Petites questions (1/4) : retrocausalité

[larotere]

Bonjour ,
j'ai quelques "petites" questions diverses probablement idiotes en physique :

La rétrocausalité est t'elle possible ? Pourrait t'elle expliquer certains phénomènes quantiques indéterministes ?

J'espère être clair et compréhensible !
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[mach3]

J'ai splitté le post en 4 discussion indépendantes

mach3, pour la modération

[Deedee81]

Salut,

J'espère être clair et compréhensible !

Oui.

La rétrocausalité est généralement rejetée car pouvant conduire à des contradictions.

Elle n'est pas du tout nécessaire en physique quantique. Et aucune donnée expérimentale ne va dans ce sens.

On la retrouve peu ou prou dans certaines interprétations de la mécanique quantique mais c'est des artefacts de ces interprétations. Il y a des interprétations sans ça (et rappelons que les interprétations, par construction, conduisent aux mêmes résultats expérimentaux).

[larotere]

Donc la rétrocausalité n'est pas prouvée même théoriquement ? Et elle n'est pas la solution pour rendre des lois probabilistes déterministes?

[A voir en vidéo sur Futura]

[andretou]

Bonjour à tous
Il existe en effet une expérience édifiante (réalisée en 2007 par MM Roch, Jacques et Wu) qui peut s'interpréter en termes de rétro-causalité. Il s'agit de l'expérience dite "à choix retardé" imaginée à l'origine par Archibald Wheeler.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00281163
Lors d'une expérience des fentes de Young, que se passe-t-il en effet si, au tout dernier moment (après que le photon soit passé par la lame semi-réfléchissante mais avant qu'il ait atteint l'extrémité de l'interféromètre), on décide de remplacer l'extrémité de l'interféromètre par un détecteur de photons ? Le détecteur de photons détecte bien un photon en fin de parcours, alors pourtant qu'après avoir franchi la lame semi-réfléchissante, le photon s'était nécessairement engagé dans les 2 chemins à la fois, puisqu'il était dans un interféromètre et qu'il se comportait donc comme une onde.
L'expérience montre que, bien que le photon ait commencé à passer par les 2 chemins en même temps (comme une onde électromagnétique), au final il se révèle être un corpuscule qui n'a donc pu passer que par 1 seul chemin.
Tout se passe comme si le fait de remplacer au tout dernier moment l'extrémité de l'interféromètre par un détecteur de corpuscules déterminait a posteriori la nature (ondulatoire ou corpusculaire) et donc le parcours de la particule (2 chemins en même temps ou 1 seul chemin).
Dans sa conclusion, M. Jacques ne parle pas de retro-causalité mais de complémentarité, concept inventé par Bohr, mais cependant assez obscur pour le profane...
Quelqu'un peut-il éventuellement préciser ce qu'est le principe de complémentarité ?
Merci d'avance

[Pio2001]

Donc la rétrocausalité n'est pas prouvée même théoriquement ? Et elle n'est pas la solution pour rendre des lois probabilistes déterministes?

Elle est UNE solution qui permettrait de rendre les lois quantiques déterministes... si elle existait.

[larotere]

L'expérience mentionné par andretou prouve t'elle la rétrocausalité ? D'autres expériences là dessus qui prouverait ou non ? Et que veut dire Pio2001 , que la rétrocausalité n'existe pas ou qu'on ne sait pas si elle existe ou pas ?

[Pio2001]

L'expérience mentionné par andretou prouve t'elle la rétrocausalité ?

Non, tout au moins pas où on l'entend traditionnellement, car aucune information, matière ou énergie ne peut voyager vers le passé, même dans cette expérience.

Tout au plus peut-on parler d'une rétrocausalité "faible", qui ne transporté rien du futur vers le passé. Et encore, cette rétrocausalité faible n'est qu'une interprétation parmi d'autres.

D'autres expériences là dessus qui prouverait ou non ?

Rien, pas la moindre.

Et que veut dire Pio2001 , que la rétrocausalité n'existe pas ou qu'on ne sait pas si elle existe ou pas ?

Elle n'existe pas dans les théories scientifiques actuelles.

Certaines idées de recherches scientifiques l'utilisent (les "trous de vers" de la relativité générale), mais cela reste sur le mode du "et si... ?". Comme aucune expérience ne va en ce sens, cela reste, jusqu'à preuve du contraire, de la science-fiction.

En mécanique quantique (expérience du choix retardé), il y a un élément qu'on ne sait pas bien interpréter.
On considère le plus souvent qu'il s'agit d'une forme de hasard fondamental, le hasard quantique, doublé d'une réalité qui se limite aux observations faites et exclut que les objets existent en dehors des observations : la fonction d'onde est l'information qu'un observateur peut avoir sur un système, et rien de plus (interprétation de Copenhague).
Mais on considère que c'est équivalent à des univers parallèles fantômes à jamais inaccessibles (interprétation des mondes multiples), ou à une rétrocausalité fantôme qui ne peut jamais agir pour de vrai (interprétation transactionnelle).

[ThM55]

Pour préciser la réponse de Deedee81, je mentionne une interprétation de la physique quantique qui a été proposée par John G. Cramer. Il l'a appelée "l'interprétation transactionnelle" et elle suppose une causalité remontant le temps.

Référence de base: Cramer, J. G. (1980). “Generalized absorber theory and the Einstein–Podolsky–Rosen paradox.” Physical Review D 22, 362–76.

Il existe un livre qui en donne une description d'un niveau technique élémentaire:

Kastner, Ruth E.. The Transactional Interpretation of Quantum Mechanics (The Reality of Possibility). Cambridge University Press.

Et en français, un article sur Wikipédia: https://fr.wikipedia.org/wiki/Interp...ique_quantique

Comme Deedee81 l'a expliqué, il ne s'agit pas d'une nouvelle théorie quantique car elle est construite pour reproduire tous les résultats prédits par la théorie. C'est une interprétation, c'est-à-dire un discours qui organise des concepts pour représenter des réalités qui sont censées expliquer ce que la théorie prédit (ce que Heisenberg s'interdisait). Cette interprétation a fait semble-t-il l'objet d'une réfutation qui a été contestée, mais je ne connais pas les détails du débat qui s'en est suivi.

Personnellement, cela m'a rappelé une idée qui avait été proposée par le physicien Olivier Costa de Beauregard pour expliquer EPR sans transgresser l'invariance de Lorentz.

Il y a aussi une parenté revendiquée par ces auteurs avec la formulation de l'électrodynamique de Wheeler-Feynman: pas de champ, uniquement des charges électriques et une interaction à moitié retardée et à moitié avancée. Formulation abandonnée par la suite, mais Feynman a forgé certaines de ses idées bien connues dans ce contexte.

[larotere]

Pio2001 parle rétrocausalité fantôme : elle serait donc inexistente dans cette interprétation finalement puisque elle n'agit pas ?
Et donc la rétrocausalité n'est pas prouvée même en quantique , c'est une interprétation (qui poserait d'autres problèmes?) ?
Si j'ai bien compris il vaut mieux rester sur l'idée de hasard fondamental ?

[larotere]

Mis à part un hypothétique tachyon ou un trou de ver rien ne peut aller vers le passé (donc pas d'informations) ?
Tout ne pourrait aller que dans un sens , vers le futur alors.

[coussin]

[...]rien ne peut aller vers le passé (donc pas d'informations) ?
Tout ne pourrait aller que dans un sens , vers le futur alors.

Euh bah oui, ça a l'air de vous étonner...

[larotere]

Je sais très bien que je peux pas retourne hier en claquant des doigts mais il me semblait qu'une des bizarreries quantiques était la rétrocausalité.
Donc j'ai ma réponse , c'est pas bien possible sauf à trouver un trou de verre et l'utiliser ( mince affaire ) ou être un tachyon (à condition que ça existe ) !

[Pio2001]

Je sais très bien que je peux pas retourne hier en claquant des doigts mais il me semblait qu'une des bizarreries quantiques était la rétrocausalité.

La violation de l'inégalité de Bell dans l'expérience d'Aspect implique que le déterminisme et la relativité restreinte ne peuvent pas être vrais en même temps.
Si on considère que le déterminisme et vrai, alors la rétrocausalité serait une manière élégante de violer la relativité restreinte.

Cette interprétation a fait semble-t-il l'objet d'une réfutation qui a été contestée, mais je ne connais pas les détails du débat qui s'en est suivi.

Tiens, moi non plus.
Cela a un rapport avec les photons ?
L'interprétation transactionnelle suppose que le temps va dans un sens pour les particules et dans l'autre sens pour les antiparticules. Mais comme les photons sont leurs propres antiparticules, je ne vois pas trop comment ça marche dans ce cas là.

[larotere]

Je pense que la relativité a été vérifié expérimentalement de multiples fois ce qui n'est pas le cas du déterminisme donc qu'en l'état des connaissances actuelles il vaut mieux abandonner le déterminisme.Après c'est un avis personnel.

[Deedee81]

Salut,

J'avais pas vu que la discussion avait continué (j'ai perdu bêtement les notifications ce matin).

Je pense que la relativité a été vérifié expérimentalement de multiples fois ce qui n'est pas le cas du déterminisme donc qu'en l'état des connaissances actuelles il vaut mieux abandonner le déterminisme.Après c'est un avis personnel.

C'est avis très répandu chez les physiciens touchant au quantique.

Il doit pas y en avoir beaucoup qui remettent en cause la relativité.

[larotere]

Oui , il vaut mieux accepter la relativité et éliminer le déterminisme que l'inverse en introduisant la rétrocausalité .

[ornithology]

Bien sur que la rétrocausalité existe
elle esiste ni plus ni moins que la causalité de mécanique quantique.
la mécanique quantique n'est pas déterministe et les conditions initiales étant supposées connues, la causalité quanrique ne va
pas prédire avec certitude quel va etre le résultat d'une mesure mais modifier (connaissant la condition initiale)
les diverses probabilités des résultats possibles.
idem pour la rétrocausalité supposons qu'on ignore la condition initiale qui a précédé une mesure donnant un certain résultat
la rétrocausalité va nous renseigner (modifier) la connaissance sur la confiance a accorder a diverses conditions initiales préalables. la aussi sans certitude
on pout pousser la ressemblance avec dans le cas "causal" en répétant la mesure: on retrouve le meme résultat
cas rétrocausal on a une mesure on a un résultat de mesure a l'instant 0 et on nous informe (la mesure consiste a poser la question au préparateur ) a l'instant -1
cet etat initial a -1 est inconpatible avec un etat orthogonal a l'instant -1 - epsilon)
et la répétition de la mesure a -1 - epsilon redonne le meme résutat rétrocausé....
il ne peut y avoir de contradiction que si on supposais que causalité = certitude

[larotere]

Oui , mais cette rétrocausalité dont vous parlez ne modifie pas le passé.

[ornithology]

et ta causilité elle montre le futur? la causalité quantique n'est pas déterministe.
oups j'ai mal lu, j'ai lu montre au lieue de modifie

[ornithology]

la causalité ne modifie pas l'avenit non plus elle modifie simplement une information (des probabilités)
je serais d'accord sur le terme mpdifie l'avenir s'il y avait un algorithme donnant l'avenir en fonction des conditions initiales
il y aurait une action mécanique déterministe qui déterminerait le futur.
et selon moi modifier un truc qui n'a pas encore eu lieu (une mesure a venir) ca vaudrait le coup de dire ce que ca signifie

[larotere]

La causalité détermine le futur , elle ne le modifie pas me semble t'il .
Mais après le débat d'origine est sur la rétrocausalité et sa potentielle existence .
Même si je pense que j'ai ma réponse d'après ce que j'ai compris : elle est quasiment impossible car rien ne peut voyager vers le passé (sauf cas hypothétiques).

[ornithology]

on n'a pas besoin de voyage dans le temps
les mesures n'ont pa s etre faites par une meme personne
un préparateur peut fournir une condition initiale a l'instant -1
un appareil peut mesurer un résultat en t=1
et curieux peut se poser la question bien plus tard "quelle etaient les conditions initiales en le demandant au préparateur
et se poser la question des probabilités de mesures
un autre peut se demandait quel résultat donnait l'appareil de mesure et se damander quel etait la probabilité des conditions initiales
bref faire un travail d'historien
un historien ne voyage pas dans le temps. il lit des textes évalue les conséquences possibles
les tachyons et tout ca c'est du blabla

[larotere]

oui , ce n'est pas de la rétrocausalité c'est juste chercher la cause à partir des ses effets.
Mais une fois une mesure effectuée , on n'a pas besoin de calculer ses probabilités de se réaliser puisque elle est déjà là.

[ornithology]

tu me dis que ce n'est pas de la rétrocausalité , moi je veux bien si tu me définis ce qu'est pour toi la causalité
(je n'ai pas relu tous les posts)

[stefjm]

Pour préciser la réponse de Deedee81, je mentionne une interprétation de la physique quantique qui a été proposée par John G. Cramer. Il l'a appelée "l'interprétation transactionnelle" et elle suppose une causalité remontant le temps.

Voici ce que cela donne traduit en réponse impulsionnelle :
Causalité normale : h(t) (comme Heaviside)

de transformée de Fourier (en omettant les coeffs normalisateurs)
qui vérifie la caractérisation des filtres causaux (transformée de Hilbert entre partie réelle et imaginaire).
https://en.wikipedia.org/wiki/Causal...uency%20domain

https://www.wolframalpha.com/input?i...%29%2Ct%2Cw%5D

La partie réelle de la TF fait apparaitre le dirac en 0 qui caractérise le continu, et la partie imaginaire fait apparaitre le 1/w qui caractérise l'intégration (au sens math) de l'impulsion de Dirac.

Pour la causalité remontant le temps, cela donne :

de transformée de Fourier (en omettant les coeffs normalisateurs)
Avec un petit soucis de signe sur la partie imaginaire de la TF, puisque anticausal.

La somme des deux donne une réponse impulsionnelle continue à 1, évidement acausal, paire, de TF réelle pure


Par symétrie, la différence des deux donne la fonction signe, acausale, impaire de TF imaginaire

Il y a aussi une parenté revendiquée par ces auteurs avec la formulation de l'électrodynamique de Wheeler-Feynman: pas de champ, uniquement des charges électriques et une interaction à moitié retardée et à moitié avancée. Formulation abandonnée par la suite, mais Feynman a forgé certaines de ses idées bien connues dans ce contexte.

La traduction en réponse impulsionnelle donne :
Interaction retardée : h(t-1)

de TF complexe et qui vérifie la caractérisation des filtres causaux.
https://www.wolframalpha.com/input?i...%29%2Ct%2Cw%5D

Interaction avancée: h(t+1)

de TF complexe non causal.

La somme des deux donne la classique porte

de classique sinus cardinal réel sans dirac pour la TF



La condition de causalité des systèmes linéaires est aussi connue sous le nom de théorème ou relations de Kramers-Kronig
https://en.wikipedia.org/wiki/Kramer...onig_relations

https://fr.wikipedia.org/wiki/Relati...Kramers-Kronig

Si cela vous inspire...

[ornithology]

j'ai relu les premieres questions et en effet, on n'y parle de rétrocausalité au sens classique et la question etait
de savoir si une telle rétrocausalité pouvait expliquer certains comportements quantique.
il n'y était donc pas question de causalité (ou rétrocausalité) quantique.
je répondais donc a une question qui n'était pas posée.
je me retire donc de ce fil.

[stefjm]

[...]
La condition de causalité des systèmes linéaires est aussi connue sous le nom de théorème ou relations de Kramers-Kronig
https://en.wikipedia.org/wiki/Kramer...onig_relations

https://fr.wikipedia.org/wiki/Relati...Kramers-Kronig

Si cela vous inspire...

Apparemment pas!?

Dans le même genre, avez vous déjà rencontré ce type de transformée de Fourier?



Un dirac et un pôle en 1.