Photon unique

[Resartus]

Bonjour,
Perso, j'ai du mal à comprendre cet acharnement à essayer de trouver des caractéristiques physiques d'UN photon.
On vit très bien en considérant que les champs existent toujours, mais que les photons n'existent que quand on les mesure*
Et peu importe qu'on ait des champs équivalant à des milliards de "photons" par seconde, ou seulement à un ou deux par heure

* ou plus précisément comme conséquence de la quantification de l'interaction du champ electromagnétique avec les autres champs quantiques, ou, pour les champs très intenses type big bang, avec lui-même
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[Deedee81]

Salut,

Perso, j'ai du mal à comprendre cet acharnement à essayer de trouver des caractéristiques physiques d'UN photon.

Pure curiosité

Surtout quand on se rappelle qu'il y a des états quantiques superposés à nombre variables de photons et, pire, dans un changement de référentiel accéléré le nombre de photons n'est même pas une grandeur invariante. Ce qui montre bien que l'objet physique fondamental est le champ et pas la particule. Et donc en effet, ce préoccuper d'UN photon peut donner une mauvaise compréhension de la physique sous-jacente. Mais bon, je ne jette pas la pierre, faut bien commencer simple : et là je parle de viiksu, pas de ces articles bizarres où on passe énormément de temps à faire des calculs alambiqués et mal justifiés pour calculer la forme d'un photon. Là oui le terme "acharnement" devient de bon aloi.

[viiksu]

Je ne pense pas que le photon n'existe que quand on le mesure, il voyage bien a la vitesse de la lumière entre sa source et sa mesure.

[Archi3]

en fait avant qu'on le mesure, il n'existe pas encore, et quand on le mesure , il n'existe plus

(et ce n'est pas une blague).

[Deedee81]

Salut,

Je serais moins affirmatif (que vous deux). Car cela dépend de ce qu'on entend par exister.

Ce qui est certain c'est qu'on ne peut avoir une garantie sur quelque valeur que ce soit que lors de la mesure. Cela ne concerne pas que le photon mais aussi l'électron. Mais inutile d'entrer dans une débat sur le "positivisme extrême" (rappelons nous Einstein "croyez vous, Bohr, que la Lune n'existe pas quand personne ne la regarde ?" ). Et de fait on sait bien qu'il y a des états en physique quantique qui sont des superpositions d'états de certaines valeurs d'observables et que la valeur ne peut réellement être connue que lors de la mesure et qu'il serait fautif de dire "il avait cette valeur avant la mesure" !!!!

Par contre on a une modélisation (et toute théorie/description même "avec les mains" n'est que modélisation) avec une propagation entre points (qu'on parle d'ondes en électrodynamique classique, de fonction d'onde ou d'états quantiques plus sophistiqués en théorie quantique,....). Et ces modélisations fonctionnent bien, y compris avec un photon qui se propage. Ensuite, qu'on dise "le photon existe ou pas entre les deux", ma foi, on s'en fout un peu, c'est une affaire de goût et de philosophie, ce qui compte en physique est que ça marche et c'est tout.

Par contre, on sait que la contrafactualité (*) est un risque en physique quantique. Et ce d'autant plus qu'on aime "comprendre" (au sens très large) et qu'on est donc tenté de creuser trop loin.

(*) raisonnement contrafactuel = "si j'avais fait telle expérience, j'aurais obtenu ça : xxx. Je n'ai pas fait l'expérience, mais étant donné ce xxx j'en déduit que...."
Ca marche super bien en physique classique mais en physique quantique ça peut conduire à des erreurs (le grand classique historique c'est l'article EPR, et Cramer avait aussi donné de joli exemples fort simples avec la polarisation. La faute décrite ci-dessus de "il avait cette valeur avant" entre aussi dans cette catégorie. Et aussi l'expérience d'Afshar, enfin, pas l'expérience en soi qui est intéressante et correcte mais certaines interprétations qui en ont été faites).

Il faut donc être prudent quand on "sort des équations" et qu'on tente de raisonner par intuition ou avec les mains. On peut faire de faux raisonnements impliquant le "non mesuré" et dire des bêtises. Malheureusement on n'apprend à l'éviter à coup sûr qu'en maîtrisant la base (les équations) et par l'usage. C'est pas évident dans ce domaine.

[Archi3]

Salut,

Je serais moins affirmatif (que vous deux). Car cela dépend de ce qu'on entend par exister.

Ce qui est certain c'est qu'on ne peut avoir une garantie sur quelque valeur que ce soit que lors de la mesure. Cela ne concerne pas que le photon mais aussi l'électron. Mais inutile d'entrer dans une débat sur le "positivisme extrême" (rappelons nous Einstein "croyez vous, Bohr, que la Lune n'existe pas quand personne ne la regarde ?" ).

Par contre on a une modélisation (et toute théorie/description même "avec les mains" n'est que modélisation) avec une propagation entre points (qu'on parle d'ondes en électrodynamique classique, de fonction d'onde ou d'états quantiques plus sophistiqués en théorie quantique,....). Et ces modélisations fonctionnent bien, y compris avec un photon qui se propage. Ensuite, qu'on dise "le photon existe ou pas entre les deux", ma foi, on s'en fout un peu, c'est une affaire de goût et de philosophie, ce qui compte en physique est que ça marche et c'est tout.

Par contre, on sait que la contrafactualité (*) est un risque en physique quantique.
(*) raisonnement contrafactuel = "si j'avais fait tel expérience, j'aurais obtenu ça : xxx. Je n'ai pas fait l'expérience, mais étant donné ce xxx j'en déduit que...."
Ca marche super bien en physique classique mais en physique quantique ça peut conduire à des erreurs (le grand classique historique c'est l'article EPR, et Cramer avait aussi donné de joli exemples fort simples avec la polarisation).

Il faut donc être prudent quand on "sort des équations" et qu'on tente de raisonner par intuition ou avec les mains. On peut faire de faux raisonnements impliquant le "non mesuré" et dire des bêtises. Malheureusement on n'apprend à l'éviter à coup sûr qu'en maîtrisant la base (les équations) et par l'usage. C'est pas évident dans ce domaine.

il n'y a pas de modélisation du moment de "création" d'un photon ...

[Deedee81]

il n'y a pas de modélisation du moment de "création" d'un photon ...

En effet, mais je n'ai pas parlé de ça, seulement de la propagation entre les mesures

EDIT oups, non, et l'opérateur création alors ? (et son usage, dans l'hamiltonien, dans les diagrammes....) Moi j'appelle ça une modélisation théorique. Non ? Mais pour le "moment" non, là il y a un soucis (bien connu d'ailleurs, inutile de s'appesantir là dessus)

[viiksu]

je ne pense pas qu'il y ait de problème contrefactuel an mécanique quantique pas plus que de retour dans le passé tout cela c'est une mauvaise interprétation de la MQ il suffit d'appliquer la mécanique pour s'en apercevoir. Quant à la lune qui n'existe pas quand on ne la regarde pas c'est un problème philosophique ou épistémologique. D'abord si elle n'existe pas pour moi elle existe à coup sûr pour mes congénères qui la regardent ensuite elle existait de la même façon pour les dinosaures en tout cas j'en suis convaincu, c'est à dire avant nous. Est-ce qu'elle existe pour un observateur atomique assurément non. Je ne suis pas Platonicien comme Alain Connes l'univers n'est pas mathématique quelle prétention nous ne découvrons pas les maths nous les inventons. Tout cela pour dire que nous avons accès à une réalité voilée à la dimension de notre cerveau formatée par lui mais néanmoins objective. Concernant le photon il me parait évident que quelque chose voyage. PS je n'affirme rien c'est mon point de vue.

[ArchoZaure]

Par contre on a une modélisation (et toute théorie/description même "avec les mains" n'est que modélisation) avec une propagation entre points (qu'on parle d'ondes en électrodynamique classique, de fonction d'onde ou d'états quantiques plus sophistiqués en théorie quantique,....). Et ces modélisations fonctionnent bien, y compris avec un photon qui se propage. Ensuite, qu'on dise "le photon existe ou pas entre les deux", ma foi, on s'en fout un peu, c'est une affaire de goût et de philosophie, ce qui compte en physique est que ça marche et c'est tout.

Je sais pas trop en fait.
Si on prend par exemple un cas un peu particulier, comme deux ondes (que ce soit avec un ou plusieurs photons qu'importe) et qu'on les mets en opposition de phase.
On est bien d'accord que localement comme tout s'annule, si on cherche le photon on ne le trouve pas.

Est-ce que c'est équivalent de dire qu'il n'y a pas de photon, et que ce cas est strictement équivalent au cas où on n’envoie aucune onde ?

De la même manière, est-ce que le fait de se déplacer par rapport à ce "vide" ne peut-il faire apparaitre des photons là où n'envoyait pas d'onde ?

C'est pas juste un choix de conception philosophique du coup, non ?

[viiksu]

Pour moi le seul problème en mécanique quantique n'est Pas l'interprétation de la mesure, l'Univers est aléatoire en partie et choisi ou pas ce qu'il nous présente, c'est tnt mieux mais la "spooky action at a distance selon Einstein". La MQ postule mais n'a pas vérifié par définition du mot postulat que l'interaction est instantanée. En tout état de cause cela pose un problème quant à notre représentation de l'espace qui semble ne plus exister entre deux particules intriquées.

[Deedee81]

je ne pense pas qu'il y ait de problème contrefactuel an mécanique quantique pas plus que de retour dans le passé tout cela c'est une mauvaise interprétation de la MQ il suffit d'appliquer la mécanique pour s'en apercevoir.

Oui, ce n'est pas dans la mécanique quantique qu'il y a un problème, c'est bien dans les raisonnements. Mais les raisonnements contrafactuel ne posent jamais de soucis en physique classique. Mais ils peuvent être faux en mécanique quantique.

Ce n'est pas contre pas une question d'interprétation, juste un raisonnement qui ne marche pas bien dans ce cas.
(mais on peut aussi mal interpréter la MQ, ça oui , et si tu veux par contre dire qu'un raisonnement contrafactuel peut conduite à une mauvaise interprétation, tu as raison)

Quand tu dis appliquer la mécanique, tu veux dire la mécanique quantique ? Oui, c'est ce que je disais, faut maîtriser la théorie pour savoir quels raisonnements marchent et ceux qui ne marchent pas.

Quant à la lune qui n'existe pas quand on ne la regarde pas c'est un problème philosophique ou épistémologique. [...]

On est bien d'accord. Mais attention, parler de "exister" ou de "réalité" c'est aussi de la philosophie !!!! On l'oublie trop souvent.

C'est pas juste un choix de conception philosophique du coup, non ?

Je n'ai vraiment pas compris ton argument.

EDIT viiksu on s'est croisé. Juste une chose : la MQ ne postule pas que l'interaction est instantanée. Par contre la "non communication" (instantanée ou pas) est un théorème de la MQ (obtenu à partir de ses postulats qui eux se vérifient expérimentalement). REDIT pardon, tu parlais sans doute du postulat de réduction : en fait il est contradictoire avec les autres postulats (et oui !) et on peut l'éviter (mais c'est une jonglerie presque toujours inutile). Et en Théorie des champs à l'inverse il y a un postulat supplémentaire de localité (commutation des observables séparés par un intervalle spatial)

[ArchoZaure]

Je n'ai vraiment pas compris ton argument.

Oui c'est vrai j'ai peut-être pas été assez précis à montrer les implications.
Donc je reprends.

On sait faire des interférences destructives avec des photons.
C'est même classiquement ce qui se passe au niveau des franges d'interférences, par exemple dans l'expérience avec fentes de Young.
La question est donc : Est-ce que localement, là où il y a interférence destructive, on a quelque-chose en plus qu'à un endroit quelconque ailleurs (là où on n’envoie pas de photons) ?
Est-ce que là où il a interférence destructive, on a strictement rien de plus que là où on n'envoie pas d'onde ?

C'est pas un question anodine il me semble.
Par exemple on peut imaginer que le vide c'est une genre de mer de Dirac (https://fr.wikipedia.org/wiki/Mer_de_Dirac) qui occupe l'ensemble de l'Univers, et qu'il y a un genre d'équilibre très fort qui fait qu'il y a automatiquement cette interférence destructive à petite échelle : On dit alors ; il n'y a pas de photon.
Or ce serait faux, puisqu'il y aurait justement énormément d'électrons et positrons et donc des photons virtuels en attente d'être "exprimés".

Donc, nous à notre échelle macroscopique, on peut penser que lorsqu'on croit envoyer des photons, en fait on permet juste à ce vide sous-jacent de faire apparaitre localement le photon... ou de le faire disparaitre lorsqu'on produit des franges d'interférence : Ceci est j'ai l'impression logiquement pensable uniquement si on considère qu'il n'y a pas de différence "en terme d'existence de particule" entre là où on fait s'annuler les ondes et là où on n'en envoi pas.

[viiksu]

Photon par photon il faut calculer la probabilité d'impact du photon dans tel détecteur, cette probabilité se calcule ave la QFT. Evidemment cette probabilité est dépendante du déphasage de l'interféromètre mais on retrouve bien évidemment la structure d'interférences classique avec un laser. La MQ ne change rien à ce niveau.

[viiksu]

J'ai un doc sur le sujet interférences classiques avec des sources macroscopiques, puis photon unique avec des interprétations classiques semi-classiques et quantiques. ça semble une thèse non terminée je ne sais pas l'écrivène a fait des confs sur le sujet mais je ne retrouve pas de vidéo.

[Deedee81]

Je comprend mieux.

C'est pas un question anodine il me semble.

Dans le cadre de la discussion ici, non, ce n'est pas anodin.
Mais la réponse est amha pas si difficile :

- Si on mesure (par exemple avec un écran ou un détecteur quelconque) alors on peut dire "il n'y a pas de photon là"
- Si on ne mesure pas, on peut dire "le modèle théorique dit qu'il n'y a pas de photon (*)"
- Et dans ce dernier cas, dire "on ne peut pas savoir" ou "on accepte ce que dit la théorie" ou "je m'en tape", car on n'a pas mesuré, est affaire de philo ou de pragmatisme (mais le pragmatisme est une forme de philo).

(*) notons qu'ici c'est encore simple, c'est "pas du tout de photon", la discussion pourrait tourner autour d'un état superposé (avant mesure). C'est la même chose mais le langage peut venir brouiller les histoires. Un état superposé (du moins dans une base classique comme la base position par exemple) c'est pas franchement "classique" et donc le décrire en langage naturel est disons quelque peu coton.

Je ne vais pas me brancher sur l'histoire du vide quantique (j'ai un point de vue qui n'est clairement pas du tout majoritaire chez les scientifiques et sur Futura, évitons les désaccords qui de toute façon n'ont guère d'importance car on ne peut pas trancher).

Je me demande si on est pas en train de faire des choses contre nature avec les mouches là . Bon, c'est pas grave

[coussin]

On sait faire des interférences destructives avec des photons.
C'est même classiquement ce qui se passe au niveau des franges d'interférences, par exemple dans l'expérience avec fentes de Young.
La question est donc : Est-ce que localement, là où il y a interférence destructive, on a quelque-chose en plus qu'à un endroit quelconque ailleurs (là où on n’envoie pas de photons) ?
Est-ce que là où il a interférence destructive, on a strictement rien de plus que là où on n'envoie pas d'onde ?

Le phénomène d'interférences ne contrevient pas au principe de la conservation de l'énergie...
Les interférences ne sont qu'une redistribution spatiale de l'intensité totale, qui est bien sûr conservée. Les photons ne disparaissent donc pas (heureusement...), il y a juste des endroits ça et là où l'on est sur de ne pas en trouver...

[Deedee81]

Photon par photon il faut calculer la probabilité d'impact du photon dans tel détecteur, cette probabilité se calcule ave la QFT. Evidemment cette probabilité est dépendante du déphasage de l'interféromètre mais on retrouve bien évidemment la structure d'interférences classique avec un laser. La MQ ne change rien à ce niveau.

Holà, utiliser la QFT pour calculer des interférences "à la Young" c'est quand même sortir la grosse Bertha pour tuer une mouchette.
La MQ suffit (et même souvent la simple mécanique ondulatoire).
Mais tu as raison, la MQ ne change rien (ou pas grand chose, en tout cas pas sur le principe des interférences)

[Deedee81]

Le phénomène d'interférences ne contrevient pas au principe de la conservation de l'énergie...
Les interférences ne sont qu'une redistribution spatiale de l'intensité totale, qui est bien sûr conservée. Les photons ne disparaissent donc pas (heureusement...), il y a juste des endroits ça et là où l'on est sur de ne pas en trouver...

Ce n'est pas vraiment de ça dont on parlait mais tu as raison. On pourrait dire "si je ne mesure pas, est-ce que le photon est là ou a déménagé dans l'urgence"

EDIT hé bien, qu'est-ce qu'on se croise les uns les autres dans cette discussion Comme les photons

[ArchoZaure]

Le phénomène d'interférences ne contrevient pas au principe de la conservation de l'énergie...
Les interférences ne sont qu'une redistribution spatiale de l'intensité totale, qui est bien sûr conservée. Les photons ne disparaissent donc pas (heureusement...), il y a juste des endroits ça et là où l'on est sur de ne pas en trouver...

D'accord. Merci pour cette précision.
En plus je viens de trouver une discussion où on dit justement ça :
https://forums.futura-sciences.com/p...ml#post4943801

Je ne vais pas me brancher sur l'histoire du vide quantique (j'ai un point de vue qui n'est clairement pas du tout majoritaire chez les scientifiques et sur Futura, évitons les désaccords qui de toute façon n'ont guère d'importance car on ne peut pas trancher).

Dommage parce-que ça donnerait une bonne idée de ce qu'est "le" photon.
Ici dans le cadre de la discussion ("comment se présente l'onde électromagnétique d'un photon dans l'espace ?" &nbsp on pourrait alors dire que la forme "du" photon dans l'espace c'est la forme dans l'espace de la perturbation du champ quantique (le vide) auquel on associe le photon (c'est une définition circulaire, mais du coup ça marche bien ).
C'est son champ électromagnétique qui caractérise le photon et sa source c'est aussi bien les électrons de l'atome, que les électrons du champ quantique.
Quand cette perturbation (le champ électromagnétique) se propage, on l'assimile à ce qu'on a appelé un photon, du fait que lors de la mesure on constate que ce champ est "quantifié" (et correspond comme on dit à 1 photon).
Donc à la base on peut se passer du concept de "la particule photon" : Ce concept ne fait que rendre compte du fait que le champ électromagnétique est quantifié.

[Deedee81]

c'est une définition circulaire, mais du coup ça marche bien

No stress je suis d'accord avec ton explications et en particulier avec la conclusion finale (mais on n'est pas dans le vide quantique là, quand je parlais de point de vue ce n'était pas du tout sur ça)

[viiksu]

Si le photon se divise au passage des fentes il en a syvdonc de même pour l'électron et même les atomes quand on fait l'expérience avec eux? La conception particulaire de la matière en prend un sacré coup.

[stefjm]

Ben oui et c'est pas nouveau.
De Broglie et suivants...

[viiksu]

Oui mais c'est curieux car beaucoup de recherches ont cours pour trouver la forme et la taille du noyau et de ses contenants, pour un truc qui se divise en deux ça fait bizarre.

[stefjm]

Pas seulement en deux. Reparti partout avec une loi...

[viiksu]

Partout non il y a quand même une certaine localisation. Mes protons ne sont pas sur Vénus. Par contre même la matière n'est que de l'énergie condensée, tout est énergie donc onde.

[viiksu]

Au commencement était l'énergie (apôtre Paul, je rigole) et depuis rien n'a changé tout se transforme rien ne disparait (Lavoisier décapité par des cons de rouges).

[stefjm]

"La république n'a pas besoin de savant", surtout sur échafaud.
Pas sûr que les non locaux puissent comprendre...

[Deedee81]

Salut,

Quelques précisions.

Oui mais c'est curieux car beaucoup de recherches ont cours pour trouver la forme et la taille du noyau et de ses contenants, pour un truc qui se divise en deux ça fait bizarre.

Les objets composites ont une certaine taille par contre les particules élémentaires sont condirées comme ponctuelles (comprendre comme : interaction ponctuelle entre particules, ou elles peuvent s'approcher aussi près qu'on veut lors d'une collision en y mettant assez d'énergie). Enfin, sauf en théorie des cordes mais n'allons pas aussi loin. Il est donc normal de s'interroger sur la taille du proton, d'un atome, d'une molécule ou d'un cristal de 1000 tonnes (qu'on peut voir comme une énorme molécule : tous les atomes sont liés chimiquement entre eux).

Concernant la description en terme de "objet qui se coupe en deux en passant par les fentes" il faut voir de quoi on parle. Prenons des balles de fusil qu'on envoie sur des fentes, il est évident que les balles ne se coupent pas en deux. A l'inverse, une vague dans la mer qui arrive sur digue avec deux ouvertures : elle passe par les deux en même temps, et ça n'a absolument rien d'étonnant.

Revenons à nos particules. Si on considère la particule : celle-ci a une masse, énergie, charge électrique bien précise. Et jamais on n'a observé de "demi-particule". La charge est quantifiée et vaut toujours un nombre entier de fois la charge élémentaire, pas la moitié (il y a les quarks avec des tiers de charges mais ils sont toujours liés ensembles et le total est toujours un nombre entier, bizareries et complications de la symétrie SU(3) de l'interaction forte). Imaginons que l'électron se coupe en deux : une moitié par chaque fente et qu'il se recombine avant qu'on puisse l'observer. Si avant qu'il ait fait plus que quelques millimètres on insère un obstacle qui bloque une des fentes. On se retrouve avec un demi électron qui ne peut se recombiner. Le morceau bloqué fait demi-tour pour vite passer par l'autre fente, et si entre-temps on a bloqué aussi l'autre fente, tintin, il ne peut se recombiner. Et comme on n'observe jamais de demi-électron la conclusion évidente est : la particule de se coupe pas en deux

Prenons maintenant la fonction d'onde. Elle est comme une onde, et se répartit partout et oui passe par les deux fentes. Mais ce n'est pas plus bizarre que la vague.

Comment lier les deux ? On sait que ce n'est pas simple et qu'il y a beaucoup de possibilités (une dizaine plus des variantes) et qui ne peuvent se départager (les prédictions expérimentales restent les mêmes). L'approche Bohm-de Broglie n'est est qu'une parmi de nombreuses : le corpuscule (toujours entier) "poussé" par une vague (la fonction d'onde) qui peut elle se couper en deux.

Pour voir plus clair, posons nous la question de la nature de cette fonction d'onde.

Pour Copenhague "classique" : ce n'est pas un objet physique mais un état de connaissance encodant les probabilités d'observer la particule à tel ou tel endroit. Cette interprétation a plusieurs soucis, un seul nous importe ici : comment justifier que les probabilités ne suffisent pas ? La fonction d'onde a aussi une phase indispensable mais c'est quoi une "phase dans les connaissances" ? Avoir cpnnaissance de la p^hase, je veux bien, mais alors on a bien quelque chose en plus : la phase. De toute évidence la fonction d'onde est plus qu'une simple connaissance.

Pour Copenhague "réaliste", la fonction d'onde est un objet réel ce qui pose d'autres soucis (effets non locaux violant la relativité). Mais les interprétations avec réduction physique sont de ce type et il faut le dire elles ont énormément progressé pour arriver à une théorie consistante liant même la réduction au champ gravitationnel (je n'aime pas mais ça c'est juste mes goûts personnels). Mais il faut modifier la mécanique quantique, on aime ou pas.

Pour de Broglie Bohm l'onde pilote (la fonction d'onde) n'est qu'un intermédiaire de calcul, l'objet physique étant le corpuscule. Mais la fonction d'onde est autonome, avec sa propre équation. Et c'est elle qui influence le mouvement du corpuscule. Comment justifier qu'on ne puisse pas retrouver par calcul "l'intermédiaire de calcul" à partir des objets fondamentaux ? Je trouve ça un peu contradictoire (mais si on passe là dessus.... ça marche très bien).

Pour y voir plus clair, regardons un état simple un électron pouvant être en x1 (état |x1>) ou en x2 (état |x2>). L'état superposé est |x1>+|x2>. Comment l'interpréter ?

- L'électron est cassé en deux. Ben non, on vient de le dire.
- L'électron est aux deux endroits. Non plus, ne fut-ce qu'à cause de la conservation de la charge électrique (et les autres lois de conservation).
- L'électron est en x1 ou en x2 mais on ne sait pas lequel : non, un état superposé étant différent d'un simple manque de connaissance (cela se traduit notamment pas les interférences, comme Young, mais pas que. Un atome d'hydrogène dans son état de base est expérimentalement isotrope : l'électron n'est pas à un endroit indéterminé. On peut même combiner dans la ématrice densité" ce type d'incertitude quantique et l'incertitude statistique (lié au manque d'information) : ce sont clairement des choses différentes.

Il reste : l'électron peut être en x1 ou en x2, il est toujours bien localisé et "entier" mais sa position n'est pas précise, elle est réellement indéterminée. C'est assez perturbant car hautement non classique.... mais on s'y fait très vite

tout est énergie donc onde.

Attention, si "tout est onde (non classique)" est dans mes goûts L'énergie n'est pas synonyme d'onde. L'énergie propre d'une masse m c'est mc², l'énergie cinétique c'est mv²/2, l'énergie potentielle de gravitation c'est mgh... etc.... Pas d'onde là dedans. Par exemple quand on dit "un photon c'est de l'énergie pure" c'est une sotise, un photon c'est bien d'autres choses : il a une longueur d'onde, une direction, un spin, une constante de couplage avec les charges électriques.... il est même frère jumeau (ayant changé par brisure de symétrie) des bosons de jauge W et Z très massifs (et le W a une charge électrique).

(apôtre Paul, je rigole)

Elle est marrante celle-là.

"La république n'a pas besoin de savant", surtout sur échafaud.
Pas sûr que les non locaux puissent comprendre...

Si, si, t'inquiète, avant 1830 on était encore Français

[ArchoZaure]

Un truc qui me vient comme ça du coup.
Quand on parle d'objets qui "se déplacent" dans l'espace, comme par exemple ici du photon, il y a quelque-chose de troublant.
Comment peut-on remplacer par un objet le vide (qu'on sait pourtant de nos jours qu'il n'est pas rien) au fur et à mesure du déplacement ???
C'est absurde.
Donc le plus simple c'est de considérer que l'objet est juste une manifestation locale du vide, comme le serait l'onde sur une surface d'eau.
Et donc que l'objet lui-même n'existe pas en tant que tel, mais que son "pseudo-déplacement" résulte de la propagation d'un déséquilibre au sein du vide.

[ArchoZaure]

J'ai fait entrée par erreur sans terminer mon message, qui du coup a du être rapidement remanié pour éviter le nawak (enfin j'espère pas trop ).
Quelques élément supplémentaires pour donner une idée de l'idée :

« On en déduit que, dans le vide, c’est-à-dire en l’absence de tout photon, le champ électromagnétique en un point de l’espace a une valeur moyenne nulle mais un écart quadratique moyen non-nul (variant bien sûr d’une mesure à l’autre), même si aucun photon n’est présent dans l’espace. Cet effet n’a aucun équivalent en théorie classique où, lorsque l’énergie est nulle, le champ est rigoureusement nul.

On exprime souvent le résultat précédent en disant que le « vide » de photons est le siège de fluctuations de champ appelées « fluctuations du vide ».
L’existence de ces fluctuations a des conséquences physiques intéressantes en ce qui concerne l’interaction d’un système atomique avec le champ électromagnétique…
Même en l’absence de tout photon incident l’atome « voit » les « fluctuations du vide » liées au caractère quantique du champ électromagnétique.
Sous l’effet de ces fluctuations, il peut émettre un photon et retomber dans son état d’énergie inférieure (l’énergie du système global étant conservée lors de ce processus) : c’est le phénomène d’ « émission spontanée » que l’on peut ainsi considérer en quelque sorte comme une « émission induite par les fluctuations du vide » (il ne peut y avoir d’absorption spontanée qui ferait passer l’atome dans un état d’énergie supérieure, car aucune énergie électromagnétique ne peut être extraite du champ, qui est dans son état fondamental). On peut montrer qu’un autre effet des « fluctuations du vide » est de faire subir aux électrons des atomes un mouvement erratique qui modifie légèrement les énergies des niveaux. L’observation de cet effet sur le spectre de l’atome d’hydrogène (« Lamb shift », ou déplacement de Lamb) a constitué le point de départ d’électrodynamique quantique moderne. »


Quand on calcule, par les lois quantiques, l’énergie minimale du champ électromagnétique, on s’aperçoit qu’elle n’est pas nulle.

Le résultat peut être interprété par l’existence de fluctuations spontanées du champ.
En d’autres termes : bien qu’en moyenne la valeur du champ électromagnétique soit nulle dans cet état d’énergie minimale qu’est le « vide », elle fluctue continuellement et aléatoirement autour de zéro, en positif comme en négatif.

Ces fluctuations baignent tout l’espace et donnent lieu à une certaine énergie appelée « énergie de point zéro ».

Il se trouve que sa valeur est infinie, ce qui a bien sûr soulevé une difficulté ; mais les physiciens la surmontent en faisant remarquer que l’énergie de point zéro, même infinie, n’est pas observable : seules les différences d’énergie le sont.

Loin d’être marqué par une immobilité parfaite comme on le pensait, le vide est le siège de l‘agitation bien plus instable que la matière.
Le contenu du vide est très réel : des fluctuations d’énergie désordonnées en tous sens, désordonnées dans l’espace comme dans le temps.
Nous trouvons dans le vide quelque chose qui ressemble à une particule matérielle ou à un photon (rayonnement), elle s’évanouit très rapidement.
C’est si rapide que ce n’est pas perceptible à notre échelle. Nous disons qu’il s’agit d’objets « virtuels » qu’il conviendrait plutôt d’appeler éphémères relativement à la matière et hors du temps relativement au vide lui-même.


Dans le monde quantique, les « objets » (particules, ondes ou champs) ne sont pas des choses fixes et ne peuvent jamais être au repos absolu.
Ils restent toujours dans un état de vibration résiduelle.
Ainsi, le vide, ne doit plus être considéré comme un néant ou une absence totale de matière et d’énergie mais comme un champ d’énergie à son niveau minimal.

Dans ce cadre théorique, les particules deviennent des émanations de ce champ.
Leurs disparitions et apparitions sont la manifestation des fluctuations du champ quantique fondamental.
Le principe d’incertitude entraîne qu’il n’y a pas de niveau inférieur d’énergie qui soit fixe.
On découvre les fluctuations du niveau zéro d’énergie.
Le vide fourmille en permanence d’une activité éruptive.


Le vide est instable et plein d’énergie de brève durée - manifestations du vide quantique, fluctuations – le vide n’est pas rien – Il contient des photons et des particules qui sont éphémères et sont appelés virtuels.

Les particules subissent des transitions très rapides en permanence, transitions par lesquelles elles s’échangent avec les particules du vide et les photons du vide.
Recomposition permanente entre matière et vide – l’apparente stabilité est fondée sur une interaction dynamique et ultra-agitée entre structures transitoires de la matière, de la lumière et du vide.

Nouveauté fondamentale de la théorie quantique des champs : dans un état donné du champ, même parfaitement déterminé, le nombre de particules n’est pas toujours défini.
C’est (entre autres) ce qui interdit d’employer systématiquement une description purement corpusculaire de la matière.
Cela interdit aussi de considérer que le vide ne contient pas de particules.
Il contient des particules virtuelles qui peuvent être actualisées par un apport d’énergie.
Ces particules (et antiparticules) virtuelles se lient pour former des photons.

Particules et antiparticules du vide sont virtuelles au sens où ils ont une durée de vie trop brève pour être mesurables par des expériences matière/lumière à notre échelle, par nos instruments en somme.
Le vide est polarisé.
Les fluctuations du niveau zéro d’énergie peuvent être interprétées comme des apparitions et disparitions de photons virtuels ou de couples particule/antiparticule virtuels.
La présence de l’électron trouble l’activité du vide, et cette distorsion agit en retour sur l’électron lui-même.
Tout ceci complique énormément la description quantique qui doit prendre en compte tous ces phénomènes.
Or, la diversité infinie de ces interactions fantômes implique des quantités infinies d’énergie.
L’exemple le plus simple est celui de deux particules, deux électrons par exemple, échangeant un photon.4

Entre son émission et sa réception, ce dernier interagit en chemin avec d’autres particules avant d’atteindre l’autre électron. Cela peut se traduire par la transformation du photon en une paire électron - positron (virtuels) ; les membres de cette nouvelle paire peuvent échanger à leur tour un autre photon virtuel ; puis s’annihiler en engendrant un nouveau photon, qui est cette fois absorbé par l’électron récepteur.

Laurent Nottale explique dans « La complexité, vertiges et promesses » que les diverses échelles de la matière/vide coexistent et interagissent : « Un objet, comme l’électron, vu classiquement comme un simple point, devient compliqué vers les petites échelles : il émet des photons, les réabsorbe, ces photons deviennent eux-mêmes des paires électrons-positons, etc… »


De nombreux effets s’avèrent interprétables par les fluctuations du vide polarisable : – effet Debye de dispersion des rayons X par les solides – effet Casimir – effet proton-proton ou effet Hillman – effet Ahoronov-Böhm – effet Unruh – effet Compton – principe de Pauli – stabilité de l’atome (l’électron ne tombe pas sur le noyau) – décalage des raies Lambshift par réfraction du vide – Radiation de type « corps noir » (thermodynamique du vide).


Les fluctuations du vide entraînent des niveaux positifs et négatifs d’énergie correspondants à des particules et des antiparticules identiques sauf en ce qui concerne les charges qui sont de même valeur absolue mais de signe opposé (positives et négatives).
Contrairement à la matière/lumière qui fonctionne par unités entières de un quanta h, les fluctuations du vide ont lieu par demi quanta, h/2, en plus ou demi quanta en moins, qui correspondent à des particules et antiparticules virtuelles fusionnant en un photon virtuel puis se redécomposant en un couples particule/antiparticule virtuels (comme électron/positon ou quark/antiquark).

Il suffit qu’une particule virtuelle reçoive l’énergie nécessaire pour devenir réelle.
Il suffit qu’une particule réelle perde de l’énergie pour redevenir virtuelle.
Cette énergie peut être portée par un photon lumineux. Du coup, un photon d’énergie suffisante rend réelle une particule virtuelle.
Inversement, l’émission d’un photon rend virtuelle une particule réelle.

Ce sont les diagrammes de Feynman qui décrivent ces processus.
L’apparence durable de la particule provient des échanges permanents avec les corpuscules virtuels de matière/lumière.
En effet, la particule interagissant avec le vide disparaît sans cesse mais elle réapparaît de façon très proche et la nouvelle particule a les mêmes caractéristiques que l’ancienne ce qui donne cette apparente stabilité à la matière/lumière.

En fait le photon réel comme la particule réelle ne sont jamais les mêmes.

Le mouvement est identique au changement. La particule qui se déplace dans le vide n’est jamais la même particule.

La particule ne se contente pas de changer de place.
La particule réelle n’est jamais la même.
L’effet « réel » est échangé d’une particule virtuelle à une autre.
Cet effet « saut » d’une particule virtuelle à une autre. La particule réelle disparaît pour devenir virtuelle et une autre particule virtuelle proche devient réelle.
Tel est le processus physique de base décrit par les diagrammes de Feynman.

https://www.matierevolution.fr/spip.php?article4613

Grâce à la physique quantique, on sait que le vide de l'espace est tout sauf vide et contient en réalité de l'énergie qui peut se matérialiser en particules, sous l'effet des fluctuations quantiques du vide.
En 1948, le physicien néerlandais Hendrick Casimir a prédit que deux miroirs parallèles placés dans le vide subiraient une force d’attraction l’un vers l’autre. Depuis, plusieurs expériences ont démontré la réalité de l’effet Casimir. Cet effet montre que le vide peut appliquer une pression provoquée par l’énergie qu'il contient. Cette énergie se manifeste sous forme d'ondes qui vont exercer une pression sur la surface de chaque miroir. Mais comme il existe également du vide entre les miroirs, leur écartement va perturber le champ d'énergie du vide. L'attraction entre ces deux miroirs permet donc de mesurer la différence de pression exercée entre le champ énergétique ambiant et celui qui est déformé entre ces miroirs.
Des chercheurs finlandais de l’université d’Aalto ont eu l'idée de faire varier rapidement la distance entre les deux miroirs, en utilisant un réseau d’aimants supraconducteurs très puissants. Ils ont alors constaté l'irruption de particules réelles, issues du vide quantique. Comme le souligne Pasi Lähteenmäki, "Notre expérience est parvenue à modifier l’indice de réfraction du vide."
Ces expériences devraient permettre de nouvelles vérifications de la mécanique quantique et une meilleure connaissance de la nature quantique du vide.

https://www.rtflash.fr/fluctuations-...-reels/article



http://clea-astro.eu/archives/cahier...aut_078_03.pdf

On peut se représenter le vide comme une mer (quantique) bouillonnante d’ondes électromagnétiques, contenant toutes les longueurs d’ondes possibles, en allant des minuscules longueurs d’onde même plus petites que l’échelle atomique jusqu’à celle ayant une longueur d’onde à l’échelle cosmique. Le point zéro correspondrait à la surface de cette mer quantique, en moyenne la surface de la mer est plane (en moyenne il n’y a aucun champ électromagnétique, dit autrement c’est un milieu statistiquement sans particules élémentaires), mais en réalité cette mer est agité constamment par les vagues (oscillations) des ondes électromagnétiques de tout les longueurs d’ondes possibles (fluctuations quantiques).

https://www.podcastscience.fm/dossie...02/21/le-vide/