Une expérience qui prouverai le déterminisme de la PHYSIQUE QUANTIQUE

[ryoke]

Bonjour,
Me plongeant en ce moment beaucoup dans la physiquequantique, je viens de penser à quelque chose dont je ne trouve pas la réponse.
On sait que l'interprétation de Copenhague rend la MQ non déterministe, et que des théories comme celle de Bohm la rende déterministe. Le tout en donnant les mêmes prédictions de résultats d'expérience.
Sauf que je viens de penser à quelque chose :

Notre base sera l'expérience des fentes de Young
Imaginons que je soit capable de reproduire les mêmes conditions plusieurs fois.
Experience :
je lance 1 seul électron, je ne mesure pas par quelle fente il passe (donc je préserve la fonction d'onde), mais je mesure seulement le point d'impact final.
Dans un deuxième temps, je refabrique EXACTEMENT le même dispositif, et je relance exactement un seul électron.

Résultats possible :
1- les deux électrons finissent au même impact.
2- les deux électrons réagissent avec interférence (problemme pour mesurer ca sur 2 électrons je suppose) ( dans ce cas il suffit de reproduire l'expérience, et de voir si la même interférence se créer ou si la fluctuation de cette interférence est aléatoire entre deux systèmes identiques)
3- le point d'impact est different, ne suivant aucune logique apparente.


Ainsi, si le résultat est 1 ou 2, la physique quantique est déterministe.
Mon pressentiment serait pour le résultat 2, qui prouverai donc le déterminisme dans la mesure où si nous recommandons l'expérience il y aurai les 2 mêmes impact, et qui prouverai le non déterminisme dans le cas contraire.

Mes questions :
Je dis une bêtise quelque part ? Où ?
Sinon, cela a surement déjà été fait ? Quel en a été le résultat ?
Ou sinon, je ne me trompe pas mais c'est juste pas encore réalisable ?


Merci à celui où celle qui me répondra.
Bonne journée
-----

[Antonium]

Bonjour,

La théorie de Bohm suppose des variables cachées non locales. Pour faire deux fois la même expérience il vous faudrait donc reproduire les mêmes conditions dans l'univers tout entier, ce que ne vous pourrez pas faire étant donné que les étoiles brûlent leur hydrogène etc. Donc vous ne prouverez pas que la mécanique quantique est non déterministe en mesurant deux points d'impacts différents.

[ryoke]

Bonjour à vous !

Ce que vous me dites en sommes, c'est que nous sommes incapables d'isoler suffisamment un système (gravitation éventuelle, rayon cosmique et autres) pour obtenir des conditions suffisamment similaire pour apporter une réponse cohérente ?

Quel dommage.

[Antonium]

Non pas vraiment,
c'est que selon la théorie de Bohm les résultat d'une expérience que vous faites dans votre laboratoire dépendent en principe de la position des atomes de tout l'univers.
C'est d'ailleurs pour cela que Bell dit à propos de cette théorie :"the Einstein-Podolsky-Rosen paradox is resolved in the way in which Einstein would have liked least". Einstein tenait fermement à la localité.

Une théorie déterministe et locale serait par exemple celle des mondes multiples d'Everett, mais je pense qu'il faut beaucoup de foi en l'équation de Schrödinger pour accepter ça.

Il y a encore beaucoup de travail à faire dans les fondations de la physique !

[A voir en vidéo sur Futura]

[phys4]

Résultats possible :
1- les deux électrons finissent au même impact.
2- les deux électrons réagissent avec interférence (problemme pour mesurer ca sur 2 électrons je suppose) ( dans ce cas il suffit de reproduire l'expérience, et de voir si la même interférence se créer ou si la fluctuation de cette interférence est aléatoire entre deux systèmes identiques)
3- le point d'impact est different, ne suivant aucune logique apparente.

La réponse se situe entre 2 et 3 :
Le dispositif des fentes de Young suppose une diffraction, ce qui produit un étalement des impacts possibles, la figure d'interférence est stable, mais ne peut être caractérisé avec un seul électron, il faut une suite d'électron en grand nombre.
Les points d'impact seront différents mais il existe une logique : ils doivent appartenir à la figure d'interférence dans la zone diffractée.

[ryoke]

Une théorie déterministe et locale serait par exemple celle des mondes multiples d'Everett, mais je pense qu'il faut beaucoup de foi en l'équation de Schrödinger pour accepter ça.

Il y a encore beaucoup de travail à faire dans les fondations de la physique !

Ahah ça c'est sur, maintenant pour démontré ou réfuté cette théorie c'est par principe pas facile 

@psy4 cela a été testé ? Si c'est le cas, et que donc la diffraction se produit mais ne donne pas le même impact, mais seulement un impact faisant toujours partit de la figure d'interférence, la réponse est pour moi donnée. Pas de déterminisme (sinon il se produirait exactement la même diffraction, avec donc forcement le même impact) mais du pur probabilisme, en accord parfait avec l'interprétation orthodoxe.

Je m'enterre sûrement à essayer de comprendre quelque chose qui n'est pas de mon niveau, mais c'est tellement passionnant !

[yves95210]

@psy4 cela a été testé ? Si c'est le cas, et que donc la diffraction se produit mais ne donne pas le même impact, mais seulement un impact faisant toujours partit de la figure d'interférence, la réponse est pour moi donnée. Pas de déterminisme (sinon il se produirait exactement la même diffraction, avec donc forcement le même impact)

Pour qu'une expérience le prouve, il faudrait une précision infinie sur les conditions initiales : pour Bohm, c'est l'incertitude sur ces conditions qui est la cause de l'aspect probabiliste du résultat - et en fait rien ne permet de distinguer expérimentalement les prédictions de son interprétation de celles de l'interprétation "orthodoxe". Ces prédictions sont d'ailleurs identiques, à part celles portant sur la trajectoire (déterministe) des particules selon Bohm, mais qui ne peuvent donner lieu à observation...

[ryoke]

Daccord oui je comprend, il se peut donc fortement que je meurs avant qu'il soit possible de mener une expérience répondant aux prérequis de bohm alors !
Dommage !

[Deedee81]

Salut,

Outre les remarques de Yves on peut se demander s'il serait possible d'avoir effectivement une particule (= un corpuscule bohmien) de position et vitesse précis et connu de l'expérimentateur (sinon l'expérience n'a plus d'intérêt). Or ce n'est pas le cas car il ne faut pas oublier que pour mettre une particule dans cet état il faut le faire avec un dispositif ou mesurer la particule avec un dispositif et ceux-ci.... sont aussi composés de corpuscules bohmiens !!!! Dont évidement les positions et vitesses exacts ne sont pas connus, qu'on pourrait mesurer avec un autre appareil composé lui aussi de corpuscules bohmiens etc.... C'est un fait que certains opposants à la mécanique bohmienne ont parfois oubliés (je n'aime pas cette approche pour des raisons inutiles d'approfondir ici, mais techniquement en tant qu'interprétation de la MQ non relativiste, y a rien à redire).

Ce problème de mesurer de l'inconnu avec de l'inconnu fait que :
- les paramètres des corpuscules bohmiens ne sont pas des observables !!!!
- les résultats qu'on obtient sont statistiquement conformes aux incertitudes de Heisenberg

Il est donc impossible de réaliser cette expérience en l'état.

Notons aussi qu'il existe d'autres interprétations strictement déterministes comme l'interprétation des états relatifs que j'aime beaucoup (ou les mondes multiples, mais j'aime pas trop, même si elles ont un fort air de famille). Dans la MQ bohmienne le caractère probabiliste a une origine statistique (à la Einstein mais qui n'aimait pas la mécanique bomhienne car elle viole la relativité ). Et dans les états relatifs le caractère probabiliste est subjectif (par impossibilité d'auto-connaissance complète q'un système peut avoir de lui-même).

Mais tout ça reste non réfutable. Mais les interprétations probabilistes nécessitant un concept de mesure (ne fut-ce que pour appliquer la règle de Born) et donc d'observateur extérieur au système, ces interprétations ne sont pas applicables en gravitation/cosmologie quantique. C'est pour ça qu'on doit alors soit tourner ça autrement : histoires consistantes, MQ relationnelles... ou utiliser une interprétation déterministe ... voire modifier la MQ (théories avec réduction physique). Curieusement la MQ bohmienne marcherait aussi mais je n'ai jamais vu de travaux en gravité quantique qui l'utilisait. Raisons techniques ? Communautés de chercheurs très différentes ? Je ne sais pas.