Physique quantique, intrication et trame

[Foor weioard]

Bonjour,

Je regardais un article sur la bbc qui vulgarisait l'impossible relation entre physique quantique et relativité générale. Et il se trouve que, dans une optique littéraire, ça m'embête un peu.
Je préviens tout de suite que je n'ai pas le niveau pour comprendre les détails de la physique, donc si une discussion continue à un niveau plus élevé, je me carapaterai en catimini
Voila pour les présentations, allons maintenant droit au but.
Je me demandais donc pourquoi une particule quantique qui se trouve à deux positions différentes ne pourrait pas être en fait en interaction avec la trame de l'espace-temps à une troisième position à equidistance des deux autres, qui serait en fait la seule position en interaction avec la relativité générale et qui influencerat par un système d'ondes associé à la relativité générale les deux autres positions. Donc une troisième position qui n'a pas les mêmes propriétés que les deux autres mais qui les soumet aux règles quantiques en même temps qu'aux règles de la relativité générale.
On pourrait également imaginer que sur une des deux positions se trouve un morceau de particule qui est dans un état différent tout en étant associé au comportement de la particule et à la relativité générale.

Je sais ça ressemble un peu à de la Sf, mais j'écris justement de la Sf en ce moment. Voilà si vous pouviez me dire ce qui ne va pas dans mes idées ce serait très gentil
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[ThM55]

D'accord, mais la "particule" peut "être" simultanément à une infinité de positions différentes. Le cas où elle se trouve à deux positions est un cas très particulier, qui n'est envisagé que pour donner un idée imagée fortement simplifiée de ce qui se passe. Comment traitez-vous le cas général?

Cela dit, même si vous trouvez une réponse votre proposition est (ne vous vexez pas, ce n'est pas un jugement de valeur), très naïve et totalement inutile. Ce n'est pas comme cela qu'on aborde les problèmes de physique théorique.

Je dis que votre proposition est inutile pour la raison suivante, et je vais vous surprendre en contredisant tout ce qu'on entend sur ce sujet dans les textes et émissions de vulgarisation trop simplistes: on sait écrire une théorie quantique de la relativité générale, le formalisme est juste une extension du modèle standard des particules dans lequel on ajoute le graviton de spin 2 et ses interactions avec les autres particules. Etonnant, non? On sait même calculer certaines choses dans cette théorie, comme par exemple la correction quantique en première approximation à l'orbite de Mercure! La relativité générale dans cette théorie apparaît à basse énergie et à échelle macroscopique, à la limite classique, comme une émergence. Au début, on postule un espace-temps plat mais si on tient compte de toutes les interactions, y compris les interactions graviton-graviton, on retrouve la relativité générale en passant à une limite (de manière non quantique, une limite classique ou quasi-classique).Et on ne nous l'a jamais dit! c'est un scandale, on nous cache tout!

Le problème n'est pas là, il n'est pas dû à la délocalisation des particule. Le vrai problème est que cette théorie a un défaut rédhibitoire, elle perd tout pouvoir prédictif si on la prend au sérieux, c'est-à-dire si on pousse les calculs au delà de la première approximation. A chaque degré d'approximation, il y a de nouvelles grandeurs infinies qui apparaissent et contrairement au modèle standard on ne peut pas les absorber dans des grandeurs mesurables. Or on est obligés de prendre la théorie au sérieux et de pousser les calculs au delà de la première approximation, c'est la théorie quantique qui l'impose pour la cohérence mathématique.

Il y a un précédent à ce genre de défaut: en 1934, le physicien italien Enrico Fermi, un des grands génies du XXème siècle, a établi une théorie quantique de l'interaction faible, celle qui préside à la désintégration beta et qui joue un rôle très important en astrophysique. A part une modification partielle dans les années 50, cette théorie a été utilisée jusque 1970. Elle permet de calculer avec une bonne précision des processus de désintégration beta, par exemple la durée de vie du muon, celle du neutron et beaucoup d'autres processus faisant intervenir des quarks. Mais seulement en première approximation: elle présentait un défaut très similaire à celui de la théorie que j'ai mentionnée plus haut pour la gravitation. Dans ce cas la raison est qu'elle comprimait en un point et avec une seule constante de couplage ce qui en réalité était réparti dans un espace non nul, l'interaction étant médiée par des bosons massifs qui sont maintenant décrits dans le modèle standard. De plus, cette nouvelle théorie unifie l'électromagnétisme et l'interaction faible.

Ce que la plupart des physiciens pensent pour le gravitation c'est qu'il faut faire quelque chose de similaire, c'est-à-dire remplacer la relativité générale par une autre théorie, valable pour les hautes énergies (ce qui revient à dire aux petites distances) et qui se réduit à la relativité générale aux basses énergies.

Il y a d'autres idées, comme celle voulant qu'on ne doive pas quantifier la relativité générale, qu'elle reste une théorie classique. Mais ce sont des idées très minoritaires.

[Foor weioard]

Merci, je vais me pencher sur votre réponse ! Je suis déjà surpris que quelqu'un ait prit le temps de faire une réponse aussi construite mais je suppose que quand on dispose librement de la connaissance, la passion est plus forte !

[Morteen]

(...) elle perd tout pouvoir prédictif si on la prend au sérieux, c'est-à-dire si on pousse les calculs au delà de la première approximation.

Bonjour.

J'ai trouvé très intéressante (comme toujours) l'intervention de ThM55.

A la phrase que je retiens en citation, j'aimerais demander "Pourquoi ?" Parce qu'elle est inexacte, un peu comme la gravitation selon Newton, et dans ce cas on ne va pas plus loin, où parce qu'elle pourrait être exacte si on la complète avec ... ce qui manque. Par exemple une nouvelle particule ou pseudo particule, ou encore une nouvelle constante ?

Merci.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Foor weioard]

Merci d'avoir explicité. Il est vrai que je n'ai pas un cerveau taillé pour les calculs, ni même un qi élevé, donc je reste assez limité pour explorer les logiques qui sous-tendent des procédures mathématiques.
Cependant je trouve la théorie scientifique très excitante, c'est pourquoi je puis m'interesser profondément à un sujet hors de mon niveau dès lors que celui-ci est cadré par une approche imaginative.