théorème de Poincaré et thermodynamique

[chaverondier]

Cela me semble être des présupposés qu'il est impossible de confronter à une mesure directe car toute mesure directe concerne des propriétés macroscopiques.

C'est d'ailleurs le cas pour toutes les lois de notre physique.

Nous n'avons jamais observé directement de superposition d'état.

En fait, on n'observe jamais rien directement. On observe toujours un phénomène par l'effet qu'il produit sur un appareil de mesure et par l'effet que cet appareil de mesure produit sur nous. Bref, on observe...
...une observation.

D'où d'ailleurs le point de vue positiviste. Laissons tomber le "réel" et même l'hypothèse de son existence puisqu'il est insaissisable et concentrons nous sur ce à quoi nous avons accès expérimentalement : les résultats d'observation dès lors qu'ils sont reproductibles (et observables par des personnes différentes). Mais j'aimerais bien laisser de côté cette discussion trop éloignée de la physique à mon goût.

Ce qui est difficile à admettre par contre (pour moi en tout cas, mais je suis maintenant convaincu que c'est vrai) c'est le fait que la notion d'irréversibilité de l'écoulement du temps et la notion de grandeur physique disparaissent purement et simplement sans un mécanisme rendant indiscernables (pour une classe "d'observateurs" "très large") des états microphysiques en les regroupant en classes d'équivalence d'états macroscopiques (caractérisés par des grandeurs d'état macroscopiques).

Ce qui me surprend aussi, c'est que l'écoulement irréversible du temps semble, de ce fait, émerger à notre échelle de "l'observation" (des grandeurs physiques) en un sens qui évoque une notion de "prise de connaissance". Pourtant, je ne vois pas du tout en quoi la disparition des dinosaures il y a 65 millons d'années, ou mieux encore les mouvements de la croute terrestre et les erruptions volcaniques ont eu un quelconque besoin de la prise de connaissance de qui que se soit pour avoir le droit de s'être produits.

Par ailleurs, on se demande bien ce dont un microorganisme (par exemple) peut bien "prendre connaissance". Pourtant, manifestement, un tel microorganisme recueille, traite et échange les mêmes information que nous : celles qui déterminent l'état macroscopique de l'environnement avec lequel il interagit.

Je ne sais pas l'exprimer avec précision, mais il y a dans tout ça quelque chose que je ne comprends pas. Par quel mécanisme le découpage information pertinente/information non pertinente et le fait que le comportement du vivant soit guidé par le recueil et le traitement des "informations pertinentes" et non par le recueil et le traitement des "informations non pertinentes" (1) s'avère-t-il être le même pour une classe "d'observateurs" qui dépasse très largement l'espèce humaine ?

(1) sans que je sache définir précisément, quand on élargit la notion "d'information" à tout ce qui vit, ce que recouvrent les concepts vagues d'information pertinente (équivalente à celle de grandeur macroscopique) ou d'information non pertinente. En gros, "l'information non pertinente" c'est ce qui manque pour connaître l'état microphysique d'un système quand on connait les grandeurs physiques décrivant son état macroscopique, c'est à dire l'information manquant à l'échelle d'observation macroscopique, information manquante dont la quantité est mesurée par l'entropie de Boltzmann. Mais bon, tout ça me semble bien circulaire.
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[invite6754323456711]

C'est d'ailleurs le cas pour toutes les lois de notre physique.
En fait, on n'observe jamais rien directement. On observe toujours un phénomène par l'effet qu'il produit sur un appareil de mesure et par l'effet que cet appareil de mesure produit sur nous. Bref, on observe...
...une observation.

Oui, mais cela, me semble t-il, laisse ouvert deux hypothèses.

- L'information nous est données, il n'y a plus qu'a l'observer passivement,
- L'information nous la créons par notre acte de mesure. Observer devient synonyme d'action/interaction.

D’où, en mon sens, l'apparition d'une incompatibilité apparente de deux postulats de la MQ qui se traduit par le problème de la mesure.

De cela nous construisons des modèles répondant plus à la confiance que nous accordons à un présupposé plutôt qu'a l'autre. Ce problème est en mon sens générique, on le retrouve par exemple dans l'interprétation objective/subjective des probabilités.

Il faut peut être encore plus s'interroger sur ce qu'est une observation/mesure dans un but d'utilité pour construire nos modèles.

Patrick

[invite6754323456711]

Ce qui est difficile à admettre par contre (pour moi en tout cas, mais je suis maintenant convaincu que c'est vrai) c'est le fait que la notion d'irréversibilité de l'écoulement du temps et la notion de grandeur physique disparaissent purement et simplement sans un mécanisme rendant indiscernables (pour une classe "d'observateurs" "très large") des états microphysiques en les regroupant en classes d'équivalence d'états macroscopiques (caractérisés par des grandeurs d'état macroscopiques).

Ma vision est plutôt qu'il a a confusion entre irréversibilité du cours du temps et irréversibilité d'un phénomène physique indépendamment de la notion de temps. La notion de cours du temps nous sert à ordonner des évènements elle n'est pas l'évolution d'état du processus physique objet d'étude.

Ce n'est pas parce que je visionne à l'envers un film que le cours du temps change.

Patrick

[invitecfbb42c9]

Qu'est ce qui légitime que le théorème de récurrence s'interesse de phénomènes microscopiques ? vu d'ici il semblerait bien que les contraintes issues du théorème de recurrence n'existent pas dans les faits.

[invite7ce6aa19]

C'est d'ailleurs le cas pour toutes les lois de notre physique.
En fait, on n'observe jamais rien directement. On observe toujours un phénomène par l'effet qu'il produit sur un appareil de mesure et par l'effet que cet appareil de mesure produit sur nous. Bref, on observe...
...une observation.

D'où d'ailleurs le point de vue positiviste. Laissons tomber le "réel" et même l'hypothèse de son existence puisqu'il est insaissisable et concentrons nous sur ce à quoi nous avons accès expérimentalement : les résultats d'observation dès lors qu'ils sont reproductibles (et observables par des personnes différentes). Mais j'aimerais bien laisser de côté cette discussion trop éloignée de la physique à mon goût.

Ce qui est difficile à admettre par contre (pour moi en tout cas, mais je suis maintenant convaincu que c'est vrai) c'est le fait que la notion d'irréversibilité de l'écoulement du temps et la notion de grandeur physique disparaissent purement et simplement sans un mécanisme rendant indiscernables (pour une classe "d'observateurs" "très large") des états microphysiques en les regroupant en classes d'équivalence d'états macroscopiques (caractérisés par des grandeurs d'état macroscopiques).

Ce qui me surprend aussi, c'est que l'écoulement irréversible du temps semble, de ce fait, émerger à notre échelle de "l'observation" (des grandeurs physiques) en un sens qui évoque une notion de "prise de connaissance". Pourtant, je ne vois pas du tout en quoi la disparition des dinosaures il y a 65 millons d'années, ou mieux encore les mouvements de la croute terrestre et les erruptions volcaniques ont eu un quelconque besoin de la prise de connaissance de qui que se soit pour avoir le droit de s'être produits.

Par ailleurs, on se demande bien ce dont un microorganisme (par exemple) peut bien "prendre connaissance". Pourtant, manifestement, un tel microorganisme recueille, traite et échange les mêmes information que nous : celles qui déterminent l'état macroscopique de l'environnement avec lequel il interagit.

Je ne sais pas l'exprimer avec précision, mais il y a dans tout ça quelque chose que je ne comprends pas. Par quel mécanisme le découpage information pertinente/information non pertinente et le fait que le comportement du vivant soit guidé par le recueil et le traitement des "informations pertinentes" et non par le recueil et le traitement des "informations non pertinentes" (1) s'avère-t-il être le même pour une classe "d'observateurs" qui dépasse très largement l'espèce humaine ?

(1) sans que je sache définir précisément, quand on élargit la notion "d'information" à tout ce qui vit, ce que recouvrent les concepts vagues d'information pertinente (équivalente à celle de grandeur macroscopique) ou d'information non pertinente. En gros, "l'information non pertinente" c'est ce qui manque pour connaître l'état microphysique d'un système quand on connait les grandeurs physiques décrivant son état macroscopique, c'est à dire l'information manquant à l'échelle d'observation macroscopique, information manquante dont la quantité est mesurée par l'entropie de Boltzmann. Mais bon, tout ça me semble bien circulaire.

Ce que tu écris montre que tu es encombré par 2 expressions:

1- L'information

2- Les observateurs


Tu peux de débarrasser des 2 expressions en parlant de mesure (de quelle mesure ?).


Pour simplifier le problème je repose la même question, non pas avec N particules a gauche mais avec 2 particules à gauche à t=0 qui se déplacent sur un segment de droite.


Que dit Poincaré sur ce problème?

[chaverondier]

Ma vision est plutôt qu'il a a confusion entre irréversibilité du cours du temps et irréversibilité d'un phénomène physique indépendamment de la notion de temps. La notion de cours du temps nous sert à ordonner des évènements elle n'est pas l'évolution d'état du processus physique objet d'étude.

Il n'y a pas plus de temps absolu préexistant aux phénomènes et dans lequel se dérouleraient les phénomènes, que d'espace préexistant aux objets matériels et dans lequel les objets que nous observons se déplaceraient.

Le temps comme l'espace, bref notre perception d'un espace-temps, est une émergence statistique, découlant de notre interaction avec l'univers qui nous entoure et donnant lieu au cadre (l'espace-temps) dans lequel nous le représentons. Je ne crois pas que le temps et l'espace existent en tant que tels...

...Et en même temps, je ne parviens pas à me convaincre moi-même de ce que j'avance tellement il me parait abhérent d'admettre que le déroulement irréversible du temps n'aurait pas d'existence objective, bref que le temps aurait, d'une certaine façon, besoin de la façon dont nous recueillons et traitons l'information à notre échelle macroscopique pour s'écouler. Comment imaginer que le temps ait besoin de nous pour s'être déroulé à l'époque où l'homme, voire même la vie, n'existaient pas encore alors qu'on a des preuves, des témoignages (presque directs) de ce qui s'est passé.

Il est vrai que tout notre langage (et le déroulement linéaire de notre pensée) repose complètement sur (et intègre complètement) la notion de temps se déroulant linéairement et irréversiblement du passé vers le futur avec des causes précédant leurs effets. Ne plus faire du temps un concept premier préexistant à tout le reste, un truc dans lequel les phénomènes se déroulent, c'est pratiquement hors de portée de notre langage et de notre façon de penser le monde et son "évolution".

Peut-être que ce que j'ai affirmé en tout premier est vrai finalement, mais bon, je conserve quand même des doutes par rapport à cette vision qui me semble "un peu trop positiviste (voire carément anthropocentrique si tant est que ce ne soit pas la même chose) pour être honnête" .

[invitecfbb42c9]

Il est vrai que tout notre langage (et le déroulement linéaire de notre pensée) repose complètement sur (et intègre complètement) la notion de temps se déroulant linéairement et irréversiblement du passé vers le futur avec des causes précédant leurs effets. Ne plus faire du temps un concept premier préexistant à tout le reste, un truc dans lequel les phénomènes se déroulent, c'est pratiquement hors de portée de notre langage et de notre façon de penser le monde et son "évolution".

ce qui serait étonnant c'est que le temps n'emerge pas ou ne s'exprime pas de par les probas donc.

[chaverondier]

Pour simplifier le problème je repose la même question, non pas avec N particules à gauche mais avec 2 particules à gauche à t=0 qui se déplacent sur un segment de droite. Que dit Poincaré sur ce problème?

La même chose qu'avec N, mais dans ce cas le temps de récurrence est beaucoup plus petit.

On n'a plus qu'une seule description, unitaire, déterministe et réversible de l'évolution de l'état du système. Il n'y a plus de conflit (apparent) entre deux visions (une macroscopique et une microphysique) puisqu'il n'y a plus qu'une seule échelle d'observation où tout est connu tout le temps sur l'état exact du système dès le moment où tout est connu au début (le déterminisme est respecté). Dans ce problème idéalisé (hypothèse d'un isolement parfait) l'inversion de la vitesse des deux particules les ramène bien à leur état initial (la réversibilité est respectée).

Il n'apparait plus de notion d'état équilibre permettant d'enregistrer une information dans un "état final" atteint à l'issue d'une évolution irréversible par exemple. En effet, il n'existe pas d'échelle d'observation faisant apparaître cette notion d'état d'équilibre. Le système continue "à bouger" tout le temps.

Etant débarassé de la distinction entre état microphysique et état macroscopique, on est effectivement débarassé des notions :

• d'observateur
• d'état d'équilibre
• d'information
• d'entropie
• de croissance de l'entropie
• de fluctuation statistique des grandeurs d'état
• et d'irréversibilité de l'évolution de l'état du système.

La thermodynamique (et les notions d'observateur, d'entropie et d'information qui la sous-tendent) ont disparu. On n'en a plus besoin.

[invite6754323456711]

Le temps comme l'espace, bref notre perception d'un espace-temps, est une émergence statistique, découlant de notre interaction avec l'univers qui nous entoure et donnant lieu au cadre (l'espace-temps) dans lequel nous le représentons.

Ces notions sont construite inconsciemment en amont depuis notre jeune enfance. La perception auditive construit notre expérience de ce que nous appelons le temps (ressenti), la perception visuelle l'espace. Les perceptions tactile et motrice l'espace et le temps. Nous avons construit un espace-temps géométrique car il nous est commode pour décrire la physique, mais ses propriétés sont différentes de nos ressentis d'espace et de temps.

Poincaré a développé sur ce point mettant en avant les différences entre l’espace géométrique et l'espace sensible. La thermodynamique viserait à unifier ces notions ?

Patrick

[invite7ce6aa19]

La même chose qu'avec N, mais dans ce cas le temps de récurrence est beaucoup plus petit.

On n'a plus qu'une seule description, unitaire, déterministe et réversible de l'évolution de l'état du système. Il n'y a plus de conflit (apparent) entre deux visions (une macroscopique et une microphysique) puisqu'il n'y a plus qu'une seule échelle d'observation où tout est connu tout le temps sur l'état exact du système dès le moment où tout est connu au début (le déterminisme est respecté). Dans ce problème idéalisé (hypothèse d'un isolement parfait) l'inversion de la vitesse des deux particules les ramène bien à leur état initial (la réversibilité est respectée).

Il n'apparait plus de notion d'état équilibre permettant d'enregistrer une information dans un "état final" atteint à l'issue d'une évolution irréversible par exemple. En effet, il n'existe pas d'échelle d'observation faisant apparaître cette notion d'état d'équilibre. Le système continue "à bouger" tout le temps.

Etant débarassé de la distinction entre état microphysique et état macroscopique, on est effectivement débarassé des notions :

• d'observateur
• d'état d'équilibre
• d'information
• d'entropie
• de croissance de l'entropie
• de fluctuation statistique des grandeurs d'état
• et d'irréversibilité de l'évolution de l'état du système.

La thermodynamique (et les notions d'observateur, d'entropie et d'information qui la sous-tendent) ont disparu. On n'en a plus besoin.

Rien n'est faux dans cela, mais ce qu'il faut expliquer concrètement est ce que l'on mesure.

La physique est toujours centré sur la mesure.

Que mesures-tu en rapport avec la dynamique de Newton?

que mesures-tu qui soit la prémice des effets statistiques et donc de l'entropie.


C'est en comparant ces 2 classes de mesure que l'on peut voir, simplement, qu'il n' y a pas de contradiction.

[chaverondier]

Rien n'est faux dans cela, mais ce qu'il faut expliquer concrètement est ce que l'on mesure. La physique est toujours centrée sur la mesure. Que mesures-tu en rapport avec la dynamique de Newton?

Je peux mesurer la vitesse et la position des deux particules à l'instant initial et constater (en théorie) que mon modèle déterministe marche très bien quand je fais une mesure de la vitesse et de la position de ces particules un peu plus tard (je me place bien sûr en mécanique classique. Je suppose par ailleurs ces particules de masses identiques et leur rebond élastique en -L et en +L).

Je vais plutôt passer (à titre d'illustration) à 10 particules identiques (mais discernables) pour pouvoir faire apparaître des grandeurs statistiques.

que mesures-tu qui soit la prémice des effets statistiques et donc de l'entropie ?

Je peux, par exemple, mesurer le nombre de particules qui sont du côté gauche (et considérer que ce nombre définit l'état "macroscopique" de ce système de 10 particules).

Si je me contente de considérer (à titre d'illustration) l'état d'une particule comme défini par sa position (droite ou gauche) et l'état macroscopique, au contraire, comme défni par le nombre de particules qui sont à gauche, alors :

• l'entropie de l'état où toutes les particules sont du côté gauche est nulle. En effet, je connais alors parfaitement l'état microphysique du système de 10 particules puisque, dans cet état macroscopique là, je connais l'état (c'est à dire la position dans cette illustration) de chacune des 10 particules.
  ;
• l'entropie de l'état où 4 particules sont à gauche et 6 particules sont à droite (par exemple) vaut : S = ln(C_4^10) (divisé par ln2 de préférence) où C_4^10 = 10!/(4!6!) (je n'ai pas très envie d'écrire en Latex)

On peut constater sur cet exemple (en partant de situations où toutes les particules sont à gauche et sont animées de vitesses initiales identiques en norme mais de signes tirés à pile ou face par exemple) :

• que le système part d'un état macroscopique d'entropie nulle (il contient un seul état microphysique)
  ;
• qu'il évolue ensuite vers un état d'entropie maximale S = ln(C_5^10) (divisé par ln2) (il contient C_5^10 états microphysiques distincts si on suppose ces particules discernables).

L'état du système de 10 particules "tourne" ensuite autour de cet état d'entropie maximale (en s'en écartant peu) et a beaucoup de mal à revenir vers un état (d'entropie nulle) où toutes les particules sont à nouveau à gauche (il lui faut beaucoup de temps pour ça).

Il n'y a pas de contradiction entre les deux visions :

• la déterministe où on connait tout au début, donc tout tout le temps
• l'indéterministe faisant appraître les notions d'entropie, d'irréversibilité et d'état d'équilibre parce qu'on ne connait pas tout.

L'irréversibilité de l'évolution d'un système (et la notion d'état d'équilibre permettant d'enregistrer une information dans un état final) émerge d'une connaissance incomplète de l'état microphysique du système car on lui substitue une connaissance plus grossière : celle de son état macroscopique (connaissance en fait amputée encore un peu plus parce que le "vrai système isolé" comprend aussi l'environnement du système "isolé" et que l'on ne connait pas ou très mal l'état de cet environnement)

[invite7ce6aa19]

Je peux mesurer la vitesse et la position des deux particules à l'instant initial et constater (en théorie) que mon modèle déterministe marche très bien quand je fais une mesure de la vitesse et de la position de ces particules un peu plus tard (je me place bien sûr en mécanique classique. Je suppose par ailleurs ces particules de masses identiques et leur rebond élastique en -L et en +L).

Je vais plutôt passer (à titre d'illustration) à 10 particules identiques (mais discernables) pour pouvoir faire apparaître des grandeurs statistiques.

Je peux, par exemple, mesurer le nombre de particules qui sont du côté gauche (et considérer que ce nombre définit l'état "macroscopique" de ce système de 10 particules).

Si je me contente de considérer (à titre d'illustration) l'état d'une particule comme défini par sa position (droite ou gauche) et l'état macroscopique, au contraire, comme défni par le nombre de particules qui sont à gauche, alors :

• l'entropie de l'état où toutes les particules sont du côté gauche est nulle. En effet, je connais alors parfaitement l'état microphysique du système de 10 particules puisque, dans cet état macroscopique là, je connais l'état (c'est à dire la position dans cette illustration) de chacune des 10 particules.
  ;
• l'entropie de l'état où 4 particules sont à gauche et 6 particules sont à droite (par exemple) vaut : S = ln(C_4^10) (divisé par ln2 de préférence) où C_4^10 = 10!/(4!6!) (je n'ai pas très envie d'écrire en Latex)

On peut constater sur cet exemple (en partant de situations où toutes les particules sont à gauche et sont animées de vitesses initiales identiques en norme mais de signes tirés à pile ou face par exemple) :

• que le système part d'un état macroscopique d'entropie nulle (il contient un seul état microphysique)
  ;
• qu'il évolue ensuite vers un état d'entropie maximale S = ln(C_5^10) (divisé par ln2) (il contient C_5^10 états microphysiques distincts si on suppose ces particules discernables).

L'état du système de 10 particules "tourne" ensuite autour de cet état d'entropie maximale (en s'en écartant peu) et a beaucoup de mal à revenir vers un état (d'entropie nulle) où toutes les particules sont à nouveau à gauche (il lui faut beaucoup de temps pour ça).

Il n'y a pas de contradiction entre les deux visions :

• la déterministe où on connait tout au début, donc tout tout le temps
• l'indéterministe faisant appraître les notions d'entropie, d'irréversibilité et d'état d'équilibre parce qu'on ne connait pas tout.

L'irréversibilité de l'évolution d'un système (et la notion d'état d'équilibre permettant d'enregistrer une information dans un état final) émerge d'une connaissance incomplète de l'état microphysique du système car on lui substitue une connaissance plus grossière : celle de son état macroscopique (connaissance en fait amputée encore un peu plus parce que le "vrai système isolé" comprend aussi l'environnement du système "isolé" et que l'on ne connait pas ou très mal l'état de cet environnement)

Bonsoir Bernard,


C'est OK, C'est exactement ce que je voulais que tu écrives sans excès de vocabulaire. A savoir:

Du coté de Newton on est censé mesurer (difficilement ou impossible, peu importe) a tout instant t les 6.N coordonnées de l'espace de phase du système de N particules.

Du coté de l'observation on mesure une propriété d'ensemble du système de particules qui est le nombre moyen <n> de particules dans un compartiment.

Et comme tu le dis il n y a aucune contradiction là dedans.


Un exemple sympa:

le système solaire est bien décrit avec une autre précision dans l'espace des phase et cela est utile pour optimiser le moment de lancement d'un satellite et le contrôle de sa trajectoire pour aller ausculter Jupiter.

Par contre si l'on prend la physique d'une galaxie spirale de 100 millions d'étoiles, on ne peut évidemment pas mesurer et décrire l'évolution de chaque étoile. Par contre on observe les bras et on va chercher à modéliser

ce que l'on mesure. A noter que ce gaz d'étoiles est très loin d'être dans un équilibre thermodynamique.

Dans tout çà il est inutile de parler d'informations et de fuites d'information, ca n'éclaire en rien le sujet.


Passons a ce qui te passionne, la mesure en MQ.


Le problème à résoudre ressemble un peu à celui de la mécanique classique.

en effet la mesure ressemble fortement à une irréversibilité puisque le résultat de la mesure est asymptotiquement figée.

Par contre l'évolution du système total: système Quantique + appareil de mesure Macroscopique (donc pleins de degrés de liberté) est une évolution unitaire (il y a correspondance entre l'espace de phase de la mécanique classique

qui devient l'espace de Hilbert de la MQ) et cela n'est pas compatible avec un état final qui serait le produit |Q>.|Mesure de Q>

[Q> serait la projection du vecteur d'état sur un vecteur propre de l'opérateur quantique associé à la mesure.

|mesure de Q> est l'état quantique de l'appareil de mesure qui possède une interpretation en terme classique. Par exemple la position d'une aiguille.

|mesure de Q> est donc ici l'analogue de la mesure du nombre de particules <n> dans une boite.

La différence est que la mesure est indirecte: je mesure |mesure de Q> et j'en conclu la valeur propre correspondante.

[chaverondier]

Dans tout çà il est inutile de parler d'informations et de fuites d'information, ca n'éclaire en rien le sujet.

En ce qui me concerne, je n'ai pas trouvé de solution pour contourner ce point et pourtant j'ai cherché car j'ai eu énormément de mal à avaler cette idée (et en fait, je ne l'ai toujours pas vraiment digérée).

Il n'est pas possible d'enregister une information (dans un état d'équilibre pour garantir la pérennité de l'enregistrement, je veux dire pour garantir sa robustesse vis à vis des perturbations de l'environnement) sans écraser une quantité très importante d'informations (informations correspondant aux grandeurs caractérisant l'état d'un bain thermique, informations jugées "non pertinentes" car elles n'ont pas d'intérêt pour nous dans nos activités productives).

C'est à cause de cette sorte de "rendement informationnel" que l'on ne peut pas créer de Démon de Maxwell apte à convertir l'énergie thermique d'un gaz isolé en énergie mécanique. On ne peut enregistrer (sous une forme stable et manipulable à notre échelle) qu'une très faible partie de l'information sur l'état microphysique d'un système dans ce système lui-même. Il y a vraiment une correspondance entre l'impossibilité de faire décroître l'entropie d'un système isolé et l'existence de cette sorte de rendement informationnel.

Passons à ce qui te passionne, la mesure en MQ.
Le problème à résoudre ressemble un peu à celui de la mécanique classique.

Il lui ressemble même tellement que je me suis laissé "embobiner" par les articles de BALIAN sur la modélisation de la mesure quantique. Il disait tellement de choses répondant à la vision que j'avais de la question que je me suis un peu laissé hypnotiser. En quelques lignes à peine, Gillesh38 m'a montré pourquoi l'affirmation de Roger Balian, selon laquelle sa modélisation de la dynamique de mesure quantique conduisait à un unique résultat de mesure sans qu'il soit nécessaire de recourir à l'observation de ce résultat, n'était pas valide.

En effet la mesure ressemble fortement à une irréversibilité puisque le résultat de la mesure est asymptotiquement figée.

Il y a bien irréversibilité puisque :

D'une part, quand je mesure le spin d'un électron dans un état initial de spin horizontal avec un Stern et Gerlach à axe vertical, il sort de cet appareil avec une polarisation verticale et ne peut ressortir avec un spin horizontal en lui faisant rebrousser chemin pour le faire repasser dans l'appareil en sens inverse.

D'autre part, plusieurs états de spin intial différents peuvent conduire à un même état de spin vertical up. L'information sur l'état de spin initial est perdue, comme quand je laisse une bille osciller au fond d'un bol et se stabiliser au fond (quand elle est stabilisée, j'ai perdu toute information sur le point du bol d'où je l'ai initialemement lachée) ou encore quand je laisse tomber une goutte d'encre dans un verre d'eau (une fois que l'encre s'est diffusée, je n'ai plus d'information sur l'endroit où je l'ai laissée tomber).

On ne peut pas dissocier la question de la mesure quantique des considérations :

• d'information quantique
• d'information classique
• de perte d'information sur l'état quantique avant mesure quantique
• de limitation d'accès à l'information sur des mesures ultérieures connaisant pourtant parfaitement le vecteur détat d'un système quantique donné
• d'impossibilité de mesurer la fonction d'onde d'un système unique
• des considérations tournant autour de la mystérieuse règle de Born régissant les statistiques des résultats de mesure quantique.

J'ai un doute quant à l'hypothèse d'une impossibilité définitive d'influer sur ces statistiques. J'ai plutôt tendance à penser que les mécanismes à l'oeuvre nous sont, pour l'instant, inaccessibles (mais je ne crois pas pour autant à l'interprétation Bohmienne prétant une existence à une particule inobservable)

Par contre, l'émergence d'un résultat de mesure butte toujours sur le même problème. On sait expliquer la perte de cohérence (la disparition des cohérences de la matrice densité du système observé quand cette matrice est exprimée dans la base des vecteurs propres de l'observable mesurée) et l'obtention de corrélations classiques entre l'état du système observé et l'état de l'appareil de mesure, mais on ne sait pas expliquer pourquoi on observe un résultat de mesure plutôt qu'un autre.

Une solution consiste à dire que c'est comme ça, point, et qu'il n'y a aucune explication à trouver puisque l'on sait expliquer l'apparence d'un monde classique (l'absence d'états classiques superposés). Il est le plus souvent admis que ce désir d'explication exprime notre difficulté à admettre un comportement en conflit avec une intuition classique modelée par notre expérience vécue, rien de bien sérieux scientifiquement donc à ce qui paraitrait. Mouais...

Je ne parviens pas à me résoudre à cette explication. C'est quoi ce truc qui fait qu'on observe UN résultat de mesure et que ce choix, quand on reproduit plusieurs fois la même mesure quantique sur un système préparé dans le même état quantique initial, respecte merveilleusement bien la règle statistique de Born ?

En fait, j'ai posé une question (très directement reliée à ce sujet) dont je connais la réponse théorique, mais pas l'explication détaillée qui me permettrait de bien comprendre cette réponse.

Il s'agit de la possibilité, ou de l'impossibiité au contraire, de mettre en évidence le caractère chat de Schrödinger d'une succession d'états chat de Schrödinger tantôt pairs, tantôt impairs (lpsi1> = li alpha> + l-i alpha> ou lpsi2> = li alpha> - l-i alpha>) tirés à pile ou face sans biais statistique (probabilités 50/50 Et pas d'autocorrélation entre la parité du tirage d'un chat et la parité du tirage des chats suivants) de champs mésoscopiques de n photons en moyenne (n inférieur à 10 ou 20 maxi) préparés dans une cavité microonde du LKB.

En effet, ces chats subissent bien un phénomène de décohérence. En particulier, le LKB sait (par utilisation d'atomes sonde interagissant avec le champ électromagnétique régnant dans la cavité) :

• observer le phénomène de décohérence de ces chats d'une part
• mettre en évidence, par mesure de leur fonction de Wigner, le caractère chat de Schrödinger des états successifs du champ

quand, par exemple, on tire plus de chats pairs que de chats impairs.

La question que je me pose est donc la suivante. Est-il réellement inéluctable que ce phénomène de décohérence (et le caractère non classique de ces chats successifs) devienne inobservable (quelle que soit l'idée ou la méthode envisagée) quand le tirage des chats pairs et impairs successifs est un tirage à pile ou face parfait sans aucun biais statistique ?

Bien que je ne voie (pour l'instant) aucun moyen permettant de mettre en évidence le caractère chat de Schrödinger de chats successifs pairs ou impairs tirés selon des statistiques de pile ou face parfaites, j'avoue avoir bien du mal à me résoudre à cette conclusion et j'aimerais une démonstration + une explication de cette impossibilité (mais pas en partant des conséquences auxquelles conduirait une telle possibilité car je les connais).

[invitecfbb42c9]

ca se voit que tu doutes et oscilles. Parce que dans les interprétations que tu fais et que j'ai la chance de comprendre il y a toujours des contradictions.

Perso de ce que j'ai pigé de ce bordel c'est que le seul concept qui semble avoir du sens dans ce cadre c'est la causalité.

Quant au reste je ne suis pas certain que la réponse soit ici. Chacun fait avec ses armes vous avez la physique j'ai ma méthode à moi. Et de ce que j'en pige vos éléments sont dans le désordre. Comme si l'ordre que vous présentez n'était appuyé que par une diagonale imaginaire à la symétrie quelque peu alambiquée. Il y en a une autre à trouver.

[invite6754323456711]

On sait expliquer la perte de cohérence (la disparition des cohérences de la matrice densité du système observé quand cette matrice est exprimée dans la base des vecteurs propres de l'observable mesurée) et l'obtention de corrélations classiques entre l'état du système observé et l'état de l'appareil de mesure, mais on ne sait pas expliquer pourquoi on observe un résultat de mesure plutôt qu'un autre.

C'est l'ensemble qu'il faudrait peut être remettre en cause en se basant sur d'autres présupposés pour faire apparaître d'autres interprétations mathématiques, car seule la mesure est juge pour notre réalité.

Pour le physicien allemand Max Planck (1858-1947), « la question de savoir ce qu'est une table en réalité ne présente aucun sens. Il en va de même ainsi de toutes les notions physiques. L'ensemble du monde qui nous entoure ne constitue rien d'autre que la totalité des expériences que nous en avons. Sans elles, le monde extérieur n'a aucune signification. Toute question se rapportant au monde extérieur qui ne se fonde pas en quelque manière sur une expérience, une observation, est déclarée absurde et rejetée comme telle »

Patrick

[invite93279690]

Il lui ressemble même tellement que je me suis laissé "embobiner" par les articles de BALIAN sur la modélisation de la mesure quantique. Il disait tellement de choses répondant à la vision que j'avais de la question que je me suis un peu laissé hypnotiser. En quelques lignes à peine, Gillesh38 m'a montré pourquoi l'affirmation de Roger Balian, selon laquelle sa modélisation de la dynamique de mesure quantique conduisait à un unique résultat de mesure sans qu'il soit nécessaire de recourir à l'observation de ce résultat, n'était pas valide.

Evidemment cette partie m'interesse et m'avait échappée. Tu te souviens du fil en question ?

[invite6754323456711]

Evidemment cette partie m'interesse et m'avait échappée. Tu te souviens du fil en question ?

http://forums.futura-sciences.com/de...ml#post3770749

Patrick

[invitecfbb42c9]

http://www.dogma.lu/txt/PVInconsistance.htm

Il est loin d'etre le seul à remarquer ce genre de dysfonctionnements dans la science moderne.

[invite93279690]

http://www.dogma.lu/txt/PVInconsistance.htm

Il est loin d'etre le seul à remarquer ce genre de dysfonctionnements dans la science moderne.

Non non ça c'est un ramassis de conner...

Ce qui me fait marrer avec ces textes révolutionnaires, c'est qu'ils oublient complètement que ça fait juste 200 ans qu'on utilise la thermodynamique, l'electrostatique etc.. tous les jours dans des experiences et que les résultats sont conformes aux théories. Alors je me demande bien qui est inconsistant dans l'histoire !

[invitecfbb42c9]

Ce n'est pas un texte révolutionnaire. Et il est loin d'etre le seul à remarquer que la méthodologie dans les sciences modernes est boiteuse. Je passe perso sur le nombre de petitions de principes...

sinon dans ce texte il valide le propos explicatif de mariposa. Ce qui prouve au moins qu'il comprend de quoi il parle.

Pour ma part je valide la surenchère d'emploi d'indéfinis dans vos méthodologies.

f.l.

[invite93279690]

Ce n'est pas un texte révolutionnaire. Et il est loin d'etre le seul à remarquer que la méthodologie dans les sciences modernes est boiteuse. Je passe perso sur le nombre de petitions de principes...

Il peut y avoir des problèmes dans la science en général mais je vois pas ce que le "moderne" fait là et c'est ça que je reproche à ces textes à la "c'était mieux avant". Les théories critiquées dans le lien que vous donnez datent toutes d'au moins 100 ans, ce n'est plus vraiment "moderne" excusez moi.

sinon dans ce texte il valide le propos explicatif de mariposa.

Quel propos explicatif au juste ?

Ce qui prouve au moins qu'il comprend de quoi il parle.

Rien n'est moins sûr.

Pour ma part je valide la surenchère d'emploi d'indéfinis dans vos méthodologies.

Juste pour signaler, parce que c'est le passage le moins pompeux (i.e. le plus intelligible) du lien, que la partie sur l'électrostatique en solution est juste ridicule et que cela fait à peu près 150 ans qu'on sait physiquement à peu près ce qu'il se passe entre deux charges en solution. Les détails mathématiques et physiques ont été apporté notamment par Jancovici et al. entre la fin du XXeme et la première décénie de ce siècle.

[invitecfbb42c9]

C'est la seconde fois que tu donnes un argument fait d'a priori

1/ texte révolutionnaire.
2/ c'etait mieux avant.

Globalement le type reproche aux théories modernes le peu d'exigences méthodologiques dont elles font preuve. Il l'explique très bien dès le départ en assumant que les resultats soient bons.

Enfin bon bref, y'a pas besoin d'etre un genie pour se rendre compte que la méthodologie alambiquée des sciences modernes draine avec elle une suite d'interprétations toutes aussi alambiquées. Le reconnaitre c'est déjà faire un grand pas. La démonstration de mariposa est particulièrement éloquente sur ce point. Elle s'est attachée à parler de ce que l'on mesure quand chevrondier s'attarde depuis des mois sans succès à comprendre ce que la thermodynamique propose comme réel. mariposa évacue ou noie le problème.

Ce que laisse transpirer ce texte à celui qui lit tout en sachant lire. C'est que la méthodologie employée n'est pas à meme de répondre par elle même de l'irreversibilité. Et pour cause logiquement parlant elle n'apparait pas. C'est que la thermodynamique n'est pas représentative de ce qu'elle calcul. Ce n'ets qu'un calcul. Au mieux toutes vos informations sont dans le désordre.


quand on est né logique il y a des choses avec lesquelles on ne transige jamais.

[invitecfbb42c9]

globalement débattre de ceci est déjà derrière moi. Je ne suis pas scientifique : je m'interesse uniquement des concepts et de leur validité. Il y a un problème bien plus grave avec la notion de célérité. Et je n'arrive même pas à imaginer une piste. Mais ce point semble central.

[invite93279690]

C'est la seconde fois que tu donnes un argument fait d'a priori

Tu veux rire ? Et ça c'est quoi ?

Globalement le type reproche aux théories modernes le peu d'exigences méthodologiques dont elles font preuve. Il l'explique très bien dès le départ en assumant que les resultats soient bons.

Enfin bon bref, y'a pas besoin d'etre un genie pour se rendre compte que la méthodologie alambiquée des sciences modernes draine avec elle une suite d'interprétations toutes aussi alambiquées.

Si c'est pas du jugement à l'emporte pièce qu'est ce que c'est ?

Le reconnaitre c'est déjà faire un grand pas. La démonstration de mariposa est particulièrement éloquente sur ce point. Elle s'est attachée à parler de ce que l'on mesure quand chevrondier s'attarde depuis des mois sans succès à comprendre ce que la thermodynamique propose comme réel. mariposa évacue ou noie le problème.

Et alors, je ne vois pas en quoi l'un a plus raison que l'autre ? D'autant que si tu avais vraiment suivi la discussion, tu aurais compris que les deux mariposa comme chaverondier comprennent l'origine du second principe c'est juste que chaverondier essaie d'aller plus loin et d'éventuellement faire des connexions avec le problème de la mesure etc...

Je te ferai remarquer également, que même si la compréhension globale du second principe est partagée par la majorité des physiciens, il lui manque une preuve mathématique ou un domaine de validité si tu préfères, choses auxquelles s'interesse notamment chaverondier.

C'est que la méthodologie employée n'est pas à meme de répondre par elle même de l'irreversibilité. Et pour cause logiquement parlant elle n'apparait pas. C'est que la thermodynamique n'est pas représentative de ce qu'elle calcul. Ce n'ets qu'un calcul. Au mieux toutes vos informations sont dans le désordre.

Pour moi ces deux phrases ne veulent rien dire...méthodologie de quoi, calcul de quoi et informations de quoi ?

quand on est né logique il y a des choses avec lesquelles on ne transige jamais.

Le problème du document que tu mets en lien est qu'il se tue tout seul. Ce n'est pas la peine de prendre la mouche quand je dis que la partie electrostatique est complètement bidon. Après ça j'ai même pas envie de réflechir aux partie plus "philosophiques" du texte.

[obi76]

Bon, je pense que depuis 2006, Seirios a eu sa réponse, inutile de s'attarder. Je ferme.

pour la modération,