
    "De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....

  25. #51
    Christian Arnaud

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Ou alors ..... c'est l'absence de détection qui donne l'information (comme j'ai cru le soupçonner dans tes liens) ?
    "De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....

  26. #52
    Christian Arnaud

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    => Deedee :
    J'ai fait une 2ème tentative pour comprendre tes liens , mais c'est vraiment hors de ma portée ça me rappelle un peu le cauchemar pour comprendre les résultats des expériences d'Alain Aspect et dérivées sur les inégalités de Bell, désolé

    A+
    "De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....

  27. #53
    Deedee81

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Salut,

    L'article Wikipedia n'est quand même pas si dur.

    Citation Envoyé par Christian Arnaud Voir le message
    Ou alors ..... c'est l'absence de détection qui donne l'information (comme j'ai cru le soupçonner dans tes liens) ?
    Oui, c'est ça. A cause des interférences, le fait que la "particule" ne passe pas par l'obstacle donne un résultat différent. Et elle ne passe pas par l'obstacle sinon elle serait absorbée (et déclencherait la bombe dans l'article de Wikipedia, mais, bon, en labo on emploie des dispositifs plus soft ). Et le fait qu'elle ne passe pas par les deux chemins empêche les interférences (de type Young).

    A noter que le terme "sans interaction" joue quelque peu sur l'ambiguité de "interaction" et sur les difficultés de l'interprétation. Dans une interprétation purement ondulatoire de la mécanique quantique (ou dans une interprétation transactionnelle, comme l'article ArXiv) il y a bien interaction dans tous les cas, mais cette interaction ne donne pas nécessairement naissance à une modification de l'objet. Mais quelle que soit la manière et les ronds de jambes pour expliquer cela, ça reste fort troublant car il n'y a strictement aucun équivalent classique (si on envoie une onde classique, par exemple une vague, dans les deux chemins, la vague va bel et bien heurter l'obstacle. La grosse différence en mécanique quantique est que l'onde correspond à une particule qui ne peut être détectée que dans un seul des chemins. C'est l'aspect "totalement non classique" des ondes quantiques).

    La mécanique quantique peut être un vrai casse tête, mais je la trouve formidable. La comprendre est un vrai défi, non seulement à cause de ces aspects ultra contre-intuitifs (*), mais aussi parce que l'utiliser nécessite un bon bagage mathématique.

    (*) un exemple. On utilise souvent (parfois même implicitement, sans s'en rendre compte) la contrafactualité dans les raisonnements. Un raisonnement contrafactuel consiste à utiliser une déduction issue de quelque chose qui ne s'est pas produit. Dans le style "si j'avais fait ça, j'aurais obtenu ça. Mais j'ai fait autre chose. J'en déduit que...".

    En physique classique, ce type de raisonnement marche toujours très bien (à condition de ne pas se tromper ) mais en mécanique quantique, cela conduit parfois à de grosses erreurs. Et c'est toujours dans des situations troublantes comme les interactions sans mesure ou bien d'autres (qui parfois se comprennent très facilement mais où un raisonnement "particule + contrafactualité" conduit à dire des bêtises, comme l'expérience fort simple de Freedman et Clauser conduisant au "paradoxe" de Herbert).
    Dernière modification par Deedee81 ; 24/06/2015 à 06h53.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  28. #54
    Christian Arnaud

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message

    L'article Wikipedia n'est quand même pas si dur.


    Sans doute...., mais je me suis heurté à deux pbs :

    1) La sémantique, ou pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué : dans cet article wiki, il est défini au départ deux catégories de bombes : les vraies et les périmées : bombs et duds ; puis, les bombs deviennent "non duds", puis après, "live", et enfin "photon-blocking" !! Bonjour l'embrouille ! Et, en tant qu'enfant de Boileau, pour moi,"Ce qui se conçoit bien s'énonce clairement"; et aussi, en tant qu'ex informaticien-organisateur, je suis très attaché à la sémantique et à la clarté du propos ; c'est ça qui permet de mettre clairement un problème sur la table et de progresser, ainsi que de définir la partie de l'environnement que l'on va représenter dans des bases de données et la faire vivre.

    2) je bute toujours, malheureusement, sur ce p.... de photon qui emprunte les deux chemins à la fois dans l'interféromètre ! Qu'il le fasse, sur le principe ,ok, mais avec quelle énergie dans chaque chemin ? un demi-photon, un photon entier ? parce que, le détecteur de photon que l'on insère, il peut détecter quoi : un photon entier? et dans ce cas que reste-t-il dans l'autre chemin ? Ou alors, un demi-photon, et c'est nouveau, ça vient de sortir, le photon peut se décomposer en fraction de photon, comme protons et neutrons en quarks !

    3) si on ajoute à ça, plus sérieusement, les facéties de ce forum : insertion de pubs et nécessité de se relogger toutes les 30 secondes, on peut se décourager

    T'inquiète, je ferai quand même une nouvelle tentative, un de ces jours...
    "De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....

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  30. #55
    gatsu

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Citation Envoyé par Christian Arnaud Voir le message

    2) je bute toujours, malheureusement, sur ce p.... de photon qui emprunte les deux chemins à la fois dans l'interféromètre ! Qu'il le fasse, sur le principe ,ok, mais avec quelle énergie dans chaque chemin ? un demi-photon, un photon entier ? parce que, le détecteur de photon que l'on insère, il peut détecter quoi : un photon entier? et dans ce cas que reste-t-il dans l'autre chemin ? Ou alors, un demi-photon, et c'est nouveau, ça vient de sortir, le photon peut se décomposer en fraction de photon, comme protons et neutrons en quarks !
    Si j'ai bien compris la manip (que je n'ai pas trouvée claire non plus ). Le miroir semi-reflechissant permet de mettre le photon dans un état quantique superposé de chemins empruntés; cela ne veut pas dire qu'il se coupe en deux, la notion d'état est malheureusement un peu plus subtile que ca. Dans une interpretation "a la Everett", un tel état correspond a deux photons empruntant des chemins differents dans deux univers paralleles par exemple. Les univers restent en communication tant qu'une mesure (ou une decoherence) n'a pas eu lieu. C'est pour cela que l'on peut observer des interferences si l'on decide de recombiner les photons "paralleles" avant d'effectuer une mesure.

    Une fois la superposition d'états obtenue (et indépendamment de comment on l'interprète), on obtient quelque chose d'assez similaire aux manips EPR (Einstein, Podolski, Rosen) et les bombes pourries ou qui marchent jouent le role d'Alice et Bob en substance.

    Perso, c'est comme ca que je comprends a vue de nez l'experience. Si je suis complètement a cote de la plaque, deedee saura rectifier .
    "Au fond..la musique si on la prend note par note c'est assez nul". Geluck

  31. #56
    Christian Arnaud

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Citation Envoyé par gatsu Voir le message
    Dans une interpretation "a la Everett",
    Vous pourriez pas vous mettre d'accord ? interprétation :
    - transactionnelle par Deedee,
    -"à la Everett" par toi

    regardez où l'on arrive à partir d'une question naïve sur la trajectoire ! C'est frustrant cette discipline, dès qu'on veut creuser un peu,en dehors des noyaux durs, y a plus que du flou et des gourous

    Je me demande si je ne vais pas reprendre la clarinette ou cultiver mon bout de jardin

    A+
    Dernière modification par Christian Arnaud ; 24/06/2015 à 16h27.
    "De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....

  32. #57
    gatsu

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Citation Envoyé par Christian Arnaud Voir le message
    Vous pourriez pas vous mettre d'accord ? interprétation :
    - transactionnelle par Deedee,
    -"à la Everett" par toi
    Y a t il vraiment un probleme a pouvoir interpreter la meme chose de plusieurs manières ? D'autant plus que j'ai explique juste après a quoi correspondait cette interpretation a la Everett.

    regardez où l'on arrive à partir d'une question naïve sur la trajectoire !
    qui a dit que c'était une question naive ?
    "Au fond..la musique si on la prend note par note c'est assez nul". Geluck

  33. #58
    Christian Arnaud

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Citation Envoyé par gatsu Voir le message
    Y a t il vraiment un probleme a pouvoir interpreter la meme chose de plusieurs manières ? D'autant plus que j'ai explique juste après a quoi correspondait cette interpretation a la Everett.
    Ben, oui, c'est un problème, et un sérieux ! parce-que derrière le mot assez soft "d'interprétation", il y a en fait une grille d'interprétation qui est en fait une théorie plus ou moins complète englobant la MQ et qui est le cadre de réflexion de l'intervenant ; du coup, autant d'interprétations que d'écoles et de discours "idéologiques" qui ne permettent pas de progresser.

    Alors, maintenant que le temps à passé, que les hypothèses du siècle précédent ont été infirmées ou confirmées ( Inégalités de Bell, boson de Higgs,...) , il serait temps de faire le tri et de s'unir sur une seule théorie/interprétation pour aller de l'avant. La période effervescente de la nécessaire créativité a eu son temps, et nous devrions être dans celui de la consolidation en coupant les rameaux qui ne mènent nulle part.

    voilà, c'était la minute nécessaire de papy Cyclopède

    A+
    Dernière modification par Christian Arnaud ; 24/06/2015 à 19h40.
    "De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....

  34. #59
    Deedee81

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Salut,

    Citation Envoyé par Christian Arnaud Voir le message
    - transactionnelle par Deedee,
    Oulàlà, non, c'est juste celle qui était utilisée dans l'article donné. Je ne suis pas du tout fana de cette interprétation.

    Je préfère de loin les états relatifs (qui est la version des mondes multiples de Everett mais sans l'ontologie des mondes multiples) analysés par la mécanique quantique relationnelle.

    Citation Envoyé par Christian Arnaud Voir le message
    Ben, oui, c'est un problème, et un sérieux !
    C'est vrai que ça fait beaucoup.

    http://www.scribd.com/doc/50186918/M...tique-Tome-VII

    Dans ce livre je passe en revue les principales interprétations (dont celles évoquées ici) ainsi que les principales expériences de pensées (ou réellement réalisées) (dont également celles évoquées ici).

    Pas indispensable mais utile :
    http://www.scribd.com/doc/50186881/C...ntique-Tome-VI
    Dans le tome VI, je passe en revue les principaux théorèmes "non go" de la MQ, la décohérence quantique ainsi que la théorie de Bohm.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  35. #60
    gatsu

    Re : De la notion de trajectoire en quantique

    Citation Envoyé par Christian Arnaud Voir le message
    Ben, oui, c'est un problème, et un sérieux ! parce-que derrière le mot assez soft "d'interprétation", il y a en fait une grille d'interprétation qui est en fait une théorie plus ou moins complète englobant la MQ et qui est le cadre de réflexion de l'intervenant ; du coup, autant d'interprétations que d'écoles et de discours "idéologiques" qui ne permettent pas de progresser.
    Je suis désolé mais tu demandais ce qu'il se passait lorsqu'un lorsqu'un photon passait dans un miroir semi-reflechissant. Vu les propositions que tu faisais (1/2-photon etc...), il fallait manifestement proposer une réponse plus correcte. LA réponse actuelle et technique sur laquelle personne n'est en désaccord est que l'état quantique du photon devient une superposition de deux états (comme dans une experience de type fentes d'Young) correspondant a deux chemins empruntes differents. Ca c'est ce que disent les equations et encore une fois, il n'y a pas de débat la dessus.

    Comme tu aimes souvent avoir des explications plus tangibles, je me suis aventure a proposer une vision possible et réaliste de ce que veut dire "être dans une superposition d'états" dans le cadre de la formulation de la MQ d'Everett. Certes c'est ma formulation préférée mais cela ne m'a pas empêché jusqu'a maintenant de proposer une multitude de formulations et réponses pour répondre a ta question de depart (regarde mon premier message dans ce fil).

    Alors, maintenant que le temps à passé, que les hypothèses du siècle précédent ont été infirmées ou confirmées ( Inégalités de Bell, boson de Higgs,...) , il serait temps de faire le tri et de s'unir sur une seule théorie/interprétation pour aller de l'avant. La période effervescente de la nécessaire créativité a eu son temps, et nous devrions être dans celui de la consolidation en coupant les rameaux qui ne mènent nulle part.
    Il me semble evident qu'il faut tacher de trouver quelle est ou quelles sont les bonnes formulations de la MQ en terme de postulats et d'axiome i.e. en terme de logique (en effet, dans les formulations en competition aujourd'hui ce qui importe c'est qu'elles ne font pas appel aux memes postulats).

    Cela n'empêche pas, a priori, l'existence de théories équivalentes quasiment en tout point et qui donnent lieu a des interpretations differentes; loin d'être une faiblesse, je pense meme que c'est une force de la physique de permettre cette pluralité des visions (et qui sont justes) a propos du meme problème.

    Ainsi, rien que pour la mécanique classique, il existe au moins trois formulations populaires : la théorie de Newton, la théorie Lagrangienne et la théorie Hamiltonienne et les gens utilisent l'une ou l'autre en fonction de leurs gouts, du problème a résoudre et de ce qu'ils considèrent personnellement comme étant l'ingredient le plus fondamental de la théorie. Pour mon domaine de predilection qui est la physique statistique, c'est la mécanique hamiltonienne qui domine l'aspect analytique (et recherche sur les fondements de la théorie elle meme), alors que c'est plutôt la mécanique de Newton que l'on utilise pour simuler ces systèmes.

    De la meme maniere, la theorie de Newton considère la gravitation comme une force, la ou la théorie d'Einstein la considère comme une courbure de l'espace-temps et les deux donnent essentiellement les memes résultats et predictions pour la trajectoire de la Lune autours de la Terre; libre a chacun d'expliquer ce qu'il se passe soit en terme de force, soit en terme de trajectoire rectiligne dans un espace-temps courbe (c'est comme ce débat interminable et debile sur les "vraies" forces et les "fausses" forces).

    La meme chose se produit également en electromagnetisme ou l'on sait que le champ EM peut être décrit soit en terme de particules soit en terme de champs (j'ai meme commence un fil la dessus ou personne n'a répondu d'ailleurs) et la encore, libre a chacun d'interpreter a sa manière un phénomène donne en utilisant soit une interpretation particulaire soit une interpretation basee sur les champs.

    Bref, la nature des explications est multiple (sans être nécessairement contradictoire) en physique et c'est un de ses charmes pas un de ses défauts.

    Et un dernier pour la route, y en a meme qui explique les theories de jauge (en anglais) avec des modeles de transactions en économie.
    "Au fond..la musique si on la prend note par note c'est assez nul". Geluck

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