Quels arguments contre l'interprétation de De Broglie Bohm ?

[vincent2303]

Bonjour,

Ma question est la suivante: "Quelles sont les éléments / arguments en défaveur de l'interprétation de De Broglie Bohm en mécanique quantique ?"

Je sais que les questions de mécanique quantique ont été abondamment abordées sur ce ce forum mais mon problème se trouve justement en partie lié à l'abondance des messages sur cette question.

Il y a quelques années j'avais visionné des vidéo d'un physicien (Jean Bricmont, lien en notes) qui défend une interprétation de la mécanique quantique assez minoritaire dans la communauté scientifique: l'interprétation de De Broglie Bohm. Je me souviens avoir trouvé ses explications très convaincantes mais il est facile pour un spécialiste de convaincre le non spécialiste que je suis...

J'avais donc cherché des discussion sur ce forum sur le sujet. En particulier j'avais cherché des arguments contre cette interprétation, des explications sur "pourquoi les scientifiques n'adhèrent pas à cette interprétation". Je me souviens que j'avais trouvé une réponse sur ce forum, en particulier d'un auteur fréquent de ce forum qui avait très bien expliqué pourquoi il (l'auteur du message) n'adhérait pas à cette interprétation. Mais je n'arrive plus a mettre la main dessus, en partie parce que les question sur la mécanique quantique sont abondantes... J'ai pourtant cherché vraiment longtemps, plusieurs heures, mais je m'en suis surement être mal pris vus que je n'ai pas trouvé.

Liste des recherches que j'ai effectués:

Par mot clé (j'ai cherché sur les 2-3 premieres pages de chacun de ces mots clés):
* De Broglie Bohm
* Ondes pilotes
* Bell
* variables cachés
* Jean Bricmont
* Non localité
* Interprétation de Copenhague
* mécanique quantique
* problème de la mesure


Il me semblait que le nom de l'auteur était court et contenait 2 chiffres (mais je n'en suis plus sure). Sur les discussions de mécanique quantique, j'ai remarqué qu'un auteur très prolifique et qui explique bien était ThM55. J'ai regardé l'ensemble de ses réponses (10 pages), mais j'ai pas trouvé... C'était peut pas cette auteur...

Il me semble qu'une partie de la réponse était que les ondes pilotes "s'accordent mal" avec la théorie quantique des champs mais je n'en suis plus sure...

Liens des vidéos de JB que j'avais trouvé convaincant:
* https://www.youtube.com/watch?v=zwRW...nnel=Conf-Math
* https://www.youtube.com/watch?v=GrqX...yaledeBelgique
* https://www.youtube.com/watch?v=QBR9...yaledeBelgique
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[Antonium]

Bonjour,

le problème majeur vient de l'incompatibilité avec la relativité (même restreinte). L'équation de Schrödinger est aussi non relativiste mais on sait qu'il n'y a pas de problème pour la "relativiser", alors que l'équation de guide, qui est le postulat supplémentaire pour faire fonctionne la mécanique Bohmienne, est par essence non relativiste et ne peut pas être relativisée. Cela vient principalement du fait qu'elle stipule explicitement une action non locale, à distance et instantanée. Donc même si on trouvait une manière de l'écrire de façon covariante, alors cela continuerait d'être non-relativiste.

Il y a aussi un deuxième problème du type "rasoir d'Ockham". L'équation de Schrödinger permet de prédire le résultat de mesures de toutes les observables physiques en mécanique quantique. Pourquoi devrait-on ajouter une seconde équation qui ne modifie rien ? C'est pas vraiment convaincant. Si on prend l'équation de Schrödinger à la lettre alors on tombe sur les mondes multiples d'Everett, ce qui en fait l'interprétation la plus conservatrice et la plus populaire.

Petit aparté : on dit souvent que ces interprétations sont purement philosophiques et impossibles à discerner en faisant des mesures. Je pense que c'est un peu trop rapide. Pour Bohm il faudrait partir d'une configuration de particules qui n'est pas distribuée selon la règle de Born (qui donne les résultats de la mécanique quantique et qui est conservée par l'équation de guide). Je ne sais pas comment cela serait possible, mais l'existence d'une telle configuration serait tout à fait en accord avec la mécanique Bohmienne, mais en contradiction avec la mécanique quantique. Donc en principe on pourrait les distinguer.
L'interprétation d'Everett suppose que le processus d'interférence de l'observateur avec le résultat de la mesure est très rapide, mais sûrement pas instantané. Il devrait donc en principe être possible de faire une mesure d'interférence entre les différentes branches. Il y a aussi les interprétations de collapse dynamique qui devraient être vérifiables, en principe. Je crois même que pour ce cas il y a des expériences en cours, mais il faudrait fouiller un peu je ne me rappelle plus des détails.

En résumé les objections principales sont la compatibilité avec les autres lois de la physique que l'on connaît, ainsi que le fait de ne pas vouloir ajouter d'équation qui ne sert pas à corroborer des mesures existantes. Ces objections sont réfutables, mais il faudra attendre les expériences pour être fixés.

[vincent2303]

Merci pour la réponse Antonium, ça m'a aidé a y voir plus claire.

J'ai juste une question sur le premier point (c'est peut être une question un peu naive): Est ce que le fait qu'on ne puisse pas relativiser l'équation de guide signifie qu'il existe actuellement des résultats experimentaux que ne peux pas comprendre ou expliquer une personne qui adhère à la mécanique Bohmienne ?
(en rapport avec la relativité, une autre experience que celle proposée en aparté)

Pour le second point, je comprend aussi que rajouter une equation inutile n'est pas satisfaisant. Mais je suis un peu perdu sur l'argument du rasoir d'Ockham. Si j'ai bien compris (ce qui est loin d'être certains, je ne suis pas spécialiste du sujet) l'interprétation d'Evrett suppose aussi des choses qui ne modifient pas les résultats de mesures. D'un coté on propose une equation que ne sert a rien, de l'autre on propose un univers ramifié en une superposition d'un nombre astronomique de mondes séparés. L'argument du rasoir d'Ockham, même si je ne l'avais pas vus mentionné tel quel, était en un sense aussi utilisé par les "pro mécanique bohmienne" contre certaines autres interprétations.

[Sethy]

Le rasoir d'Ockham en mot courant pourrait s'énoncer : "la solution la plus simple est souvent la meilleure". En d'autres termes, il n'est pas nécessaire de compliquer les choses inutilement (sauf bien sûr quand ... c'est utile).

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antonium]

Bonjour,

Est ce que le fait qu'on ne puisse pas relativiser l'équation de guide signifie qu'il existe actuellement des résultats experimentaux que ne peux pas comprendre ou expliquer une personne qui adhère à la mécanique Bohmienne ?

Et bien en tout cas tous les résultats de mecanique quantique relativiste et en particulier de la théorie quantique des champs (voir par exemple https://en.m.wikipedia.org/wiki/Precision_tests_of_QED, mais aussi tout ce qui est relié à la QCD, il doit y avoir des dizaines voir des centaines d’exemples…)

de l'autre on propose un univers ramifié en une superposition d'un nombre astronomique de mondes séparés

C’est à mon avis une incompréhension très répandue, dans la théorie d’Everett il n’y a qu’un monde, une seule fonction d’onde de tout l’univers, et elle évolue selon l’équation de Schrodinger. Le fait que certains sous-systèmes qui n’étaient pas intriqués deviennent intriqués ne change pas l’ontologie, il n’y a aucun monde qui apparaît comme par magie. On a souvent cette image un peu ésotérique de plein d’univers parallèles mais c’est de la mauvaise pub. Surtout que l’existence de ces branches alternatives est en principe vérifiable.

Sur ce dernier point une petite explication un peu plus technique : avant decohérence la matrice densité du système total (observateur + expérience + environnement) est non diagonale, et lors de la decohérence due aux interactions avec l’environnement, les éléments non diagonaux se retrouvent exponentiellement supprimés, ils sont donc extrêmement petits mais seraient en principe détectables, et il devrait y avoir en principe des expériences qui permettent de mesurer ces éléments non diagonaux, et donc des interférences entre les différentes branches. En pratique il me semble que ces interférences sont beaucoup trop faibles pour être mesurées avec les moyens actuels, mais peut être qu’on a juste pas encore pensé à la bonne expérience, ou alors il faudra attendre d’avoir plus de précision.

[Gilgamesh]

C’est à mon avis une incompréhension très répandue, dans la théorie d’Everett il n’y a qu’un monde, une seule fonction d’onde de tout l’univers, et elle évolue selon l’équation de Schrodinger. Le fait que certains sous-systèmes qui n’étaient pas intriqués deviennent intriqués ne change pas l’ontologie, il n’y a aucun monde qui apparaît comme par magie. On a souvent cette image un peu ésotérique de plein d’univers parallèles mais c’est de la mauvaise pub. Surtout que l’existence de ces branches alternatives est en principe vérifiable.

J'éprouve la plus complète répugnance pour l'interprétation des mondes multiples d'Everett du fait justement que pour moi ça implique la création ex-nihilo d'une infinité d'univers à chaque fois qu'un noyau se désintègre.

Si c'est pas le cas, je veux bien comprendre où ça se joue. Il faut bien deux mondes distincts et indépendants pour en avoir un avec le chat mort et l'autre avec le chat vivant, non ? Comment peut-on ne conserver qu'un seul monde en adoptant la théorie d'Everett ?

[Antonium]

En fait je ne sais pas qui a parlé en premier de "mondes multiples" (en tout cas pas dans le travail originel d'Everett) mais l'idée est juste qu'on part d'un état (la prévisualisation latex ne marche pas alors j'essaye de faire sans...)

|boite fermée> x ( |vivant> + |mort> )

qui évolue après ouverture de la boîte en

|je vois le chat mort> x |mort>+ |je vois le chat vivant> x |vivant>

et on a commencé à appeler chaque terme de cette superposition un "monde" différent. Ce n'est pas vraiment des mondes différents au sens commun du terme, c'est juste tout ce qu'il y a de plus standard en mécanique quantique. Bien sûr c'est ici un exemple extrêmement simpliste mais on a des modèles plus concrets, voir par exemple les notes de Carroll ici : https://www.preposterousuniverse.com...5c-2017-10.pdf

[ThM55]

Oui, j'ai le souvenir d'avoir donné quelques réponses ici concernant la formulation de de Broglie-Bohm. Historiquement, de Broglie l'avait proposée dès 1927 avec les encouragements d'Einstein, mais l'a laissée tomber pour le reste de sa carrière d'enseignement car elle avait été durement rejetée par les physiciens les plus importants, Heisenberg, Bohr, Dirac, Pauli etc. Vers 1950, Einstein connaissait très bien Bohm, qui était à l'université de Princeton non loin de l'institut IAS. Bohm a ensuite été radié de Princeton après avoir refusé de témoigner contre ses amis devant la commission Mc Carthy et il a dû s'expatrier pour continuer à enseigner et chercher. Bohm avait retrouvé une formulation équivalente à celle de de Broglie, mais sous une forme assez différente, avec un "potentiel quantique" non local. Il semble qu'Einstein n'y croyait plus tellement et Bohm a rapporté qu'Einstein lui disait qu'il trouvait cette approche "too cheap", c'est-à-dire trop bon marché, trop facile.

A ma connaissance, en histoire et en philosophie des sciences, il n'existe pas d'étude vraiment complète et exacte de cette théorie. Il y a quelques ouvrages sur le sujet. Pour se documenter, on peut commencer par ceux de Jean Bricmont:


https://www.amazon.fr/Making-Sense-Q...s%2C282&sr=8-3

https://www.amazon.fr/Sens-non-sens-...s%2C282&sr=8-1

Je les ai lus, ils forment une bonne introduction et montrent comment les expériences d'optique quantique comme celle des interférences ou celle d'Aspect peuvent être interprétées par Bohm. Toutefois, je vois aussi ces livres comme des plaidoyers partisans (Bricmont est un "bohmien" convaincu et j'oserais même dire militant). Il a raison d'expliquer que le rejet initial par Heisenberg était superficiel et mal fondé, mais c'est un peu exagéré d'y consacrer 50 pages pour analyser des dizaines de citations. De plus, l'objection de la relativité est largement éludée. Mais je ne vais pas écrire une critique complète de ces livres, je vous recommande seulement de les lire pour vous faire une idée.

Un autre auteur que je recommande est Detlef Dürr, malheureusement décédé récemment. Il s'agit de textes plus mathématiques, le premier introduit d'ailleurs la théorie des opérateurs sur les espaces de Hilbert et aborde succinctement le problème de la relativité:

https://www.amazon.fr/Bohmian-Mechan...b-b9a64bb30e43

et

https://www.amazon.fr/Understanding-...ps%2C98&sr=8-1

Ce dernier n'est pas limité à Bohm, il examine aussi l'interprétation d'Everett et celle du collapse GRW (un processus de décohérence) et les compare à celle de Bohm.

[vincent2303]

Merci pour vos réponses.

De ce que je comprend, la raison pour laquelle cette interprétation est minoritaire dans la communauté scientifique est qu'elle pose problème en mecanique quantique relativiste et théorie quantique des champs.

Je n'ai pas lus les ouvrages cité, je pense que je vais me les procurer. J'avais lus "comprendre la physique quantique" par Jean Bricmont qui s'adresse à des non spécialistes. Mais comme dans ses conférences, il ne présente que des arguments en faveur cette interprétation. C'est pour cette raison que j'ai posé la question des arguments en défaveur.

[Gilgamesh]

En fait je ne sais pas qui a parlé en premier de "mondes multiples" (en tout cas pas dans le travail originel d'Everett) mais l'idée est juste qu'on part d'un état (la prévisualisation latex ne marche pas alors j'essaye de faire sans...)

|boite fermée> x ( |vivant> + |mort> )

qui évolue après ouverture de la boîte en

|je vois le chat mort> x |mort>+ |je vois le chat vivant> x |vivant>

et on a commencé à appeler chaque terme de cette superposition un "monde" différent. Ce n'est pas vraiment des mondes différents au sens commun du terme, c'est juste tout ce qu'il y a de plus standard en mécanique quantique. Bien sûr c'est ici un exemple extrêmement simpliste mais on a des modèles plus concrets, voir par exemple les notes de Carroll ici : https://www.preposterousuniverse.com...5c-2017-10.pdf

Merci. Dans le papier, il est bien indiqué :

Price we pay : the world we see is a very tiny slice of the whole shebang

Il y a bien "autre chose" que ce que l'on voit, et cet autre chose grossit à une vitesse démentielle.

Qu'un chat soit dans un état superposé j'ai pas de soucis avec ça, mais que ce chat se transforme en deux chats, un mort et un vivant, avec tout son environnement qui évolue distinctement, là je ne pige pas comment on s'accomode avec la conservation de l'énergie, juste ça. Il est bien mentionné dans le papier que l'observateur, comme le chat évolue en deux observateurs.

[Antonium]

Il y a bien "autre chose" que ce que l'on voit

Oui, je ne trouve pas cela pire que les horizons cosmiques en RG, et même plus spécifiquement il existe des choses hors de nos cônes de lumière, probablement bien plus que ce qui y est.

là je ne pige pas comment on s'accomode avec la conservation de l'énergie, juste ça

Il me semble que justement many-worlds est le seul modèle dans lequel l’énergie est conservée (ce n’est pas clair en mécanique bohmienne et certainement pas le cas dans les modèles de collapse dynamique), voir par exemple https://arxiv.org/abs/2101.11052

Il est bien mentionné dans le papier que l'observateur, comme le chat évolue en deux observateurs.

Oui c’est une façon de le dire vu que les branches sont presque orthogonales. C’est pas vraiment une création d’un autre univers par magie, c’est l’univers qui était déjà là qui se subdivise. Assez contre intuitif je suis d’accord, mais toutes les autres alternatives sont au moins autant contre intuitives à mon avis.

[Antonium]

Une autre référence est le talk de Coleman https://youtu.be/EtyNMlXN-sw?feature=shared retranscrit ici https://arxiv.org/pdf/2011.12671.pdf

[Gilgamesh]

Oui, je ne trouve pas cela pire que les horizons cosmiques en RG, et même plus spécifiquement il existe des choses hors de nos cônes de lumière, probablement bien plus que ce qui y est.

Ah je conviens que le multivers inflationnaire ça dépote en terme de création d'univers. Mais bon 1) ça se fait à bilan d'énergie nul 2) chaque univers est unique et le reste, il occupe un espace déterminé et séparé. Ce n'est pas un même monde, avec tout sa complexité et son historicité qui se copie-colle à l'infini dans un espace non défini...

Il me semble que justement many-worlds est le seul modèle dans lequel l’énergie est conservée (ce n’est pas clair en mécanique bohmienne et certainement pas le cas dans les modèles de collapse dynamique), voir par exemple https://arxiv.org/abs/2101.11052

Bon, ben ça m'échappe. Je ne vois pas comment ont peut avoir mc² = 2 mc²

Oui c’est une façon de le dire vu que les branches sont presque orthogonales. C’est pas vraiment une création d’un autre univers par magie, c’est l’univers qui était déjà là qui se subdivise. Assez contre intuitif je suis d’accord, mais toutes les autres alternatives sont au moins autant contre intuitives à mon avis.

Oui je suis d'accord qu'aucune solution n'est satisfaisante.

[Deedee81]

Salut,

Quelques petites remarques en passant

De ce que je comprend, la raison pour laquelle cette interprétation est minoritaire dans la communauté scientifique est qu'elle pose problème en mecanique quantique relativiste et théorie quantique des champs.

C'est peut-être le principal argument (mais ce n'est pas le seul, par exemple Bohm c'est les particules + l'onde pilote = décrite par l'équation de Schrödinger. La théorie ajoute ainsi une couche supplémentaire de complexité. De mémoire c'est la principale critique que Einstein avait adressé à Bohm).

Il y a aussi le fait que les interprétations étant construites pour être non réfutables, le choix est une question de goût. Et sans doute que ce n'est tout bêtement pas la préférée, sans plus.

A noter que moi si je ne raffole pas de l'interprétation des mondes multiples c'est qu'elle est "FAPP" : à la précision des mesures près. La séparation en monde ne peut pas se faire "trop tôt" dans les interactions, sinon les interférences (par exemple) ne seraient plus possibles. Il faut que les états soient décohérés (on parle d'ailleurs parfois de mondes décohérés). Or la décohérence n'est pas brutale mais progressive. L'interprétation supprime arbitrairement les "queues de décohérence". Ca marche bien (car de toute façon on ne sait pas forcer le système à se recohérer spontanément, sauf à attendre des durées non raisonnables : le temps de Poincaré). Mais pour moi une interprétation se doit être non réfutable. A ce titre elle n'a pas le statut d'une théorie physique. Et donc elle ne devrait pas introduire une couche d'approximation.

Ce n'est que mon avis (car il parrait que c'est l'interprétation la plus répandue chez les physiciens).

toutes les autres alternatives sont au moins autant contre intuitives à mon avis.

Il est possible de construire des interprétations solides, répondant à une série de critère précis. Mais dans tous les cas elle reste profondément non intuitive.
Perso j'aime les états relatifs, c'est la version des mondes multiples.... sans les mondes multiples (donc sans le "split" en univers, et à noter que c'est ça que Everett a présenté lors de sa thèse, pas les mondes multiples qui furent surtout développés par Dewitt même si Everett y était favorable). Mais des superpositions quantiques d'états macroscopiques c'est franchement pas intuitif non plus !!!!

[Antonium]

Bonjour Deedee,

Il y a aussi le fait que les interprétations étant construites pour être non réfutables, le choix est une question de goût.

Je ne comprends pas trop cette affirmation. Le problème de la mesure a été formalisé par Maudlin (https://philpapers.org/rec/MAUTMP) et consiste en 3 affirmations 2 à 2 incompatibles :
1) L'état du système est entièrement représenté par la fonction d'onde
2) La fonction d'onde évolue selon l'équation de Schrödinger
3) Les mesures ont un résultat défini

Il faut donc rejeter une de ces affirmations. En rejetant 1) on a les théories de variables cachées (non locales !), donc la famille de Broglie-Bohm. En rejetant 2) on a les théories de collapse dynamique (modèles GRW etc). Et en rejetant 3) on a les mondes multiples.

Mais la proposition 2) est parfaitement réfutable. Si on observe un système qui n'évolue pas selon Schrödinger, alors on rejette Bohm et many-worlds à la fois. Les modèles de collapse dynamque font en général des prédictions différentes de la MQ (voir par exemple https://arxiv.org/pdf/2209.09697.pdf où certains processus de diffusion sont prédits). On pourrait donc faire une expérience pour voir si oui on non cette diffusion existe et donc le cas échéant rejeter cette approche (attention c'est un exemple de la famille des théories de collapse dynamique, on ne les rejette pas tous d'un coup, il faut plus d'expériences, et c'est tout à fait normal en physique). Pour many-worlds on pourrait le rejeter en observant une configuration de particules avec une distribution autre que le règle de Born, ce qui serait un bon point pour Bohm, qui suppose généralement une configuration initiale avec cette distribution mais la théorie ne l'impose pas. De même notre échec à mesurer des interférences entre les branches en augmentant la précision (la déshérence n'est pas parfaite) devrait diminuer notre crédence en la crédibilité de cette théorie. Enfin Bohm est rejetée par tous les résultats relativistes, au moins jusqu'à que quelqu'un soie assez malin pour trouver une formulation relativiste. Il y a bien sûr d'autres possibilités. Evidemment c'est plus facile à faire qu'à faire !

Donc non, les interprétations ne sont pas purement philosophiques, elles ont des conséquences physiques différentes et des expériences peuvent en principe trancher. Et c'est important, car ce qu'on appelle parfois "l'interprétation de Copenhague" est ambigue et ne peut pas être qualifié de théorie physique. Il faut donc une théorie qui décrive la mécanique quantique. Il y a des candidats distribués en trois familles, et peuvent être différenciés.

[Deedee81]

Il y a du flou dans les définitions (de interprétation). Pas le temps d'approfondir. Désolé, je manque de temps pour approfondir et répondre
(j'ai réunion sur réunion aujourd'hui, et en plus journée plus courte : mais là ce sera : au parc à chiens avec mon boubouldog )

[ThM55]

L'idée qu'une interprétation doit être construite pour être non réfutable me semble détruire tout l'intérêt de l'exercice et dans ce cas je préfèrerais m'en tenir à Copenhague. A quoi bon cette prise de tête pour quelque chose qui reste indécidable?

Dans la version bohmienne, le postulat de Born est introduit comme une contrainte sur les conditions initiales, comme un élément incontrôlable lors de la préparation d'une expérience et la distribution de Born est équivariante. Il manque une explication de cette contrainte. Detlef Dürr a tenté de la formuler sous la forme d'un théorème de "typicalité": ces conditions initiales seraient "typiques" en un certain sens statistique précis et pourraient être démontrées. Mais je sais qu'il existe dans la littérature publiée d'autres idées qui sont très différentes. Dans tous les cas, les possible limitations des conditions qui président à ces contraintes ouvrent en principe la voie à la réfutabilité, mais aussi à une formulation qui n'est pas toujours équivalente à la mécanique quantique standard. Pour moi, c'est l'intérêt principal de la mécanique bohmienne.

[vincent2303]

A quoi bon cette prise de tête pour quelque chose qui reste indécidable?

Selon Jean Bricmont, à la question pourquoi choisir l'interprétation de De Broglie Bohm si ça ne change rien aux prédictions ?
"Parce que l'interprétation de Copenhague n'est pas une théorie, elle ne vous dit rien sur le monde, elle vous dit seulement quelle sont les résultats d'experience."
Source: de minute 54:30 à 56:00 https://www.youtube.com/watch?v=QBR9...yaledeBelgique

J'ai trouvé cela convaincant. Mais maintenant, je sais qu'il existe bien des raisons de douter de cette interprétation (sans forcément dire qu'elle fausse). C'était le bute de ma question car Jean Bricmont ne présentais jamais les arguments en défaveur de cette interprétation.

[Nicophil]

Bonjour,

Il faut donc rejeter une de ces affirmations. En rejetant 1) on a les théories de variables cachées (non locales !), donc la famille de Broglie-Bohm.

Oui, la non-localité de cette (famille de) théorie(s) est ce qui a rebuté la plupart des physiciens.

[oualos]

La théorie d'Everett n'est qu'une note en bas de page de sa thèse d'après WiKi.
Cette "théorie" a un effet magique, celui de transposer la réalité quantique dans la seule réalité que nous connaissons et que nous pouvons appréhender
...et pour laquelle il n'y a pas de problème de représentation: le monde macroscopique.
La seule représentation du monde quantique que nous avons, ce sont des équations qui fonctionnent bien
Cette Note en bas de page pourrait s'interpréter comme suit: puisque la superposition d'état n'existe pas dans le monde macroscopique donc que nous ne pouvons pas l'appréhender de façon cohérente et logique mais qu'elle existe bien au niveau quantique, rationalisons!

[ThM55]

Selon Jean Bricmont, à la question pourquoi choisir l'interprétation de De Broglie Bohm si ça ne change rien aux prédictions ?
"Parce que l'interprétation de Copenhague n'est pas une théorie, elle ne vous dit rien sur le monde, elle vous dit seulement quelle sont les résultats d'experience."
Source: de minute 54:30 à 56:00 https://www.youtube.com/watch?v=QBR9...yaledeBelgique

J'ai trouvé cela convaincant. Mais maintenant, je sais qu'il existe bien des raisons de douter de cette interprétation (sans forcément dire qu'elle fausse). C'était le bute de ma question car Jean Bricmont ne présentais jamais les arguments en défaveur de cette interprétation.

C'est vrai mais c'est dans son caractère, il est radical (je le connais un peu j'ai été son élève en physique statistique il y a de nombreuses années). Je pense toutefois que dans son livre "Making sense..." il est plus nuancé. Concernant l'invariance de Lorentz, il admet que cela pose un problème à la théorie de Bohm et il mentionne quelques références vers des articles sur le sujet. Si je comprends bien ce qu'il écrit (fin de la section 5.2.2) il conteste l'idée que ce problème soit absent de la théorie quantique orthodoxe et que celle-ci ait su nous donner une théorie quantique relativiste cohérente. Il mentionne que les expériences EPR-Bell posent un problème sérieux dans ce contexte. Cela dit, son point de vue est très minoritaire.

[mtheory]

J'ai cessé de croire à la théorie de Bohm en lisant un passage du livre de Feynman https://www.amazon.com/Theory-Fundam.../dp/0201360772 où il critiquait en quelques phrases courtes la théorie de Bohm ce qui m'a conduit à réfléchir au fait que l'on pouvait avec l'isospin considérer les protons et les neutrons comme deux états d'une même particules avec des masses et donc des énergies différentes et plus généralement à réfléchir aux phénomènes où des particules neutres sont en superposition d'état et oscillent entre elles, notamment les neutrinos. https://en.wikipedia.org/wiki/Neutra...le_oscillation

La théorie de Bohm trait de particules qui sont guidés par des ondes, l'équation de Schrödinger généralisée par Dirac dans sont formalisme et les équations de Heisenberg traitent avant tout d'un système physique avec divers états d'énergie possibles et des superpositions d'états entre ces systèmes. On peut donc tout de suite traiter des mélanges d'état de particules qui n'ont rien à voir avec des particules guidées par des ondes.
Le modèle standard est remplis de phénomènes avec de isospins de particules et des mélanges d'états de particules, donc, sauf erreur de ma part il y a des phénomènes qui ne sont pas du tout décrit par la théorie de Bohm et qu'elle ne peut intrinsèquement pas traiter alors que les équations avec vecteur d'état et matrice hamiltonienne, sans référence à des fonctions d'ondes font ça très bien.

[Deedee81]

Salut,

Décidément, cette discussion va trop vite. Je manque de temps pour répondre, expliquer.... voire questionner.

Juste un truc :

Jean Bricmont, à la question pourquoi choisir l'interprétation de De Broglie Bohm si ça ne change rien aux prédictions ?
"Parce que l'interprétation de Copenhague n'est pas une théorie, elle ne vous dit rien sur le monde, elle vous dit seulement quelle sont les résultats d'experience."

C'est absurde comme remarque. Pour trois raisons :
- d'abord il existe bien d'autres interprétations que Copenhague. Et d'ailleurs ce que la plupart des physiciens utilisent n'est pas Copenhague mais l'interprétation dite instrumentale (la plus basique, juste les postulats dont celui de Born + réduction).
(ceci dit la couche philosophique et ontologique apposée dessus par l'interprétation de Copenhague est critiquable sur plusieurs points dont en effet, le fait d'admettre l'existence d'appareils de mesure classique, sans l'expliquer, aux comportements différents... comme la rupture de l'unitarité de l'équation d'évolution, est clairement une lacune)
Pourquoi dire "Copenhague pas bon" => "utiliser Bohm". Et pourquoi pas la bonne dizaine d'autres interprétations (états relatifs, MQ relationnelle, transactionnelle, histoires consistantes, etc.. etc....) ??? Moi personnellement j'estime que c'est en les potassant TOUTES et en cherchant le tronc commun qu'on peut espérer comprendre certaines choses sur le monde (enfin, c'est une idée, ça reste à prouver )
- C'est à la théorie de dire quels sont les résultats expérimentaux, pas à la couche d'ontologie que l'on peut jouter dessus (comme l'ontologie corpusculaire de Bohm) ou alors c'est qu'on a modifié la théorie (ce qui existe, avec les différentes théories de MQ avec réduction physique). Et si interpréter ne modifie pas les prédictions expérimentales de la théorie (ce que Bricmont sous-entend d'ailleurs), comment savoir si ce que dit l'interprétation a la moindre réalité physique ??? C'est bien beau d'avoir une théorie/interprétation qui "nous dit sur le monde" : si on ne sait pas le vérifier, ça nous fait une belle jambe.
- Enfin, la théorie (là je parle de la MQ pure et dure, et sans le postulat de réduction) peut être gênée par les interprétations. La théorie de la décohérence par exemple apporte beaucoup de compréhension sur la limite/transition entre monde quantique et monde classique (et donc elle nous dit beaucoup de choses "sur le monde"). A noter d'ailleurs que cette "théorie" n'utilise AUCUN postulat supplémentaire (si ce n'est un certain nombre d'approximations pour pouvoir mener les calculs, mais ça c'est toujours le cas en physique, pas qu'en MQ) : c'est juste une application de la MQ à un domaine particulier. UNE FOIS les résultats obtenus on peut s'inquiéter de la compatibilité avec l'interprétation (Maximilian Schlossauer avait quelque peu étudié la question dans un articles de ArXiv. La décohérence est compatible avec plusieurs interprétations dont Bohm. Nécessite d'amender Copenhague pour les "bases privilégiées". Et est incompatible avec les réductions physiques : des expériences sont en cours d'ailleurs. Et si la réduction est adoptée ou la "scission" en monde multiple, faut pas le faire intervenir trop tôt).

Bon, je ne critique pas le reste de la vidéo (ni Bricmont) qui est peut-être très bien (je ne l'ai pas regardé) mais juste l'argument donné ci-dessus. Ca fait un peu "argument tout fait pour justifier son joujou préféré".

Pour le reste de la discussion sur les critiques de l'interprétation bohmienne, rien à redire, tout ça est très juste. Excellent la remarque sur l'isospin de Mtheory. J'avais lu une fois une "mauvaise" critique de Bohm concernant le spin. Celui-ci avait expliqué qu'ils ne comprenaient pas sa mécanique bohmienne et que le spin s'intégrait très bien (dans la partie "onde"), et il avait raison, mais cela veut dire aussi qu'avec l'isospin on a un sérieux soucis. Je ne connaissais pas cette objection. Elle est excellente.

[ThM55]

(...)
Le modèle standard est remplis de phénomènes avec de isospins de particules et des mélanges d'états de particules, donc, sauf erreur de ma part il y a des phénomènes qui ne sont pas du tout décrit par la théorie de Bohm et qu'elle ne peut intrinsèquement pas traiter alors que les équations avec vecteur d'état et matrice hamiltonienne, sans référence à des fonctions d'ondes font ça très bien.

Cette question du spin et de sa représentation est abordée dans le livre de Bricmont (Making sense of quantum mechanics). Le spin et l'isospin ont pour origine la présence de la fonction d'onde dans une représentation d'un groupe unitaire. Cela est en effet assez mal décrit par la théorie de Bohm mais je dirais qu'il ne s'agit pas "d'y croire" mais de tenter de la réfuter.

[Deedee81]

Cela est en effet assez mal décrit par la théorie de Bohm mais je dirais qu'il ne s'agit pas "d'y croire" mais de tenter de la réfuter.

Ce ne serait pas plutôt voir si son formalisme y est adapté (ou peut être adapté) ? C'est ce que tu voulais dire je suppose.
(déjà on sait que passer à un formalisme relativiste est plus que difficile)

[ThM55]

Pourquoi dire "Copenhague pas bon" => "utiliser Bohm". Et pourquoi pas la bonne dizaine d'autres interprétations (états relatifs, MQ relationnelle, transactionnelle, histoires consistantes, etc.. etc....) ???

Je n'ai pas vu la vidéo (je le ferai bientôt) mais je sais que Bricmont n'utilise pas du tout cet argument dans son livre ("Making sense..."). Il consacre tout un chapitre à plusieurs autres interprétations et en discute même le formalisme mathématique pour celle des histoires décohérentes. Il faut éviter l'argument de l'épouvantail. Je sais que c'est involontaire de ta part, mais il faut être précis.

Ce que Bricmont essaie aussi de faire dans ce livre, et que je trouve convaincant, c'est réfuter la somme considérable d'arguments très faibles contre la dynamique Bohmienne qui a été émise par la plupart des physiciens, sans connaître réellement cette théorie. Je suis entièrement d'accord avec lui sur ce point, les arguments avancés par Bohr, Heisenberg, Feynman, Bethe, Pauli .... sont en général d'une pauvreté consternante. Cette réfutation systématique rend certaines parties de son livre un peu fastidieuses.

Dans le cas de Bricmont, il y a aussi à mon avis une part de position purement philosophique (opposition idéalisme-matérialisme/réaliste). Il se place résolument et de manière intransigeante du côté réaliste. Ce qu'il reproche aux interprétations diverses c'est l'absence d'une ontologie et si j'ai bien compris il trouve cela incompatible avec ses choix philosophiques. Je respecte cela, on peut aussi argumenter, mais je préfère éviter d'en discuter ici, je trouve qu'il vaut mieux envisager les choses d'un point de vue plus scientifique.

[Deedee81]

Je n'ai pas vu la vidéo (je le ferai bientôt) mais je sais que Bricmont n'utilise pas du tout cet argument dans son livre ("Making sense..."). Il consacre tout un chapitre à plusieurs autres interprétations et en discute même le formalisme mathématique pour celle des histoires décohérentes.

C'est déjà mieux

Il faut éviter l'argument de l'épouvantail. Je sais que c'est involontaire de ta part, mais il faut être précis.

Non, on contraire, je l'ai bien indiqué : je ne critiquais ni Bricmont, ni la vidéo mais seulement l'argument donné plus haut. Je l'ai écrit noir sur blanc.

Ce que Bricmont essaie aussi de faire dans ce livre, et que je trouve convaincant, c'est réfuter la somme considérable d'arguments très faibles contre la dynamique Bohmienne qui a été émise par la plupart des physiciens, sans connaître réellement cette théorie.

Ca c'est bien aussi. J'avais vu un liste de critiques inappropriées dans l'encyclopédie de philosophie de Stanford.
EDIT OH! Phrase ambigüe, je voulais dire une liste qualifiée d'inappropriées (avec raison) dans l'encyclopédie !!!!!
J'avais lu ça aussi concernant d'autres interprétations (des arguments critiques de certains comprenant mal l'interprétation) mais, sans que je sache pourquoi c'est surtout la théorie de Bohm qui en a été victime !!!!

Je suis entièrement d'accord avec lui sur ce point, les arguments avancés par Bohr, Heisenberg, Feynman, Bethe, Pauli .... sont en général d'une pauvreté consternante.

Oh ! Ca je savais pas. J'ai envie de dire "personne n'est a l'abri d'un préjugé"

Il se place résolument et de manière intransigeante du côté réaliste.

Moi aussi, et j'ai vu une étude statistique (ça devait être une ref dans wikipedia, plus sûr) disant que la majorité des physiciens :
- sont positivistes dans leur pratique expérimentale
- sont réalistes dans leur point de vue sur la MQ
EDIT c'est ce qui fait que j'ai souvent dit avec humour "je suis un positiviste réaliste"

si j'ai bien compris il trouve cela incompatible avec ses choix philosophiques. Je respecte cela

Pour choisir entre plusieurs interprétations, il peut y avoir des choix objectifs (par exemple, impossible d'utiliser Copenhague pour la cosmologie quantique, beaucoup adoptent soit le relationnel, soit les histoires consistantes).

Mais dans de nombreux cas il y a plusieurs possibilités. Et je trouve aussi que le seul critère valable (et qu'on doit donc respecter) est "les choix philosophiques" (qui varient d'un individu à l'autre, c'est comme les goûts et les couleurs). Et d'ailleurs que ce soit en MQ ou sur d'autres sujets, j'ai déjà remarqué que les miens étaient sans doute assez minoritaires. Mais je ne vais certainement pas m'en plaindre, ce n'est qu'une question de goût.

[ThM55]

Ce ne serait pas plutôt voir si son formalisme y est adapté (ou peut être adapté) ? C'est ce que tu voulais dire je suppose.
(déjà on sait que passer à un formalisme relativiste est plus que difficile)

Oui en effet. En fait la dynamique bohmienne suppose toujours la présence de particules qui sont "guidées" par la fonction d'onde. Mais celle-ci peut avoir une structure, être dans une représentation spinorielle des rotations, et se comporter exactement comme la mécanique quantique le prescrit. Cela s'applique donc aussi évidemment à l'isospin. Tout ce qui est observable, comme une détection de particules, est alors reporté sur les trajectoires bohmiennes. Bricmont analyse toutes ces notions et montre que cette théorie reproduit exactement les comportements décrits par la mécanique quantique.

Concernant l'oscillation des neutrinos, ce serait une bonne question à poser à Bricmont. L'interprétation habituelle est que la saveur leptonique du neutrino n'est pas un état de masse définie et l'évolution sous le hamiltonien de Dirac crée une oscillation qui la modifie. Je ne sais pas comment la trajectoire bohmienne est impactée par ces oscillations. Maintenant la détection se fait dans une réaction par interaction faible, avec modification du nombre de particules d'une espèce donnée. C'est un processus de théorie quantique des champs, et on sort évidemment du scope limité du livre de Bricmont.

[Deedee81]

Bricmont analyse toutes ces notions et montre que cette théorie reproduit exactement les comportements décrits par la mécanique quantique.

Ca c'est bien. J'avais lu une analyse théorique formelle qui le montrait (je sais plus sous la plume de qui). Mais c'est mieux d'examiner chaque notion. Mais je dois dire que l'argument de la masse me laissait un peu perplexe.

C'est un processus de théorie quantique des champs, et on sort évidemment du scope limité du livre de Bricmont.

Ah oui, très juste. Ceci dit, Bohm ne traite pas non plus des champs (mais je sais qu'il existe des tentatives, j'avais vu qu'il y avait des articles sur ArXiv, ils ne semblent pas faire l'unanimité mais ne les ayant pas lu, je ne saurais juger des tentatives elles-même).

Mais formellement (je ne sais pas si c'est utile) au niveau Schrödinger, je ne vois pas de difficulté à introduire une matrice PMNS et donc aussi pour Bohm.

[mtheory]

ela s'applique donc aussi évidemment à l'isospin.

l'isospin n'est pas lié à des rotations dans l'espace-temps, et à mon avis, ça revient à ajouter des postulats à la théorie de DBB alors que c'est automatiquement compris dans la théorie standard, tout ce qu'il faut c'est un matrice d'énergie avec plusieurs états, des matrices hermitiennes et unitaires, qui peuvent ou non être associés à un particule, on réduit les postulats, c'est plus général et c'est dans le même esprit que de considérer que le champ électromagnétique tient tout seul sans en faire des états de contraintes d'un milieu matériel. Dans la théorie standard l'espace et le temps sont implicitement émergent d'une réalité plus fondamentale sans temps et espace alors que dans la théorie de DBB on postule l'existence d'un espace-temps. je sais qu'on fait du DBB pour l'équation de Wheeler DeWitt mais de ce que je comprends, si on applique l'esprit de la théorie de DBB, on n'a plus vraiment d'espace-temps courbe mais un espace-temps plat où les gravitons sont des particules guidées là aussi par le potentiel quantique ( c'est possible, on a des théories ou on suppose un espace-temps plat inobservable avec un champ tensoriel de rang 2 mais c'est tout de même moins élégant et économique que d'admettre que l'espace-temps courbe est premier), bref, je ne vois que des problèmes et des complications inutiles.