oui, oui, c'est fascinant mais ça pose plus de questions derrière ; genre : et le reste du modèle standard ?Envoyé par Murmure-du-vent
Bon, mais il annonce la couleur d'entrée : il ne s'intéresse qu'à la lumière, et n'en déborde pas
Ceci dit , c'est quoi la légitimité d'un archivage sur arXiv ? est-ce que l'écrit est visé par des pairs avant publication ? y-a-t-il des critiques publiables possibles,etc...?
"De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....
Non, oui............
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Re: Le texte sur ArXiv cité par Coussin:
Dommage que l'auteur ne couvre pas le spin. Ce serait intéressant de voir comment il explique la quantification du transfert de moment cinétique entre le champ et l'atome, ainsi que la valeur du quantum. (En particulier, pourquoi le transfert n'est jamais nul.)
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Alors, c'est quoi ce site, et qui le finance ?
"De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....
Voir bandes inférieure et supérieure de http://arxiv.org/?
PS: Plein d'infos là https://confluence.cornell.edu/pages...geId=174295285
Dernière modification par Amanuensis ; 09/07/2015 à 22h02.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Dans un post précédent je me demandais a quoi çà servait que Haroche se decarcasse pour en arriver là?
Tous les jours il y a des cercheurs qui mesurent le nombre de photons dans une cavité de Fabry Perot
Et sur Arxiv on peut lire que les photons n'existent pas!
je me demande quand même si il ne s'agit pas d'un habile tour de passe-passe, notamment sur le "calcul" concernant l'expérience double-fente ; l'utilisation d'une simulation Monte-carlo et le fait de partir de la probabilité d'excitation d'un atome proportionnelle au carré de la norme du champ électrique, en jouant sur le temps d'exposition mérite une attention particulière car on retrouve les principes du mécanisme orthodoxe de calcul d'une amplitude de probabilité mais habillés autrement, me semble-t-il
Et aussi, en conclusion, il affirme que les expériences de type Wiener, ainsi que l'effet Compton relèvent de la même explication, en en esquissant le raisonnement mais sans rien prouver, au moins dans cet article (à moins que ce ne soit le début d'une suite d'articles qui s'enchainent comme l'auteur le suggère)
Bref , je suis dubitatif et me demande si la démonstration du double-fente résisterait bien à l'examen de personnes plus compétentes que moi
"De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....
À l'opposé, il y a des situations où le "nombre de photons" est relatif à l'observateur...
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Non, ils mesurent un nombre d'atomes excités. Ensuite, il y a un modèle qui relie nombre d'atomes excités et nombre de photons dans la cavité
C'est l'essence du papier que j'ai cité (que je ne cautionne pas du tout, je le signale c'est tout. Je me fais l'avocat du diable quoi…)
Edit : je répondais à Murmure-du-vent.
Est-ce que c'est le même Lamb qui :
- a donné son nom au shift Lamb
- à un papier antiphoton ?
"De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....
Il me semblait bien que c'était un piège
"De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....
Est-ce que c'est le même Lamb qui :
- a donné son nom au shift Lamb
- à un papier antiphoton ?Oui, bien sûr.
Mais il ne faut pas voir cela comme des cliques ou des clans. Le "photon" est une notion qui pose effectivement pas mal de difficultés quand on regarde en détail; alors qu'à côté la vulgarisation utilise ce terme de manière "banale". Il y a des termes comme ça (référentiel par exemple)... On arrive à comprendre en quoi c'est irritant, et des réactions comme celle de W. Lamb.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Ouais...., encore du non-dit enterré qui explique des explosions épisodiques,....ou des questions naïves
Mais il ne faut pas voir cela comme des cliques ou des clans. Le "photon" est une notion qui pose effectivement pas mal de difficultés quand on regarde en détail; alors qu'à côté la vulgarisation utilise ce terme de manière "banale". Il y a des termes comme ça (référentiel par exemple)... On arrive à comprendre en quoi c'est irritant, et des réactions comme celle de W. Lamb.
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??? Quel non-dit?
En science tout est disponible, faut juste aller le chercher...
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
ouais ..... enfin, quand tu démarres dans cette discipline, il y a peu d'ouvrages qui te disent clairement qu'il y a des interrogations fondamentales sur le modèle du photon, non ?
Perso, si j'étais pas aussi bourrin, j'aurais pas su
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Ce qui n'est pas plus mal. Il faut connaître la physique dite "dogmatique" ou "consensuelle" avant d'éventuellement la mettre en doute.
oui, bien sur
"De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....
Je ne parlais pas d'interrogations fondamentales! Juste de notions posant difficulté, sous-entendu quand on cherche à les aborder sérieusement ; pas pour la communauté scientifique.
(Et je ne prétends pas comprendre la notion ; je pense juste en comprendre assez pour réaliser que ce n'est pas aussi simple qu'on le fait croire au premier abord.)
Dernière modification par Amanuensis ; 10/07/2015 à 15h31.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
heureux homme, ... ou femme, je ne sais pas qui est derrière le pseudo
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En revanche, je suis en plein accord avec ce russe, lorsqu'il montre (p16,17) que la relation d'incertitude d'Heisenberg, n'est autre que la traduction de l'acceptation de la notion du paquet d'onde (d'ailleurs, je l'ai déjà écrit sur ce forum, dans une autre discussion sans doute) :
"The relation simply states
a mathematical fact: the greater the width of the wave packet, the smaller the range of wave
numbers of monochromatic waves entering into the wave packet and vice versa"
"De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....
Application aux orbitales de l'hydrogène, à titre d'exemple?
(Je suis obligé de prendre le cas d'un électron, la notion de fonction d'onde n'est pas claire pour le "photon".)
Dernière modification par Amanuensis ; 10/07/2015 à 17h02.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
exemple de quoi ?( l'idée est simplement d'enlever tout mystère à la relation d'incertitude , i.e. contrairement à tout ce qu'on peut lire sur l'impossibilité de mesurer sans perturber, dès qu'on accepte l'idée de la probabilité de présence représentée par un paquet d'onde, on accepte aussi, mathématiquement, la relation d'incertitude (via la transformée de Fourier)
la notion de fonction d'onde n'est pas claire pour le "photon : merci d'avoir compris pourquoi je souhaitais écarter la lumière de la discussion initiale
"De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....
bonjour,
En relisant cette discussion, je retombe sur ton message que j'avais laissé tomber car je pensais que c'était une provoc. :
1) De Broglie a proposé qu'à chaque particule soit associé une onde ; pas une fonction d'onde (sa thèse de 1924 est en ligne) ! C'est Schrödinger qui, en creusant la chose, a proposé son équation portant sur une fonction d'onde pour une particule dans un potentiel, et dont les solutions sont des paquets d'onde ; ceci dit, concernant le bouquin, je connaissais "Lumière et Matière" de Feynman mais pas "Matière et lumière" de De Broglie, alors je l'ai commandé, merci
@+
Dernière modification par Christian Arnaud ; 11/07/2015 à 16h35. Motif: effacement parenthèse
"De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....
Il s'agit de la discussion philosophique visant à attribuer une préférence:Grâce à ces "quantons", ayant pour seules propriétés celles que l'on les observe, il est possible :
- soit à l'interprétation réaliste ("dissidente") de Bohm (De Broglie, Bell, Valentini, Scarani, Goldstein, Bricmont, Towler...) selon laquelle il y aurait à la fois des particules ET des ondes, physiques, guidant les particules : cf. De Broglie-Bohm pilot-wave theory and the foundations of quantum mechanics http://www.tcm.phy.cam.ac.uk/~mdt26/pilot_waves.html
.- soit au contraire, à l'interprétation positiviste (standard) de Feynman (Heisenberg, Bohr, Born, Pauli, Von Neumann, Legett, Peres, Cohen Tannoudji, Fuchs, Zeilinger, Gribaum, Bitbol) selon laquelle, en gros, il y aurait :
- des ondes se "transformant" en particules quand on cherche à savoir par quelle fente elles passent,
- des particules se "transformant" en ondes quand on cherche à mesurer les effets d'interférence.
Selon ce choix philosophique, l'état quantique n'est pas une grandeur physique objective propre à un système individuel. C'est un outil statistique de prédiction des résultats d'observation d'un ensemble de systèmes et rien d'autre (Quantum Information and Relativity Theory, Asher Peres, Daniel R. Terno, Jul 2003 http://arxiv.org/abs/quant-ph/0212023).
- de se passer de l'hypothèse d'existence d'un référentiel privilégié de propagation des ondes de lumière et de matière,
- de ne pas avoir action instantanée à distance lors d'une mesure quantique de polarisation sur l'un des photons jumeaux, de polarisations EPR corrélées, dans l'expérience d'Alain Aspect.
Pourquoi, lors du congrès de Solvay de 1927, le choix interprétatif standard a-t-il été préféré au choix de De Broglie ?Voilà ce que nous dit K.R Popper en 1982 à ce sujet, défendant quant-à lui l'interprétation bohmienne (cf. Pilot-wave theory, Bohmian metaphysics, and the foundations of quantum mechanics lecture 5 http://www.tcm.phy.cam.ac.uk/~mdt26/...ures/bohm5.pdf)
- D'abord parce qu'il répond au choix philosophique de supposer inexistant ce que l'on ne sait pas observer (les particules quand on ne les observe pas).
- Ensuite, pour la même raison, parce qu'il permet de ne pas avoir recours à l'interprétation Lorentzienne de la Relativité Restreinte. Cette interprétation repose en effet sur l'hypothèse d'existence d'un référentiel quantique privilégié vis à vis duquel on ne sait pas mesurer notre vitesse (impossibilité dont rend d'ailleurs parfaitement compte l'interprétation lorentzienne de la Relativité Restreinte).
- De plus, la modélisation Bohmienne de la physique quantique induit une interprétation de l'expérience d'Alain Aspect comme une action instantanée à distance violant l'invariance de Lorentz au niveau interprétatif.
Le choix de l'interprétation standard consiste au contraire à proposer un modèle de la physique quantique évitant tout recours à une hypothèse non indispensable pour rendre compte de ce que l'on observe. Que nous dit Feynman à propos de l'expérience des fentes de Young (cf. De Broglie-Bohm pilot-wave theory and the foundations of quantum mechanics http://www.tcm.phy.cam.ac.uk/~mdt26/pilot_waves.html)We have to give up Einstein’s interpretation of special relativity and return to Lorentz’s interpretation and with it to . . . absolute space and time. . . . The reason for this assertion is that the mere existence of an infinite velocity entails [the existence] of an absolute simultaneity and thereby of an absolute space. Whether or not an infinite velocity can be attained in the transmission of signals is irrelevant for this argument: the one inertial system for which Einsteinian simultaneity coincides with absolute simultaneity . . . would be the system at absolute rest - whether or not this system of absolute rest can be experimentally identified.
On ne pouvait trouver meilleure citation pour montrer le poids du crédo philosophique positiviste dans le choix interprétatif largement préféré à ce jour.A phenomenon which is impossible, absolutely impossible, to explain in any classical way, and which has in it the heart of quantum mechanics. In reality it contains the only mystery... and How does it really work? What machinery is actually producing this thing? Nobody knows any machinery. Nobody can give you a deeper explanation of this phenomenon than I have given; that is, a description of it.
En effet, l'impossible en question a été réalisé dans le cadre de la théorie de Bohm en dépit du no-go theorem de Von Neuman démontrant cette impossibilité (Hidden variables and the two theorems of John Bell, D. Mermin 1993 https://upload.wikimedia.org/wikiped...as_de_Bell.pdf). Le choix d'interpréter la fonction d'onde comme une entité physique objective modélisant l'état d'un système quantique individuel ou au contraire comme un outil statistique modélisant les statistiques de résultats de mesure sur un ensemble de systèmes est un choix métaphysique. En effet, pour l'instant, aucune expérience ne permet de départager les deux points de vue.
On est dans une situation similaire à celle précédant la découverte de l'atome. Mach, fin 19ème, disait de l'hypothèse atomique qu'il s'agissait d'une hypothèse métaphysique...
...Et il avait raison. C'en était une. Pour lui cela justifiait de ne pas lui accorder d'attention... Et il avait tort. L'hypothèse métaphysique en question est finalement tombée dans le champ de la physique car il a été possible de vérifier l'hypothèse atomique expérimentalement. C'est Einstein qui, ignorant la position hostile de Mach vis à vis de l'hypothèse atomique, a réussi à valider cette hypothèse métaphysique en étudiant le mouvement Brownien. La non localité quantique, implicitement mise en évidence par EPR en 1935, a subi le même sort. La question métaphysique concernant la "spooky action at a distance" (telle que la désignait Einstein) est tombée dans le domaine de la physique grâce à John Bell, via ses inégalités. Leur violation a finalement été vérifiée expérimentalement par A. Aspect en 1982.
Le rasoir d'Occam est un instrument tranchant. Attention de ne pas s'en servir pour couper le blé en herbe.
Doit on croire pour autant en l'interprétation de Bohm, complétant la description quantique standard au prix de l'ajout d'une hypothèse additionnelle non vérifiable expérimentalement (celle d'un référentiel privilégié et de la non disparition des particules quand on ne les observe pas), au prétexte qu'elle permet de nous raccrocher à un modèle :
- logiquement cohérent d'une part,
- classique, donc rassurant d'autre part ?
Ca dépend de ce qu'on préfère :
- conserver les ondes ET les particules ainsi que le déterminisme régissant les évolutions quantiques "normales". Proposer ainsi une solution au problème de la mesure quantique. La théorie Bohmienne donne en effet à la mesure quantique le caractère de phénomène quantique comme les autres et non de phénomène à part nécessitant le recours à des appareils classiques hypothétiques et/ou à des observateurs étrangers à la théorie quantique, venant s'y "taper l'incruste" (au grand dam des Galilée et Copernic qui doivent s'en retourner dans leurs tombes).
- limiter, au contraire, au strict minimum requis les hypothèses de modélisation, quitte à laisser présent un problème non résolu : le conflit entre les évolutions quantiques normales et celles relatives à la mesure quantique.
En fait, malgré le caractère séduisant de la théorie de Bohm, pour ma part, je ne suis pas bien convaincu. Pourquoi ? Parce que si l'on accepte de sacrifier le principe de causalité sous la frontière classique quantique, on a pas besoin de référentiel quantique privilégié. Au vu des résultats obtenus dans le cadre de la mesure faible, il n'y a pas lieu de s'accrocher coûte que coûte au principe de causalité au point lui demander de s'appliquer aussi sous la frontière quantique-classique (Can a Future Choice Affect a Past Measurement's Outcome? Yakir Aharonov, Eliahu Cohen, Avshalom C. Elitzur http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1206/1206.6224.pdf). Il est alors possible de conserver une interprétation réaliste de l'état quantique (Weak measurement elements of reality, jan 1996, http://arxiv.org/abs/quant-ph/9601005) sans avoir pour autant à recourir à un référentiel quantique privilégié.
Par exemple, si je réalise la mesure forte du spin horizontal puis, ensuite, du spin vertical d'un ensemble de spins 1/2 :des mesures faibles de spin horizontal et de spin vertical faites après la présélection mais avant la post-sélection "confirment" :
- présélectionnés dans l'état vertical up,
- post-sélectionnés dans l'état horizontal right,
- le spin vertical up obtenu avant les mesures faibles,
- le spin horizontal right obtenu après les mesures faibles.
Finalement, comment émerge le principe de causalité et l'irréversibilité des évolutions alors ? Peut-être bien de l'information préalable, détenue par l'observateur, introduite dans l'interprétation bayésienne de certains effets irréversibles tels que le flux de diffusion d'une "goutte d'encre" dans l'eau (CLEARING UP MYSTERIES THE ORIGINAL GOAL, DIFFUSION, E.T. Jaynes http://bayes.wustl.edu/etj/articles/cmystery.pdf). Sans prise en compte de la probabilité conditionnelle associée à cette information préalable (sur l'état initial de concentration de l'encre), il n'y a pas moyen de faire apparaître un flux diffusif se dirigeant irréversiblement vers les zones de moindre concentration.
Dans les effets rétrocausaux de mesures fortes de spin 1/2 horizontal sur des mesures faibles antérieures de spin horizontal, l'observateur n'a pas d'information préalable sur les spin1/2 qui vont terminer dans l'état de spin right. Il ne peut donc pas séparer les spin 1/2 en ceux terminant dans un spin horizontal right et ceux terminant dans un spin horizontal left.
Les résultats de mesure faible de spin horizontal futurs qu'il recueille sont déjà statistiquement conformes aux résultats de mesure forte futurs mais l'observateur n'a pas de moyen de le détecter au moment où il recueille les résultats de mesure faible. La rétrocausalité des mesures fortes sur les mesures faibles antérieures est, en quelque sorte, cachée sous la frontière classique quantique.
Les résultats de mesure faible des spins left sont mélangés avec les résultats de mesure faible des spins right. Du coup, l'observateur trouve un spin faible horizontal moyen nul. Ce manque d'information préalable "protège" le principe de causalité observable à notre échelle. Il n'y a pas de création d'entropie permettant d'enregistrer une information sur l'effet rétrocausal induit sur les mesures faibles par des mesures fortes postérieures. Cet effet est bien là, mais il n'est pas observable au moment où il se produit.
Cette même impossibilité d'accéder à des informations sur les résultats de mesures futures se retrouve dans l'expérience du choix retardé pour une raison similaire (https://fr.wikipedia.org/wiki/Exp%C3...x_retard%C3%A9). L'observateur macroscopique ne dispose pas des informations classiques (recueillies ultérieurement par le compteur de coïncidences) lui permettant de savoir quel capteur va recueillir le photon jumeau du photon signal dont il observe l'impact sur l'écran. Les photons signaux dont les photons jumeaux sont recueillis par l'un des 2 capteurs situés derrière la gomme quantique forment des franges d'interférence, anticipant ce résultat... ...Mais l'observateur ne détient pas encore l'information lui permettant de séparer les impacts sur son écran en classes d'équivalence appropriées. Les franges d'interférence, il ne pourra les voir qu'après quand il saura séparer les impacts des photons signaux reçus sur son écran en 4 classes d'équivalence appropriées.
Bref, ce qui manque à l'interprétation standard, ce n'est peut-être pas le référentiel quantique privilégié de la théorie de Bohm. En effet, la formulation à deux vecteurs d'état de Aharonov, Vaidman et la mesure faible qui y prend place :
- restaurent l'hypothèse réaliste selon laquelle l'état quantique (modélisé par deux vecteurs d'états, l'un se propageant du passé vers le futur, l'autre du futur vers le passé) serait la propriété d'un système individuel,
- respectent la symétrie T présente mathématiquement dans la formulation standard mais n'y figurant pas explicitement,
- rend compte (grâce au deuxième vecteur d'état, celui évoluant du futur vers le passé) de l'information sur l'état quantique manquant dans la formulation standard (manque sur lequel EPR avaient mis le doigt),
- laisse tomber le principe de causalité et l'écoulement irréversible temps à une échelle où elles n'ont peut-être pas d'existence,
- respecte de ce fait l'invariance de Lorentz.
Principe de causalité et écoulement irréversible du temps sont alors interprétés comme des émergences statistiques, au même titre que la notion de température T où 1/T = d_rond S/d_rondE. 1/T est donc le flux d'information, sur l'état du système observé, par unité d'énergie communiquée à ce système, s'échappant hors de portée de l'observateur macroscopique. L'écoulement irréversible du temps est d'ailleurs lié à la notion de température, voir :
- le vecteur température de J.M.Souriau, Van Dantzig, Bergmann et Costa de Beauregard dans structure of dynamical systems, § 17 The principle of statistical mechanics, A relativistic ideal gas (17.135) et nota 412 qui est en fait le quadri-vecteur écoulement du temps d'un milieu (un feuilletage 1D de type temps donc)
- Diamonds's Temperature: Unruh effect for bounded trajectories and thermal time hypothesis, P. Martinetti, C. Rovelli, Feb 2004 http://arxiv.org/abs/gr-qc/0212074 .
Cela dit, la formulation à deux vecteurs d'état (et la mesure faible qui y prend place) n'entre pas nécessairement en conflit avec l'attribution d'un caractère ontologique à la dualité onde-particule, bien au contraire:
Observing the Average Trajectories of Single Photons in a Two-Slit Interferometer
Sacha Kocsis, Boris Braverman, Sylvain Ravets, Martin J. Stevens, Richard P. Mirin, L. Krister Shalm, Aephraim M. Steinberg
http://materias.df.uba.ar/labo5Aa201...easurement.pdf
peut être...mais je ne suis pas sur que cela soit une nécessité.
Bah faut quand même savoir quoi mettre en doute, non ?
Sinon, on se retrouve avec des gens qui mettent en doute les préceptes "dogmatiques" de la physique sans les connaître, juste parce que "ils ne les comprennent pas alors ils doivent être faux". Ce sont surtout "ceux-là" qu'on rencontre sur Futura-Sciences par exemple...
Bonjour et merci Chaverondier pour cette longue explication ; ceci-dit, je pense que je vais cesser de m'interroger et m'appliquer le "shut up and calculate" ; pour les interprétations et les écoles,on verra après; je me contenterais de questions techniques ou de m'amuser à démontrer "qu'une fumeuse sur deux est un homme"(cf JL Basdevant)
"De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....
Pour ma part, c'est ce que j'ai fait sans le savoir. J'ai étudié soigneusement les "text book" dont un collègue m'avait fait cadeau. C'est seulement après que j'ai découvert les questions plus subtiles qui continuent à donner lieu à débat. A mon avis, c'est la façon la plus efficace d'aborder la physique. Se construire d'abord une base de connaissance solide basée sur de bonnes références bien standard. L'acquérir aussi bien qu'on le peut et seulement après essayer d'aller plus loin.
Oui, et puis je pense avoir compris que personne ne connait la nature des corpuscules et que ça ne sert à rien de s'interroger ; on a tous les outils mathématiques pour regarder comment ça marche et prédire le résultat expérimental (au moins en termes de probabilités), alors c'est très bien comme ça
Pour revenir à ton message précédent, il est vrai qu'à mes débuts j'avais été séduit par la théorie de l'onde pilote :" Ah, enfin une explication de tout ce bazar" puis ai laissé tomber puisque c'était invalidé
Et pour répondre à Coussin : ce n'est pas parcequ'on ne comprend pas qu'on dit que c'est faux ; c'est parcequ'on ne comprend pas (et il n'y a rien à comprendre), qu'on pose des questions
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Ça ne l'est pas. La préférence va vers la formulation standard parce qu'à ce jour la formulation de Bohm de Broglie introduit une hypothèse (l'hypothèse selon laquelle les particules observées existent même quand on ne les observe pas), rétablissant certes une cohérence logique entre mesure quantique et évolutions quantiques "normales" mais non nécessaire pour obtenir des prédictions conformes aux résultats d'observation (la théorie standard produit les mêmes prédictions).
Par ailleurs, je rappelle que la formulation à deux vecteurs d'état (et la mesure faible qui y prend place) n'entre pas nécessairement en conflit avec l'attribution d'un caractère ontologique à la dualité onde-particule (puisque c'est de cette question philosophique qu'il s'agit), bien au contraire:
Observing the Average Trajectories of Single Photons in a Two-Slit Interferometer
Sacha Kocsis, Boris Braverman, Sylvain Ravets, Martin J. Stevens, Richard P. Mirin, L. Krister Shalm, Aephraim M. Steinberg
http://materias.df.uba.ar/labo5Aa201...easurement.pdf
