définition relationnelle de la physique:Smolin,Rovelli,Leibni z

[mtheory]

Ce papier me semble pas mal (pas tout lu):
http://xxx.soton.ac.uk/PS_cache/hep-...07/0507235.pdf
et suffisamment simple pour ouvrir un large débat.
-----

[mtheory]

Ce papier me semble pas mal (pas tout lu):
http://xxx.soton.ac.uk/PS_cache/hep-...07/0507235.pdf
et suffisamment simple pour ouvrir un large débat.

y a un truc p38 qui va plaire à Simon et Bernard

Relational quantum theory gets us out of the paradoxes that arise from trying to describe
the universe with a single quantum state. Still, there is, unfortunately, a problem with
these approaches. This stems from the fact that the system of quantum states depends on
the causal structure of spacetime being fixed. But in a quantum theory of gravity one is
supposed to take a quantum sum over all possible histories of the universe, each with a
different causal structure. This is to say that relational quantum theories appear to be as
background dependent as ordinary quantum theory, it is just that they differ in how they
are background dependent.
Can there be a fully background independent approach to quantum theory? I believe
that the answer is only if we are willing to go beyond quantum theory, to a hidden variables
theory. I would like in closing then to briefly mention work in progress in this
direction.
We know from the experimental disproof of the Bell inequalities that any viable hidden
variables theory must be non-local. This suggests the possibility that the hidden
variables are relational. That is, rather than giving a more detailed description of the state
of an electron, relative to a background, the hidden variables may give a description of
relations between that electron and the others in the universe.

[invitefa5fd80c]

Ce papier me semble pas mal (pas tout lu):
http://xxx.soton.ac.uk/PS_cache/hep-...07/0507235.pdf
et suffisamment simple pour ouvrir un large débat.

Merci infiniment pour cette référence. Pour certaines raisons, je trouve ça génial

Si tu connais d'autres liens relativement récents qui traitent de ce genre de sujet, n'hésite pas à me les reférer

[mtheory]

Merci infiniment pour cette référence. Pour certaines raisons, je trouve ça génial

Si tu connais d'autres liens relativement récents qui traitent de ce genre de sujet, n'hésite pas à me les reférer

En gravitation quantique ?

http://xxx.soton.ac.uk/abs/hep-th/0408048

http://xxx.soton.ac.uk/abs/hep-th/0303185

http://xxx.soton.ac.uk/abs/gr-qc/9903072

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitefa5fd80c]

En gravitation quantique ?

http://xxx.soton.ac.uk/abs/hep-th/0408048

http://xxx.soton.ac.uk/abs/hep-th/0303185

Merci pour les liens, je vais certainement les consulter.

"En gravitation quantique ?" Non non... en ce qui concerne les approches relationnelles de la physique. Et en premier lieu ceux écrits par Lee Smolin. Il n'est pas banal ce type.

[inviteca6ab349]

SAlut,

un etudiant de Rovelli vient de prepublier sur la RMQ et la levee du paradoxe EPR.

http://arxiv.org/abs/quant-ph/0604064

[Pio2001]

le "paradoxe" EPR a été levé pratiquement dès sa publication.
EPR disent que la relation d'indétermination de Heisenberg est violée, car on peut connaître en théorie la valeur du spin (par exemple) selon n'importe quel axe.
Or en mécanique quantique, il faut perturber ce spin pour le connaître (le mesurer), et on ne peut pas le faire dans toutes les directions à la fois. Donc on ne peut pas connaître sa valeur suivant toutes les directions à la fois. Donc il n'y a pas de paradoxe.

Rebondissement, vers 1969, le théorème de Bell implique soit la non-localité, soit le non-déterminisme, soit les deux. Ce n'est pas paradoxal, mais c'est contre-intuitif.

L'interprétation relationnelle est locale et non déterministe. Cela respecte le théorème de Bell et reste contre-intuitif.

En passant, l'interprétation des mondes multiples est déterministe et non-locale. Cela respecte aussi le théorème de Bell est reste aussi contre-intuitif.

[Pio2001]

un etudiant de Rovelli vient de prepublier sur la RMQ et la levee du paradoxe EPR.

Et il est lyonnais, en plus ,comme nous

[inviteca6ab349]

J'etais conscient de mal le dire, mais merci pour l'eclaircissement, ca fait toujours du bien

Et il est dans ma promo (ce qui fait encore un collegue de plus qui a deja publie...)

[chaverondier]

L'interprétation relationnelle est locale et non déterministe. Cela respecte le théorème de Bell et reste contre-intuitif.

Sauf erreur de ma part, l'interprétation relationnelle peut éliminer la non-localité de l'expérience d'Aspect mais à condition de sacrifier, au moins implicitement, la causalité (1). Je m'explique:

Dire que ce que nous savons d'un objet caractérise notre interaction avec lui et pas nécessairement uniquement l'objet lui-même, donc que chaque observateur voit une réalité différente, ne me choque pas. On peut dès lors dire que:

Appliqué à l'expérience d'Alain Aspect, quand l'observateur A voit la polarisation de son photon prendre une polarisation horizontale la conclusion qu'il en tire sur la polarisation de l'autre photon est une conclusion personnelle. L'autre observateur ne voit pas nécessairement la même chose que lui. Jusque là pas de problème.

Comme rien ne se transmet instantanément, si l'observateur A et l'observateur B font une série de mesures selon les angles qui mettent le mieux en évidence la violation des inégalités de Bell, ces inégalités seraient respectées si la comparaison pouvait se faire instantanément. C'est donc seulement quand les deux observateurs vont confronter leur résultats (ou au moins quand suffisament de temps se sera écoulé pour qu'une interaction puisse se propager entre les deux observateurs) que ces inégalités seront violées. En apparence la localité est sauve puisque la notion de comparaison instantanée n'a pas de signification opérationnelle.

Oui, mais pour que la localité soit respectée et que lors de la confrontation des résultats les inégalités de Bell soient quand même violées on est, d'une façon ou d'une autre, tenu de considérer que c'est seulement lors cette confrontation que ces résultats vont s'ajuster pour pouvoir les violer. Si l'on fait l'hypothèse de localité, ces résultats ne pouvaient pas prendre, avant confrontation, les valeurs violant les inégalités de Bell qu'ils acquièrent lors de la confrontation.

Ni l'observateur A ni l'observateur B n'auront de souvenir des résultats antérieurs (respectant les inégalités de Bell) qu'ils avaient obtenus avant de confronter leurs résultats. Leur confrontation a donc modifié le passé sans qu'ils en sachent rien. La localité est donc sauve, mais, selon moi, la causalité est sacrifiée. BC

(1) En plus du sacrifice du déterminisme alors que l'interprétation transactionnelle de John Cramer ne sacrifie que la causalité.

[Pio2001]

Je n'ai pas eu cette impression. Vous dites

ces inégalités seraient respectées si la comparaison pouvait se faire instantanément.

Je ne crois pas. Bien comprendre tous ces concepts est difficile parce qu'il me faudrait y consacrer le temps de la réflexion, mais il me semble que d'un point de vue instantané, dans l'interprétation relationnelle, l'observateur, concrètement, dispose des informations que ses mesures lui ont données, et il dispose en outre d'outils lui permettant de prédire éventuellement le résultat de ses mesures futures.
Il sait qu'il a obtenu telle polarisation, et il sait que si l'autre observateur place son polariseur selon tel angle, il a telle probabilité pour que, lorsqu'il rencontrera l'autre observateur, le résultat que celui-ci lui communiquera correspondra au sien ou non.

L'inégalité serait respectée si on considèrait que l'autre observateur a terminé sa mesure et placé son photon dans un état de polarisation déterminé, désormais indépendant du photon qui se trouve de notre côté, car rappelons-le, on postule que tout est local.
Or à la base de l'interprétation relationnelle, on s'interdit précisément toute conclusion de ce genre, en soulignant que ce qui est valable pour un observateur peut ne pas l'être pour un autre observateur.
Ici, pour nous, le photon qui est parti de l'autre côté est dans un état quantique indéterminé, parce que la dernière info que nous avons eue à son sujet était qu'il allait être produit dans un tel état, et à cause du non-déterminisme, nous ne pouvons pas prévoir à l'avance le résultat obtenu lors de l'autre mesure. En mécanique quantique relationnelle, on reprend le point de vue de Von Neumann, et on dit que l'autre observateur est lui-même dans un état quantique indéterminé, comme le chat de Schrödinger. Dans ces conditions, on ne peut pas dire que l'inégalité de Bell est respectée, puisque la mesure n'a pas donné de résultat.
Ici, le seul observateur valable, celui qui va "voir le chat", c'est soi-même. Les autres, ce sont des systèmes quantiques quelconques, on les laisse dans leur état quantique. Jusqu'à ce que l'on fasse soi-même une mesure sur eux, en allait les voir. On obtient alors des résultats qui sont valables pour nous, et uniquement pour nous. Les autres observateurs n'ont pas le même point de vue. Il s'agit de la "main observation" dans http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/9609/9609002.pdf :

in quantum mechanics, different observers may give different accounts of the same sequence of events.

Si j'ai bien compris la signification du no-communication theorem, il n'est pas possible de prouver que cette interprétation est fausse, ou qu'elle viole la causalité.
En effet, le point central, violation ou non de l'inégalité de Bell, implique un système EPR, auquel s'applique le no-communication theorem.
Je pense qu'il n'est pas possible non plus de trancher entre cette interprétation et l'interprération orthodoxe. Elles décrivent les mêmes phénomes de deux points de vue différents.

[invite6f044255]

En effet, Pio2001 a raison, il n' y a pas de problèmes de causalité.

Tant que B et A ne se sont pas rencontrés, B est quantique pour A. Ainsi, B est dans un état |up>+|down> relativement à A. Et lorsque A intéragit avec B, il mesure en fait le spin de la deuxième particule par procuration.

B est juste un intermédiaire qui permet à A de mesurer le spion de la deuxième particule. On pourrait simplifier le problème en demandant à A de mesurer la 1ere particule, puis d'aller mesurer la seconde. cas dans lequel il ne peut y avoir de problème de causalité car la mesure de A sur la 2e se fait bien dans le cône de lumière de la mesure par A de la première.

Je pense que la confusion vient du fait de voir une symétrie entre A et B. Elle n'existe pas vraiment car, lorsqu'on va analyser les évènements, on va prendre la position d'un des 2 observateurs, cad se considérer comme classique et considérer l'autre comme quantique.

PS: je viens de discuter avec Matteo Smerlak qui m' a bien confirmé ce point de vue.

[invite8ef93ceb]

y a un truc p38 qui va plaire à Simon et Bernard

Il ne faut pas mal interpréter certains de mes propos. Je ne préfère pas la philosophie derrière les variables cachées à une philosophie plus positiviste. Seulement, je crois que toutes les avenues doivent être considérées, et qu'on ne doit pas en placer une sous le tapis seulement par un argument de gout.

La question n'est pas de savoir ce qu'on préfère comme interprétation, et de la choisir comme "la bonne". De différentes interprétations s'ouvrent différents domaines de recherche.
C'est le domaine de recherche qu'on choisi, pas l'interprétation. Il y a des problèmes dans toutes les interprétations, et choisir un probleme sur lequel travailler ne revient pas à choisir l'interprétation à laquelle on croit, mais revient à choisir une piste qu'on considère soit importante pour distinguer les différentes interprétations, soit importante pour faire avancer la science.

Mais tu n'avais pas tort. Je m'intéresse aux variables cachées seulement à cause de la gravité. Alors ça me fait plaisir de voir quelqu'un penser comme moi.


Cordialement,

Simon

[chaverondier]

Dans l'interprétation relationnelle, l'observateur, concrètement, dispose des informations que ses mesures lui ont données, et il dispose en outre d'outils lui permettant de prédire éventuellement le résultat de ses mesures futures. Il sait qu'il a obtenu telle polarisation, et il sait que si l'autre observateur place son polariseur selon tel angle, il a telle probabilité pour que, lorsqu'il rencontrera l'autre observateur, le résultat que celui-ci lui communiquera correspondra au sien ou non.

Pas d'objection jusque là bien sûr.

L'inégalité serait respectée [violée lors de la mesure plutôt] si on considérait que l'autre observateur a terminé sa mesure et placé son photon dans un état de polarisation déterminé.

Ou si l'on admettait que la confrontation de leur résultats ne changeait pas les résultats qu'ils ont obtenus dans leurs passés respectifs. Qu'il n'y ait pas de superobservateur n'y change rien. Si l'on admet que les résultats ne sont pas modifiés par la confrontation (hypothèse de respect du principe de causalité) alors on n'a nul besoin de superobservateur. L'inégalité est violée lors de la confrontation donc a bien été violée lors des mesures si ces résultats n'ont pas été modifiés.

Si j'ai bien compris la signification du no-communication theorem, il n'est pas possible de prouver que cette interprétation est fausse, ou qu'elle viole la causalité.

Le no-communication theorem affirme qu'il n'est pas possible de transmettre de l'information instantanément en mettant à profit la non localité quantique. Il n'a pas de rapport direct avec les diverses interprétations de la MQ. Toutefois, il repose implicitement (via l'utilisation des outils de la MQ statistique, notamment l'opérateur densité) sur l'hypothèse selon laquelle on ne peut pas biaiser les statistiques quantiques par une action de contrôle de l'état quantique de l'appareil de mesure et de son environnement. Pour plus de détails, voir http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/epr.htm
et http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/no_communication.htm

Je pense qu'il n'est pas possible non plus de trancher entre cette interprétation et l'interprération orthodoxe. Elles décrivent les mêmes phénomes de deux points de vue différents.

Si vous entendez par interprétation orthodoxe, l'interprétation de Copenhague, on sait qu'elle n'est pas acceptable (ou qu'elle est au moins incomplète) puisqu'elle repose sur l'existence hypothétique de systèmes classiques qui n'exitent pas (1).

Par ailleurs, dans mon post je ne remets pas en cause l'interprétation relationnelle. J'ai plutôt tendance à croire qu'elle va dans la bonne direction. Par contre je ne crois pas qu'elle permette de sauver la localité sans remettre en cause la causalité. Je ne crois pas que l'on puisse sauver à la fois la localité, la causalité (l'espace-temps tel que nous le concevons) les résultats de la MQ et l'interprétation relationnelle.

Derrière tout ça se cache vraisemblablement une analyse thermodynamique de la flèche du temps et de son lien avec l'information accessible à l'observateur (merci pour le lien très intéressant fourni par mtheory, je veux parler du papier de C. Rovelli sur l'hypothèse du temps thermique) et son incorporation dans une théorie prenant en compte la MQ et la gravitation. BC

(1) leur classicité doit émerger de la MQ et ce travail reste à faire. Le phénomène de décohérence n'apporte toujours pas la réponse à la question pourquoi observe-t-on un résultat. Le lien de Yann Ollivier "une interprétation de la MQ", ne réponds que partiellement selon moi à cette question.

[invite6f044255]

L'inégalité est violée lors de la confrontation donc a bien été violée lors des mesures si ces résultats n'ont pas été modifiés.

Je rédis comme au post #12: il n' y a pas de problème puisque B est encore dans un état quantique pour A. On ne peut pas faire de calcul sur la base de ce que A et B ont mesuré car pour l'un comme pour l'autre, avant la rencontre, ils ne connaissent pas la mesure de l'autre.
Au moment où ils se rencontrent, ils intéragissent de façon quantique et là, ils découvrent ce que l'autre a mesuré et vérifient alors la pertinence des 2 mesures.

[invité576543]

Bonjour,

Quitte à me risquer à dire une grosse bétise, mais il me semble que l'on mesure aussi autre chose: la conservation du moment cinétique, et la cohérence des orientations.

Dans une optique pleinement relationnelle, même l'orientation se définit relationnellement, et non en absolu. Ibidem pour le taux de rotation donc le moment cinétique. Il n'est alors pas clair par rapport à quoi est conservé le moment cinétique. Il me semble que les spins ne sont pas inverses dans un repère en rotation?

L'information que les spins soient exactement inverses vient d'une symétrie supposée de l'espace. Vérifier que les spins sont inverses c'est aussi vérifier l'invariant.

Pas la moindre idée comment développer un tel axe, et même si cela a un sens...

Cordialement,

[invite8ef93ceb]

Je rédis comme au post #12: il n' y a pas de problème puisque B est encore dans un état quantique pour A. On ne peut pas faire de calcul sur la base de ce que A et B ont mesuré car pour l'un comme pour l'autre, avant la rencontre, ils ne connaissent pas la mesure de l'autre.
Au moment où ils se rencontrent, ils intéragissent de façon quantique et là, ils découvrent ce que l'autre a mesuré et vérifient alors la pertinence des 2 mesures.

Je ne comprends pas.

A et B peuvent synchroniser leur montre (à la Einstein) avant l'expérience, et noter le couple (polA, tA) si c'est A qui mesure et (polB, tB) si c'est B qui mesure, pour chaque électron détecté. Pour que ce soit plus simple, on peut imaginer une source qui émet périodiquement des électrons, et les couples deviennent alors (polA,#) et (polB,#).

Disons que A et B ont pris connaissance des deux tableaux des résultats. Alors A observe que (polA,1)= (polB,1), c'est-à-dire qu'au temps tA=tB=t1, A et B avaient choisi le même orientation, et ont obtenu des moments cinétiques opposés.

Alors A dit: voilà ce que je ne savais pas. Maintenant je sais qu'au moment où je mesurais, B mesurais selon le même axe que moi, et il trouva un résultat opposé à moi. A connait maintenant tout ce qui c'est passé, pendant l'expérience, et peut analyser la situation exactement comme Bell l'a fait. Il peut écrire un tableau, qui dit en gros: quand j'ai mesuré selon un angle a, et que B a mesuré selon b, dans x% des cas on obtenait le même résultat. On a une conclusion similaire pour des angles a' et b'... et ainsi de suite.

Lorsque Bell pose la condition "il faut que la mesure de A soit complètement indépendante de la mesure de B", c'est évident que cela se traduit, dans notre cas, par "il faut que la prise de connaissance des résultats de B par A ne modifie pas les résultats de B".

En ce sens, si cette prise de connaissance modifie les résultats de B, alors A modifie rétroactivement ce qui s'est produit dans le passé de B, ce qui viole la causalité, le déroulement de l'existence de B. D'un autre côté, si la prise de conscience ne modifie pas les résultats, alors ces résultats était tels quels au moment de la mesure, et la condition de Bell revient à violer la localité.

D'une façon ou d'une autre, l'interprétation relationnelle viole soit la causalité, soit la localité.

On ne peut pas s'en sauver en disant que B est considéré comme quantique, puisque B est considéré comme quantique seulement pour A. Pour B lui-même, il connait bien ses résultats avant de les transmettre à A. Les deux chacun de leur côté connaissent bien leur résultats respectifs. Si l'existence d'aucun d'eux n'est modifié par de la magie, alors il faut conclure que ce qui est présenté comme résultat est ce qui a été mesuré au moment de chaque mesure individuelle, et donc, puisqu'on se retrouve exactement dans le cas considéré par Bell, on doit conclure à une non localité.

Cordialement,

Simon

[chaverondier]

Je redis comme au post #12: il n' y a pas de problème puisque B est encore dans un état quantique pour A.

A mon sens, il n'y a que des états quantiques. Par contre, ils peuvent être superposés ou non superposés vis à vis d'une observable donnée.

On ne peut pas faire de calcul sur la base de ce que A et B ont mesuré car pour l'un comme pour l'autre, avant la rencontre, ils ne connaissent pas la mesure de l'autre.

S'ils orientent leurs appareils d'une façon convenue à l'avance si (1). Dès que A a fait sa mesure, il sait ce qu'il va trouver quand il observera le résultat de mesure de B. Donc l'état de superposition quantique disparaît avant d'avoir rencontré B (2).

Il est vrai que tant que l'on ne saura pas biaiser les statistiques des mesures quantiques ou encore si l'on en vient à comprendre pourquoi ce n'est pas possible (3) on ne pourra pas se servir de la non-localité quantique pour transmettre instantanément de l'information...
...mais c'est quelque chose que l'on sait déjà (no-communication theorem) sans avoir besoin de recourir à l'interprétation relationnelle.

D'ailleurs, l'idée d'une interaction instantanée à distance ne me semble pas entrer en conflit avec l'interprétation relationnelle, mais au contraire avec notre croyance dans l'existence d'un espace-temps métrique préexistant que l'interprétation relationnelle sera peut-être, à terme, capable de remplacer (4).

Je respecte tout à fait l'interprétation relationnelle, mais à mon avis (du moins à cet instant de la discussion)

* soit on considère que la non-localité de l'effet EPR n'est pas un problème (car elle n'entre pas en conflit ouvert avec la relativité tant qu'on suppose impossible de biaiser le hasard quantique) et dans ce cas l'interprétation relationnelle ne modifie pas la situation.

* soit on considère qu'il y a un problème à résoudre (il faut dire précisément lequel) et dans ce cas, je ne crois pas que l'interprétation relationnelle l'aggrave, le réduise ou le supprime. BC

(1) Et de toute façon, même s'ils ne se mettent pas d'accord à l'avance sur l'orientation des polariseurs, ils en savent déjà trop pour échapper à l'une de ces possibilités
* ou ils en savent plus que si l'interaction était purement locale
* ou il y a séparation en mondes multiples
* ou la causalité n'est pas respectée
* ou il y a un indéterminisme fondamental de la mesure quantique.
Comme ça alourdirait la discussion, dans ce qui suit je laisse tomber le cas pourtant essentiel (puisqu'il permet d'éliminer l'hypothèse des variables cachées locales) où les observateurs ne se sont pas mis d'accord à l'avance sur l'orientation de leurs polariseurs.

(2) quand je mesure le spin vertical d'une particule qui se trouve dans un état superposé (vis à vis de cette direction de mesure) je ne sais pas ce que la mesure va me donner.

(3) sur la base d'un modèle thermodynamique de l'irréversibilité et de l'indéterminisme quantique prenant en compte l'observateur, son caractère quantique et ses horizons d'accès à l'information (cf le papier de C. Rovelli cité par mtheory dans un autre post sur l'hypothèse du temps thermique et la "température de diamant" d'un observateur ayant une durée de vie finie).

(4) un temps s'écoulant inexorablement du passé vers le futur conformément à notre perception thermodynamique d'observateur macroscopique et des interactions locales car nous ne savons pas nous servir de celles qui ne le sont pas (pour des raisons qui sont peut-être de nature similaire à l'impossibilité de transformer de la chaleur en travail au cours d'un cycle monotherme).

[chaverondier]

Dans une optique pleinement relationnelle, même l'orientation se définit relationnellement, et non en absolu. Idem pour le taux de rotation donc le moment cinétique. Il n'est alors pas clair par rapport à quoi est conservé le moment cinétique. Pas la moindre idée comment développer un tel axe, et même si cela a un sens...

Intéressant. Finalement, peut-être l'interprétation relationnelle est-elle moins neutre que d'autres vis à vis de la non-localité quantique ?

Admettons que la comparaison entre les deux axes des polariseurs ne puisse se faire que par interaction. On pourrait d'ailleurs s'en servir pour aligner deux axes situés à grande distance l'un de l'autre (dans des zones gravitationnellement calmes du moins).

Comme on est pas obligé de rapprocher ces axes pour faire cette comparaison, il est tentant de penser (eu égard à la violation des inégalités de Bell) que l'interprétation relationnelle exige soit d'abandonner l'hypothèse de localité (les axes sont comparés à distance) soit d'abandonner le principe de causalité.

Ce n'est pas forcément si choquant. Si l'espace-temps émerge des interactions, ce sont elles qui sont fondamentales et pas l'espace-temps (avec sa métrique ainsi que la localité et la causalité qui lui sont associés). BC