Connexions causale "à distance"

[ClairEsprit]

De temps en temps je me pose des questions d'orde théorique sur la nature de l'espace et du temps. Je me demandais s'il existait des théories sérieuses sur les connexions causales qui existent ou n'existent pas entre les [particules] d'univers.
Je m'explique : si je définis une [particule] d'univers comme étant la plus petite partie d'univers possible parfaitement décrite dans une théorie donnée incluant la notion d'espace, [particules] du genre qui ne peut contenir de variables cachées dans cette théorie donnée, qu'est-ce qui empêche par exemple que toutes mes [particules] d'univers soient causalement connectées deux à deux ? Imaginons un univers à deux [particules]. Elles doivent forcément être connectées causalement bord à bord. De même, avec trois [particules] : toutes sont voisines l'une de l'autre sinon je laisse un bout de néant pendu sur un côté, et c'est hors de question ! Idem avec n [particules] en généralisant.

Bref; je ne vois pas pourquoi du coup dans notre univers standard actuel on ne pourrait pas connecter causalement des régions spatiales éloignées. Remarquez, l'effet EPR en est bien un exemple dans notre description standard. Qu'est-ce qui dit dans la théorie standard - à part un principe fondateur - que je ne peux pas connecter causalement deux régions c-éloignées de l'espace-temps ? Si je me place dans une théorie avec de telles [particules] l'effet EPR devient une simple réalisation d'une connexion causale potentielle. Après, on peut toujours affecter des probabilités à la réalisation de certaines connexions, par exemple.


PS : [particule] = plus petite partie d'univers totalement décrite dans une théorie donnée incluant la notion d'espace. Evidemment, il est exclu que l'espace soit extérieur à l'univers en question et donc est inclu dans la notion de particule.
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[invite88ef51f0]

Salut,
Qu'est-ce que tu appelles "causalement connecté" ?

Généralement le problème c'est que si l'information voyage plus vite que c, on peut trouver un référentiel dans lequel l'effet précède la cause.

[ClairEsprit]

Salut,
Qu'est-ce que tu appelles "causalement connecté" ?

Par "causalement connecté" j'entends essentiellement une notion de mouvement. C'est à dire que je considère qu'un mouvement apparemment continu peut avoir lieu dans toutes les séquences possibles de [particules] formées par toutes les permutations que je peux effectuer sur un ensemble de [particules] donné.

Généralement le problème c'est que si l'information voyage plus vite que c, on peut trouver un référentiel dans lequel l'effet précède la cause

Ok. En quoi cela est-il un problème ? Cela conduit-il à des contradictions insurmontables ? Ne peut-il par exemple y avoir une sorte d'oscillation entre effet et cause, une espèce de résonnance ?

[Pio2001]

La notion de particule que tu décris existe. C'est le point. Un point est donné par ses coordonnées x, y, et z dans un repère donné. C'est le plus petit élément concevable.
Dans notre univers, l'espace est continu. Donc il y a une infinité de points. Pour qu'il y ait relation causale, il faut que l'on puisse décrire un évenement. Donc il faut que quelque chose d'autre que l'espace existe. Pour que cette relation se fasse entre les points, il faut qu'elle fasse intervenir une propriété des points, donc une propriété de l'espace.
Ce peut être sa courbure, un champ comme le champ électrique, etc. Nous sommes bien dans ce cadre, et tous les points sont reliés causalement par les équations de Maxwell ou de la relativité générale.
Toujours dans ce cadre, les relations causales se propagent toujours à une vitesse inférieure à celle de la lumière.

[A voir en vidéo sur Futura]

[chaverondier]

Généralement le problème c'est que si l'information voyage plus vite que c, on peut trouver un référentiel dans lequel l'effet précède la cause.

Ou encore pas de référentiel où l'effet précède la cause (au sens d'un ordre cause-effet défini ci-dessous), mais une famille de référentiels inertiels privilégiés (que l'on peut alors qualifier d'immobiles) dans lesquels la synchronisation relativiste donne la même simultanéité que la synchronisation par signaux supraluminiques.

Dans un tel espace-temps (l'espace-temps d'Aristote) la structure causale (l'ordre cause-effet) est alors définie par l'ordre chronologique propre à la famille des référentiels inertiels immobiles. BC

[invitec913303f]

Ou encore pas de référentiel où l'effet précède la cause (au sens d'un ordre cause-effet défini ci-dessous), mais une famille de référentiels inertiels privilégiés (que l'on peut alors qualifier d'immobiles) dans lesquels la synchronisation relativiste donne la même simultanéité que la synchronisation par signaux supraluminiques.

Dans un tel espace-temps (l'espace-temps d'Aristote) la structure causale (l'ordre cause-effet) est alors définie par l'ordre chronologique propre à la famille des référentiels inertiels immobiles. BC

Bonjour,
Si je comprend bien, dans cet espace-temps que vous parlez il s'agit d'un espace temp clasique, enfin, celui que l'on suposait avant la relativitée non? Je sais que c'est une question idiote mais je voudrais étre rasuré.

Merci bien
flo

[chaverondier]

Si je comprends bien, cet espace-temps dont vous parlez, il s'agit d'un espace-temps classique.

Non, car l'espace-temps classique est l'espace-temps de Galilée. Or cet espace-temps respecte lui aussi le principe de relativité du mouvement. Par contre les interactions qui s'y propagent à une vitesse indépendante de celle de leur source s'y propagent à une vitesse infinie. l'espace-temps de Galilée est donc incompatible avec des interactions s'y propageant à une vitesse finie et indépendante de celle de leur source (notamment avec l'électromagnétisme) (1).

L'espace-temps de Minkowski est, quant à lui, compatible avec des interactions se propageant à une même vitesse c indépendante de celle de leur source. Par contre, il est incompatible avec d'éventuelles interactions se propageant à une vitesse c' indépendante de celle de leur source qui serait différente de c et en particulier avec des interactions instantanées à distance (cas particulier c'=+00).

En fait, combinée à la présence d’interactions se propageant à une vitesse indépendante de celle de leur source finie et égale à c (notamment les interactions électromagnétiques), l'hypothèse d'éventuelles interactions instantanées à distance (2), est incompatible avec le principe de relativité du mouvement.

De telles interactions instantanées à distance peuvent par contre prendre place, en même temps que des interactions électromagnétiques, dans l'espace-temps dit d'Aristote, et ce, sans conflit avec la structure causale de cet espace-temps [3].

Cet espace-temps repose sur un groupe de symétrie plus petit que le groupe de Galilée et que le groupe de Poincaré. Il s'agit du groupe d'Aristote SE(1)xSE(3) réduit, groupe à 7 paramètres, formé des translations spatiales et des isométries spatio-temporelles. C’est l’intersection du groupe de Poincaré et du groupe de Galilée réduits (il s’agit de ces groupes sans les boosts).

Une physique compatible avec les symétries de l’espace-temps d’Aristote respecte le principe de relativité de la position, de l’instant et de l’orientation spatiale (4) mais n’est pas tenue de respecter le principe de relativité du mouvement. Contrairement aux espace-temps de Galilée et de Minkowski, l’espace-temps d’Aristote possède un référentiel de repos privilégié (5).

enfin, celui que l'on supposait avant la relativité non ?

C'est ça, avant la relativité d'Einstein et avant celle de Galilée. Certains diront qu'il a un peu pris la poussière, mais bon, à condition de poser correctement les définitions (et de ne pas mélanger ça avec la physique d'Aristote ) il peut peut-être encore servir...
...A moins que la non-localité de la mesure quantique soit une illusion due à un manque d'information de l'observateur plus ou moins dans l'esprit du (presque) modèle de la mesure quantique proposé par l’interprétation des mondes multiples d’Everett (popularisée par DeWitt sous cette appellation, mais sa dénomination initiale (de style moins S. Spielberg) était théorie des états relatifs). BC

(1) L'invariance des longueurs et des durées par changement de référentiel Galiléen propre à l'espace-temps de Galilée (qui n'a aucun rapport avec l'hypothèse de l'éther) a d’ailleurs été réfutée par l'expérience de Morley Michelson.

(2) reposant sur une interprétation de la non-localité quantique et sur une modélisation de la mesure quantique qui restent des problèmes non résolus.

[3] http://perso.orange.fr/lebigbang/aristote.htm et
http://perso.orange.fr/lebigbang/epr.htm

(4) Symétries respectivement associées à la conservation de la quantité de mouvement, de l’énergie et du moment cinétique.

(5) Référentiel de repos observable seulement s'il existe des violations exploitables, par l'observateur macroscopique, de l'invariance de Lorentz, cad du principe de relativité du mouvement.

[ClairEsprit]

Je choisis de te répondre, Pio2001, car tu es celui qui entre le mieux dans l'esprit de ma question.

La notion de particule que tu décris existe. C'est le point.

Admettons. Tu veux appeler [point] ce que j'ai défini sous le nom de [particule], pourquoi pas.

Un point est donné par ses coordonnées x, y, et z dans un repère donné. C'est le plus petit élément concevable.

Bon. Tu me parles là d'un point mathématique d'un espace à trois dimensions. On s'éloigne déjà de ma définition initiale de [particule], je ne peux donc te suivre sur ce terrain là. Dans ma définition je ne fais aucun à priori de dimension, je suggère seulement que toutes les [particules] sont voisines de façon à permettre la continuité du mouvement. (Soit dit en passant, dans cette vision un mouvement ne peut se réaliser que par permutation de [particule] puisque chacune est totalement décrite et que rien ne peut être décrit en dehors d'une [particule]. Rien donc ne peut se mouvoir "dedans").

Dans notre univers, l'espace est continu. Donc il y a une infinité de points..

Si je pars d'une théorie finie, donc à principes finis, je ne vois pas comment je pourrais aboutir à une notion de [particule] totalement décrite sans qu'elle soit par essence "quantique". La notion de continuité dans une telle théorie me semble donc tout à fait éloignée de la notion de continuité mathématique. Il s'agirait plutôt d'une continuité "causale", dans la mesure ou je suis capable de décrire des mouvements qui ont un sens uniquement pour un observateur donné. Par exemple, si je suis l'unique observateur, je peux parfaitement réordonner les [particules] de façon à me donner une illusion de continuité bord à bord, même si pour un autre observateur il n'y aurait qu'un clignotement par ci par là de phénomènes apparemment décorrélés.

Pour qu'il y ait relation causale, il faut que l'on puisse décrire un évenement. Donc il faut que quelque chose d'autre que l'espace existe.
Pour que cette relation se fasse entre les points, il faut qu'elle fasse intervenir une propriété des points, donc une propriété de l'espace.

Dans ton esprit visiblement il y a d'un côté l'espace, et puis de l'autre côté les choses. Dans la notion de [particules] il n'y a rien de tel. Les [particules] en quelque sorte engendrent l'espace dans lequel elles se "meuvent".

Je ne suis pas en train de dire que je crois que les [particules] existent. Pourtant, dans une théorie à principes finis, avec un exigence de symétrie maximale due à cette finitude, je n'arrive pas à sortir d'une vision de [particules] toutes connectées bord à bord. Où est le problème, s'il en est un ?

[ClairEsprit]

Bon. Simplifions les choses.
Je suis dans une pièce. J'observe un point A et un point B connexes spatialement de l'espace temps de Minkowsky. Au bout d'un certain temps je suis rassuré sur le fait que mont point A et mon point B sont toujours connexes et assurent une parfaite continuité de cette région spatio-temporelle.
Mais en fait, l'ai-je véritablement observé ? Qu'est-ce qui me fait croire que ce sont toujours les mêmes points A et B ? Ce que j'observe ce sont des phénomènes. Pas des supports de localisation. Il ne peut être question de détacher ainsi l'espace-temps comme un conteneur passif et les phénomènes comme une objectivation de la réalité. J'affirme donc que la notion de localité n'est pas tangible mais découle de la simple observation, et qu'il est hasardeux de supposer qu'elle soit une notion indépendante de l'observateur.

[Pio2001]

Il est certain qu'une théorie physique se base sur au moins une observation concrète. Sinon, c'est une théorie mathématique.
Si on ne précise pas de quoi on parle, et dans quel contexte, les [particules], cela peut très bien être des bouts de fromage dans mon frigo. Je peux ainsi, en suivant tous les principes que tu exposes, construire une théorie des bouts de fromage dans mon frigo.

Tu me parles là d'un point mathématique d'un espace à trois dimensions. On s'éloigne déjà de ma définition initiale de [particule]

Tu définis na notion de [particule] de la façon suivante :

je définis une [particule] d'univers comme étant la plus petite partie d'univers possible parfaitement décrite dans une théorie donnée incluant la notion d'espace

Un point mathématique spatial répond à cette définition : c'est une partie d'univers, car il est situé quelque part dans l'espace, il n'y a rien de plus petit qu'un point, car sa taille est nulle, et il est parfaitement décrit par ses coordonnées.

Donc si tu as quelque chose d'autre en tête, il faut préciser davantage.

[ClairEsprit]

Un point mathématique spatial répond à cette définition : c'est une partie d'univers, car il est situé quelque part dans l'espace, il n'y a rien de plus petit qu'un point, car sa taille est nulle, et il est parfaitement décrit par ses coordonnées.

Donc si tu as quelque chose d'autre en tête, il faut préciser davantage.

J'ai autre chose en tête. Dans un certain formalisme de la physique, on attribue également des propriétés à ce point mathématique. C'est ce qui justement le faire sortir du cadre mathématique pour le faire entrer dans la physique. On peut lui affecter un spin, une charge, une masse, et que sais-je encore. Cela m'irait bien si cette physique là affectait globalement à tout point d'un certain espace un certain nombre de propriétés, et qu'elle ne dissocie pas la notion d'espace de la notion de particule (sans crochets). C'est je crois ce que fait en un certain sens la théorie des champs dans la mesure où le vide est conçu comme une fluctuation éléctomagnétique autour d'une position d'équilibre nulle. Arrêtez moi si je dis des bêtises.

Mais pour autant j'ai le sentiment que cette histoire de vide on n'y croit pas tellement, et qu'en réalité on raisonne toujours en séparant l'espace de la particule (toujours sans crochets). Le coup de la fluctuation ça n'apporte pas grand chose en terme de cohésion d'ensemble. On a toujours des particules qui se meuvent paisiblement dans une soupe electromagnétique, et on s'arrête là. Mais comment du point vide on passe au point particule ? Qu'est-ce qui fait que ces deux points permutent dans un mouvement ? lequel a vraiment bougé ? Comment peut-on autoriser une particule à se superposer à un point de vide ? Qu'est-ce qui fait qu'un point A reste en permanence à côté d'un point B ? Pourquoi tous les points de vide ne sont-ils pas tous à côté les uns des autres, puisqu'ils sont indiscernables ?

Ce que je veux dire c'est que lorsque l'espace n'est plus considéré comme un conteneur, et que l'on décrit l'univers uniquement sous forme de particules, la notion de localité disparaît. En effet, si ni le haut ni le bas n'ont de sens dans l'espace, ni le proche ni le lointain non plus, quand on réfléchit bien. Seule la différence brutale, un phénomène, permet d'ordonner un ensemble de particules indiscernables considérées.

J'ai du mal à être clair, je le sens bien...

[Pio2001]

Tu parles de la théorie quantique des champs ou d'une théorie quelconque avec un champ, comme l'eléctromagnétisme, ou la gravitation newtonienne ?

[ClairEsprit]

Oui, je parlais de la théorie quantique des champs qui se rapproche le plus de ce que je conçois comme une description de la réalité exempte d'un espace conteneur dans la mesure où la notion de vide devient aussi quelque chose de phénoménologique. Malheureusement mes études en physique se sont arrêtées à l'orée de cette discipline dont je n'ai entrevu que les contours. Pour autant, je ne crois pas que la théorie quantique des champs parle de [particules], ni suffisamment de symétries. Cela reste insufisamment quantique dans la mesure où l'espace n'est pas discret.

[Pio2001]

Alors là je suis incompétent. La Théorie quantique des champs... je n'ai pas appris cela.

[ClairEsprit]

Il n'est pas nécessaire d'avoir appris je crois pour être compétent au moins pour réfléchir. Tu dois bien en avoir une vision globale. Ce que j'en disais, c'était juste pour faire un parallèle avec la notion de [particule]. Ma question initiale n'est pas de discuter de la théorie quantique des champs mais de la notion de localité. J'ai un peu de mal à saisir les différentes façon de l'apréhender et je me demande si par hasard il n'y aurait pas trop de volonté à vouloir à tout prix la préserver comme on a voulu en d'autres temps préserver le temps absolu.

[invite8c514936]

Pour autant, je ne crois pas que la théorie quantique des champs parle de [particules], ni suffisamment de symétries.

Heu... la TQC ne parle quasiment que de ça, et je connais peu de domaines où l'on fait autant appel aux symétries !

[ClairEsprit]

Oui, pour les symétries, mais pas suffisamment à mon goût. Mais je ne parlais pas des particules de la TQC se mouvant dans l'espace, je parlais de [particules] qui incorporent en elles-mêmes la notion d'espace.

[ClairEsprit]

Je vais reprendre mon exemple initial. Ce qui me frappe actuellement, c'est que les tentatives d'unification des théories font un chemin du haut vers le bas, en partant de concepts hétérogènes et très complexes pour tenter de converger vers quelque chose. N'est-il pas moins contraignant de partir depuis le bas ? Essayons de poser les bases d'une théorie physique, en posant comme à priori qu'elle doit être descriptive, prédictive et vérifiable, et destinée aux être conscients.

Si une théorie est descriptive, elle doit isoler des parties de l'univers, les identifier; si elle est prédictible elle doit pouvoir suivre l'évolution des objets identifiés et si elle est vérifiable elle doit pouvoir fournir des moyens de preuve utilisabes à tout moment.

Voici la [GUT] (en partant du bas):
D (descriptif) => Il y a l'univers.
V (vérifiabilité)=> pour vérifier que l'univers existe, il suffit de prendre conscience que l'on existe. On s'identifie alors comme une partie de quelque chose, ce qui prouve que l'univers existe au moment où on prend conscience de soi.
P (prédictibilité)=> Il y a l'univers quand une conscience peut user du point V

Après quelques siècles d'usages de la [GUT], les humains ont une grande confiance en celle-ci car elle n'a jamais été mise en défaut. Un beau jour, un inconnu examine le point V et s'exclame : "je pense, donc je suis !". Il communique cette fabuleuse observation aux physiciens qui s'empressent de compléter le point D.

[GUT1]
D1 (descriptif) => L'univers est composé de parties.
Malheureusement il n'y à pas véritablement de point P1 et V1 associés. On peut à tout le moins avancer une conjecture :
C1(conjecture) => une conscience capable de mettre en oeuvre le point V est différente de l'Univers, elle est une partie de celui-ci.

Bon. Je vous laisse continuer vers les [GUTn]. Mais examinons ceci je vous prie. Dans la [GUT] il n'y a pas de notion d'espace, ni de mouvement, ni de temps. Dans la [GUT1] non plus. Dans la [GUTp] imaginons que j'ai identifié suffisamment de parties différentes pour pouvoir m'amuser à les manipuler. Mettons, j'ai une conscience capable d'utiliser le point V et un nombre n de singes des montagnes. Arrivez-vous à voir une notion de localité là-dedans ? Je peux tout au plus considérer un ensemble de n+1 éléments dont n sont indiscernables. Un seul des éléments est différent de tous les autres; partant, c'est le centre de l'univers, et il ne peut se mouvoir car les permutations entre les singes des montagnes ne sont pas observables. On se forge ainsi une image spatiale qui émerge de la différence, mais qui n'est pas intrinsèque. Par ailleurs, puisque l'univers est formé de n+1 parts, il n'a pas de bords. Tous les singes des montagnes sont donc voisins les uns des autres et la conscience est le centre de l'univers partout en même temps. Autement dit, toutes les permutations entre les n+1 parties de l'univers sont autorisées et il n'y en a aucune qui soit différente des autres.

Ma question initiale deviens donc :
=> à partir de quel moment émerge la notion de localité dans une théorie et sur quel élement tangible est-elle fondée ?

[chaverondier]

A partir de quel moment émerge la notion de localité dans une théorie et sur quel élement tangible est-elle fondée ?

La notion de localité émerge de la notion d'espace et celle de causalité de la notion de temps (et probablement vice-versa). Elles sont toutes deux fondées sur nos limitations d'accès à l'information :

* Horizon relativiste d'accès à l'information. Il interdit l'accès à des informations provenant d'ailleurs que du cône de lumière passé (interdiction d'accès à des informations séparées par un intervalle de type espace et absence de souvenirs du futur).

* Horizon thermodynamique d'accès à l'information défini par l'incompressibilité de la quantité d'ignorance minimale de l'observateur macroscopique (cad l'entropie macroscopique : cf le second principe de la thermodynamique et le fil mouvement perpétuel http://forums.futura-sciences.com/post691231-60.html )

* Horizon quantique d'accès à l'information sur l'état qu'un système avait avant sa mesure quantique (irréversibilité de la mesure = perte d'information).

* Horizon quantique d'accès à l'information sur l'état qu'un système prendra après sa mesure quantique (indéterminisme de la mesure = création d'information ou absence de souvenirs de l'état futur obtenu).

* Impossibilité d'observation des superpositions d'état à l'échelle macrocopique, cad émergence des grandeurs classiques lors de mesures quantiques, dont la position (donc la notion d'espace et les considérations de localité qui s'y rattachent). Le caractère privilégié de la position (comme grandeur classique) découle du fait que l'Hamiltonien d'interaction des systèmes observés avec l'environnement commute (dans de très nombreuses situations) avec la position. Cela découle du fait que nos lois fondamentales s'expriment en fonction des distances (rendant l'observable position robuste vis à vis des interactions avec l'environnement cf http://arxiv.org/abs/quant-ph/0312059). BC

[ClairEsprit]

La notion de localité émerge de la notion d'espace et celle de causalité de la notion de temps (et probablement vice-versa).

Bien. Je vous fais confiance sur ce point. Transformons ma question initiale alors : comment les notion d'espace et de temps peuvent émerger d'un processus de division tel que je l'ai présenté ci-dessus ? N'apparaissent-ils pas plutôt comme un instrument que l'on a décidé de plaquer sur la division elle même sans qu'il soit apparu de cette dernière ? Les paradoxes conduisant à l'usage des ces outils sont-ils donc vraiment des paradoxes ? Ne doit-on pas plutôt être conduits à changer d'outil ? Si manifestement l'effet EPR par exemple viole le principe de non action instantanée à distance sans prendre en compte le temps de propagation de l'information au moins à la vitesse c, n'est-ce pas immédiatement qu'il convient de remettre en question ces outils ?

[Pio2001]

Les paradoxes conduisant à l'usage des ces outils sont-ils donc vraiment des paradoxes ? Ne doit-on pas plutôt être conduits à changer d'outil ? Si manifestement l'effet EPR par exemple viole le principe de non action instantanée à distance sans prendre en compte le temps de propagation de l'information au moins à la vitesse c, n'est-ce pas immédiatement qu'il convient de remettre en question ces outils ?

Cela ne pose un problème que dans les interprétations de la mécanique quantique dite des mondes mutliples (je pense), ou dans d'autre interprétations objectivantes. Dans l'interprétation standard et dans celle de Copenhague, l'effet EPR ne viole pas le principe de non action instantanée à distance. Il n'y a pas de problème de ce côté là.

Si on change d'outils, le problème est d'en trouver d'autres qui permettent de

-prédire les corrélations EPR
-prédire le résultat de l'expérience de Michelson et Morley.

Déjà quand on aura ça on sera bien contents.

[chaverondier]

Cela ne pose un problème que dans les interprétations de la mécanique quantique dite des mondes mutliples (je pense). Dans l'interprétation standard et dans celle de Copenhague, l'effet EPR ne viole pas le principe de non action instantanée à distance. Il n'y a pas de problème de ce côté là.

Heu... C'est plutôt l'inverse. A mon avis, l'Interprétation de Copenhague est, implicitement et en conflit avec elle-même, une interprétation de la réduction du paquet d'onde comme un phénomène physique objectif. En particulier, elle exige le recours à des appareils classiques pour provoquer ce phénomène. Il en résulte un conflit avec le principe de relativité du mouvement (entre autres, il y a en plus un conflit du postulat de projection avec le caractère unitaire, déterministe et réversible de la dynamique quantique). L'interprétation des mondes multiples résout ces problèmes.

Prédire les corrélations EPR et prédire le résultat de l'expérience de Michelson et Morley.

C'est possible dans une interprétation objective de la réduction du paquet d'onde dans l'espace-temps d'Aristote. Je ne détaille pas j'ai déjà longuement évoqué cette possibilité. BC

[Pio2001]

Je vois cela tout à fait dans l'autre sens

Heu... C'est plutôt l'inverse. A mon avis, l'Interprétation de Copenhague est, implicitement et en conflit avec elle-même, une interprétation de la réduction du paquet d'onde comme un phénomène physique objectif.

Est-ce que la réduction du paquet d'onde correspond au vecteur propre d'un opérateur correspondant à une observable ? Ou est-ce qu'on peut le réduire à l'observation successive de plusieurs résultats correspondants à des vecteurs propres ?
Non, donc ce n'est pas un phénomène appartenant au monde physique qui nous entoure au sens de l'interprétation de Copenhague.

L'interprétation des mondes multiples résout ces problèmes.

Pour moi, elle les pose au contraire. Dans l'exemple standard de Böhm ( = expérience EPR avec spins 1/2), comment expliquer que l'on ne se retrouve jamais avec un autre observateur dans une branche d'univers où on a tous les deux mesuré "up", alors qu'on a tourné nos appareils de mesure dans tous les sens, et qu'on a obtenu chacun des left, des up, des right, et des down en pagaille... Seule une action instantanée à distance agissant sur la scission en plusieurs branches d'univers peut expliquer cela.

Ce que dit l'interprétation de Copenhague, c'est que la théorie ne décrit pas les phénomènes mis en jeu. Tandis que celle d'Everett décrit le phénomène qui en est à l'origine : la scission en branches décohérées.
Dans le premier cas on exclut la non localité de ce qui est décrit comme réel, dans le second cas, on l'inclut.

C'est possible dans une interprétation objective de la réduction du paquet d'onde dans l'espace-temps d'Aristote. Je ne détaille pas j'ai déjà longuement évoqué cette possibilité. BC

Je n'ai pas suivi ces discussions... Dans un espace-temps d'Aristote on peut avoir loi d'addition des vitesses respectées pour v<<c et c constant même si l'appareil de mesure se déplace par rapport à la source lumineuse ??

Bon, ce n'est pas vraiment l'expérience de Michelson-Morley, mais c'est plutôt ça qu'il faut regarder.

[ClairEsprit]

Cela ne pose un problème que dans les interprétations de la mécanique quantique dite des mondes mutliples (je pense), ou dans d'autre interprétations objectivantes. Dans l'interprétation standard et dans celle de Copenhague, l'effet EPR ne viole pas le principe de non action instantanée à distance. Il n'y a pas de problème de ce côté là.

Je pense comme Mr Chaverondier plutôt le contraire. On en serait pas aller chercher du côté des mondes multiples si on était bien à notre aise avec l'interprétation de Copenhague. Ceci dit, je n'ai pas étudié la théorie des mondes multiples ni comment elle entend résoudre le problème.

Si on change d'outils, le problème est d'en trouver d'autres qui permettent de

-prédire les corrélations EPR
-prédire le résultat de l'expérience de Michelson et Morley.

Le problème n'est pas tant de les prédire que d'intégrer la désintrication instantanée de la paire initialement préparée. Mais il ne s'agit pas ici de parler du phénomène EPR.

[chaverondier]

Est-ce que la réduction du paquet d'onde correspond au vecteur propre d'un opérateur correspondant à une observable ?

Oui, quand l'observable est non dégénérée.

Ou est-ce qu'on peut le réduire à l'observation successive de plusieurs résultats correspondants à des vecteurs propres ?

Aussi.

Ce n'est pas un phénomène appartenant au monde physique qui nous entoure au sens de l'interprétation de Copenhague.

C'est n'est pas tenable. On voit bien que la mesure de spin vertical d'un ensemble d'électrons dans un état initial de spin horizontal droit, par exemple, change leur état quantique. Si la réduction du paquet d'onde était un phénomène non objectif, la mesure de spin vertical d'électrons tous dans un état initial de spin droit changerait seulement l'état de spin des électrons dans la connaissance de celui qui a fait la mesure.

Or ce n'est pas le cas. Quelqu'un qui n'est pas au courant de la mesure de spin vertical réalisée en cachette sur tous les électrons peut vérifier que les électrons ne sont plus dans un état de spin droit. Il va en trouver 50% dans un état de spin droit et 50% dans un état de spin gauche (et ces proportions seraient différentes si les mesures de spin avaient été réalisées selon une direction intermédiare entre la direction verticale et la direction horizontale).

Pour rétablir la non objectivité du phénomène de mesure quantique et garantir ainsi, probablement, l'impossibilité de biaiser le hasard quantique (ce qui garantit l'impossbilité d'exploiter la non-localité quantique à des fins de transmission instantanée d'information), on doit passer à l'interprétation des mondes multiples.

Dans un espace-temps d'Aristote on peut avoir la loi d'addition des vitesses respectées pour v << c et c constant même si l'appareil de mesure se déplace par rapport à la source lumineuse ??

L'espace-temps d'Aristote permet, mais n'exige pas, le respect de la relativité du mouvement (la boost-symétrie ne fait pas partie du groupe d'Aristote, sous-groupe à 7 paramètres du groupe de Poincaré). Il exige seulement le respect de la relativité de la position, de l'instant et de l'orientation (conservation de l'impulsion, de l'énergie et du moment cinétique). De façon imagée, si dans une boîte de nuit, le principe de relativité du mouvement c'est l'obligation de porter le costar et la cravate pour avoir le droit de rentrer, alors l'espace-temps d'Aristote est une boîte de nuit plus laxiste où des violations de ces contraintes vestimentaires sont autorisées.

L'exigence d'invariance relativiste est alors exigée seulement des phénomènes respectant vraiment cette invariance (notamment l'électromagnétisme) et la mesure quantique a le droit (si elle y tient) de ne pas la respecter (bon, faut pas exagérer quand même. Elle a intérêt à ce que ça ne soit pas trop voyant, par exemple en camouflant ses excentricités non relativistes derrière une épaisse fumée de hasard quantique). BC

[Pio2001]

Il va en trouver 50% dans un état de spin droit et 50% dans un état de spin gauche (et ces proportions seraient différentes si les mesures de spin avaient été réalisées selon une direction intermédiare entre la direction verticale et la direction horizontale).

Ah oui effectivement.

L'exigence d'invariance relativiste est alors exigée seulement des phénomènes respectant vraiment cette invariance (notamment l'électromagnétisme) et la mesure quantique a le droit (si elle y tient) de ne pas la respecter (bon, faut pas exagérer quand même. Elle a intérêt à ce que ça ne soit pas trop voyant, par exemple en camouflant ses excentricités non relativistes derrière une épaisse fumée de hasard quantique). BC

C'est un espace-temps non causal alors ? Les effets peuvent précéder les causes ?

[chaverondier]

C'est un espace-temps non causal alors ? Les effets peuvent précéder les causes ?

Non, l'espace-temps d'Aristote est bien doté d'une structure causale compatible avec d'éventuelles interactions instantanées à distance (cf
Proposition d'un test de transmission instantanée d'information à distance). Il est en effet doté d'un feuilletage privilégié en lignes 1D d'immobilité et en feuillets 3D de simultanéité universelle. Ces feuillets de "présent universel" séparent l'espace-temps d'Aristote en futur absolu et en passé absolu. L'ordre cause-effet respecte la chronologie universelle propre à cet espace-temps. Le feuilletage privilégié de l'espace-temps d'Aristote n’est observable que s'il existe des violations de l'invariance de Lorentz accessibles à notre échelle d'observation. Cela exige de parvenir à influer sur les causes supposées du hasard de la mesure quantique (1).

Dans le cadre de l'espace-temps d'Aristote, la simultanéité relativiste correspond à la simultanéité universelle uniquement dans une famille de référentiels inertiels privilégiés que l'on peut qualifier d'immobiles pour des raisons évidentes (2). Quand un signal instantané est reçu "avant" d'être envoyé, au sens de la simultanéité relativiste ayant cours dans un référentiel inertiel, ce n’est pas le signal instantané qui arrive en avance, c’est au contraire la lumière qui, en avançant à la vitesse d’un escargot de course, arrive en retard. Dans le référentiel inertiel en mouvement à la vitesse absolue v, la lumière met plus de temps à rattraper l'horloge de devant (elle s’enfuit) que l’horloge qui est derrière (elle vient à sa rencontre). Les horloges relativistes qui sont "devant" retardent par rapport à celles qui sont "derrière" à une distance x et le retard vaut (bien sûr) vx/c^2.

Bref, l'espace-temps d'Aristote est une simple formalisation mathématique de l'interprétation Lorentzienne de la Relativité Restreinte. Elle vise à autoriser l'interprétation de la réduction du paquet d'onde comme un phénomène physique objectif (et même éventuellement déterministe) sans conflit avec le principe de causalité (cf Comparaison Relativité Restreinte Relativité de Lorentz ).

L'espace temps d'Aristote peut être utilisé pour fournir un cadre mathématique compatible avec l'interprétation de l'expérience d'Alain Aspect comme une action instantanée à distance en violation de la causalité relativiste mais sans conflit avec la causalité de l'espace-temps d'Aristote. D’une façon plus générale cet espace-temps autorise l’interprétation de la réduction du paquet d’onde comme un phénomène physique objectif. Les feuillets de simultanéité universelle s'y interprètent alors comme des feuillets de "simultanéité quantique".

Une autre façon de voir les choses est d'admettre au contraire le caractère non objectif de la réduction instantanée et non locale du paquet d’onde, c’est à dire l'interprétation des mondes multiples (3). En effet, cette interprétation interdit probablement toute possibilité de biaiser le hasard quantique (je conserve un doute que j'ai détaillé plus tôt). Cela garantit le respect de l’invariance relativiste. De plus, l’interprétation des mondes multiples permet de rétablir la compatibilité de l'unitarité, du déterminisme et de la réversibilité de la dynamique quantique avec le caractère en apparence non unitaire, indéterministe et irréversible de la mesure quantique.

L'explication est similaire à celle de la violation d'unitarité et de réversibilité par les équations maîtresses qui modélisent les processus irréversibles en thermodynamique statistique. L’interprétation des mondes multiples modélise en effet la violation apparente d’unitarité, de réversibilité et de déterminisme associée à la mesure quantique par une perte d'accès à l'information de l'observateur. Elle se produit lorsqu'il est mis dans un état quantique superposé c’est à dire quand il est atteint puis dépassé par le "front d'onde de décohérence". Je ne vois finalement guère d’autre façon d’expliquer la perte d’information dont s’accompagne la mesure quantique à part (peut-être) l’intervention de la décohérence gravitationnelle dans la lignée de ce qu’étudie le laboratoire Kastler Brossel ou de ce que propose Roger Penrose. BC

(1) Si le hasard de la mesure quantique repose sur des fluctuations trop faibles, trop rapides et/ou trop nombreuses des champs physiques agissant sur le système observé, l'appareil de mesure et son environnement, il ne nous sera pas possible de parvenir à engendrer un biais statistiquement significatif sur les causes du hasard de la mesure quantique (en essayant, par exemple, de stabiliser ces causes, c'est à dire d'augmenter la longueur de cohérence et le temps de cohérence de ces champs physiques par un contrôle approprié).

(2) C'est par rapport à ces référentiels inertiels privilégiés que la lumière se déplace à la vitesse c dans l’espace-temps d’Aristote. Dans les autres référentiels inertiels, elle va plus vite vers l'arrière que vers l'avant quand on se base, pour la définir, sur la simultanéité universelle de l’espace-temps d’Aristote.

(3) Jusqu'à présent, je ne croyais pas du tout à l’interprétation des mondes multiples. Maintenant que je l’ai un petit peu mieux comprise, je suis beaucoup moins sûr qu'elle soit absurde.

[Pio2001]

A ce stade, j'aimerais bien reprendre proprement ce que j'avais commencé sous le nom d'interprétation "du tigre", mais je crois qu'on est hors sujet dans le fil lancé par ClairEsprit.

[ClairEsprit]

A ce stade, j'aimerais bien reprendre proprement ce que j'avais commencé sous le nom d'interprétation "du tigre", mais je crois qu'on est hors sujet dans le fil lancé par ClairEsprit.

Ok. Vas-y, rugis-nous cette intérprétation et si tu peux faire un éclaraige particulier sur les aspects de localité et de causalité ce ne sera pas de refus.

[ClairEsprit]

Non, l'espace-temps d'Aristote est bien doté d'une structure causale compatible avec d'éventuelles interactions instantanées à distance.

J'ai fini par faire un tour rapide sur votre site. Si je comprends bien, vous avez trouvé un espace moins rigoureux que l'espace Minkowskien - au sens de l'invariance intrinsèque qui le caractérise pour généraliser les principes de la relativité restreinte à tous les phénomènes- , en autorisant aux phénomènes qui le veulent bien de respecter les mouvements contraints par les résultats de la relativité restreinte mais surtout en permettant à d'autres de réaliser des transferts d'information instantanés à distance, le tout dans une causalité rigoureuse.
Comment expliquez-vous cependant que certains phénomènes choisissent d'ignorer les chemins d'instantanéité en suivant les sentiers balisés par la relativité restreinte et que d'autres au contraire veuillent bien s'en éloigner ? Ceci d'autant plus qu'au final ce sont les mêmes particules qui sont concernées par les deux opérations.
Ceci dit cela ne me dérange pas de considérer que ce sont les phénomènes qui se comportent d'une certaine façon plutôt que l'espace conteneur, mais le problème c'est que vous avez laissé un espace encore plus grand autour de tout ça, et qui sert à quoi ? Je n'arrive pas à concevoir un Tout dans lequel des parties ne servent à rien. Il y a peut-être des choses qui m'ont échappé, remarquez. Je considère cela d'assez loin et après une dizaine d'années sans avoir ouvert un livre de physique ni avoir écrit une équation (bon une ou deux de temps en temps, pour garder la main, tout de même !)