Interprétation d'Everett et EPR

[invite0c9e63b6]

Avant de poursuivre, j'aimerais bien que vous accordiez vos violons (si possible bien évidemment).

S.Levesque dit :

"Concernant Cohen et al, ils décrivent, par la mécanique quantique, l'état des systèmes physiques. Cet état évolue selon l'équation de Schrödinger. Premièrement, cela n'a rien à voir avec ce qu'on appelle l'interprétation de Copenhague, dont la principale idée est de ne parler qu'en terme de résultats de mesures ou en terme de connaissances acquises suite à ces mesures. Selon Copenhague, vous n'avez pas le droit de dire qu'un système est dans un état donné (en tout temps), vous avez seulement le droit de dire que le résultat de la mesure correspond à cet état (vecteur de l'espace de Hilbert). Ce que Cohen et al utilisent, comme interprétation, est très près de ce que von Neumann et Dirac ont construits comme interprétation, ce qui est loin de correspondre à ce qu'on dénomme habituellement comme l'interprétation de Copenhague."

et B.Chaverondier dit :

"Ce n'est pas le cas de l'Interprétation de Copenhague. En effet, la non unitarité, l'indéterminisme et l'irréversibilité de la réduction du paquet d'onde sont incompatibles avec le caractère unitaire, déterministe et réversible de la dynamique quantique. BC"

Autrement dit, BC place dans l'IC, les principes concernant l'existence du vecteur d'état et son évolution temporelle (sous les vocables de "caractère unitaire, déterministe et réversible de la MQ"), tandis que S.Levesque nous affirme que "l'équation de Schrödinger n'a rien à voir avec l'IC".

Messieurs, je vous demanderai donc dans un premier temps de bien vouloir résoudre cette contradiction : lequel de vous a tort, lequel a raison ? Les principes unitaires de la dynamique quantique, qui se traduisent dans le cas non relativiste par l'équation de Schrödinger, font-elles partie ou non de l'IC ?

Attila
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[invité576543]

Messieurs, je vous demanderai donc dans un premier temps de bien vouloir résoudre cette contradiction : lequel de vous a tort, lequel a raison ? Les principes unitaires de la dynamique quantique, qui se traduisent dans le cas non relativiste par l'équation de Schrödinger, font-elles partie ou non de l'IC ?

Rhétorique un peu facile, de la part de quelqu'un qui a atermoyé quand il lui a été demandé d'expliciter ce qu'il appelait l'Interprétation de Copenhague. La réponse a été:

Je reviendrai plus tard sur ce que je considère être caractéristique de l'IC, mais il faut me laisser un peu de temps, denrée rare en ce moment,

Ce n'est plus au programme?

Cordialement,

[Lévesque]

S.Levesque nous affirme que "l'équation de Schrödinger n'a rien à voir avec l'IC"

Attention, les guillemets sont normalement (du moins dans mon pays) utilisés pour cité intégralement le propos que quelqu'un.
Mon propos était:

Concernant Cohen et al, ils décrivent, par la mécanique quantique, l'état des systèmes physiques. Cet état évolue selon l'équation de Schrödinger. Premièrement, cela n'a rien à voir avec ce qu'on appelle l'interprétation de Copenhague, dont la principale idée est de ne parler qu'en terme de résultats de mesures ou en terme de connaissances acquises suite à ces mesures.

Vous comprenez vraiment ce paragraphe comme si j'affirmais que l'équation de Schrödinger n'avait rien à voir avec l'interprétation de Copenhague?

C'est drôle, pourtant, lorsqu'on parle d'interprétation de la mécanique quantique, on admet en générale que celles-ci utilisent le même formalisme mathématique (dont l'équation de Schrödinger), mais utilisent des mots et des idées (une interprétation) différentes pour décrire le lien de ce formalisme avec la réalité.

Évidemment, ce que je dit ne rien avoir avec l'interprétation de Copenhague n'est pas ce que vous avez compris, mais plutôt l'idée que la fonction d'onde décrive l'état en tout temps d'un système physique.

Selon Copenhague, Schrödinger ne sert qu'à trouver la probabilité du résultat de la mesure que vous envisagez dans t minutes, mais ne décrit pas en tout temps t l'état physique de l'objet en question.

Je ne sais pas si c'est plus clair pour vous...

Si vous avez d'autres questions n'hésitez pas,

Cordialement,

Simon

[invite0c9e63b6]

Je regrette, mais on écrit :

"Concernant Cohen et al, ils décrivent, par la mécanique quantique, l'état des systèmes physiques. Cet état évolue selon l'équation de Schrödinger. Premièrement, cela n'a rien à voir avec ce qu'on appelle l'interprétation de Copenhague", il me semble clair que cela signifie d'une part que l'équation de Schrödinger n'a rien a voir avec l'IC, et d'autre part (car c'est le but que vous recherchez), que Cohen et Al ne s'aligneraient pas sur cette interprétation.

Vous dites ensuite :

"Évidemment, ce que je dit ne rien avoir avec l'interprétation de Copenhague n'est pas ce que vous avez compris, mais plutôt l'idée que la fonction d'onde décrive l'état en tout temps d'un système physique.

Selon Copenhague, Schrödinger ne sert qu'à trouver la probabilité du résultat de la mesure que vous envisagez dans t minutes, mais ne décrit pas en tout temps t l'état physique de l'objet en question.

Je ne sais pas si c'est plus clair pour vous..."

Vous dites en substance : "l'IC nie que la fonction d'onde décrive en tout temps l'état d'un système physique". Effectivement, l'IC nie bien cela, puisque l'IC ne donne pas comme interprétation à l'a fonction d'onde qu'elle décrive objectivement l'état d'un système, mais au contraire, subjectivement, la connaissance qu'en a l'observateur. Je suis d'accord avec vous sur ce point, mais là où vous vous trompez, c'est quand vous affirmez que Cohen et al ne seraient pas d'accord avec l'IC sur ce point là, c'est à dire sur la nature de la fonction d'onde.

A partir du moment où vous pensez que la fonction d'onde représente l'état physique d'un système, de manière objective et indépendante de l'observateur, vous tombez dans toutes les contradictions classiques dans lesquelles tombent les débutants.

C'est là que se trouve le non-dit dans vos propos.

Par conséquent l'IC contient bien un principe concernant l'évolution temporelle du vecteur d'état, et elle est cohérente sur ce point avec elle-même : au fur et à mesure que le temps progresse, la connaissance que l'observateur a du système évolue.

Attila

[Lévesque]

là où vous vous trompez, c'est quand vous affirmez que Cohen et al ne seraient pas d'accord avec l'IC sur ce point là, c'est à dire sur la nature de la fonction d'onde.

Sur ce point, j'avoue qu'il y a matière à discussion. Le livre en question n'est pas très clair sur ce que, vraiment, il admet comme interprétation pour la fonction d'onde.

Je vous expliques en gros pourquoi je pense que Cohen et al n'utilisent pas l'interprétation de Copenhague, mais en retour j'aimerais bien que vous m'expliquiez ce qui vous fait penser, dans leur propos, qu'ils l'utilisent.

Voici quelques remarques, lesquelles proviennent du chapitre "Les postulats de la Mécanique Quantique".

1. Le chapitre commence par une introduction aux concepts classiques. Je cite (en fait je traduis de l'anglais au français, et le souligné est de moi) :

"En mécanique classique, le mouvement de n'importe quel système physique est déterminé par ... [...] La description classique d'un système physique peut donc être résumée de la façon suivante: (i) L'état du système à un instant t_0 est défini en spécifiant N coordonnées généralisées et leur N moment conjugués. (ii) La valeur des différentes quantité physiques est complètement déterminé en un temps t si l'état de ce système est connu à ce temps t: connaissant l'état du système, on peut prédire avec certitude le résultat de n'importe quelle mesure au temps t_0. (iii) L'évolution temporelle de l'état du système est donnée par l'équation d'Hamilton-Jacobi [...] L'état du système est connu en tout temps si son état initial est connu."

Si j'ai cité ce texte, c'est pour bien mettre en lumière les différents contexte d'utilisation des mots soulignés.

Ensuite, on peut lire:

2. "Dans ce chapitre, nous allons étudier les postulats sur lesquels est basée la description quantique des systèmes physiques".

Une question que je me pose tout de suite: est-ce que "système physique" veut dire la même chose dans le paragraphe 1 et le paragraphe 2?

Ensuite, on peut lire: "Ces postulats nous procurerons des réponses aux questions suivantes :"

3. "Comment est décrit mathématiquement l'état d'un système quantique en un temps donné?"

4. "Cet état étant donné, comment peut-on prédire les résultats d'une mesure de différentes quantités physiques?"

5. "Comment peut-on trouver l'état d'un système en un temps arbitraire t lorsque nous connaissons l'état en un temps t_0?"

Si vraiment les auteurs souhaitent me faire réaliser que l'état n'est pas considéré comme objectif, leur idée de partir du système physique de la mécanique classique, pour ensuite réadapter les prédictions selon un nouveau formalisme, me semble très dangereuse. Vous en pensez quoi?

De plus, le simple fait que les auteurs appellent "l'état du système" la fonction d'onde me rend très difficile la tâche de conclure à une fonction d'onde en tant que connaissance sur le résultat possible d'une mesure. Pourquoi ne l'appellent-ils pas simplement "fonction d'onde"? Vous en pensez quoi?

De plus, il me semble que les auteurs font une remarquable introduction au concept de paquet d'onde, en considérant un photon qui se propage dans l'espace (c'est ce que j'avais derrière la tête avant de vous répondre). Si le paquet d'onde se propage dans l'espace pour eux, comment penser qu'ils croient qu'il représente seulement notre connaissance des résultats possible d'une mesure? Comment arriver à la conclusion que notre information sur le résultat d'une mesure se propage dans l'espace?

Dans la section sur l'implication physique de l'équation de Schrödinger (toujours dans le chapitre sur les postulats), on peut lire:

"L'ensemble des points qui correspondent aux différentes valeurs de t constituent la trajectoire suivie par le centre du paquet d'onde. Reppelons, cependant, que nous ne pouvons jamais parler rigoureusement de la trajectoire d'une particule, dont l'état est décrit par le paquet d'onde complet, lequel a inévitablement une certaine extension spatiale. On vois, néanmoins, que cette extension est beaucoup plus petite que les autres distances impliqués dans le problème, et on peut approximer le paquet d'onde par son centre. [...] Il est alors important de connaître la réponse à la question suivante :"est-ce que le mouvement du centre du paquet d'onde obéit les lois de la physique classique"?

Peut-être que vous, cela vous donne l'impression que les auteurs ne considèrent pas le paquet d'onde comme se propageant vraiment dans l'espace. Peut-être que pour vous, c'est intuitif de conclure que "notre connaissance sur le résultat possible d'une mesure subséquente se propage dans l'espace, et le centre de ce paquet d'information se déplace avec une trajectoire classique".

Mais mon cerveau à moi ne trouve pas ça très intuitif...

Vous, vous en pensez quoi???


Vous avez vraiment lu le Cohen, vous savez vraiment ce qu'est l'interprétation de Copenhague, et vous pensez vraiment que les deux coïncident?

A partir du moment où vous pensez que la fonction d'onde représente l'état physique d'un système, de manière objective et indépendante de l'observateur, vous tombez dans toutes les contradictions classiques dans lesquelles tombent les débutants.

Merci pour le commentaire, très constructif.


Je vous rappelle ce que je vous ai demandé au début du post: "Je vous expliques en gros pourquoi je pense que Cohen et al n'utilisent pas l'interprétation de Copenhague, mais en retour j'aimerais bien que vous m'expliquiez ce qui vous fait penser, dans leur propos, qu'ils l'utilisent."

J'attends patiemment. J'espère que vous respecterez la règle du jeux.

Cordialement,


Simon

[chaverondier]

l'IC contient bien un principe concernant l'évolution temporelle du vecteur d'état, et elle est cohérente sur ce point avec elle-même : au fur et à mesure que le temps progresse, la connaissance que l'observateur a du système évolue.

Le problème n'est pas le fait que l'Interprétation de Copenhague contienne un principe d'évolution, mais le fait qu'elle contienne deux principes d'évolution incompatibles mathématiquement l'un avec l'autre

* une évolution normale unitaire, déterministe et réversible, au cours de laquelle le système évolue selon l'équation de Schrödinger.

* une évolution non unitaire, indéterministe et irréversible exigeant de faire intervenir une notion d'appareil classique, appareil dont le comportement classique est incompatible avec la dynamique quantique (unitaire, déterministe et réversible) de l'ensemble système observé + appareil de mesure.

De plus, si on prend trop au pied de la lettre l'idée selon laquelle, lors de la mesure quantique, le changement d'état quantique du système observé serait un changement dans la connaissance d'un observateur, alors là ça devient franchement absurde. L'appareil de mesure est censé prendre la valeur qu'il affiche seulement quand un observateur se décide à regarder l'appareil et prend connaissance (cad conscience) de ce qu'il affiche. Les mesures de spin illustrent d’ailleurs bien l’impossibilité d’attribuer à la mesure quantique un caractère de prélèvement passif d’information sans changement objectif d’état physique du système observé (du moins tant qu’on refuse la possibilité d’existence d’objets inobservables).

Dans l'expérience de pensée, pas toujours bien comprise, du chat de Schrödinger, l'appareil de mesure c'est le chat et la mesure quantique n'est pas l'ouverture de la porte (l’observation de l’état du chat) mais l'interaction du chat avec son environnement. C'est cette interaction qui provoque la mesure, c'est à dire le passage du chat de l'état quantique mort et vivant à l'état classique mort ou vif. Ce passage quantique classique est très rapide parce qu'un chat est très difficile à isoler de son environnement. C'est d’ailleurs pour ça que le laboratoire de Kastler Brossel etudie le phénomène de décohérence à l’origine de la mesure quantique sur ce qu'il appelle des chatons de Schrödinger. Ils sont plus faciles à protéger de l'environnement, donc ils restent plus longtemps dans l'état quantique superposé « mort et vif ».

Si on laisse de côté l'interprétation Bohmienne, mais qu'on ne veut cependant pas entendre parler de l'interprétation des mondes multiples (mise dans un état quantique superposé de l'environnement de l'appareil de mesure, observateur inclus), il existe un échappatoire possible. Il consiste à interpréter la réduction du paquet d'onde comme un phénomène physique objectif à l'origine du comportement classique supposé de l'appareil de mesure. Il doit se produire avant que la perturbation engendrée par l'interaction système observé/appareil de mesure n'atteigne l'observateur. On a alors besoin pour cela de rajouter un terme non linéaire dans l'équation de Schrödinger pour provoquer le basculement de l'appareil de mesure dans un état propre de l’observable.

Roger Penrose, par exemple, propose que la gravitation soit à l'origine d'un effondrement objectif de la fonction d'onde. Evidemment, dans cette hypothèse, notre espace-temps et sa causalité relativiste doivent être interprétés comme des émergences statistiques. En effet, dans le cas où l'on attribue un caractère classique à l'appareil de mesure (comportement supposé induit par un phénomène physique objectif de nature gravitationnelle, par exemple, réduisant la fonction d'onde de l'ensemble système observé + appareil de mesure) la relativité du mouvement est violée au niveau interprétatif (1).

Pour mieux comprendre l'Interprétation de Copenhague, il faut essayer de comprendre la motivation du congrès de Solvay de 1927 qui lui a donnée naissance. A cette époque, il fallait permettre à la communauté scientifique de travailler sur une base commune, avec un langage commun. Cela évitait aussi de s'engluer dans des questions inaccessibles à l'expérimentation avec la technologie de l'époque.

Cette interprétation a parfaitement rempli son rôle de prédiction de résultats corrects. De plus, son adoption collective a contribué à faciliter la communication et a favorisé la collaboration scientifique internationale (donc les progrès de la science). Il était trop tôt à ce moment là pour se poser les questions auxquelles, aujourd'hui, on commence à être en mesure d'apporter des réponses par l'expérimentation (comme le fait, par exemple, le laboratoire Kastler Brossel).

Bref, quand on discute sur des sujets aussi délicats, un peu de souplesse, un peu d'écoute et la volonté de faire avancer la discussion plutôt que de chercher à avoir raison à tout prix, ça ne fait pas de mal. BC

(1) Un peu comme le second principe de la thermodynamique. Il n'est respecté que statistiquement, et encore, à condition de baptiser "système isolé" des systèmes qui, en fait, ne le sont pas. Cette absence d'isolement est à l'origine de la fuite, dans l’environnement du système, de l’information initialement accessible à l'observateur macroscopique.

Cette perte d’information est modélisée par l’hypothèse très mal nommée du chaos moléculaire. Elle est la cause de croissance de l'entropie du système « isolé » considéré et très probablement à l’origine d’un déroulement du temps d’apparence objective (cf l’hypothèse dite du temps thermique développée par Carlo Rovelli).

[invite0c9e63b6]

A S.Levesque :

Désolé, je ne cherchais à vous attaquer personnellement. Je me suis mal exprimé. Je ne voulais pas dire que vous étiez un débutant, mais qu'en reprenant une interprétation réaliste de la fonction d'onde, on refaisait le chemin intellectuel que l'on fait lorsqu'on débute (par quel trou la particule est elle passée, dans l'expérience des fentes d'Young, etc ...)

Ne sacahnt trop comment qualifier cette série d'erreurs, je l'ai qualifiée d'"erreurs de débutants", mais ça ne vous visait pas vous personnellement.

cordialement,

Attila

[chaverondier]

En reprenant une interprétation réaliste de la fonction d'onde, on refait le chemin intellectuel que l'on fait lorsqu'on débute (par quel trou la particule est elle passée, dans l'expérience des fentes d'Young, etc ...)

En fait pas du tout, mais c'est franchement délicat. Pour bien comprendre l’interprétation de la fonction d’onde (en terme d’information) et de sa réduction il faut nettement distinguer :

* la connaissance détenue par l'observateur (ce n’est pas la fonction d’onde du système considéré mais seulement la connaissance partielle ou inexistante qu’en a l’observateur)
* la connaissance accessible à l'observateur sans destruction de cette information (c’est ça la fonction d’onde du système considéré).

Quand, par exemple, on considère l'expérience des fentes de Young justement, il n'y a nul besoin de la présence d'un observateur conscient (vérifiant par quelle fente passent les photons) pour provoquer la disparition des franges d'interférences. Il suffit de détecter les photons qui passent par une fente ou par l’autre grâce à l’action physique d’un détecteur situé en sortie de chaque fente de Young (qu'un observateur conscient observe ces 2 détecteurs ou pas). La réduction de la fonction d'onde des photons derrière les fentes de Young s'est donc produite sans changement dans la connaissance d'un observateur conscient, mais uniquement grâce à l'action physique des détecteurs sur la fonction d’onde du photon (1).

Ce qui est important (dans ce phénomène de détection) c'est que, par intrication du photon avec un appareil de détection situé à la sortie d'une des deux fentes, puis par intrication du détecteur avec l'environnement, le passage du photon par une fente s'est "imprimé" de façon suffisamment redondante dans l'environnement pour que les traces laissées soient indélébiles (l'enregistrement du passage du photon derrière l'une des fentes est devenu irréversible For All Practical Purpose).

Grâce à la redondance de cette information, celle-ci est alors accessible sans destruction par un observateur, même si elle n'est pas nécessairement détenue par un observateur conscient (2).

En dehors de l'interprétation des mondes multiples et de l'interprétation Bohmienne (3), la réduction du paquet d'onde est donc nécessairement un phénomène physique objectif (4). De ce fait, elle viole le principe de relativité du mouvement au niveau interprétatif (comme le montre la violation des inégalités de Bell). L'impossibilité de transmission instantanée d'information par exploitation de la non localité de la mesure quantique exige donc
* soit l'interprétation des mondes multiples (pour rendre non objective la réduction du paquet d’onde)
* soit l'hypothèse d'un indéterminisme fondamental de la mesure quantique
* soit l'hypothèse d'une impossibilité technologique de biaiser le hasard de la mesure quantique (5).
BC

(1) Il y une très bonne discussion de tout ça et bien plus dans le document intitulé "cohérence quantique et dissipation", magistère de physique 2004, rédigé par Jean Dalibard, du laboratoire Kastler Brossel (pdf accessible en ligne).

(2) L'intervention intempestive d’un observateur conscient qui ouvre la porte pour voir si le chat de Schrödinger est toujours vivant ou pas fait comprendre de travers à la fois la fonction d'onde et le phénomène de réduction de la fonction d'onde.

(3) L’interprétation Bohmienne consiste, en gros, à rajouter une particule Bohmienne à l'interprétation des mondes multiples.

(4) Dans l'interprétation des mondes multiples la mesure quantique n’engendre pas de réduction du paquet d’onde, mais elle provoque, là aussi, un changement de l'information accessible sans destruction à l'observateur et non un changement de l'information détenue par un observateur conscient.

En effet, une fois que le "front de décohérence" a atteint l'observateur puis l'a dépassé, il se trouve (sans le savoir) séparé en observateurs ne pouvant accéder qu'à une seule des composantes de l'état quantique du système observé. De l'information est devenue inaccessible à l’observateur. On a affaire à une sorte d'horizon quantique encore plus choquant que la sphère de Schwarzschild. Le positivisme en prend un sale coup. Cela justifie parfaitement la croissance de l'entropie S = -tr[rhô ln (rhô)] (où Rhô désigne l'opérateur densité réduit du système observé + l'appareil de mesure) marquant la perte d'accessibilité à information et l'irréversibilité de la mesure quantique.

(5) Un peu analogue à l'impossibilité de transformer de la chaleur en travail lors d'un cycle monotherme à cause de l'impossibilité (de principe ? technologique ?) de faire augmenter l'information détenue par un observateur sur un système isolé (dont il fait partie) au delà de la limite fixée par l'entropie macroscopique de ce système. Cf l'analyse, accessible en ligne, du démon de Maxwell rédigée par David Poulin (qui, quant à lui, pense que le second principe ne peut être transgressé par des progrès technologiques. Personnellement, j'ai des doutes quant à cette impossibilité présumée).

[Lévesque]

Bonjour,

concernant le statut de l'information, ou de la connaissance, j'aimerais préciser quelques chose.

En général, la première étape de l'élaboration d'une théorie physique, c'est l'expérimentation. Suite à ça, l'analyse des données permet souvent de trouver des liens entre les différentes observables analysées. L'étape suivante consiste à formaliser (mathématiquement) les liens trouvés entre les différentes observables, liens qui témoignent d'une certaine régularité dans les phénomènes physiques (liés à l'observation de la nature). À ce moment, il est essentiel de se questionner sur ce qu'on va faire pour la suite.

Pour ce faire, rappelons la maxime souvent entendue en physique : "Souvenons-nous que la physique est une science expérimentale". Comme l'indique d'Espagnat[1], cette maxime semble très claire à première vue, mais en fait elle peut s'interpréter de deux façons différentes :

1. Premièrement, elle pourrait seulement nous demander de nous rappeler qu'une fois que toute la théorie est construite, c'est en fait seulement par nos sens, par l'expérimentation, que nous pouvons apprendre quelques vérités que ce soit sur la nature, sur ce qui existe "en dehors" et indépendemment de nous.

2. D'un autre côté, la maxime pourrait aussi signifier qu'il n'y a pas vraiment d'acquisition de connaissances possible sans expérimentation mais, qu'en plus, il faille aller plus loin et concevoir que la physique concerne seulement l'expérience humaine, le reste n'étant que métaphysique.

Avant toute chose, si on discute de connaissance, il faut préciser dans quel camp on se trouve.

Si on choisi le camp 1, on tombes assurément dans une des interprétations du formalisme de la mécanque quantique. On parle de ce qui se produit dans la nature (en dehors de l'expérience humaine) pour expliquer ce qui est observé par un humain.

Si on choisi le camp 2, il faut toujours s'en souvenir, et ne jamais argumenter en terme de ce qui se passe dans la nature en dehors de ce qui est mesuré par l'humain. Après tout, le formalisme n'a été créé à l'origine que pour rendre formel les liens trouvés expérimentalement entre les observables. "Aussi longtemps qu'on se restreint à utiliser la mécanique quantique exclusivement pour répondre à des questions sur les prédictions statistiques de résultats expérimentaux, il n'apparaîtra jamais de problème d'interprétation."[2]

Il me semble qu'on oublie souvent la possibilité du point 2, lequel représente en fait la seule philosophie qui ne contient pas d'erreur logique interne, qui est locale, qui n'a pas de problème de la mesure.

Pour ma part, lorsque je parle des idées qui on étés retenues du 5e Conseil Solvay, je me trouve beaucoup plus proche du point 2 que du point 1.

Est-ce que c'est ce que la plupart ont compris aussi?


Cordialement,

Simon

[Lévesque]

Bonjour,

Pour quelques temps, je vais me placer dans le camps 2, juste pour voir si ça tient la route. À vos distinctions, j'ajouterais un troisième point (le point 2 de mon message précédent):

il faut nettement distinguer :

* la connaissance détenue par l'observateur (ce n’est pas la fonction d’onde du système considéré mais seulement la connaissance partielle ou inexistante qu’en a l’observateur)
* la connaissance accessible à l'observateur sans destruction de cette information (c’est ça la fonction d’onde du système considéré).
[ * La connaissance qu'a un être humain suite à une mesure, indépendemment de toute hypothèse que ce soit sur ce qui peut se produire en dehors de l'expérience humaine.]

Cette dernière connaissance correspond à des données expérimentales, soit enregistrées sur un ordinateur, ou écrites sur une feuille de papier. Le formalisme de la mécanique quantique, dans ce cas, n'a aucun lien avec la réalité, il s'agit seulement d'une formalisation des liens observés entre les différentes observables, c'est-à-dire les quantités qui entrent dans l'expérience humaine.


Cordialement,


Simon

PS: je mets seulement quelques trucs en place pour une argumentation plus facile.

[Lévesque]

Quand, par exemple, on considère l'expérience des fentes de Young justement, il n'y a nul besoin de la présence d'un observateur conscient (vérifiant par quelle fente passent les photons) pour provoquer la disparition des franges d'interférences. Il suffit de détecter les photons qui passent par une fente ou par l’autre grâce à l’action physique d’un détecteur situé en sortie de chaque fente de Young (qu'un observateur conscient observe ces 2 détecteurs ou pas).

Je pense qu'il s'agit de la partie la plus délicate à régler pour que le point 2 tienne la route.

Pour discuter sérieusement de cela, je me réfère à Heisenberg [1]. Heisenberg décrit l'expérience fictive suivante (figure):

Un rayon atomique, qui, primitivement, ne contient que des atomes dans l'état stationnaire n, passe à travers un champ F₁, fortement non-homogène dans la direction du rayon. Ce champ provoque des transitions en d'autres états. Soit la fonction de transformation pour les transitions dans le champ F₁, la probabilité de trouver l'atome dans l'état m derrière F₁ est donc . Après un certain parcours, les atomes traversent un deuxième champ F₂ de structure analogue; soit la fonction de transformation correspondante. Après ce passage dans F₂ l'état stationnaire de l'atome est déterminé expérimentalement.
[...]
Exposons schématiquement les différences caractérisant les trois cas qu'il faut toujours distinguer expressément:

Expérience I.- Entre F₁ et F₂ les atomes ne sont pas perturbés; la probabilité de trouver l'Atome dans l'état l derrière F₂ est alors

.

Expérience II.- Entre F₁ et F₂ les atomes sont soumis à une influence qui permettrait de déterminer l'état stationnaire; mais on n'observe pas le résultat de la mesure (il se produit un mélange). La probabilité de l'état l derrière F₂ est alors

.

Expérience III. - Entre F₁ et F₂, les atomes sont soumis à une influence qui permet de déterminer l'état stationnaire, et la mesure fournit le résultat "état m". La probabilité de l'état l derrière F₂ est alors

.

Avant de continuer, j'aimerais être certain que Mr. Chaverondier considère que cette expérience est équivalente à celle qu'il a proposé.

À plus tard,


Simon

[1] W. Heisenberg, Les principes physiques de la théorie des quanta, Gauthier-Villars, p.49-50 (1972)

[chaverondier]

Avant de continuer, j'aimerais être certain que M. Chaverondier considère que cette expérience est équivalente à celle qu'il a proposée.

Je ne vois pas l'intérêt de passer de l'expérience des fentes de Young (que tout le monde connaît bien) à une expérience bien moins familière (passage d'un flux atomique dans deux champs avec lesquels il interagit successivement) alors que, pour l'objectif visé, cette deuxième expérience joue exactement le même rôle. J'en vois d'autant moins l'intérêt que l'affirmation "la physique concerne seulement l'expérience humaine" ne me semble guère contestable.

Ca n'empêche nullement de modéliser des objets que nous considérons comme extérieurs à nous. Il suffit de nous rappeler que ça a un intérêt d'en parler seulement :
1/ quand on estime pouvoir sortir du modèle de ces objets extérieurs des prédictions vérifiables par de futures expériences,
2/ ou quand on est contraint de supposer leur existence pour conserver une cohérence mathématique.

Le cas 2/ est très suspect. Par le passé, l'introduction d'une hypothèse métaphysique ad-hoc pour résoudre une incohérence ou une incapacité à prédire un effet observé a été jugée comme une forme de démission (d'où ma forte réticence initiale à l'égard de l'interprétation des mondes multiples).

Il est à noter quand même que, sur le plan du principe, il n'est pas exclus de pouvoir mettre en évidence les effets de la mise dans un état quantique superposé d'un observateur (1). Cela rend nettement plus fréquentable l'interprétation des mondes multiples car ça la rend réfutable (au moins au plan du principe). Cela vient du fait que les "mondes multiples" ne sont en fait bien séparés que For All Practical Purpose, point très important dont je n'avais pas pris connaissance avant les remarques de Gilles H.

La lecture de la page web de Yann Olivier m'a d'ailleurs permis de comprendre ce que percevrait un observateur1 mis dans un état quantique superposé en observant un système qui, pour lui, est initialement dans un état quantique superposé : après la mise de l’observateur1 dans un état quantique superposé induite par sa mesure, aucune des composantes de l'état quantique de l'observateur1 n'en saurait rien. Chaque composante quantique de l'observateur1 ainsi créée considèrerait que le système observé a "tourné" (réduction du paquet d'onde) dans son espace de Hilbert.

En fait, après mesure quantique (mais pendant une durée trop courte pour que se soit observable), une composante quantique d’un observateur1 "voit" superposé des objets quantiques qui ne le sont pas nécessairement pour un observateur2 et il "voit" non superposé des objets qui peuvent l’être pour l'observateur2. Si ces deux observateurs prenaient place dans un même espace de Hilbert (ou s’il existait une connexion naturelle entre l’Hilbert des états de l’un et l’Hilbert des états de l’autre grâce à l’utilisation d’observables communes), on pourrait voir ça comme une situation un peu analogue avec celle des jumeaux de Langevin de la RR (car les jumeaux de Langevin sont tournés l’un par rapport à l’autre dans un espace-temps 4D tant qu’ils s’éloignent l’un de l’autre à vitesse constante).

En tripatouillant tout ça, est-il possible de trouver naturelles (voir légitimes sous l’angle d’un modèle statistique à trouver) certaines des conséquences de la mécanique quantique et de repartir en sens inverse en les posant comme hypothèse pour reconstruire la mécanique quantique à partir là (un peu comme l’invariance relativiste, conséquence géométrique des propriétés de l’éther de Lorentz-Poincaré, a été reprise comme hypothèse de base dans la formulation Einsteinienne de la Relativité Restreinte) ? BC

(1) De mémoire (je n'ai pas la référence en tête) on arriverait paraît-il à mettre dans un état de chat de Schrödinger une version cryogénique d'une barre de Weber de l'ordre de 1 tonne (vue en tant qu'oscillateur quantique et servant à détecter des ondes gravitationnelles) et ce avec une bilocation de la fonction d'onde de l'ordre de 10^(-17) cm me semble-t-il.

PS : en fermant pudiquement les yeux quand il faut, on arrive effectivement à éliminer le conflit logique entre modèle d'une évolution dynamique quantique "normale" et postulat de projection assorti des statistiques de Born (postulat applicable quant à lui à la modélisation d'une évolution due à une mesure quantique). On peut fermer les yeux sur cette incohérence sans se fracasser contre le mur des exigences observationnelles car il n'existe effectivement pas encore de situation expérimentale où on pourrait hésiter entre ces deux modèles d'évolution incompatibles.

Cette façon de voir les choses (ou plutôt de refuser de les voir) est effectivement parfaitement acceptable For All Practical Purpose comme on dit. Si on vise des objectifs dits pratiques, la question de la mesure quantique a à peu près autant d'intérêt que l'effet curieux qu'a pu avoir (à une époque) le frottement d'une peau de chamois sur un morceau d'ambre, c'est à dire aucun comme c'est bien connu.

[invite0c9e63b6]

Ce qu'il faut bien comprendre, c'est que la théorie quantique est essentiellement une théorie de la mesure. La grande différence avec la mécanique classique réside dans le fait qu'elle inclut le processus de mesure dans son modèle du monde, tandis que la mécanique classique l'ignore.

Par ailleurs, la Mécanique Quantique ne prétend pas, comme la mécanique classique, à une description totale et parfaite du réel. Elle ne décrit pas le réel entre deux mesures. Elle ne décrit que la connaissance et que l'évolution de la connaissance du réel que possède l'observateur.

Bien évidemment, il faut comprendre, comme le font remarquer Landau et Lifshitz, par "observateur", non pas la personne humaine, mais le système d'observation, l'appareil de mesure.

Ce n'est que lorsqu'on a compris ces points fondamentaux, que l'on peut commencer à comprendre la mécanique quantique.

Attila

[chaverondier]

La grande différence [de la mécanique quantique] avec la mécanique classique réside dans le fait qu'elle inclut le processus de mesure dans son modèle du monde.

Ben non justement. Elle n'a pas un modèle du monde mais deux incompatibles. Toutefois, à eux deux, ils permettent à la Mécanique Quantique d'être une théorie efficiente du point de vue de son utilisation pratique.

Le deuxième modèle (celui de la mesure quantique) sert à faire le lien avec la seule information que nous sachions prélever sans la détruire (propriété exigeant que cette information soit suffisamment robuste, donc redondante) : de l'information classique.

Dire de la MQ qu'elle a un modèle du monde, est une approximation de même nature que dire de la physique actuelle qu'elle a un modèle du monde décrit par l'assemblage du modèle standard et de la Relativité Générale.

Par ailleurs, la Mécanique Quantique ne prétend pas, comme la mécanique classique, à une description totale et parfaite du réel. Elle ne décrit pas le réel entre deux mesures. Elle ne décrit que la connaissance et que l'évolution de la connaissance du réel que possède l'observateur.

Non plus. Elle décrit l'évolution de la connaissance maximale à laquelle peut "éventuellement" avoir accès un observateur.

Ce n'est pas forcément la connaissance que cet observateur a vraiment. L'observateur peut très bien ne rien connaître de tel ou tel système. Le système en question n'a pas besoin que l'observateur le regarde pour exister et pour évoluer.

Les dinosaures n'ont pas attendu pendant 65 millions d'années l'examen attentif de leurs ossements par un paléontologue compétent pour passer de l'état de "dinosaure de Schrödinger" (dans un état quantique superposé entre la vie et la mort) à l'état d'espèce éteinte.

C'est comme (attention de bien comprendre qu'il s'agit d'une image) l'entropie macroscopique d'un système en mécanique classique. Elle ne décrit pas l'information manquant à l'observateur macroscopique pour décrire "complètement" l'état microphysique classique de ce système, mais la quantité d'information manquant obligatoirement et au minimum à un observateur macroscopique du système (1).

De la même façon, la quantité d'information que détient un observateur sur l'état quantique d'un système microphysique ne peut jamais excéder (elle est inférieure ou égale à) celle contenue dans sa fonction d'onde (2). L'état quantique d'un système représente donc l'analogue quantique de la notion thermodynamique d'état macroscopique d'un système classique (information macroscopique à laquelle il manque toujours, au minimum, pour pouvoir décrire complètement l'état microphysique classique, une quantité d'information modélisée par l'entropie).

Bien évidemment, il faut comprendre, comme le font remarquer Landau et Lifshitz, par "observateur", non pas la personne humaine, mais le système d'observation, l'appareil de mesure.

Ca, c'est vrai seulement dans l'interprétation de la réduction du paquet d'onde comme un phénomène physique objectif. Cette interprétation présente l'inconvénient de violer l'unitarité, le déterminisme et la réversibilité de la dynamique quantique (et même la localité au moins au niveau interprétatif).

C'est peut-être vrai si, par exemple, l'interaction gravitationnelle introduit un terme non linéaire dans l'équation d'évolution quantique provoquant la réduction du paquet d'onde avant que l'observateur ne soit intriqué quantiquement avec l'environnement de l'appareil de mesure. Penrose s'accroche à cette idée mais, pour l'instant, ce n'est pas gagné. Dans ce cas, la mesure quantique est effectivement réalisée de façon totalement indépendante de l'observateur.

Dans l'interprétation des mondes multiples au contraire, la mesure quantique a lieu quand l'observateur se trouve mis dans un état quantique superposé par son intrication quantique avec l'environnement, environnement qui s'est lui-même préalablement intriqué avec l'appareil de mesure.

On remarquera qu'aucune de ces deux interprétations de la mesure quantique, n'exige que l'observateur ait pris connaissance du résultat de la mesure pour qu'elle ait eu lieu.

Ce n'est que lorsqu'on a compris ces points fondamentaux, que l'on peut commencer à comprendre la mécanique quantique.

Ces points fondamentaux sont encore l'objet de débats difficiles et de recherches pointues de la part de scientifiques de haut niveau spécialistes du sujet. Laisser entendre qu'on les a bien compris (et qualifier de débutants les interlocuteurs avec lesquels on est en désaccord provisoire) c'est faire preuve de manque d'humilité. Mais bon, jusqu'à maintenant la discussion reste quand même constructive et c'est l'essentiel. BC

(1) En fait, le second principe exprime que l'information maximale à laquelle peut accéder un observateur macroscopique (sur un système isolé dont il fait partie) est la quantité d'information nécessaire pour décrire complètement l'état microphysique de ce système moins l'entropie de Boltzmann (ou du moins une définition physique de l'entropie macroscopique proche de ce type d'entropie la).

Si on ne précise pas le type d'entropie auquel fait référence le second principe de la thermodynamique, il devient une tautologie. Il devient équivalent à dire que l'information maximale à laquelle peut accéder un observateur macroscopique (sur l'état microphysique mais classique d'un système isolé dont il fait partie) est...
...l'information maximale à laquelle cet observateur macroscopique peut accéder.

(2) L'entropie S = tr[rhô ln(rhô)] d'un état pur (cad quand l'opérateur densité rhô du système est un projecteur de rang 1) est nulle. C'est un niveau de référence. On ne peut jamais avoir plus d'information que celle contenue dans un état pur.

[Lévesque]

J'en vois d'autant moins l'intérêt que l'affirmation "la physique concerne seulement l'expérience humaine" ne me semble guère contestable.

Cela revient à admettre que seule Copenhague est une interprétation physique, et que tout le reste n'est que de la métaphysique?

Cela revient à admettre que, oui, il faut une expérience humaine pour faire disparaitre un phénomène d'interférence?

Cela revient à admettre que la fonction d'onde ne décrit qu'une expérience humaine, et que nous n'avons le droit de l'appliquer à rien d'autre qu'une situation où un humain joue un rôle?

Vous trouvez ça guère contestable? pourtant j'ai vraiment le sentiment que vous argumentez toujours dans le sens contraire. Vous cherchez milles raisons pour tenter de démontrer que la réduction du paquet d'onde est un phénomène physique objectif, "en dehors" de l'expérience humaine. Juste ce bout de texte:

il n'y a nul besoin de la présence d'un observateur conscient pour provoquer la disparition des franges d'interférences. Il suffit de détecter les photons qui passent par une fente ou par l’autre grâce à l’action physique d’un détecteur situé en sortie de chaque fente de Young.

ou

La réduction de la fonction d'onde des photons derrière les fentes de Young s'est donc produite sans changement dans la connaissance d'un observateur conscient, mais uniquement grâce à l'action physique des détecteurs sur la fonction d’onde du photon

Comment je peux concilier ça avec le fait que vous pensez que la physique concerne seulement l'expérience humaine?

Ca n'empêche nullement de modéliser des objets que nous considérons comme extérieurs à nous.

Évidemment que je suis d'accord. J'essayais seulement d'argumenter pour vous démontrer que vous aviez tort de penser qu'il y a toujours réduction du paquet d'onde même sans un être conscient pour observer. Vous aviez l'air de penser que le fait qu'on prenne connaissance ou non ne change pas l'allure de la fonction d'onde.

Dans le cas où on adopte le point de vue selon lequel la fonction d'onde représente une connaissance sur le résultat éventuel d'une mesure subséquente, le fait qu'on observe le résultat de la mesure ou non change la fonction d'onde! (évidemment, parce que ça change notre connaissance sur le résultat possible d'une mesure subséquente) C'est pour ça que j'ai cité Heisenberg. Hey oui, dans cette interprétation, la fonction d'onde du système change par le simple fait qu'un humain soit là pour l'observer ou non! Mais la fonction d'onde ne représente pas l'état d'un objet, ni quelque chose qui se propage dans l'espace, elle est un outil mathématique efficace pour décrire la connaissance qu'on a sur le résultat possible d'une mesure ultérieure, rien de plus et rien de moins.

Là était mon point. Jamais je n'ai voulu dire qu'on ne peut pas construire de représentation physique du monde extérieur à l'être humain, je suis plutôt un défenseur de cette démarche!

Je n'ai pas fini la lecture de votre message, je continue donc...

Cordialement,

Simon

[Lévesque]

Les dinosaures n'ont pas attendu pendant 65 millions d'années l'examen attentif de leurs ossements par un paléontologue compétent pour passer de l'état de "dinosaure de Schrödinger" (dans un état quantique superposé entre la vie et la mort) à l'état d'espèce éteinte.

Si je définis la fonction d'onde comme décrivant la connaissance humaine et rien d'autre, alors nos connaissances sur le passé sont modifiés au fur et à mesure qu'on fait des fouilles.

Pour aller dans le plus simple, on peut seulement reprendre la lézard (au lieu du chat, c'est, semble-t-il plus proche des dinosaures, et assez facile à mettre dans une boîte) de Schrödinger.

On suppose que la fonction d'onde décrit notre connaissance sur l'état de vie du lézard de Schrödinger. Cette connaissance n'est pas modifiée tant que nous n'ouvrons pas la boite, et ce, peut importe ce qui se passe avec le lézard (il pourrait même avoir une portée, ça ne change rien).

On peut attendre quelques dizaines d'années avant d'ouvrir la boîte, et c'est vraiment (selon l'interprétation que j'explore) lorsqu'on ouvre la boîte que notre connaissance, modélisée par la fonction d'onde, est modifiée. S'il est mort, il faut que la fonction d'onde contienne cette information, et nous permette de déduire que si on ferme la boîte, et qu'on regarde une autre fois (une autre mesure), le lézard est toujours mort.

Cela dit, je me demande si l'idée a déja été explorée que la mécanique quantique puisse décrire nos connaissances tout court, et pas seulement celles en lien avec les expériences quantiques. Si on arrivait à montrer que cela est impossible, c'est-à-dire que la mécanique en tant que description des connaissance d'un humain ne peut s'appliquer qu'à une classe de phénomène (les quantiques), alors il me semble que cela enlève beaucoup de crédibilité à décrire seulement une partie de nos connaissance par ce formalisme, c'est-à-dire que ça enlève de la crédibilité à l'interprétation de Copenhague... Ici, je me doute que je ne suis pas très clair, quelqu'un me suit? Et aussi, quelqu'un croit-il que cela puisse avoir un rapport quelconque avec la théorie holonomique du cerveau de Bohm?


Cordialement,

Simon

[Lévesque]

Bonsoir,

Je ne sais pas si je l'ai dit, mais je suis en train d'explorer l'interprétation selon laquelle la fonction d'onde représente "l'information que l'on a sur les conséquences potentielles de notre intervention dans la nature". C'est-à-dire celle qui permet de conclure que la fonction d'onde lié aux lézard collapse quand on le voit mort, et pas quand il meurt.

Je viens de terminer la lecture d'un article qui, à mon avis, rend la vie assez difficile à cette idée (qu'il appelle l'epistemic view).

Si ça vous intéresse, c'est celui que j'ai cité ici, que je n'avais pas terminé de lire.

Salutations,

Simon

[GillesH38a]

un petit we en montagne et bp de posts très interessants à lire au retour ! Je ne reponds qu'a la question de Mmy, mais elle est aussi tres pertinente pour les posts suivants je pense.

Est-ce que quelqu'un a des lueurs particulières sur le pourquoi l'interprétation d'Everett est (semble?) systématiquement associée avec une interprétation réaliste de la fonction d'onde?

Cordialement,

Je dirais que l'interpretation d'Everett devient incompatible avec l'interprétation "informatiste" de la fonction d'onde parce qu'aucun observateur n'a la connaissance de la fonction d'onde complète de l'Univers. En fait comme l'explique Bernard, chaque observateur utilise une "fonction d'onde" propre à sa composante, qui n'est qu'une information partielle de la réalité de l'Univers (qu'il obtient en projetant la fonction totale sur sa composante). Il n'y a donc plus d'interpretation possible de la grande fonction d'onde totale comme un catalogue d'information, ni d'ailleurs comme une distribution d'amplitude de probabilité a la Born.

C'est finalement assez paradoxal : en generalisant la fonction d'onde a des composantes dont l'observateur n'a pas conscience, on la vide de son interpretation. C'est pour ça que je ne suis pas satisfait non plus de l'interpretation d'Everett.

[chaverondier]

la fonction d'onde représente "l'information que l'on a sur les conséquences potentielles de notre intervention dans la nature"...

"...et l'intervention de la nature sur nous". A mon avis, avec ce petit complément, c'est ce que l'on peut dire de tous les modèles de la physique.

C'est-à-dire celle qui permet de conclure que la fonction d'onde liée aux lézard collapse quand on le voit mort, et pas quand il meurt.

Pas du tout. C'est complètement faux.

La fonction d'onde d'un système n'est pas l'information détenue par un observateur. La fonction d'onde d'un système c'est l'information maximale à laquelle peut accéder un observateur sur un objet quantique. Toute l'erreur sur l'interprétation du chat de Schrödinger est contenue dans la confusion entre information détenue et information accessible à l’observateur.

En mécanique classique, la notion analogue à la fonction d'onde est la notion d'état macroscopique. Selon le second principe de la thermodynamique, l'état macroscopique d'un système isolé dont un observateur fait partie n'est pas l'information détenue par cet observateur classique, mais l'information maximale à laquelle peut accéder un observateur classique.

D'après le second principe, l'entropie macroscopique d'un système isolé (dont l'observateur macroscopique fait partie) représente en effet la quantité minimale d'information qui lui manquera toujours (pour décrire complètement l'état microphysique classique de ce système) quels que soient ses efforts pour essayer d'en savoir plus (1).

* Le second principe de la thermo fixe donc un horizon thermodynamique d'accès à l'information classique
* la causalité relativiste fixe un horizon d'accès à l'information distribuée dans l'espace-temps de Minkowski
* les statistiques de Born (2) fixent un horizon d'accès à l'information quantique.

Ces horizons mettent en défaut le principe positiviste (selon lequel seul existerait ce qui est observable). Ils sont probablement à l'origine de la flèche du temps (cf l'hypothèse du temps thermique développée par Carlo Rovelli). C'est peut-être le principe positiviste (l'hypothèse de non existence du nounours vert de mtheory) le maillon faible parmi les principes physiques que l'on ne parvient pas à faire tenir ensemble.

Quand il y a collapse, l'information à laquelle peut accéder l'observateur change brusquement (que l'observateur en prenne connaissance ou pas). Ce changement a lieu parce que quelque chose fait changer
* soit l'objet décrit par la fonction d'onde
* soit l'information à laquelle l'observateur peut accéder.

Dans l'interprétation d'Everett, ce qui change, ce n'est pas l'objet, mais l'information accessible à l'observateur (l'objet observé ne change pas mais l'observation change l’état quantique de l'observateur et ce à son insu s'il ne regarde pas l'appareil de mesure). C'est la mise de l'observateur dans un état quantique superposé qui provoque cette perte d'information modélisée par S = -tr[rhô ln(rhô)] où rhô désigne l'opérateur densité du système observé (exprimé dans la base propre de l'ensemble complet d'observables qui commutent sous l'angle desquelles le système est observé).

C'est effectivement pire que la disparition d'information au fond d'un trou noir, car dans le cas de l'interprétation d'Everett, l'observateur se sépare en plusieurs composantes quantiques qui ignorent leurs existences respectives (c'est du moins le point de vue d'un observateur 2 quand il n'est pas encore atteint par le front de séparation en mondes multiples). BC

(1) L'entropie macroscopique d'un système, c'est la différence entre la quantité d'information décrivant l'état microphysique classique et la quantité d'information décrivant l'état macroscopique de ce système. Sa définition dépend donc du degré de finesse avec laquelle est décrit l'état qualifié de macroscopique et le second principe est à "géométrie variable" selon l'entropie macroscopique l'on décide d'injecter dedans.

(2) Au lieu de statistiques de Born, on pourrait être tenté de dire le "principe d'incertitude", mais c'est une expression dangereuse. En effet, elle amalgame les inégalités de Heisenberg (dans lesquelles il n'y a rien d'incertain) avec l'indétermination de mesure quantique simultanée d'observables conjuguées (décrivant la perte d'information quand on passe de l'information quantique inaccessible à l'observateur à l'information classique plus pauvre à laquelle il peut accéder par la mesure quantique). Une fois assemblées, ces deux considérations déterminent, en terme d'information classique, la méconnaissance minimale d'une information connaissant l'incertitude que l'on a sur l'autre.

[Lévesque]

C'est-à-dire celle qui permet de conclure que la fonction d'onde liée aux lézard collapse quand on le voit mort, et pas quand il meurt.

Pas du tout. C'est complètement faux.

Voilà où est notre problème. Avez-vous déjà lu Heisenberg? Quand vous dites: c'est complètement faux, vous dite à Heisenberg que ce qu'il propose comme philosophie est complètement faux.

J'ai de la difficulté à croire que vous compreniez vraiment ce que veut dire Heisenberg... c'est surement moi que ne le rend pas bien. Mais croyez-moi, si vous interprétez comme lui la fonction d'onde, celle-ci collapse quand vous ouvrez la boîte, et que ce que vous savez sur le lézard change, et en aucun autre moment.

Et en plus, en grand réaliste que je suis, je trouve que cela fait beaucoup de sens malgré mes réticences, et il est très difficile de montrer que ça peut être faux (cela relève de la philosophie...). Si vous réussissez, il faut réaliser que c'est quelque chose d'important à publier (ça voudrait dire que l'on peut trancher entre la philosophie de Heisenberg et les autres car celle-ci serait "fausse").

Cordialement,

Simon

[chaverondier]

Si vous interprétez comme lui [Heisenberg] la fonction d'onde, celle-ci collapse quand vous ouvrez la boîte.

C'est de l'histoire ancienne. En supposant qu'il ait réellement pu envisager ce point de vue épistémique extrémiste, personne aujourd'hui ne confond information détenue par l'observateur et information accessible à l'observateur quand elle s'est enregistrée dans un appareil de mesure ou dans son environnement (ou même, à son insu, dans l'observateur lui même en le mettant dans un état superposé selon l'interprétation d'Everett) et ce bien avant qu'il ne prenne connaissance du résultat de mesure. Le soleil n'attend pas que je me réveille pour se lever. Sa levée laisse, dans l'environnement, des traces qui prouvent bien qu'il n'a pas attendu mon observation. BC

[invite0c9e63b6]

* Il n'y a pas de doute sur le rôle crucial de l'Hamiltonien d'interaction entre environnement et appareil de mesure dans la sélection de la base Hilbertienne préférée (processus dit d'einselection = environnement induced selection)

Par contre, en ce qui concerne l'émergence de la base Hilbertienne préférée dans le cas général, son lien à l'Hamiltonien d'interaction entre appareil de mesure et environnement (einselection), serait toujours l'objet de recherches en cours semble-t-il.

Vous serait-il possible d'être moins incohérent ?

Que peut-on tirer de deux phrases aussi contradictoires ?

La première semble indiquer que le processus d'einselection est un point acquis. La seconde, exactement le contraire.

Attila

[Lévesque]

Je comprends, Bernard, que la réalité extérieur est très probablement vraiment là.

Mais la question n'est pas là. Une interprétation de la mécanique quantique, ce n'est pas une interrogation sur le fait que le monde extérieur existe ou non. Postuler que le monde extérieur existe est un prérequis pour interpréter la mécanique quantique, rien de plus.

Ce qu'il faut se demander c'est : de quoi parle la fonction d'onde qui permet de faire de si bonnes prédictions théoriques? Chaque fois que vous l'utilisez pour faire une prédiction, c'est toujours en effectuant une mesure, en codant cette nouvelle information sous forme d'une fonction d'onde, et en calculant la probabilité d'un résultat possible d'une mesure ultérieure. À chaque fois que vous faites ça, vous n'avez jamais besoin de vous questionner au sujet des dinosaures ou du soleil. Vous prenez des résultats de mesure, vous leur appliquez une transformation mathématique, vous en soutirez de l'information pour prédire.

Ce que Heisenberg dit, c'est que la mécanique quantique doit être utiliser pour faire cela, et rien de plus.

Aussi, je réalise que j'ai fait une erreur lorsque j'ai dit que, pour Heisenberg, la fonction d'onde collapsait au moment ou vous ouvrez la boîte pour voir de quoi a l'air le lézard. En fait, il faut garder à l'esprit que dans cette interprétation[1], la fonction d'onde sert seulement à prédire (statistiquement) le résultat d'une mesure ultérieure basé sur le résultat d'une mesure antérieure. Donc, vous avez seulement à écrire la fonction d'onde dépendante du temps du système |s(t)>. Puisque vous n'avez qu'un seul atome, vous n'avez absolument aucune idée de quand il va se désintégrer, vous avez seulement une probabilité P(t) qu'il se désintègre au temps t (laquelle vous n'avez pas encore calculée).

Maintenant, elle a lieu quand cette réduction? Au moment ou vous voulez! À 21h31, lundi le 3 juillet 2006, j'applique l'opérateur qui correspond à l'observable "atome non désintégré" sur l'état que j'ai construit avec l'information que j'avais sur l'atome et le lézard. Suite à l'application de cette opérateur, aucun lézard n'est mort et aucun atome ne s'est désintégré. L'application de cette opérateur résulte en la réduction du paquet d'onde (écrit sur ma feuille), à 21h31, laquelle me permet de trouver la probabilité que, si j'ouvre la boîte, je trouve le lézard vivant.

C'est comme ça que pense Heisenberg (si je ne me trompe pas, je fleurte avec ses idées depuis seulement quelques jours). Pour lui, la fonction d'onde ne représente pas un objet de la nature, et ce même s'il admet que le lézard et l'atome font vraiment partie de la nature, "en dehors"..

Cela dit, que voulez-vous dire par "C'est de l'histoire ancienne"?

Merci Bernard,

j'ai vraiment beaucoup appris ces dernier jours en discutant de ça avec vous.

Cordialement,

Simon

[1] appelée l'interprétation sans interprétation, par Fuchs et Peres: "Quantum theory needs no `interpretation'," Physics Today 53(3), 70-71 (2000). Disponible en ligne sur: http://info.phys.unm.edu/papers/papers.html

[Lévesque]

Aussi, je réalise que j'ai fait une erreur lorsque j'ai dit que, pour Heisenberg, la fonction d'onde collapsait au moment ou vous ouvrez la boîte pour voir de quoi a l'air le lézard.

Pour ceux que ça intéresse, je me suis mélangé avec l'interprétation de von Neumann et de Wigner.

[invite04fcd5a3]

salut,

je vais vous raconter une petite histoire, pour vous donner un peu mon impression et détendre un peu l'atmosphère.

C'est une famille qui part en vacance, la femme demande à son mari d'emporter avec eux sa boite à bijou, ce dernier s'execute avec ses enfants à organiser les préparatifs du voyage. Ils font les valises et ils partent, beaucoup de valises.Le chemin est long, ils s'arretent parfois en cours de route et repartent, c'est l'été...
Une fois arrivés à l'hotel la madame demande à son mari de sortir sa boite à bijou, le mari recherche dans toutes les valises (indiscernables), dont une est restée ouverte.
rien, pâle il répond

-chérie, les bijoux ne sont plus là! j'ai cherché dans toutes les valises, rien.D'ailleur il y en avait une d'ouverte et je crois que les bijous et les vêtements sont tombés du coffre de la voiture ...



Pour conclure, je pense que l'equation de schrodinger est la valise mal refermée et qui a laissé s'échapper la boite à bijou (entendre la representation corpusculaire), le nombres de valise sont les univers d'Everett et le fait d'ouvrir les valises , la mesure quantique.

Ou est la boite à bijou?

[chaverondier]

Vous serait-il possible d'être moins incohérent ? Que peut-on tirer de deux phrases aussi contradictoires ? La première semble indiquer que le processus d'einselection est un point acquis. La seconde, exactement le contraire.

La même chose que l'incohérence ci-dessous (à titre d'image)

* il n'y a pas de doute sur le rôle crucial que joue l'interaction entre la terre et les objets quant au poids que ces objets pèsent sur terre (gravitation terrestre).

* Par contre, il semblerait que la loi d'attraction de la terre sur les objets (gravitation terrestre) soit toujours l'objet de recherches en cours semble-t-il.

La première semble indiquer que le rôle de la terre dans la gravitation terrestre soit un point acquis, la seconde, exactement le contraire.

Cela dit, je ne sais pas en détail en quoi consistent ces recherches. Il me semble qu'il s'agit de tests de type interaction d'une particule avec un champ d'oscillateurs quantiques dans un état d'équilibre thermique, par exemple. Le but, c'est de "voir" comment cette interaction "mesure" la position de la particule, de "voir" comment se dégage la base Hilbertienne préférée d'interaction sur des modèles jouets, de "voir" si la base Hilbertienne des états propres de l'Hamiltonien d'interaction constitue une bonne approximation de la base Hilbertienne préférée et de vérifier la robustesse des états propres de cette base Hilbertienne vis à vis de petites perturbations.

Il y a une présentation qualitative de ce type d'étude dans le document de Zurek que vous m'avez transmis en lien : http://www.lpthe.jussieu.fr/poincare...2005/zurek.pdf.

Ce document a d'ailleurs fait partie des exposés du séminaire Poincaré 2005 (pdf accessibles en ligne en http://www.lpthe.jussieu.fr/poincare...embre2005.html. C'est une mine d'or sur la décohérence quand on veut s'en faire une première idée ). En plus de Zurek, il y a eu d'autres intervenants très en pointe sur ces études tels que Erich Joos et Hans Dieter Zeh (pionniers de la décohérence) ainsi que Jean Michel Raimond et Serge Haroche du laboratoire Kastler Brossel.

Vous serait-il possible d'être moins systématiquement agressif ? Que peut-on tirer de réponses aussi inutilement désobligeantes ? BC

[bardamu]

(...) La fonction d'onde d'un système c'est l'information maximale à laquelle peut accéder un observateur sur un objet quantique. Toute l'erreur sur l'interprétation du chat de Schrödinger est contenue dans la confusion entre information détenue et information accessible à l’observateur.

Bonjour,
comment définissez-vous "un objet quantique" ?
Qu'est-ce qui est objet de la quantique ?
Un vecteur d'état ?
En d'autres termes, comment selon vous se définit "un objet quantique" et comment y rapporte-t-on une information ?

Merci.

[chaverondier]

En d'autres termes, comment selon vous se définit "un objet quantique" et comment y rapporte-t-on une information ?

On exhibe un ensemble complet de grandeurs physiques simultanément observables dont on a pu se convaincre expérimentalement qu'il caractérisait l'état de l'objet (en particulier on ne doit pouvoir trouver aucune grandeur physique supplémentaire relative à cet objet simultanément observable avec les autres). On suppose que l'on a détecté expérimentalement le spectre joint de cet ensemble de grandeurs. L'état quantique se définit alors comme un vecteur unitaire de l'Hilbert engendré par ce spectre joint (l'espace de Hilbert pour lequel cet ensemble de grandeurs physiques est représenté par un ensemble complet d'observables qui commutent agissant sur cet Hilbert). L'état quantique d'un tel objet est alors modélisé par un vecteur unitaire de cet Hilbert (défini à une phase arbitraire près). BC

[invite0c9e63b6]

Vous serait-il possible d'être moins systématiquement agressif ? Que peut-on tirer de réponses aussi inutilement désobligeantes ? BC

Je regrette, Mr Chaverondier, mais tant que vous garderez votre style, je conserverai le mien. Le vôtre est aussi particulièrement désagréable, sachez-le. une de vos techniques, consiste à systématiquement ridiculiser les arguments de l'autre. On en trouve un bon exemple dans votre intervention du 02/07/06 à 23h48, dans ce fil, où vous assenez par exemple :

"Les dinosaures n'ont pas attendu pendant 65 millions d'années l'examen attentif de leurs ossements par un paléontologue compétent pour passer de l'état de "dinosaure de Schrödinger" (dans un état quantique superposé entre la vie et la mort) à l'état d'espèce éteinte."

C'est le genre d'argument idiot, que même les plus stupides du camp "réaliste" n'utilisent plus depuis longtemps.

Vous ne faîtes strictement aucun cas des arguments de ceux qui ne sont pas de votre opinion. Vous ne faites qu'assener des contre-vérités, et puis vous ressortez inlassablement la même sauce.

Le point de vue que vous soutenez n'a rien de nouveau, il ne s'agit que de la n-ième résurgence d'un réalisme qui n'a jamais abouti à rien, quelle que soit sa forme. La théorie d'Everett a 50 ans, celle de Zurek, 25 ans. C'est vrai que la communauté des "grands" physiciens ne s'y est jamais rallié.

Je ne nie pas l'intérêt de la décohérence en soi, je nie les interprétations philosophiques à caractère réaliste qui en sont tirées.


Quand au point de vue de Copenhague, il ne s'agit pas, comme vous semblez le soutenir, d'une sorte de pis-aller sur lequel les physiciens se seraient mis d'accord faute de mieux.

Il a été mis au point par des gens à côté desquels nous sommes des nains. Le problème, c'est qu'il sort tellement des sentiers battus, qu'il est effectivement très difficile à saisir.

Attila

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Il n'y a pas de doute, sur le rôle crucial que joue l'interaction de l'appareil de mesure avec l'environnement dans la sélection de la base Hilbertienne préférée pilotant le phénomène de décohérence (base dans laquelle l'opérateur densité réduit de l'ensemble « système observé + appareil de mesure » converge très très vite (1) vers un état mixte caractérisé par la nullité des termes extra-diagonaux et par une absence de perturbation des termes diagonaux).

En fait, le système ne converge pas "très très vite", j'ai refait les calculs : c'est instantané : le vecteur d'état (système mesure + système de mesure + environnement) a été chosi de telle manière que la matrice de densité réduite "système observé + système de mesure" (après intégration sur l'environnement) soit diagonale !

Facile ! Mais ça ne prouve strictement rien ...

Attila