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Accueil du site > Actualités > Technologies > Enigmes quantiques : La controverse entre W. Zurek et R. Kastner

Enigmes quantiques : La controverse entre W. Zurek et R. Kastner

Le programme scientifique lié à la décohérence et au darwinisme quantique ne fait pas consensus comme on peut s’y attendre dès lors que sont proposées des « manières de voir » le monde à travers les théories et les expériences de la physique quantique. Les disputes de Solvay puis consécutives au paradoxe EPR ont fait place à de nouvelles controverses. Si le projet du darwinisme quantique est riche de sens et de perspectives, heuristiques notamment, il n’en est pas moins fragile dans ses présupposés et c’est ce que s’est proposé de montrer Ruth Kastner qui ne mâche pas ses mots ni ses concepts en décelant une circularité dans le raisonnement de Zurek. Ce qui signifie, pour parler en langage physique et ontologique, que l’explication d’un monde classique construit à partir d’un « univers quantique » ne tient pas avec la thèse du darwinisme quantique : le raisonnement est circulaire, autrement dit, les conclusions censées découler du raisonnement physiques sont implicitement introduites dès le départ. Plus précisément, les îlots ou « pointer states » classiques n’émergent pas du quantique mais se déduisent des propositions classiques assumées dès le départ (R. Kastner, Studies in History and Philosophy of Modern Science, 2014). Kastner va jusqu’à comparer la circularité du darwinisme quantique à celle qui serait également présente dans le théorème H de Boltzmann dans lequel l’irréversibilité déduite est en fait déjà introduite dans les présupposés sur le chaos moléculaire.

Pour bien comprendre les enjeux du darwinisme quantique et ses limites, il faut commencer par dénouer l’imbroglio épistémologique congénital à la physique quantique en essayant de séparer les deux énigmes qui sont apparues. D’abord l’énigme phénoménologique de la mesure quantique. Comment le phénomène quantique se produit-il dans notre monde classique ? Autrement dit, en supposant que la mécanique quantique décrive la partie la plus élémentaire de notre univers, comment cette partie apparaît-elle dans le Tout que constitue notre monde ambiant, notre environnement, notre étendue spatiale et perceptive ? Ensuite, il y a l’énigme ontologique. Comment un univers classique est-il construit à partir d’éléments quantiques ? Cette énigme est celle des parties qui font émerger un Tout. Elle est l’énigme systémique par excellence. Une fois posés ces préliminaires, une question se dessine. La particule quantique est-elle une partie, autrement un composant, ou bien juste un phénomène observé dans le champ expérimental ? Si l’on a pas dans l’esprit ces questions phénoménologiques et ontologiques, on ne peut qu’aller dans le mur et c’est sans doute cette impasse du darwinisme quantique que tente de nous expliquer Kastner qui s’est fendue d’une mise au point dans les arXiv pour signaler que Zurek n’a pas souhaité mentionner ses critiques dans son dernier article sur les sauts quantiques.

Rappelons l’image du papier et de la céramique. Dans le monde quantique, la description des états est représentée par des feuilles de papier superposée et dotées d’un mouvement. N’oublions pas que les états quantiques sont des états dynamiques et que l’image qui convient pour représenter la superposition des états de base est celle d’un livre dont les feuilles sont incessamment tournées. Le problème de la mesure c’est de comprendre comment l’information écrite sur une feuille de papier se retrouve étalée en quelque sorte pour former une tâche sur la céramique qui représente notre monde classique. L’interprétation de Copenhague se contente de légitimer les deux descriptions alors que les tentatives dites réalistes essayent de comprendre l’énigme de la mesure, autrement dit comment on passe du « livre des états quantiques » à la feuille de papier qui fait une tâche sur la céramique classique.

Kastner explicite la distinction opérationnelle en jeu dans le darwinisme quantique (S + P + E). Dans ce triplet, S désigne le système, autrement dit le livre de papier contenant les états quantiques possibles. E désigne l’environnement fait de céramique. P désigne les « pointer states classiques » assurant la transmission d’information depuis les pages du livre quantique en direction de la céramique classique (E). Ces « pointer states » ont un double caractère, quantique et classique ; ils sont alors sélectionnées par l’environnement. Autrement dit, tout se passe comme si la céramique sélectionnait les pages du livre quantique qu’il faut lire et faire passer dans le monde classique.

On ne sait pas quelle est la validité de l’hypothèse sélectionniste mais on peut décrire le processus de mesure quantique à travers l’expérimentation de la décohérence qui permet de visualiser ce qui se passe. Depuis notre monde classique, un expérimentateur introduit dans un « système quantique » une minuscule aiguille de céramique capable de réaliser deux choses, tourner les pages du livre quantique puis remettre le livre à sa place et copier une seule page. Les expériences de décohérence ont réussi à produire dans un laps de temps réduit une situation extra-ordinaire dans laquelle l’aiguille tourne une page quantique, peut la lire, puis remet la page à sa place pour en lire une autre. Le système est observé dans deux états. C’est ce qu’a observé Serge Haroche en introduisant des atomes de rubidium, « préparés » pour avoir deux états, dans une microcavité parcourue par des ondes EM. Le système est observé dans les deux états mais lorsque la cavité échange suffisamment d’énergie avec l’environnement, un des états s’évanouit et l’autre devient « définitivement » observé, en quelque sorte fixé dans la céramique classique telle une photo devenue indélébile.

Le darwinisme quantique ne se résume pas à ces quelques expériences. Il est conçu comme une théorie physique pouvant aboutir à une philosophie de la nature. Des hypothèses supplémentaires sont introduites, comme la sélection par l’environnement de « pointer states » et la présence d’une redondance dans « l’encodage » des « pointer states ». Cette redondance ressemble étrangement à une autre forme de redondance, celle des individus vivants qui dans le milieu, se ressemblent et sont classés en espèces, si bien qu’on trouve par exemple des fourmis « copiées » par millions et ce, avec l’efficace du tri naturel, autrement dit la sélection des espèces par l’environnement. L’objectif du darwinisme quantique est trouver une explication à la transition entre la « quanticité » et la « classicalité » du monde. Comment passer des livres de papier quantique au monde classique fait de structures perceptibles en céramique ?

Kastner explicite la division du monde quantico-darwinien en (S + P + E). Cette division est en premier lieu jugée arbitraire car elle incorpore trop d’éléments classiques ce qui engendre la circularité dans le procédé formel employé pour expliquer comment les choses classiques sont produites par des choses quantiques. En fait, l’observabilité classique est introduite dès de départ et n’est donc pas déduite du monde quantique ; autrement dit, elle apparaît dans la conclusion parce qu’elle est déjà présente dans les prémices du raisonnement. En usant de la métaphore précédente, le livre de papier quantique ne peut pas produire des observations faites de tâches sur la céramique. Pour expliquer le monde observable, il faut poser l’existence de la céramique. Et d’une certaine redondance. Le principe de sélection des états par l’environnement est alors représenté par une mosaïque cohérente qui permet aux expérimentateur de capter les morceaux de cette céramique classique qui présentent certaines régularités et sont captés chaque fois qu’un physicien expérimente dans son laboratoire, à Paris comme à Pékin. Ces morceaux de mosaïque sont en quelque sorte les émanations du livre de papier quantique triées par l’environnement dont l’observation permet de capter les morceaux de mosaïque formant la céramique classique.

L’analyse de Kastner est précise, reposant sur les mathématiques physiques en prolongeant et complétant les résultats de Field sur l’impossibilité de démontrer l’encodage redondant de l’environnement en utilisant des principes uniquement quantiques. Il est impossible de déduire la décohérence en utilisant une image à la Everett ; autrement dit en formalisant la décohérence avec l’emploi de la matrice S et une équation décrivant une dynamique unitaire (qui conserve la somme des probabilités). Puis en extrapolant avec les concepts de « einselection » et de « pointer states ». Le darwinisme quantique semble reposer sur un tour de passe-passe mathématique. La notion de « pointer state » constituant alors l’ingrédient intermédiaire capable de servir de « navette épistémologique » entre le quantique et le classique. Cette navette étant aussi incluse dans le formalisme mathématique qui incorpore des éléments quantiques et des dérivations classiques.

Au final, je me demande si ce « schisme » entre le quantique et le classique ne provient pas de la représentation mathématique rendue nécessaire pour naviguer dans l’univers des expériences quantiques tout en permettant également de manipuler le monde classique de la mécanique : ne faut-il pas prendre du recul face aux mathématiques et tenter de retrouver une image physique ? Cette option s’inscrit dans une démarche philosophique visant à comprendre la nature. Elle ne s’oppose pas à la science pragmatique qui cherche à mesurer, prédire et calculer. C’est une question d’objectif visé. Il faut adapter les outils aux deux finalités que l’on se donne ; manipuler la nature avec efficacité ou bien essayer de la connaître. Ces deux finalités étant comme on le sait complémentaires.

Et comme d’hab, si un éditeur veut bien publier mes recherches, qu’il se manifeste !


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11 réactions à cet article    


  • howahkan howahkan Hotah 9 novembre 2015 19:06

    Bon je résume, on a donc un univers X, en gros quasi totalement inconnu de nous mêmes sauf quelques trucs ici et là pour épater le chaland......univers .qui a une origine x inconnue et qui a le culot de fonctionner sans nous , apparemment indifférent à nous autres qui sommes pourtant centre de l’univers, les génies dudit univers....quelle ingratitude !! nous mêmes fonctionnons sans non plus y etre pour quelque chose sauf de recharger la chaudière...miam miam...birdy num num

    nous pensons d’une manière que je qualifie d’analytique à conclusion binaire, sans savoir profondément ce qui se passe là non plus, je ne parle pas du hardware mais du software du cerveau ..on en sait juste un peu pour manipuler, rien d’autre...que du basique ,du superficiel...rien de très serieux, y compris bien sur chez les pro...

    le siecle des lumieres devait éclairer le monde, mettre de l’ordre à cet univers, qualifiant celui ci de chaos..mais mais l’humain ce génie incomparable allait mettre de l’ordre dans tout cela ..hélas quand l’humain parle d’ordre il veut dire totalitarisme, police, armée, prisons, force, violence, meurtres de masse etc etc

    la relativité ,le quantique,voila des notions à la portée de notre noble mais pas modeste génie humain..voila des sujets qu’ils sont bons !!

    et puis cela a l’avantage de dégager une sorte d’élite qui sait...qui dit qu’elle sait....alors entre politiques, scientifique ,police, juges, media, prison, violence,pauvreté etc le gueux ,etre misérable par nature ,cet etre qui se coltine le vrai boulot pendant que les autres cités avant eux pensent , nous avons donc forcement le sommet d l’ultime, le mieux possible qu’il soit, nous sommes avec toutes ces élites au sommet de la boule oblongue que pourrait etre l’univers physique ..un rêve récurant quand j’avais 6 a 7 ans me montrait cela sans arrêt.... avec cette coupure nette connu....inconnu

    certes nous ne sommes plus le centre de l’univers physique, mais nous en sommes le centre créateur, celui sans qui tout ce qui est disparaîtrai...

    ah mon dieu..j’en frémis....

    Voila..bon aujourd’hui des milliers sont mort de faim, de maladie causées par la pollution chimique , sous les bombes, ou encore acculés au suicide par un monde mauvais et l’incapacité compréhensible à y faire face ou à seulement y survivre tout simplement ..

    Mais nos génies veillent ici et ailleurs prés a dénoncer le charlatan qui sommeillerait chez les autres , je ne parle pas de Bernard qui a lui aussi ce petit grain de folie qui le rend si sympathique, je trouve ...

    comme je n ’ai rien a dire sur ces sujets que je ne maîtrise pas du tout, ayant librement arrêté tout apprentissage matheux donc du reste bien que soi disant doué ?? des la 6eme, un rebut donc, je tenais a mettre mon mot ici quand même..

    merci quand même Bernard....et continue..


    • JC_Lavau JC_Lavau 10 novembre 2015 06:41

      Comme d’habitude avec Dugué, toutes les prémisses sont délirantes, sont des coq-à-l’âne dignes des personnages de Molière ou de Rabelais, les seigneurs de Baisecul et de Humeveine notamment.

      Désolé pour W. Zurek, qui ne méritait probablement pas une fin aussi consternante : c’est un gloubiboulga infâme. Le cas de W. Zurek ne relève plus de la communauté savante, mais du clinicien. Condoléances.


      • Bernard Dugué Bernard Dugué 10 novembre 2015 12:05

        @JC_Lavau

        Exceptionnellement, je prends quelques secondes pour une mise au point. J’avoue ne pas trop saisir pourquoi tant de haine vous habite, JC Lavaud. Vous savez, si vous vous plaisez à démolir tout ce qui n’a pas l’heur d’être conforme à votre doxa de scientiologiste narcissique, il existe une organisation qui aura du plaisir à vous recruter, c’est l’Etat islamique. C’est dit ! Autre remarque. Il serait convenable que quelques internautes viennent vous recadrer, un peu comme dans une rame de métro il serait bon d’intervenir lorsque des indélicats se plaisent à harceler des dames, au lieu de tourner le regard. Vous avez besoin d’être recadré Lavaud. A votre grand âge, c’est grave et il y a du boulot


      • Zolko Zolko 11 novembre 2015 12:55

        @Bernard Dugué
         
        "Il serait convenable que quelques internautes viennent vous recadrer, un peu comme dans une rame de métro il serait bon d’intervenir lorsque des indélicats se plaisent à harceler des dames« 
         
        en fait de »dame« , vous passez plutôt pour le poivrot qui dit à répétition »bijour missé dames, j’ai pas dé travail, donnez moi une pièce siouplait".


      • SamAgora95 SamAgora95 10 novembre 2015 12:20

        « ...ne faut-il pas prendre du recul face aux mathématiques et tenter de retrouver une image physique ?...  »


        Attention, vous prenez le chemin qui mène à la folie...le cerveau comme seul instrument ne peut pas venir à bout du mystère de l’univers.

        Il semble malheureusement que nous soyons contenu dans une boite dont il est impossible de jeter un coup d’œil à extérieure, nos sciences les plus pointues analysent le revêtement interne de cette boite, l’extérieur est inaccessible à notre esprit et à nos instruments.

        • JC_Lavau JC_Lavau 15 novembre 2015 19:01

          @SamAgora95.
          Le pire est qu’il (Dugué) n’a jamais fait de physique, et surtout jamais d’expérimentations en physique.

          Il n’a jamais pensé à demander à son psychiatre ce que peut bien signifier « épreuve de réalité ».

          Dugué ne supportera jamais que des résultats d’expérience lui soient supérieurs, et lui imposent de jeter à la poubelle des semaines, voire des mois, voire des années de travail passionné.

          Piaget si. Jean Piaget a été capable d’annoncer que faute d’assez de précautions méthodologiques, il pouvait jeter dix ans de travaux expérimentaux avec des enfants, car le travail avec des enfants est bien plus difficile qu’il ne l’avait cru tout d’abord.

          Thomas Huxley aussi avait assez de ressources en british humour pour annoncer en congrès que bathybius, je l’aimais bien, je l’ai même porté sur les fons baptismaux. Mais que voulez vous ! Il arrive que les meilleurs amis vous lâchent..

          La maturité scientifique, ça ne vous tombe pas tout cuit dans s’bec. Il y faut beaucoup de désillusions, il faut avoir appris à gérer la désillusion. Dugué n’apprendra jamais, et demeurera dans les dénis.


        • JC_Lavau JC_Lavau 10 novembre 2015 12:40

          Ruth Kastner dispose d’un avantage stratégique unique : elle émarge au budget « philosophy » de l’Université du Maryland. Elle peut donc narguer la répression bureaucratique et budgétaire dont la secte héritière des Göttingen-København ne se prive pas. En revanche, elle a du mal à déjouer leur censure éditoriale. Aussi renvoie-elle souvent à ses livres, qu’il faut acheter.

          Elle ne peut accéder personnellement à aucun moyen expérimental, et n’a pas de culture expérimentale. Elle en est réduite à écumer les publications des autres, et dépend des lumières des autres. Mieux vaut une Ruth Kastner que rien, mais franchement ça ne suffit pas.


          • Gandalf Gandalf 10 novembre 2015 17:43

            @JC_Lavau


            Si tu souhaites d’attaquer aux escrocs de mq sur internet, j’en connais un autre : Keshe.

          • JC_Lavau JC_Lavau 11 novembre 2015 11:25

            Sur ARXIV on trouve facilement les textes en question de Zurek et de Kastner :
            arxiv.org/pdf/1412.5206
            arxiv.org/pdf/1412.7950

            On l’aurait juré : pas trace de la moindre expérience chez Zurek ; chez Kastner non plus du reste.
            A la place, immédiatement des considérations en boucle sur « classique/quantique, classical/quantic », etc.
            Sur la base de cette rhétorique créée par Werner Heisenberg en 1927, il est impossible de faire autre chose qu’empiler un gros tas de conneries  : c’est étudié pour.
            Voilà plus de quatre ans que j’ai publié les voies de sortie hors de ce piégeac, avec un démêlage linguistique préalable :
            http://www.deonto-ethics.org/quantic/index.php?title=Quantique,_un_d%C3%A9m%C3%AAlage_linguistique_pr%C3%A9alable
            http://www.deonto-ethics.org/quantic/
            Quantique, un démêlage linguistique préalable

            Il n’est pas nouveau que certains vieux partent dans le lourd déconnage, tandis que d’autres restent lucides, voire de plus en plus lucides, et c’est largement imprévisible. On a des exemples de Nobels qui partent en vrille dans leur vieillesse.
            Stephen Hawking aussi est parti en vrille, et ça a énormément déplu que je le détecte et que je le prouve : https://www.physicsforums.com/threads/feynman-paths-and-double-slit-experiment.513139/

            Le métier de chercheur est un métier psychiatriquement risqué, car à plusieurs reprises, il faut n’écouter que soi-même pour avoir des chances de faire du nouveau. A cette apparente loterie, tous ne gagnent pas, loin s’en faut. Il est possible de diminuer largement l’aspect « loterie » de la recherche, mais en pratiquant les disciplines de l’heuristique, ou art de trouver, que justement on n’enseigne jamais aux étudiants en sciences dures. Je ne l’ai vue enseigner formellement qu’au CNAM, dans un cursus d’ingénieurs de gestion : Unité de Gestion de la R&D et prévision technologique. L’autre garde-fou spécifique à la science est expérimental : « Pouvez-vous vous poser expérimentalement cette question ? ». Mais qui au juste accepte les disciplines et les garde-fous expérimentaux ? Surtout pas Bernard Dugué...

            A cette loterie, Zurek a perdu, et il semble qu’il ne s’en soit jamais aperçu.
            Laurent Nottale aussi a fini dans le déconnage le plus naze. Tant pis pour le culte de la personnalité !


            • Zip_N Zip_N 12 novembre 2015 18:58

              Il y a peut-être d’autres dénominateurs comme les interférences entre le solaire et l’électrique (peut-être comme un appareil photo...)une nuit trop ou pas assez artificielle. L’espace est tellement précis et étendu que l’ensemble des possibilités augmentent avec cette démultiplication d’équation recherchée. Vous recherchez la quantité, c’est certainement la qualité qu’il manque, il suffit pas d’être physicien pour révolutionner la physique.


              • Marc-Antoine JEULLIAU Marc-Antoine JEULLIAU 10 décembre 2015 17:43

                @ là veaux, vaches et cochons ... 

                afin qu’ils puissent saisir ce que permet l’aise prit avec les mots entre les maux ! Ou l’inverse.

                « Vous avez besoin d’être recadré Lavaud … etc … etc … » C’est ainsi que Bernard Dugué, auteur de l’article, intervient ci-dessus sur le jugement foncièrement lourd et insultant d’un habitué de ce site qui a réussi, en signalant un abus, à faire virer mon dernier billet à lui adressé … Un comble.

                Eh ! la modération … vous vous êtes trompé de guignol ./

                Ainsi il suffit d’aller voir, entendre ou réentendre une conférence de Philippe Grangier rediffusée ICI => 

                https://www.canal-u.tv/video/universite_de_tous_les_savoirs/la_physique_quantique_philip pe_grangier.1434

                pour juger et comprendre qu’en ce lieu d’AgoraVox les interventions, conclusions et jugements d’un ’’je cultive l’invective’’ ne sont que les lamentations érigées en credo (cf. les sites par ses soins ci-dessus donnés en références …) d’un vieil aigri du remplissage de crânes – de fait ainsi devenu quelque peu ’’savant’’ – qui aujourd’hui semble en pleine involution vu qu’il pousse encore la rengaine qui depuis bien longtemps lui sert d’exercice représentatif et vital et qui dès lors illustre et préfigure comment s’épuise et finit un souffle, fusse le sien, en le pipeau d’un râleur …

                MAJ.

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