Principe d'indétermination de Heisenberg.

[invite6c093f92]

Bonjour,
Je suis en train de lire un cours de PhysQ (pour voir les conceps même si c'est irréaliste, juste essayer d'effleurer de loin...), et je me pose la question de savoir si il y a une limite à ce principe.
Je peux y lire que pour une particule, sa "position" et sa quantité de mvt suivant une même direction sont des operateurs qui ne commutent pas (donc lorsqu'on fait la mesure de la quantité de mouvement Px, la perturbation qui en résulte se repercute sur la position x de la particule, d'ou le fait de ne pouvoir les mesurer en meme temps..).
plus la mesure de Px est précise, plus delta X sera grand. Il est écrit qu' en supposant px parfaitement fixée alors X peut être "n'importe où".
Par exemple, si on mesure Px avec une précision de 5 10^-52, alors delta X est de l'ordre de 10 années lumieres, et là...bah pour moi, ça ressemble plus à de la SF que de la science...ça viole la RR, si on mesure avec précision, comment la particule pourrait elle se trouver aussi loin? il faut comme même un peu de temps pour y aller....
Alors,
1- j'ai rien compris.
2- Faut pas faire de la bouillie (mélanger PhysQ et RR)
3- Autres?
Bref, une petite explication pour cadrer un peu tout ça me ferait du bien...car là je me dis , ou il n'y a pas de limite ou il y en a une mais je ne vois pas...
(je me demande aussi, malgré le fait qu'on puisse souvent lire le "problème de la PhysQ avec la RG, en fait c'est le problème de la PhysQ avec la relativité..tout court).
voyez je suis largué.
Merci d'avance.
Cordialement,
Ps: La démo du principe me pose évidemment problème pour comprendre, mais ça c'est normal, le point est vraiment sur la limitation, pas sur le comment faire.
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[pm42]

1- j'ai rien compris.

Oui

2- Faut pas faire de la bouillie (mélanger PhysQ et RR)

Oui

3- Autres?

Non, les 2 1ères suffisent

[invite6c093f92]

Merci de ta réponse, mais tu as oublié ceci:

Bref, une petite explication pour cadrer un peu tout ça

A moins que l'explication demande trop d'effort, ou est impossible vu le manque de pré-requis....le but c'est de savoir "ou et comment regarder" parce que là, tes réponses ne m'avance à rien.
Cordialement,
PS: La question de la limitation du principe ne se pose pas alors? pas de sens?

[pm42]

Soit patient, il y a plein de gens largement meilleurs que moi en physique qui vont t'expliquer.
Mais tu dis "comment la particule peut se trouver aussi loin". Donc tu appliques un raisonnement de mécanique classique qui suppose que c'est une particule (pas de dualité) et qu'elle a une localisation précise. Alors qu'on raisonne en fonction d'onde et en probabilité.

Et même si la Relativité et le MQ ne se mélangent pas bien, la 2nde ne viole pas la 1ère : tu ne peux pas dire que ta particule est allée à 10 années lumière plus vite que C, tu peux juste dire que tu ne sais pas où elle est avec une précision plus grande.
Et tu ne peux pas utiliser ce phénomène pour transporter de l'information plus vite que C non plus donc tu ne violes pas la Relativité non plus.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6c093f92]

Je suis patient, mais vu tes réponses lapidaires, j'espérais que tu puisses (en attendant d'autres intervenants ) me répondre.
Je sais (ou crois savoir plutôt) que le principe d' Heinseberg, est un outil qui permet de savoir si " l'outil classique" est suffisant pour résoudre un problème de physique quelconque.
Si on veut calculer une quantité qui a la dimension d'une action, (donc m.L^2.T^-1) en fonction des ordres de grandeurs du problème posé et si on trouve un truc proche de la constante de Planck (10^-33), cela veut dire qu'il faut utiliser les outils de la PhysQ pour résoudre le problème, idem si on multiplie une "position" par une quantité de mvt, bref, faut vérifier l'ordre de grandeur avec la constante de Planck pour savoir s'il faut utiliser la physique quantique.
Est-ce correct?
Ce qui me pose question, c'est que en lisant ce cours (mais d'autres aussi), c'est qu'il n'a été posé aucune limites physiques à l'utilisation d'Heisenberg, c'est la question...soit cette question n'a pas de sens, ou n'a pas de sens parce que rien compris, et si j'ai pas compris, ou Est-ce qu'il faut que je rectifie? je pense n'avoir pas compris, donc cela doit être simple de me dire le concept de base à voir.

Je sais aussi qu'en PQ, la dualité amène à travailler aussi bien sur des "particules" que "des ondes" et que du point de vue ondulatoire, la vitesse n'a plus de sens (dans un système stationnaire sans propagation de l'onde).
Je pense mélanger, d'où ma demande d'explication un peu plus fournies que tes réponses.
Bon, là je suis en train continuer de lire, et cela se trouve, dans 1heure(suis super optimiste), verrais le non-sens de ma question qui était un truc à chaud.
Cordialement,

[stefjm]

2- Faut pas faire de la bouillie (mélanger PhysQ et RR)

On peut. C'est la TQC : https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%...que_des_champs

[...]Et même si la Relativité et le MQ ne se mélangent pas bien,[...]

Curieux...

[invite6c093f92]

Ha bah oui, la TQC...suis c.n.
Cordialement,

[pm42]

Au moins tu as eu une réponse par quelqu'un de meilleur que moi, encore plus lapidaire et qui au lieu d'essayer de te répondre a choisi de prendre au 1er degré mon post et d'oublier de comprendre que je faisais allusion à l'absence de théorie de la gravitation quantique (même si ce n'est pas le sujet ici).

Sinon, désolé pour la réponse courte mais je pensais sincèrement que les gens largement meilleurs que moi (je ne blague pas) te répondraient rapidement et ma réponse était donc "humoristique".
De plus, il est parfois difficile de mesurer le niveau de compréhension/incompréhension de la personne d'après juste son 1er post.

Par exemple, quand tu disais "il faut du temps pour y aller", tu ne parlais dans le termes de l'étendue spatiale de la fonction d'onde mais en termes de vision classique des particules couplée à la Relativité Restreinte. D'où ma réponse sur le fait que les 2 ne se mélangent pas bien...
Et ma 2nde réponse.

[invite8f6d0dd4]

Salut.

Pourquoi dis-tu qu'il serait impossible d'avoir un delta x de plusieurs années lumières ?
Si tu dis ça c'est parce que tu présupposes qu'au moment de la mesure la particule est à l'endroit où tu appliques ton opérateur de mesure, mais si c'était le cas, tu n'aurais pas d'incertitude sur la position.

Si on te dit que delta X est de 1000m, ça ne veut pas dire que juste après ta mesure ta particule s'est déplacée dans une zone de +/- 500m autour de la mesure.
Ça veut dire ta particule est à +/- 500m de l'endroit où tu as effectué ta mesure, mais il n'y a pas de notion de déplacement, donc pas de notion de vitesse.

[Amanuensis]

Je peux y lire que pour une particule, sa "position" et sa quantité de mvt suivant une même direction sont des operateurs qui ne commutent pas (donc lorsqu'on fait la mesure de la quantité de mouvement Px, la perturbation qui en résulte se repercute sur la position x de la particule, d'ou le fait de ne pouvoir les mesurer en meme temps..).
plus la mesure de Px est précise, plus delta X sera grand. Il est écrit qu' en supposant px parfaitement fixée alors X peut être "n'importe où".
(...)
si on mesure avec précision, comment la particule pourrait elle se trouver aussi loin? il faut comme même un peu de temps pour y aller....

L'indétermination de Heisenberg porte sur la position après la mesure de qm. La position avant peut être connue. C'est plus clair (il me semble) en travaillant d'abord sur la polarisation de la lumière. On voit alors bien qu'on peut préparer un système avec une polarisation connue (e.g., circulaire droite) et en mesurer la polarisation linéaire selon un axe: la pola circulaire est parfaitement connue avant, et la linéaire parfaitement connue après. Mais la pola circulaire est indéterminée après.

Ce que dit le principe d’indétermination est que si on arrivait à fabriquer un instrument de mesure pour obtenir précisément la qm (ce qui est déjà un gros "si"), alors l'instrument "envoie" la particule n'importe où.

La réponse est peut-être qu'il n'existe pas de moyen de mesure infiniment précis de la qm avec un instrument de mesure plus petit que l'univers. Ou encore, que l'indétermination de Heisenberg impose une contrainte de taille minimale sur un instrument mesurant la qm avec une précision demandée.

D'où la question: comment mesure-t-on en pratique précisément la qm d'une particule?

[invite6c093f92]

Ok, donc(je traduis pour une particule) en mesurant la position, on va obtenir un résultat aléatoire, qui indique avec précision où se trouve la particule après la mesure, et donc, toujours selon le principe d'indétermination, la quantité de mouvement est "redevenue" indéterminée durant le processus de mesure...
Donc il y aurait bien une limitation du principe, c'est dommage que ce ne soit jamais clairement exprimé...(ou alors je lis/comprends mal)
Je me demandais si il y avait limitation, et dans le cas ou oui, ou pouvait- elle être située : limites spatiale, mais non car la non-localité...encore que, limite temporelles, mais vu la notion de temps très particulière en PQ, ou alors la dimension de Planck (avec le temps de Planck), donc la dimension minimum au dessous de laquelle les équations de la PQ ne seraient plus applicables dans l'état où on les connaît. Du moins, on a aucune idée que ce que cela pourrait donner, car on est incapable de faire des mesures en dessous de cette dimension...ou autres.
De là a "imaginer", l'espace comme une "trame" dont la distance entre deux mailles serait égale à cette dimension...mais là je divague à chaud...
Bon, le mieux est peut être de ne pas se poser de questions, ou du moins les étouffer, elles deviendront caduques chemin faisant...
Cordialement,

[stefjm]

Au moins tu as eu une réponse par quelqu'un de meilleur que moi, encore plus lapidaire et qui au lieu d'essayer de te répondre a choisi de prendre au 1er degré mon post et d'oublier de comprendre que je faisais allusion à l'absence de théorie de la gravitation quantique (même si ce n'est pas le sujet ici).

Ben voyons...Je ne suis pas télépathe, je lis ce que vous écrivez et ne me permet pas d'interpréter.
En gros, vous faites un Hors Sujet mal exprimé...

Sinon, pour revenir au sujet, c'est intéressant de calculer l'incertitude de distance correspondant à la masse de l'univers observable, histoire de savoir quelle est la précision de la position de notre univers observable par rapport au reste.
Ca fait peur...

A l'inverse, tu peux calculer la masse associée au rayon de l'univers observable.
Ca fait peur aussi mais c'est dans les clous pour les mesures expérimentales.