La folie quantique
L’on savait que la physique quantique avait bouleversé la pensée classique. Ce qui est, en physique classique, bien sagement connu par sa place dans l’espace et le temps devient « non localisé » dans le monde quantique. Peut-être bien ici, ou peut-être bien là-bas. Une physique probabiliste qui a laissé Albert Einstein dubitatif jusqu’à la fin de ses jours.
Mais la physique quantique ne se lasse pas de défier nos cerveaux au raisonnement bien linéaire, bien habitués à voir les choses se dérouler les unes après les autres dans le temps. Elle nous avait déjà prédit le coup de « retour vers le futur ». Plusieurs expériences du type « choix retardé » dans laquelle intervient la fameuse intrication quantique, nous parlent d’une possible influence du futur sur le passé. Un peu comme dans « Terminator » : On envoie un agent dans le futur pour changer le passé. Mais attention, cela se passe uniquement dans le monde de l’infiniment petit, chez les particules. Encore que, certains scientifiques vont plus loin, comne nous allons le voir.
Essayons d’expliquer cela un peu plus simplement que les "vrais" scientifiques.
La physique quantique s’applique aux particules élémentaires, appelées quanta. Les particules ont une "double nature" (ce qui n'est pas tout à fait exact mais peut se dire), qui se révèle selon le dispositif expérimental mise en œuvre : Corpusculaire ou ondulatoire.
Prenons la fameuse expérience de la double fente décrite dans tous les bons ouvrages de physique quantique : Nous avons une « bombe à particules » qui va envoyer des électrons sur une plaque comportant une double fente. Les électrons vont passer « par les deux fentes à la fois » et vont générer des franges d’interférence sur un écran placé derrière la double fente. Ils vont ainsi révéler la nature ondulatoire des particules. Car seule une onde peut générer des franges d’interférence. Sien revanche, l’on ferme l’une des deux fentes pour observer la trajectoire d’un électron, alors l’expérience ne révèlera pas d’ondes mais seulement des particules qui viennent frapper l’écran. Et là, nous ne voyons que la particule, la corpuscule. L'onde n'existe pas.
L'on obtient aussi ce résultat avec de la lumière dans le cas de l'expérience des trous d'Young.
Autre principe : Dans la théorie quantique, la particule est soumise au principe d’incertitude de Heisenberg qui dit en substance qu’on ne peut en connaître avec précision l’état. Elle est décrite par une formule mathématique appelée « fonction d’onde » ou équation de Schrödinger. Elle renferme en quelque sorte une superposition d’états « probables ». « Ainsi, si on oblige une particule à se déterminer dans un état précis pour répondre à la mesure que l’on cherche à effectuer, alors la superposition d’états disparaît. On assiste à une « réduction quantique ». La particule « choisit » un état, dépendant de la mesure. Comme les électrons dans l’expérience des deux fentes.
« Dès qu’il intervient, l’appareil de mesure devient une nouvelle caractéristique de l’objet qu’il observe, et perd toute indépendance avec le donné. » Peut-on ainsi lire dans : les impertinences quantiques.
Un monde irréel qui devient réel quand on l’observe ?
Ainsi, comprendre les équations de la physique quantique, c’est s’apercevoir que les concepts d’espace, de temps et même de réalité dans le sens usuel du terme ne sont plus tout à fait de mise dans ce "monde-là".
Les électrons et autres particules quantiques ne sont en réalité ni des ondes ni des particules mais quelque chose d'autre, qui dépend du dispositif expérimental employé.
Le grand physicien John Wheeler déclarait :
« Aucun phénomène n’est réel tant qu’il n’est pas un phénomène observé ».
La mécanique quantique choque le raisonnement classique, seul employé dans notre monde macroscopique et demande une nouvelle flexibilité mentale pour l’appréhender. Dans notre monde : Un objet est localisé dans l’espace et le temps. et existe dans l’absolu. De nombreux scientifiques ont réfléchi aux paradoxes de la physique quantique et ont même écrit des ouvrages flirtant avec la cosmologie. Car c’est un monde dont l’expérience a démontré les équations. Nous sommes bien dans la science pour les tenants du « je crois ce que je vois ».
Mais nous flirtons avec la magie. Surtout quand il est question de temps, un temps en vrac qui sautille de-ci delà. Que le passé, le futur, ne sont plus tout à fait comme nous l’imaginions :
Quid du temps en physique quantique ?
Pour comprendre, il faut revenir à la notion d'intrication quantique, que j’avais déjà évoquée dans cet article sur Alain Aspect**, l'un de nos plus grands scientifiques en la matière, récompensée par la médaille Albert Einstein en mars 2012.
Dans le cadre du paradoxe EPR ou l’expérience d’Alain Aspect et ses collègues, on a vu que l’intrication quantique montre une non-localité dans l’espace. Extrait « Ainsi, en 1935, Einstein, Podolsky et Rosen (EPR), émettent l’idée d’états quantiques dits « intriqués », dans lesquels on suppose que des particules sont corrélées indépendamment de la distance qui les sépare. L’exemple connu est celui des deux photons qui sont émis ensemble puis séparés. En exerçant un champ magnétique sur l’un, cela entraîne la polarisation de l’autre. Ainsi, ce qui advient à l’un advient à l’autre avec une simultanéité parfaite. En d’autres termes, si je mesure les propriétés d'une des deux particules, je peux connaître automatiquement les propriétés de sa « jumelle éloignée », ce qui implique que « l’influence » constatée dans l’expérience EPR se propagerait plus vite que la lumière, ce qui est en contradiction avec la théorie de la relativité restreinte d’Einstein. A l’époque, Einstein, Podolsky et Rosen concluent que la théorie quantique est incomplète et ne peut expliquer la « réalité ».
De façon analogue, il existe en mécanique quantique une sorte de corrélation incontrôlable entre certains événements du passé et du futur. Et c’est John Wheeler qui avait proposé à l’époque l’expérience du « choix retardé ». C’est assez délicat à expliquer, laissons-donc l’explication aux scientifiques, par cet extrait d’un article de futura sciences.
« La magie de la mécanique quantique semble inépuisable si on la prend vraiment au sérieux. Une expérience récente [NDLR : récente pour l'article qui a été choisi pour la simplicité de l'explication, car plusieurs expériences sur le temps retardé ont été menées depuis Wheller], effectuée par Jean François Roch et ses collègues de l'ENS Cachan, a permis de réaliser, bien mieux qu'auparavant, l'expérience dite du choix retardé proposée il y a moins de 30 ans par le grand John Wheeler. Tout en vérifiant les prédictions de la mécanique quantique, elle montre que celle-ci est encore plus folle que ses créateurs avaient pu l'imaginer en 1927 . A la base, il s'agit de reprendre l'expérience de la double fente, dans les conditions les plus idéales possibles, et de ne considérer que le passage d'un électron ou d'un photon à travers cette double fente. On prendra le cas avec des photons. Au lieu de déterminer le passage d'un photon au moment où il traverse les fentes, on attend que l'onde lumineuse du photon ait largement dépassé celles-ci. Au dernier moment, l'observateur se donne le choix soit de laisser l'écran E pour obtenir des franges d'interférence, soit de le remplacer par une série de deux télescopes T1 et T2 focalisés sur chacune des fentes. Dans ce dernier cas, on peut montrer que cela revient à observer une trajectoire pour le photon.
Schéma de l'expérience de Wheeler. Au dernier moment on choisit soit un écran E soit deux télescopes T.
Crédits : www.npl.washington.edu
C'est là que l'expérience devient stupéfiante. Bien qu'ayant dépassé les deux fentes, c'est le choix de l'observateur qui va déterminer dans le passé par quelle fente le photon a voyagé, par une ou par les deux en même temps ! Si vous vous sentez pris de vertige, tant mieux ! C'est le critère que Niels Bohr avait adopté pour déterminer si quelqu'un avait vraiment pris conscience de ce qu'est la mécanique quantique. »
Dans un article publié le 30 avril sur Science on msnbc.com, l’on peut lire (traduction) :
« L'intrication quantique est un état bizarre où deux particules restent intimement connectées, même quand séparées sur des distances énormes…. Pour la première fois, les scientifiques ont intriqué des particules après qu'elles aient été mesurées et ne peuvent plus même exister. »
L’expérience a fait l’objet d’une publication dans la revue scientifique Nature physics. Le 22 avril 2012.
Et à l’échelle de notre monde ?
John Wheeler, l’un des plus grands scientifiques quanticiens du siècle dernier, a osé aller plus loin encore. A l'échelle des galaxies, pas moins ! Selon lui, s’il existe une fonction d'onde de l'Univers, alors, « peut être que ce qui a provoqué sa réduction, et la naissance de notre Univers classique à partir d'une « particule quantique » de la taille de la longueur de Planck il y a 13,7 milliards d'année, c'est justement le fait qu'il y aurait plus tard des systèmes classiques collecteurs d'informations, comme les êtres humains, et effectuant une observation sur celui-ci » extrait de cet article
Nous sommes donc en plein défonce quantique. Et ce sont les scientifiques qui ont commencé…
Références
http://www.agoravox.fr/tribune-libre/article/alain-aspect-laureat-de-la-112532
http://fr.wikipedia.org/wiki/Longueur_de_Planck
** Alain Aspect est un physicien français, né en 1947, connu notamment pour avoir conduit le premier test concluant portant sur un des paradoxes fondamentaux de la mécanique quantique, le paradoxe Einstein-Podolsky-Rosen. Alain Aspect est le lauréat de la médaille d'or du CNRS en 2005 et du Prix Wolf en 2010. (source wiki)
Il est actuellement directeur de recherches du CNRS et professeur à l'Institut d'Optique Graduate School et à l'École polytechnique.
« Alain Aspect. Un éclaireur dans la lumière » titre le journal du CNRS dans un article. Il est certainement l’un des plus grands physiciens de notre temps".
Article d’Alain Aspect expliquant ses travaux en détail (lien pourlascience.fr)
http://feynman.phy.ulaval.ca/marleau/pp/03epr/epr_2/epr_2...
70 réactions à cet article
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« La physique quantique s’applique aux particules élémentaires, appelées quanta. »
Quand on lit dans l’article une telle ânerie, on n’a plus du tout envie de lire le reste de ce salmigondis.
Je sais, la théorie quantique est à la mode, surtout dans les milieux qui n’y connaisse rien. Mais cela n’excuse pas la reprise mal digérée d’articles de vulgarisation déjà viciés à la base.
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Feynman a dit : « Je crois pouvoir dire sans me tromper que personne ne comprend la mécanique quantique. ».
Il faudra beaucoup de temps et d’imaginations pour enfin en trouver la bonne direction et entrevoir une explication concrète.
Il n’y a pas d’ânerie en mécanique quantique mais des tentatives.
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Vous êtes un peu vache je trouve.
L’importe c’est le rêve, la curiosité, l’envie de comprendre ce qui se cache derrière ce que nous appelons la matière, ce questionnement est cette curiosité devraient être les qualités et l’âme de tout scientifique digne de ce nom, sans cela vous n’êtes rien d’autre qu’un technicien qui à bien appris ses cours, peut-être sans rien comprendre à ce qui se cache réellement dans les formules qu’il recrache pour obtenir ses diplôme.Pour moi, l’auteur de l’article même s’il n’est pas scientifique en possède l’âme. ce qui ne semble pas être votre cas.Merci à l’auteur. -
Personnellement je ne suis pas allé plus loin. Pas la peine...
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@amiaplacidus, Bonjour
Ah l’ego et l’arrogance des scientifiques ! Au lieu d’expliquer ou contredire sans dénigrer ! C’est pour cela que je préfère me faire mon idée sur le sujet et chercher à comprendre en partageant. Dans le lot il y aura bien quelqu’un qui viendra expliquer voire corriger le « vulgarisateur » ignare que je suis.
Heureusement que les vrais « grands » ne parlent pas comme vous. Et si vous lisiez jusqu’au bout ? je cite mes sources et bien plus illustres que vous, certainement car les grands sont modestes. Si vous avez brillé dans le domaine, donnez nous donc vos lumières. Ou faites un article de vulgarisation pour éclairer nos lanternes.
Expliquez donc la différence entre « particule élémentaire » et « quantum ». Parlez-nous de la filiation entre théorie des quanta et la physique quantique. Partagez votre science.
Pour ma part, je ne prétends pas être un scientifique mais un passionné qui s’y intéresse, assoiffé de comprendre.
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Les quanta font référence à des quantités, généralement d’énergie, mais cela peut également être des quantités de quantité de mouvement ou d’action, et pas à des particules. Par exemple, un photon a l’énergie E = h*nu où h est la constante de Planck et nu la fréquence de l’onde associée. Un atome peut gagner ou perdre de l’énergie en absorbant ou en émettant des photons. On parle de quanta car les niveaux d’énergie en physique quantique ne sont pas continus mais discrets.
Et par pitié, prononcez kanta, et non kwanta. En anglais, il faut prononcer kwanta parce que le qu- hérité du grec se prononce toujours kw- en anglais. Par exemple, quantity se dit kwantiti. En revanche, le qu- hérité du grec se prononce toujours k- en français. Il faut donc prononcer quantique ou quanta de la même façon qu’on prononce quantité. -
Il fallait évidemment lire le qu- hérité du latin
Je parlais juste avant avec un ami du ch- hérité du grec, d’où la confusion
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Article intéressant.
L’expérience évoquée qui montre un monde totalement unitaire non seulement dans l’espace mais aussi dans le temps a des implications philosophiques de taille.Elle implique notamment que contrairement à ce que nous percevons, le futur est déjà là. Et que le passé existe encore.Ce qui entre parenthèse rend possible la perception extrasensorielle du futur comme le montre de nombreux témoignages.Pour que cette perception soit possible, cela suppose l’absence de libre arbitre et donc de changer ce futur. Sinon, c’est la porte ouverte à une infinité de futurs et, ipso facto, l’impossibilité de toute voyance.Je sais c’est désagréable pour les maniaques de l’action mais pour un contemplatif cela ne pose pas de problème.-
Le monde existe-t-il car nous en avons conscience ou pour que nous en ayons conscience ? Et quand nous serons parvenus à découvrir son état originel, aura-t-il encore une raison d’exister ?
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@gollum, bonjour
Il n’y a pas plus de libre arbitre dans l’action : d’ailleurs n’est ca pas ce qui dit l’article ? ce que fait l’expérimentateur détermine ce qui se passe et ce qui aurait dû se passer.
Un parallèle avec l’univers intérieur : tant que la racine de l’action en soi n’est pas apaisée, il n’y a aucun choix réel posible.
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on aurait effectivement aimé voir débouler sur cet article des commentaires, sinon instructifs, au moins propres à éveiller la réflexion.
Et ,en dehors de l’aspect purement « intellectuel » de cette réflexion, on se retrouve immédiatement au coeur de sujets brûlants(au propre comme au figuré) le changement climatique,et les problèmes de transferts d’énergie.
Spencer avait proposé une petite expérience ,Yes Virginia.... qui a fait passer des nuits blanches à pas mal de gens.
Au moins, voilà un article qui nous redonne un peu espoir dans le journalisme citoyen,et qui visiblement n’intéresse personne,ce qui est parfaitement dans la ligne
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Auriez-vous des sources à citer pour l’expérience proposée par Spencer, Jo ?
En attendant Jo, une fois n’est pas coutume, je me vois contraint d’agréer totalement votre prose (n’en prenez pas l’habitude petit fripon !) : un article très intéressant.
Les approximations ou les confusions dans les termes employés par l’auteur ne doivent surtout pas être l’arbre qui cache la forêt : c’est de la bonne vulgarisation, et en matière de physique quantique, çà donne le vertige quand aux implications potentielles. Etre, ne pas être, ne plus être, avoir été potentiellement mais pas tout à fait... Bref, si la théorie quantique est exacte (et pour l’heure, elle n’a guère été prise en défaut) elle pourrait bien se révéler n’être que l’aspect visible d’une « réalité » bien différente de ce que nous en percevons avec nos limitations humaines et/ou matérielles. Un peu comme la grotte de Platon quoi...
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Je vous ai même plussé. Diantre !
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Quand on ne sait pas, on demande à Merluchon le nouveau prophète.
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J’ai toujours pensé que toutes ces théories étaient une sorte de manière de combler nos lacunes en terme de maitrise de nos observations et interactions avec les éléments à cette échelle. Attention je n’y connais pas grand chose et je vais donc dire ce que je m’imagine selon les explications vulgarisées et selon mes connaissances extrêmement limitées.
Selon ce que j’ai compris, j’en déduis non pas que cette théorie est exacte mais qu’elle parle de probabilités d’obtenir certains résultats ou observations alors que ces aléas sont selon moi le résultat de notre imprécision dans la manière dont on interagit avec le sujet de l’expérience qui entraine des résultats variés.
Notre seul moyen de voir ces phénomènes n’est pas de les observer et d’interagir avec eux directement, mais de faire sauter l’univers où ils se trouvent et de regarder les débris partir dans tout les sens. Forcément cela parait aléatoire. Donc pour moi cette théorie est à mon sens plutôt quelque chose de pratique et utile nous permettant de combler nos lacunes et le coté aléatoire de nos expériences imprécises, mais pas une explication de ce qui se passe réellement à cette échelle.
Bref il va falloir que les scientifiques trouvent un meilleur moyen d’expliquer tout ça à des gens normaux comme moi parce que leurs explications ne m’ont pas convaincu. Avec ça on arrivera surement à utiliser de manière industrielle certaines propriétés observées durant les expériences, mais par contre pour de vrais explications on repassera. Là on est plutôt dans la phase « quand on donne un coup de pied dans une fourmilière, y a plein de fourmis qui partent dans tout les sens mais globalement elles restent toutes autour de la fourmilière »... ça ressemble plus à une tentative de rendre cohérents les résultats de nos expériences imprécises qu’à une théorie.
Voila ce qu’un simple néophyte a fini par penser en lisant les différents trucs vulgarisé qui lui tombent sous les yeux de temps en temps.
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votre commentaire témoigne de l’incompréhension de la plupart d’entre nous sur des recherches pourtant fondamentales.
La démarche que vous évoquez est à l’opposé de ce que l’on fait.
Einstein et les physiciens de l’époque n’avaient guère de moyens d’observer des phénomènes et d’en tirer des théories mais au contraire, tentaient de trouver des explications théoriques à des problèmes que l’on a vérifiés beaucoup plus tard.Concernant les quantas, il s’agit d’une « création » théorique ,compromis de théories souvent opposées, mais jamais personne n’a vu un quanta, qui pourtant est bien utile pour expliquer certains phénomènes.
Par contre, un phénomène qui est familier à tout le monde,la gravité, n’a à ma connaissance jamais trouvé d’explication théorique, à moins que je me trompe, auquel cas je serais heureux de voir éclairer ma lanterne
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@scual
La physique est beaucoup plus avancée que vous ne l’imaginé.Les mathématique sont un outil bien plus percent et précis que n’importe quel télescope ou microscope électronique. La physique quantique est née alors même que le microscope optique était grossier et incapable de distinguer des virus de quelques nanomètre.Tout cela pour vous dire que la découverte de l’atome, de l’electron, du proton, et des sous particules qui les composent n’est pas du à une observation directe mais aux mathématiques.Lorsque la mécanique quantique énonce qu’un système intriqué est UN quelque soit la distance qui sépare les parties qui le composent, ce n’est pas une interprétation par défaut d’instrument efficaces ou d’une erreur dans la théorie (comme le pensait Einstein), mais un fait, que même la communauté scientifiques de toute la planète ne sais pas l’expliquer, ils sont au même stade que vous et moi. -
Je n’ai pas la prétention d’avoir raison du tout hein. Bien au contraire.
Je dis juste ce que j’en pense et ce que j’ai compris avec mon manque de connaissances. Moi je ne demande qu’à ce qu’un bon vulgarisateur me fasse comprendre ce que je n’ai pas compris. Pour ça faut bien que j’explique ce que je pense, même si je sais que c’est surement moi qui me trompe.
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@scual
Vous dites « Selon ce que j’ai compris, j’en déduis non pas que cette théorie est exacte mais qu’elle parle de probabilités d’obtenir certains résultats ou observations alors que ces aléas sont selon moi le résultat de notre imprécision dans la manière dont on interagit avec le sujet de l’expérience qui entraine des résultats variés. »
Si la théorie quantique parle de probabilités, c’est pour modéliser le comportement de la matière. Cela ne signifie pas qu’elle-même est imprécise ou soumise à des probabilités en termes d’exactitude. Elle dit que rien n’est déterminé avant l’observation. Elle exclut l’absolutisme.
Quand une théorie est énoncée et admise dans la communauté scientifique, c’est qu’elle a subi des vérifications à la fois mathématiques et expérimentales - dans une certaine mesure, puisque même la théorie de la relativité restreinte d’Einstein a été confirmée par l’expérience après . La science a besoin de théoriser pour avancer. Ensuite, les scientifiques s’attellent à les vérifier. Et il ne se font pas de cadeaux entre eux !Cela dit, votre observation est très subtile a prosteriori. Le modèle de la physique quantique pourrait nous amener à penser qu’elle induit de fait ce qu’elle énonce, opérant une réduction quantique. Le modèle de la physique quantique n’existe que par le fait qu’on le choisisse comme modèle
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Oui en fait je me suis mal fait comprendre.
Je ne dis pas que cette théorie est le résultat de notre mauvaise observation en réalité, mais plutôt la conséquence.
En clair je sais bien que la ou plutôt les théories précédent les expériences qui les confirment ou pas. Ce que je dis c’est plutôt que cette théorie me semble avoir été choisie parce que c’est la seule qui « fonctionne » quand même malgré l’imprécision de nos expérience, et j’imagine aussi qu’elle l’a été faute de mieux ou alors de plus facilement vérifiable.
En gros, on a une théorie qui permet d’englober toutes les observations qu’on peut faire et donc on en a conclu que c’est une bonne théorie. Moi j’ai plutôt l’impression que c’est par défaut. Que cette théorie fait de certaines suppositions des faits... ce qui au bout du compte transforme certains faits en suppositions. Un peu comme si cette théorie expliquait non pas la physique quantique en elle-même mais notre relation à la physique quantique.
Mais bon une fois encore c’est l’avis très probablement faux que je me suis fait en lisant les trucs vulgarisés.
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« ...peut être que ce qui a provoqué la naissance de notre Univers classique, c’est justement le fait qu’il y aurait plus tard des collecteurs d’informations, comme les êtres humains, et effectuant une observation sur celui-ci. »
Qui s’est encore amusé avec la DeLorean ?
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C’est amusant que vous citiez cela, j’avais lu il y a quelques années un roman (impossible de retrouver l’auteur et le titre) qui se voulait la suite du roman de H.G. Wells, reprenant le héros exactement là ou Wells l’avait laissé, et qui finissait par se lier d’amitié avec un Morlock évolué (les Elois étant un véritable cul de sac évolutif : allez parier sur les chances des vaches de développer une vraie civilisation un jour vous...). C’était du reste fort bien écrit. bref, je m’égare, mais au final, il s’avérait que la naissance de l’univers, la singularité initiale était directement due aux voyages dans le temps de notre héros, l’absence de paradoxe s’expliquant par le fait que notre univers était déjà la résultante de tous les voyages dans le temps qui avait eu, auraient ou était en train d’avoir lieu. Une sorte de réduction quantique terminale quoi.
C’était un simple roman, mais l’idée était séduisante ^^ -
Un des meilleurs scientifiques actuels à part John Wheeler et d’autres est Nassim Haramein, cela m’étonne que vous ne l’ayez pas mentionné.
http://www.connaissancessansfrontieres.net/Nassim_Haramein/Nassim-Haramein-Entretien1.html
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@lloreen
Merci de votre lien. Je n’ai pas cité Nassim Haramein car il n’apparaît pas dans les références scientifiques en lien avec le sujet. C’est vrai qu’il parle surtout de théorie unifiée.Ce qu’il en dit est intéressant mais je ne suis pas assez calé pour vérifier si ça tient la route. Il semble qu’on ait viré la référence dans wiki et qu’il ne soit pas reconnu par la communauté scientifique. En soi cela ne me gêne pas, mais je ne peux pas me lancer dans un article de vulgarisation sur un tel sujet (dont j’ai surtout besoin moi-même d’ailleurs !) avec une référence qui n’a pas reçu au moins un aval de scientifique.
D’après cet article de Pourlascience.fr, en date de mai 2012, les recherches sur la théorie unifiée sont encore en chantier...http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/f/fiche-article-la-gravitation-quantique-en-deux-dimensions-29659.php
A moins qu’il ne s’agisse d’un autre sujet. Pouvez-vous me dire si sa théorie a été vérifiée ou confirmée récemment ?
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Elle est soumise à l’approbation de la communauté des scientifiques .
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Il faut du courage pour se lancer dans un article sur un tel sujet !
Néanmoins , si on veut connaître la Nature des choses , en apprendre sur la Mécanique Quantique est indispensable . C’est aussi l’illustration que ce qui semble aller de soi n’est pas toujours vrai . Et ce qui ne va pas de soi peut être vrai .
On peut lire un livre de Niels Bohr lui-même , paru chez Vrin : « la physique quantique et l’expérience » . Il y expose pour tous sans équation , disons d’un point de vue épistémologique , divers concepts de la mécanique quantique . Il sert d’analogies aussi , pour se faire comprendre .
Il expose le nouveau concept de connaissance qui est apparue . Au lieu de dire comme un positiviste « on ne peut pas connaître » , Niels Bohr reformule la question :« que signifie connaître la Nature ? » . ll est tout à fait matérialiste et anti-positiviste . on voit que le grand savant s’affranchit de limites posées par une attitude positiviste .
C’est un grand savant et aussi un vulgarisateur très clair !
Philosophiquement , dans son livre il critique en fait le positivisme , courant majeur chez les scientifiques . Pour bien comprendre la physique contemporaine dans ses principes , il faut considérer cet aspect . Ensuite , pour maîtriser le sujet , c’est affaire de spécialiste .
Ce livre , très accessible , est très éclairant sur les enjeux philosophiques de la Science . A l’époque , Bohr a écrit ces textes pour la Communauté scientifique , rétive à ces nouvelles idées . Le temps a passé et personne ne conteste la validité de ces théories , qui sont à la base de la physique contemporaine .
Il y a aussi le livre de Eftichios Bitsakis : Physique contemporaine et Matérialisme dialectique .( EB est physicien , et épistémologue ... et de plus c’est un scientifique grec emprisonné sous la dictature des colonels : il est d’actualité !)
Et puis des articles extrêmement intéressants ( et même passionnants ) parus dans La Pensée , par Claude Cohen-Tannoudji , grand spécialiste en la matière , et aussi d’autres chercheurs de renom , qui dressent l’état des connaissances actuelles . Ces articles s’adressent à des non-spécialistes , mais sont très rigoureux .
Je pense que le but de tout un chacun est d’être au courant des connaissances de son temps , pas de devenir un chercheur dans un domaine fondamental .Enfin ,un dernier ouvrage : L. Ponomarev : « au pays des Quanta » ; j’ai lu ce bouquin avant même mon premier cours de physique ... mais être initié à l’équation de Schrödinger , au principe d’incertitude de Heisenberg et à tout cet univers presque poétique m’a passionné durablement et aidé dans mes études , bien après . Ce livre est très vivant , il raconte les travaux des pionniers en la matière et l’évolution des idées .
Ces lectures combleront les esprits curieux .
Il ne s’agit pas de vulgarisation au sens « revue grand public » . Il ne s’agit pas faire croire que c’est facile à comprendre . Il s’agit de comprendre de quoi il s’agit , et les enjeux de ces connaissances .
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@jp94
Un grand merci pour toutes ces références. -
Cette article n’est pas sur la physique quantique, mais sur la métaphysique quantique...
Personnellement, j’aimerais juste connaître les expériences expliquées par la quantique.Combien y-en-a-t-il ? Quelques paires tout au plus... C’est insuffisant pour balancer toute la physique classique par pertes et profits.
En fait, le premier problème de la quantique, il est physique, c’est l’oubli de la notion d’éther. Même si celui-ci, il est vrai, est réintroduit en douce, par exemple, avec le concept de fluctuation quantique du vide. Il manque donc un acteur essentiel dans la modélisation. Puisque on ne maîtrise pas l’état de cet acteur, les indéterminations quantique s’expliquent.
Le second problème, il est « métaphysique ». On ne peut fonder une science sur un paradoxe, sans produire une pensée paradoxale. Le paradoxe onde/corpuscule doit donc être résolu. La réponse est évidente : C’est et onde et corpuscule, car fluide. C’est la dualité de la vague et du karcher, si vous voulez, ou encore la dualité de l’onde progressive et de l’onde de choc... Du point de vue de la modélisation, cela signifie que le fluide d’éther, selon ses états, obéit à des équations non-linéaires (du type équation de Burger).-
En fait on a besoin de la mécanique quantique même pour des phénomènes basiques.
Par ex. la physique classique ne suffit pas à décrire la dilatation des matériaux, la quantique si.Historiquement, la quantique est issu du problème du ’corps noir’, soit ’quelle est la lumière émise par un corps noir à une température donné’. Donc on en a eu besoin la première fois rien que pour décrire correctement la couleur d’un bout de charbon dans un barbecue.Sinon il y a l’exemple évident aujourd’hui de l’électronique : sans quantique, pas de compréhension des semiconducteurs, pas de transistors, pas d’ordi.C’est choquant mais c’est comme ça : la théorie quantique est choquante à plusieurs points, mais elle est plus précise dans ses prédictions expérimentales que n’importe quelle théorie avant elle...
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Malheureusement, ceci n’est que légende.
Le phénomène transistor n’est pas du tout une prédiction de la quantique mise en application.
C’est issu d’une mesure « anormale » à une jonction de deux matériaux.
Le transistor est une découverte empirique.On peut certes tenter d’utiliser la quantique pour justifier ce comportement, mais la théorie qui a été utilisée pour le décrire, c’est celle des paires « électrons-trous ».
Quant à la dilatation des matériaux, c’est modélisé depuis toujours selon la mécanique des milieux continus (tenseurs des déformations et des dilatations).
Quant au corps noir : ce n’est pas le même phénomène. Il correspond à la quantification du rayonnement thermique d’un corps chaud. La quantique correspond à la quantification des niveaux d’énergie de l’électron autour de l’atome, envisagé selon le modèle de Bohr.
Vraiment, j’attends toujours d’avoir le détail des expérimentations qui ne peuvent être expliquées par la Quantique. Or cette liste ne me semble pas exister. C’est un peu gênant, non ?
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@ffi
« Cette article n’est pas sur la physique quantique, mais sur la métaphysique quantique... »
Ainsi, Wheeler parle de métaphysique quantique quand il dit « Aucun phénomène n’est réel tant qu’il n’est pas un phénomène observé »
Et Gribbin, Feynman et Penrose aussi...
Je suppose que vous seul parlez vraiment de science.Des publications ? Une thèse ?
Même Einstein a tenté l’expérience EPR avant d’être aussi péremptoire...Mais les grands savants sont toujours humbles, il est vrai.
Et il me semble que la physique quantique ne remet pas en cause la physique classique puisque leurs modèles respectifs ne s’appliquent pas dans le même « monde ». C’est juste que la physique classsique permet de modéliser les systèmes macroscopiques et échoue à expliquer les comportements de la matière à un niveau microscopique. Ce n’est pas l’un ou l’autre. Les deux sont nécessaires. Aujourd’hui.
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Tandis que si vous aviez introduit l’idée de Dieu dans votre article, même n’importe comment (d’ailleurs, comment pourrait-il en être autrement ?), ffi vous aurait aidé à faire tenir tout ça debout.
La physique quantique est juste d’une précision phénoménale dans ses prédictions, mais ça n’émeut pas ffi, qui préfère aller à la conclusion, via la fulgurance de son vaisseau-esprit si effilé, aux voiles soufflées par l’idéologie de ceux qui prétendaient plus tôt que la terre est plate, et continuent aujourd’hui de boucher les trous de la science avec des affirmations sorties d’un chapeau-livre vieux de 2000 ans (et plus si affinités).Plus sérieusement, kali, vous-êtes vous intéressé à la méthode de conception relativisée (MCR) de Mioara Mugur-Schächter ?J’ai commencé la lecture d’un ouvrage présentant la MCR et en expliquant la genèse. Vous trouverez l’ouvrage (167 pages) sur le site de Baquiast (automates intelligents), c’est un peu ardu au sens ou c’est intellectuellement dense, mais ce n’est pas trop technique. -
Ah la MCR ! et sa portée comme son nom l’indique va bien au delà de la physique...
Sinon je reviens sur le point essentiel du lien entre la mécanique quantique et ses applications concrètes.Une des applications majeure est le Laser qui est une révolution !Voici un numéro spécial produit pour fêter les 50 ans (déjà) :ça commence à la page 19 et c’est passionnant.Une phrase : au début en introduction :« Alors quemême son supérieur n’y croyait pas, TheodoreMaiman, un physicien de 32 ans qui, plusjeune, réparait des appareils électriques pourse payer les frais d’université, est parvenu àconcrétiser l’idée un peu folle d’Arthur Schawlowet Charles Townes, deux scientifiques théoriciens: produire, grâce aux lois de la mécaniquequantique, un faisceau de lumière amplifiéeparfaitement rectiligne. Le premier laser était né. »C’est toujours pareil 50 ans après d’utilisation massive et primordiale, j’ai l’impression que beaucoup n’y croient pas et que l’idée est toujours un peu folle -
@Walid
« Tandis que si vous aviez introduit l’idée de Dieu dans votre article, »
Dieu s’y met s’il veut dans mon article
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@Herbe,
L’effet laser est analogue à l’effet Larsen. Il suffit d’un amplificateur de lumière et d’une cavité résonnante. La quantique n’est pas nécessaire pour l’expliquer, ni pour en établir l’idée : c’est avant la création de la Quantique que le principe fut envisagé (en 1917).@Kali : vous inversez les choses. La métaphysique, c’est une réflexion antérieure à la science, celle qui concerne l’ingénierie des hypothèses. On ne peut pas suivre une démarche physique empirique, puis en déduire une métaphysique, c’est un contresens. On mène d’abord une réflexion métaphysique, puis on en déduit les hypothèse, puis la démarche expérimentale.
Quand vous évoquez que la quantique mettrait en déroute notre esprit linéaire, vous vous trompez. Les équations de la Quantique sont linéaires...
En revanche, l’équation de Burgers ne l’est pas. Elle correspond à l’équation d’Euler dans les fluides avec un terme d’auto-advection, mise sous sa forme dite « de lamb », très usité dans les problèmes de turbulences. C’est un problème d’hydrodynamique non linéaire. Or une linéarisation de l’équation de Burger, correspond à l’équation de diffusion, et l’équation de diffusion de chaleur est utilisée pour résoudre l’équation de Schrödinger, du fait de leur analogie. Nous sommes donc un plein coeur de l’hydrodynamique, et c’est donc sans surprise qu’il existe une formulation hydrodynamique de la mécanique quantique (équations de Madelung).
De même, il est démontrable, en reprenant les écrits de Poincaré, que les transformations de Lorents sont également une linéarisation des Equations d’Euler (c’est toujours ce terme d’advection qui n’est pas linéaire) et donc que la relativité elle-aussi a tout à voir avec un effet hydrodynamique dans l’éther. Il y a également de nombreuses analogies entre hydrodynamique et électrodynamique.
Ces quelques constatations suffisent à montrer l’hydrodynamique comme le lieu vers lequel toute la physique moderne converge (relativité, quantique, électromagnétisme, physique des plasmas, magnétohydrodynamique,... etc). Il s’agit donc de repartir sur ces bases. Mais parler d’hydrodynamique du vide n’aurait pas de sens. Il faut donc parler de l’hydrodynamique de l’éther.-> Ni Ondes, Ni Corpuscules, mais Fluide !
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@ffi
je persiste....Et si vous lisiez le dossier CNRS...extrait du lien de wikipedia ci dessus qui est d’une limpidité ! :« Ce processus(L’émission stimulée), qui est la base du fonctionnement des lasers ne peut être compris que dans le cadre de la théorie quantique des champs qui considère d’un point de vue quantique à la fois l’électron en orbite autour de l’atome ainsi que le champ électromagnétique qui interagit avec l’atome. »Je dirai aussi que vous devriez réviser votre histoire car la date de 1917 que vous citez fait partie intégrante de l’histoire la mécanique quantique, il est d’ailleurs reconnu que Einstein en est un des initiateurs parmi beaucoup d’autres voir une bonne synthèse encore fournie par wikipedia :je cite si vous avez la flemme de cliquer :« La mécanique quantique, qui fait notamment appel à la fonction d’onde, fut initiée par Bose, de Broglie, Dirac, Einstein, Fermi, Feynman, Heisenberg, Pauli et Schrödinger. De Broglie liera le quantum à la longueur d’onde dans la mécanique ondulatoire, où une particule possède la double caractéristique quantique et ondulatoire. Une partie importante des travaux de la fin du XIXe siècle et du début du XXe siècle seront consacrés à l’établissement de cette dualité.Richard Feynman et Julian Schwinger ont par la suite développé l’électrodynamique quantique relativiste, théorie qui considère que l’interaction électromagnétique entre particules chargées se fait par l’échange de photons ; par extension, l’interaction gravitationnelle se ferait par l’échange de gravitons et les interactions faibles et fortes par l’intermédiaire debosons. Pour décrire l’interaction des particules élémentaires, il a fallu développer une autre théorie portant le nom de théorie quantique des champs. »
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Au fait ffi, j’arrête là parce que comme d’hab quand ça tourne au dialogue de sourds......
(juste un détail j’ai une formation incluant de bonnes bases en mécanique quantique, mais je reste plus que jamais humble sur toute problématique scientifique puisque comme vous le savez j’espère les connaissances et leur constitution ont une dynamique historique et ce n’est pas terminé...) -
Ne confondez pas, s’il vous plaît, entre la découverte empirique :
- Toute substance absorbe ou émet de la lumière dans des longueurs d’onde qui lui sont propres.
Et sa justification théorique :
- Les électrons passent d’un niveau d’énergie à un autre par absorption ou émission d’un photon.La découverte empirique est à l’origine à la fois de l’idée du Laser et de la justification théorique.
Quand Wikipédia affirme qu’il faut passer par la quantique pour comprendre le Laser... Mais qui comprend la quantique ? En revanche, comprendre le phénomène de base, à savoir que les substances absorbent / émettent de la lumière dans des longueurs d’onde qui leurs sont propres, à suffit à justifier les recherches empiriques menées sur le sujet, à partir de 1917, comme le principe de son fonctionnement.
Nul n’est besoin des équations postérieures, qui de toute façon, sont d’une part incompréhensibles, et d’autre part, impossibles à résoudre pour des substances autres que l’hydrogène.
La Laser est ainsi une découverte faite à tâtons à partir de découvertes expérimentales initiales. La justification théorique s’est faite à postériori. Le Laser n’est pas un fruit de la théorie quantique, mais un fruit des constats empiriques initiaux, de même que l’est la quantique, la forme de leur justification théorique.
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Plusieurs choses :
-votre injonction « ne confondez pas » : il ne s’agit pas de confondre, il s’agit de parler de l’articulation qu’il y a entre théorie, expériences et applications, il semble bien que dans l’histoire du Laser si on fait confiance à ceux qui la racontent(je ne suis pas assez vieux pour avoir vécu ça en direct), la théorie précède bien l’application (la théorie semble bien initiée bien avant les repères temporels que vous citez). Dans d’autres cas je vous l’accorde ça peut se passer autrement, j’ai parlé de dynamique et celle ci peut se produire à tâtons...Et donc il est essentiel de bien comprendre l’harmonie à l’instant t qu’il y a entre le modèle théorique quantique et les applications (ce n’est donc pas de la métaphysique !), en attendant un modèle encore meilleur qui ne saurait tarder, mais comme on l’a dit c’est comme ça en sciences...-« équations incompréhensibles » : alors là je vous laisse la responsabilité de cette affirmation péremptoire tout en disant que la construction de ce que nous savons et croyons savoir est un édifice toujours en construction...On aura jamais fini de se (re)poser des questions même sur celles que l’on croit résolues, un exemple : http://drgoulu.com/2012/03/11/portance-pourquoi-ca-vole/c’est fou là aussi non ?-et pour finir aux sujets des « équations impossible à résoudre », il y a une grande différence entre impossibilité et difficultés. Le problème de la résolution butait sur la puissance de calcul et je peux vous dire que des progrès ont été fait et sont toujours en cours.Là on a un exemple de fécondation ou synergie mutuelle des champs des technologies de l’information et de leur progrès avec ceux des sciences théoriques fondamentales, là encore une dynamique -
Et donc je persiste dans l’ordre de mon premier point et je répète cette phrase qui si elle juste à mon avis influe grandement le débat :
« Theodore Maiman, un physicien de 32 ans qui, plus jeune, réparait des appareils électriques pour se payer les frais d’université, est parvenu à concrétiser l’idée un peu folle d’Arthur Schawlow et Charles Townes, deux scientifiques théoriciens : produire, grâce aux lois de la mécanique quantique »On parle bien de concrétisation de l’idée des théoriciens, et ce sont d’ailleurs ces derniers qui ont obtenu le prix Nobel (ça peut-être injuste d’un certain point de vue...)A propos des repères temporels sur lesquels à mon avis vous vous trompez voici un lien intéressant :extraits :« On parle moins de l’article de 1917 d’Einstein » Sur la théorie quantique du rayonnement « . Entre 1905 et 1916 en effet, Einstein travaille uniquement sur la relativité restreinte puis générale. Estimant que son travail sur la relativité générale avec la vérification de l’avance du périhélie de Mercure était suffisant (septembre 1916), Einstein se remet au travail sur la mécanique quantique. »« Cette intervention d’Einstein pour la deuxième fois dans la mécanique quantique conduit à son prix Nobel en 1921. La découverte de l’émission stimulée (et la résolution du problème du corps noir montre qu’elle est beaucoup plus fréquente que l’émission spontanée) conduit au laser (lecture de CD, DVD, lasers médicaux) : LASER = Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. » -
Je m’étonne du manque de précision de wikipédia, qui se contente d’un sommaire « grâce aux lois de la mécanique quantique ».
Mais si, effectivement, tel était le cas, n’aurions-nous pas une chose du genre : « la résolution de telle équation dans ce cas précis, montre clairement la possibilité de maîtriser une émission stimulée » ?
D’autre part, si cette possibilité découlait logiquement d’une résolution théorique, pourquoi qualifier cette idée de « un peu folle » ?Mais pourquoi pas, après tout. Indiquez-moi donc précisément la résolution de cette équation théorique qui a permis de construire le premier Laser... Après, je vous promets de vous croire.
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C’est un peu fort de café !, écoutez ou plutôt lisez...
Commencer par bien lire mes commentaires : ce que vous reprochez à la phrase que vous reprenez ne viens pas de wikipedia (bon point d’entrée au demeurant mais pas suffisant) que j’ai cité aussi mais pas seulement....Je vous ai donné au moins deux autres sources dans mes commentaire précédents.L’une d’elles (dans mon premier commentaire !) vient d’un dossier du CNRS consacré aux 50 ans du Laser !Donc ce n’est pas moi que vous devez croire en fait mais donc tous les auteurs assez prolifiques sur ce sujet à commencer par Einstein et quelques contemporains et les théoriciens que j’ai déjà nommés qui ont même reçu un prix Nobel, ce sont eux les producteurs des théories initiales. Vous avez donc tout ceci à creuser, l’avantage en sciences c’est que tout est open source...j’aurais bien fait un effort mais il serait vain de le faire dans ce format donc il est plus judicieux de creuser par vous même, je vous ai quand même donné quelques fils à tirer, vous pouvez si vous le voulez remonter aux publications des travaux du début du siècle, je crois que c’est parce que vous n’avez pas encore fait ce travail que vous restez sur des a priori...Alors veuillez essayer au moins de commencer par le dossier de vulgarisation du CNRS et si ça vous met en appétit, il y a même des liens et des adresses de scientifiques (je crois y avoir vu la mail de Alain Aspect par exemple), bonne découverte alors.... -
Si l’on regarde attentivement, le procédé à la base du Laser vient d’une découverte d’Alfred Kastler, le pompage optique. Alfred Kastler a fait sa thèse initialement sur la fluorescence, fut prof de physique moléculaire, puis a travaillé sur la spectroscopie Hertzienne.
De fait, le premier Laser utilisait du ruby (une variété de corindon). Or le corindon est connu pour ses propriétés de fluorescence. Ce qui fait que la Laser est directement issu de l’étude de la fluorescence : il est en fait une fluorescence réalisée sur commande, par illumination d’une matière douée de cette propriété avec une lumière polarisée (phénomène de résonance Hertzienne des atomes découvert par Kastler), cette fluorescence étant canalisée vers une direction particulière.
Nous sommes donc ici bien loin de la métaphysique Quantique de Copenhague, avec ses chats morts-vivants...
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lol
.Vous faites de la MCR sans le savoir peut-être... -
Vous confondez la réalité avec la théorie qui tente de la justifier à postériori.
La théorie est une construction intellectuelle visant à unifier les vue sur une variété de phénomènes.
Une bonne théorie est cohérente. Mais une théorie où s’amoncellent les paradoxes est mauvaise.Le Laser ne correspond pas du tout à un développement théorique attaché à la Quantique, mais à une série de découvertes empiriques, essentiellement dans le domaine de la fluorescence et de la spectroscopie.
Ensuite, que ce phénomène soit partiellement justifié par des généralités attachées traditionnellement à la quantique (le concept des niveaux d’énergie, concept très ancien, bien antérieur à l’expression Mécanique Quantique), est bien normal. Mais le phénomène ne se réduit pas à ce concept, car l’effet Laser ne fonctionne qu’avec des substances particulières, ceci bien que le concept de niveaux d’énergie soit, en théorie, valide pour toute substance en général.
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Note : les justifications tirées de la Quantique sont nécessairement approximatives, car l’équation de Dirac ne peut être résolue correctement que dans le cas de l’hydrogène (c’est impossible au-delà) : elle permet alors de prévoir les fréquences d’absorption et d’émission lumineuse de l’hydrogène (d’où l’on remonte à l’idée de niveau d’énergie de l’électron autour de l’atome par l’équation E=hv). C’est à ça que cela que ça se réduit.
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Je retrouve ce fil par hasard...Et pourtant....Vous continuez de développer une idée qui se révèle juste dans certains contextes et qui s’est révélée juste dans certaines histoires de sciences et techniques (la théorie harmonise et unifie les phénomènes empiriques qui l’ont précédé et mal expliqués par le cadre théorique précédent), mais dans certains cas et justement comme celle du Laser, dont je vous ai donné quelques pistes, la théorie a bel et bien précédé l’application....(c’est ce que vous ne voulez pas voir c’est la dynamique qui fait que si une théorie peut unifier des phénomènes empiriques en première étape, cette théorie peut aussi à son tour produire des « fruits expérimentaux » et même des plus imprévus...)Je crois aussi que votre définition de la mécanique Quantique et du quantique n’est pas celle sur laquelle se base une certaine communauté, vos repères temporels en amènent une certaine démonstration ....Je parlais de MCR, parce que cette méthode pourrait permettre d’éviter des écueils assez courants dès qu’il s’agit de se représenter le monde :« les logiques quantiques demeureraient indispensables non seulement à la découverte et la création en général, mais aussi dans certains domaines visant à élaborer des modèles technologiques à prétentions applicatives pleinement opérationnelles. »Source de la phrase précédente : -
l’expérience des deux fentes me rappellent mes livres de CP où je lisais que l’eau prenait la forme de son contenant. Quand on formate l’installation (appareils de mesure compris) pour détecter des ondes, on trouves des ondes, quand on la formate pour voir des particules, on les trouve.
si je devais dire si l’écume des vagues est constituée d’eau ou d’air, selon que j’emploie, pour l’étudier, une gamelle ou une passoire, ma réponse sera différente.-
c’est très bien ces tentatives de vulgarisation, çà nous change des tribune libres « nombrilistes »
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Très bien votre article.
La mécanique quantique parait bien mystérieuse. Quand on ne comprend pas bien quelque chose, c’est que les hypothèses fondatrices ont des lacunes. En poussant jusqu’au bout une théorie, on en arrive à des élucubrations, c’est le cas lorsqu’on parle de remonter dans le temps ou pour les univers à multiples dimensions. Pourquoi, la mécanique quantique parait-elle si bizarre ? Sa structure mathématique probabiliste ? Non, elle défie un vieux dogme qui veut que l’on peut séparer les choses spatialement et temporellement en autant de parties qu’on le souhaite. A un moment cela ne marche plus. Ce qui se cache derrière ce vieux dogme, c’est le principe de la « marche au hasard » dont Jacques Monod se fit le chantre « L’ancienne alliance est rompue ; l’homme sait enfin qu’il est seul dans l’immensité indifférente de l’Univers, d’où il a émergé par hasard. Non plus que son destin, son devoir n’est écrit nulle part. A lui de choisir entre le Royaume et les ténèbres. » .
En mécanique quantique, la fonction d’onde porte la probabilité de tous les états potentiellement possibles parce que les événements ne sont plus séparables. Cela signifie que tout est lié instantanément. En laboratoire, on peut isoler un système pour faire une expérience et bien comprendre pour limiter « tout » à l’expérience. Seulement voilà, lorsqu’on veut mesurer, il y a un moment où cela influe sur la mesure. C’est le domaine de la mécanique quantique, cela signifie qu’on ne peut plus séparer les choses. Je ferai remarquer qu’une dérivée mathématique n’a de sens que si l’on peut tendre vers l’infiniment petit alors il ne faut pas s’étonner de voir apparaitre le principe d’incertitude qui ne fait que traduire la carence mathématique. Simplement cela, inutile de faire dire à ce principe, je ne sais quelles élucubrations.
Comme les échanges élémentaires ne sont plus séparables, Il faut attendre l’actualisation d’une potentialité pour la décrire, on ne peut pas parler de trajectoire, on doit parler d’état. Est-ce si bizarre ? Il y a plus de 2000 ans, Aristote a produit la théorie de la « puissance et l’acte ».Je vais raconter une histoire pour montrer qu’on le vit tous les jours « Si un larron rentre dans une boulangerie pour voler un croissant et qu’à ce moment un policier rentre pour acheter son pain, vous êtes bien d’accord, le larron ressort bredouille discrètement. Le policier n’a rien perçu mais il a changé le résultat de l’expérience ».
Et bien Jacques, désolé, tu t’es planté, tout est lié. Il n’y a plus qu’à postuler une fonction d’onde constante de l’univers. Chose étrange, en partant de cela on peut décrire les mécanismes des échanges élémentaires et montrer que la relativité en découle, on peut montrer qu’elle est mal comprise, on peut montrer qu’elle est juste pour un domaine de validité précis, on peut montrer qu’elle cache une partie de la réalité et qu’en fait on peut voyager dans l’espace. Les résultats sur la vitesse des neutrinos permettront de mettre cela en évidence.
Les neutrinos, qu’elle histoire… Si les échanges élémentaires ne sont pas sécables, il ne faut pas s’étonner que les neutrinos issus des protons stoppés dans la cible de carbone aillent chez Icare construit avec des récepteurs ultra froids et peu mobiles. Il ne faut pas s’étonner que les neutrinos issus des protons qui traversent la source aillent un peu plus vite et finissent chez OPERA.
La physique statistique au niveau de la source et des récepteurs, c’est cela qui cache l’intrication.
Je crois que la communauté scientifique va être obligée de s’excuser auprès de certains chercheurs… par exemple en leur donnant le Nobel…
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Très bien votre article.
La mécanique quantique parait bien mystérieuse. Quand on ne comprend pas bien quelque chose, c’est que les hypothèses fondatrices ont des lacunes. En poussant jusqu’au bout une théorie, on en arrive à des élucubrations, c’est le cas lorsqu’on parle de remonter dans le temps ou pour les univers à multiples dimensions. Pourquoi, la mécanique quantique parait-elle si bizarre ? Sa structure mathématique probabiliste ? Non, elle défie un vieux dogme qui veut que l’on peut séparer les choses spatialement et temporellement en autant de parties qu’on le souhaite. A un moment cela ne marche plus. Ce qui se cache derrière ce vieux dogme, c’est le principe de la « marche au hasard » dont Jacques Monod se fit le chantre « L’ancienne alliance est rompue ; l’homme sait enfin qu’il est seul dans l’immensité indifférente de l’Univers, d’où il a émergé par hasard. Non plus que son destin, son devoir n’est écrit nulle part. A lui de choisir entre le Royaume et les ténèbres. » .
En mécanique quantique, la fonction d’onde porte la probabilité de tous les états potentiellement possibles parce que les événements ne sont plus séparables. Cela signifie que tout est lié instantanément. En laboratoire, on peut isoler un système pour faire une expérience et bien comprendre pour limiter « tout » à l’expérience. Seulement voilà, lorsqu’on veut mesurer, il y a un moment où cela influe sur la mesure. C’est le domaine de la mécanique quantique, cela signifie qu’on ne peut plus séparer les choses. Je ferai remarquer qu’une dérivée mathématique n’a de sens que si l’on peut tendre vers l’infiniment petit alors il ne faut pas s’étonner de voir apparaitre le principe d’incertitude qui ne fait que traduire la carence mathématique. Simplement cela, inutile de faire dire à ce principe, je ne sais quelles élucubrations.
Comme les échanges élémentaires ne sont plus séparables, Il faut attendre l’actualisation d’une potentialité pour la décrire, on ne peut pas parler de trajectoire, on doit parler d’état. Est-ce si bizarre ? Il y a plus de 2000 ans, Aristote a produit la théorie de la « puissance et l’acte ». Je vais raconter une histoire pour montrer qu’on le vit tous les jours « Si un larron rentre dans une boulangerie pour voler un croissant et qu’à ce moment un policier rentre pour acheter son pain, vous êtes bien d’accord, le larron ressort bredouille discrètement. Le policier n’a rien perçu mais il a changé le résultat de l’expérience ».
Et bien Jacques, désolé, tu t’es planté, tout est lié. Il n’y a plus qu’à postuler une fonction d’onde constante de l’univers. Chose étrange, en partant de cela on peut décrire les mécanismes des échanges élémentaires et montrer que la relativité en découle, on peut montrer qu’elle est mal comprise, on peut montrer qu’elle est juste pour un domaine de validité précis, on peut montrer qu’elle cache une partie de la réalité et qu’en fait on peut voyager dans l’espace. Les résultats sur la vitesse des neutrinos permettront de mettre cela en évidence.
Les neutrinos, qu’elle histoire… Si les échanges élémentaires ne sont pas sécables, il ne faut pas s’étonner que les neutrinos issus des protons stoppés dans la cible de carbone aillent chez Icare construit avec des récepteurs ultra froids et peu mobiles. Il ne faut pas s’étonner que les neutrinos issus des protons qui traversent la source aillent un peu plus vite et finissent chez OPERA.
La physique statistique au niveau de la source et des récepteurs, c’est cela qui cache l’intrication.
Je crois que la communauté scientifique va être obligée de s’excuser auprès de certains chercheurs… par exemple en leur donnant le Nobel…
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@Christophe Nicolas
J’ai pu lire votre texte entre les caractères spéciaux qui s’y trouvent
Dommage que les champs de commentaires d’AV supportent assez mal le copié/collé, j’en ai fait l’amère expérience de temps en temps.
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Oui, je fais des copier/coller pour éviter d’infliger aux lecteurs les fautes d’orthographe.
Je ne connaissais pas John Wheeler. Mais on a eu la même idée sauf que je n’ai pas pris la même direction. J’ai transmis un article de trentes pages à une cinquantaine de sommités scientifiques à travers le monde et à certains chefs d’état parce que les conséquences sont assez , comment dire..., disons qu’elles changent notre façon de voir le monde.
Les conclusions sont plutôt « explosives », voici les plus spectaculaires :
Pas de big-bang, pas d’énergie noire, pas d’univers à multiples dimensions, pas de matière sombre, réunification conceptuelle de la mécanique quantique et de la relativité, explication conceptuelle des champs et de la mécanique quantique, variables cachées pour la relativité. Bonne nouvelle : voyages stellaires possible sans limite et sans grand différentiel de temps par des méthodes très classiques (la relativité s’inverse pour les corps accélérés de l’intérieur comme un vaisseau). Il faut quand même un réacteur à fusion.
Suspens : pas de possibilité d’observer des civilisations par des moyens classiques d’observation, surprise en arrivant.
La théorie prédit clairement l’anomalie pioneer, pas comme un récent article qui ne tient pas la route. Elle prédit clairement l’avance des neutrinos entre 0 et 100 ns avec un pallier à 0 ns. Pour des raisons un petit peu complexes, les deux expériences, Icare et Opera ont certainement raison l’une comme l’autre. Il y a des expériences proposées pour tester la théorie, je suis un adepte de Karl Popper, juste pour l’epistémologie.
D’un point de vue théologique, je pense que science et religion sortent plutôt réconciliées. La science a été brimée pendant quelques siècles, disons que ce fut l’inverse lors des deux derniers.
On verra plus tard les conséquences philosophiques, économiques, sociales, politiques et psychologiques. Disons qu’on est à l’aube d’une nouvelle ére.
Pour l’instant, place à la science, attendons les résultats d’Opéra. La presse internet abonde de « l’erreur d’opera ». Moi, si j’avais un résultat incroyable que je n’arrive pas à expliquer, si l’expérience d’à coté, dirigée par le grand Carlo Rubbia me contredisait et si on allait couper les budgets, vous savez ce que je ferai, je dirai avoir trouvé une erreur incertaine pour qu’on me permette de recommencer l’expérience. Je démissionnerai pour qu’on ne puisse plus mettre en doute ma bonne foi. Un petit mensonge tout à leur honneur.
Rassurez vous, je n’ai aucun lien avec ces chercheurs, cela n’engage que moi. La chose qui m’interresse c’est de comprendre. La chose qui m’intrigue, c’est pourquoi l’univers nous serait inaccessible ?
On attend les résultats et on en reparle. J’expliquerai tout en détail. Vous trouvez pas qu’ils avaient l’air content récemment les présidents... Ils parlent même de relance économique...
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à l’auteur,
Je me garderai bien, ne connaissant la physique quantique que par ses vulgarisations, et étant assez incapable d’entrer dans les développement mathématiques qui permettent de la formaliser ; d’ajouter quoi que ce soit à votre article, encore moins de le critiquer, mais j’en ai trouvé la lecture, qui m’en rappelait bien d’autres, plus agréable que les éternels débats sur les élections passées et à venir. Au moins, on est ramené à l’essentiel, même si c’est pour devoir constater qu’il demeure très opaque et qu’on n’y comprend pas grand chose.
Je me contenterai de vous suggérer de nous parler une autre fois de l’ordinateur quantique et des difficultés touchant à la notion de décohérence qui font que cette charmante petite machine ne remplacera pas avant un certain temps les systèmes fort primitifs qui sont sur nos bureaux et sans lesquels pourtant nous ne saurions déjà plus vivre.
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Le laser est fréquemment cité au crédit de la recherche quantique. En réalité le laser ne découle pas d’un progrès récent mais du rapprochement ultérieur des observations d’Einstein et de Broglie effectuées dans les années 20 (respectivement émission stimulée des atomes, et cohérence d’un gaz par sa faculté de résonance). Ce qui est de la physique classique, quasi expérimentale, comme le souligne ffi.
L’explication du phénomène, elle, fait bien appel à la mécanique quantique, mais au niveau de la distance orbitale des électrons, une donnée solide et vérifiable, pilier ancien de la discipline.
Pour tout le reste de la quantique (au-delà des quantas), pas d’explications, pas d’innovations, pas de physique, que des maths... C’est la carence de réalisations qui oblige à présenter le laser comme un exemple type du « progrès » quantique.
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Merci pour cet article passionnant par les perspectives ouvertes..
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Et pour rajouter à ce qui vient d’être dit, je citerai quelques anagrammes « renversantes » :
ALBERT EINSTEIN.......RIEN N’EST ETABLI
L’ORIGINE DE L’UNIVERS.......UN VIDE NOIR GRESILLE
LA GRAVITATION UNIVERSELLE.......LOI VITALE REGNANT SUR LA VIE
Et en guise de conclusion :
LA COURBURE DE L’ESPACE TEMPS.........SUPERBE SPECTACLE DE L’AMOUR
Allez, on souffle un peu...
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« Wikipedia dit, à propos de chanson « Une chanson est une œuvre composée d’un texte, ou d’onomatopées et (ou) d’idéophones. Dans la majorité des cas, elle s’accompagne d’une musique, d’une mélodie, mais pas toujours » »
Isomorphic mathematical systems - depuis l’école cette phrase a resté dans mon tête à cause de sa consonance.
;)
Boby Lapointe, Tom Lehra, Lewis Carroll etc un interet dans les mathematiques va bien avec la folie et la musique ;)Kali ?????? ;)
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Très bon article.
Qui montre qu’on peut et faire sens (ici assez fou) et réfléchir à la portée d’une théorie sans forcément maîtriser les détails.
C’est à cela que doit servir la science me semble-t-il avant toute chose : à informer et faire penser le non spécialiste, l’homme de la rue, le peuple quoi !
Car c’est lui qui paye et c’est lui qui devrait décider aussi.
Au lieu de laisser des experts se coopter les uns les autres pour se renvoyer mutuellement l’ascenseur financier de sorte que les paradigmes durent beaucoup longtemps qu’ils ne le devraient.Mais ça c’est une autre histoire.
Quoi qu’il en soit, je pense qu’il faut arrêter de dire qu’on ne peut ou qu’il est difficile de comprendre la théorie quantique ou la relativité ou je-ne-sais-quoi.
Car comprendre veut dire en quelque sorte « prendre avec soi » et est donc essentiellement relativiste.
Tout comme chacun voit aisément midi à sa porte (ce que la formule « c’est mon opinion et je la partage » dit avec humour), chacun peut comprendre la théorie quantique, d’une manière ou d’une autre.
C’est la maîtriser qui est difficile. Comme l’art, comme n’importe quoi ! Ainsi, parce que j’ai des notions de physiques, je comprends la mécanique, l’architecture, la technique des fusées. Mais je n’en fais pas, je ne maîtrise.
Pareil pour la mécanique quantique. Je comprends. Mais ne maîtrise pas. L’essentiel est que tout le monde peut en faire autant, tout le monde peut lire votre article, en faire sens et déboucher ainsi sur les perspectives vertigineuses que vous nous avez pointées.
Le fait que vous avez pu écrire votre article en ignorant la différence entre particules élémentaires et quanta me paraît une excellente preuve de ce que j’avance.
ça m’a rappelé la fois où, alors que j’avais l’habitude de conversations plutôt sophistiquées sur la résonance, les théories du chaos, l’auto-organisation etc. avec un mathématicien du CREA, celui a , en quelque sorte, tiré le rideau lorsqu’il a découvert que je ne savais pas « exactement » ce que voulait dire « non-linéaire ».
C’est une notion absolument triviale et le fait que je ne l’ai pas correctement « installée » lui semblait la preuve que j’étais un ignare indigne d’une conversation avec lui.
Ce qui se joue là est bêtement un processus de catégorisation sociale qui s’appuie souvent sur le jargon. Il y a ceux qui le maîtrise, et les autres.
La notion de quantum est tout aussi triviale que celle de non linéarité. ça veut juste dire que les changements d’état du système se font selon des quantités irréductibles et non pas en continu.
On pourrait dire que N, l’ensemble des entiers naturels est construit avec un quantum de 1. Alors que dans R, l’ensemble des réels, il n’y a pas de quantum. On peut faire les changements aussi infinitésimaux qu’on veut.
Cela est complètement indépendant de la notion de particule, mais c’est aussi absolument trivial. La réaction de amiaplacidus est donc absolument, tristement imbécile.
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Bien vu l’idée d’associer quanta et ensemble N. C’est exactement ça.
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Comment expliquer les fentes d’young en mécanique quantique (particules envoyées une par une, donc pas d’interférence comme avec des ondes, l’interférence est dans la particule) et la superposition des états (chat de shrodinger, chat vivant par la première fente, chat mort pa la deuxième fente, résultat : un mélange de chat mort et de chat vivant).
Voici ce que font les mathématiques de la mécanique quantique. Il y a dans la fonction d’onde une partie complexe (sens mathématique) qui lui permet d’interférer avec elle même et qui signifie que la particule passe par les deux fentes, chose évidemment impossible. Lorsqu’on utilise un moyen pour savoir par qu’elle fente est passée la particule, quelque soit ce moyen, on détruit la figure d’interférence. Si on place un champ de potentiel sans champ de force (c’est possible avec un potentiel vecteur, solénoide infiniment fin), donc sans action, on déplace la figure d’interférence.
Ces paradoxes aboutissent au principe d’incertitude et à des théories philosophiques probabilistes, un mode de conffusion...
Alors que se passe t-il exactement ? Pourquoi n’arrivent-on pas à comprendre ? Nous sommes empreint de cette idée fausse que les choses fonctionnent par la « marche au hasard » c’est à dire que le déroulement du temps est continu, que l’état suivant dépend complétement de l’état qui précède, et que l’on peut diviser le temps en parties aussi petits que l’on veut. Ce sont les hypothèses de travail des physiciens mécanistes du XIX siècles dont Laplace est le symbole. Comme l’outil mathématique, à travers ses fonctions continue et dérivables est bati sur ces hypothèses, il entraine de grandes confusions d’interprétation.
Voici comment cela fonctionne réellement, toute chose est lié instantannément dans l’univers, donc les échanges élémentaires le sont également. Dans le cas de notre expérience, un échange élémentaire est très court (temps que la particule aillent de la source qui doit être cohérente à la cible ce qui réduit l’univers à notre dispositif expérimental). Si par la première fente, la particule va en un point A en produisant un effet et qu’en passant par la deuxième fente elle va au même point A en produisant un effet contraire, alors la probabilité de faire cet événement est détruite.
Si je vous demande de déplacer un tas de pierre d’un point x à un point y puis de le redéplacer en x pour le remettre à son point d’origine et que je vais boire un café. Quand je reviendrai, je ne crois pas que vous aurez beaucoup transpiré... Si je met un jalon et que je viens contrôler en y, là vous êtes coincés.
On voit donc bien ce qui se passe pour les échanges élémentaires. Si je mets dans mon dispositif expérimental un moyen pour « coincer la particule » et savoir par qu’elle fente eellen passe, je modifie l’expérience.
Ce que fait la source au départ, c’est d’éxaminer toutes les possibilitées. C’est « tout l’univers de l’expérience », qui est pris en compte parce que tout est lié instantannément.
Lorsque les« trajectoires » par chacune des deux fentes donnent des résultats contraires la probabilité (je préfère potentialité) de l’évènement s’effondre, c’est pour cela que les mathématiques de la mécanique quantique ont une partie complexe, c’est pour cela qu’on parle d’états et non de trajectoires. Pour ceux qui connaissent la mécanique, en aditionnant les fonctions d’onde de chaque trajectoire (état) et en les élevant au carré pour obtenir la probabilité, on obtient une valeur différente de la somme des probabilités. A... les mathématiques... , elles vous font prendre des vessies pour des lanternes...
Si la potentialité d’un évènement s’effondre en un point mais que j’ai toujours le même nombre d’vénement alors en d’autres points cela doit augmenter. En terme scientifique, la somme des potentialités doit être constante, on fait une renormalisation (une sorte de taux si vous préférez). Alors on voit de beaux pics à coté des creux, une figure d’interférence.
Si je mets un champ de potentiel vecteur dans mon dispositif expérimental, comme tout est lié instantannément, celui est pris en compte. Il influe au point A et fait que les effets ne sont plus totalement contraires : la figure d’interférence se déplace.
Alors notre chat de schrodinger, est-il mort ou vivant ? Les potentialités ne sont que des possibles que l’on introduit dans les calculs pour quantifier les résultats avant la réalisation de l’une d’elle qui dépend d’un tout qui nous échappe. Un chat n’est jamais mort et vivant, mais lorsqu’il saute sur la rambarde d’un balcon du dixième étage, alors on envisage un court instant qu’il puisse tomber.
Il n’y a que le chat qui ne doute pas et c’est pour cela qu’il tombe très rarement.
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J’ai envie de réagir à ce que nous dit christophe nicolas pour dire ceci. La science nous montre un monde totalement Un, où il n’y a pas moyen de réellement séparer les choses. Y a t il des choses d’ailleurs ? On en arrive à une situation extrême car le but de la science est d’arriver par l’intermédiaire de la raison à l’Unité. Hors la raison en est incapable. Il n’y aura jamais de théorie unitaire du Tout, car le Tout ne se laissera jamais enfermer dans une ou des équations.
La science en arrive à une situation où elle devra déclarer forfait. Elle ne le fait pas pour l’instant et préfère introduire de la probabilité au niveau de l’infiniment petit. Situation bâtarde qui ne durera pas. Les probabilités sont le reflet de l’ignorance et de l’incapacité de la raison à maîtriser le Tout.Je finis pour dire que les Traditions savaient cela depuis longtemps. Le signe des Poissons, qui est celui de l’infini et qui clôt le cycle zodiacal (ce n’est bien évidemment pas un hasard), est celui de l’exil de Mercure, astre de la Raison. À la fin, la raison doit s’effacer ce qu’ont déclaré toute tradition initiatique authentique. La Vérité se trouve ailleurs...-
Bonjour Gollum, (tu devrais mettre ton vrai nom parce que c’est un peu lugubre)
Oui le « tout » ne se laisse pas décrire en équations, mais il y a toujours des hypothèses comme point de départ des sciences, si les hypothèses sont justes, on progresse, si les hypothèses sont fausses il y a des difficultés qui apparaissent.
C’est vrai, « les hypothèses » c’est plutôt le domaine des traditions mais elles parlent d’une façon symbolique et chez les esprits simples, cela peut induire la raison en erreur, même si le fond du coeur est juste.
Prenons l’exemple de la génèse, c’est l’homme qui prend conscience de sa liberté, de son libre arbitre. L’apparition de la conscience, la co-naissance de lui même. Certains y voit une création ex nihilo. D’autres, pourtant de bons scientifiques, on fait le Big-bang.
La raison ne remplace pas le coeur mais elle peut éclairer les choses pour savoir qui est dans le juste. Prend l’exemple de la mécanique quantique, certains s’en sont servis pour justifier toutes les philosophies probabilistes donc septiques. L’est-elle fondamentalement, intrinsèquement ? Parce que c’était cela le problème. Bien sur que non. C’est même par elle que tout va changer.
La marche au hasard des objets élémentaires (photons entre deux atomes) de la physique classique, certains s’en sont servis pour justifier les philosophies matérialistes (et idéalistes c’est presque pareil). Est-ce exact dans les fondements de la science ? Non, c’est faux.
La physique classique était déterministe mais matérialiste. La physique quantique était indéterministe donc septique. La relativité était d’essence classique mais incompréhensible. Beau merd...
D’un autre coté, les religions abondent d’images naives (pas toutes) ou de dogmes (pas toutes) qui, sans une approche éclairée ou un travail philosophique assez difficile, peuvent obscurcir l’esprit. Les reliques des anciens temps... on peut comprendre, mais cela ne doit plus nous induire en erreur même si le mystère du « tout » demeure.
Je ne te parle pas du reste (philosophie, éthique, droit, politique, économie, sociologie, psychologie, ...) qui découle soit des sciences soit des religions. Heureusement, il y a toujours des gens éclairés, des gens de bonne volonté ou de caractère qui ne se laissent pas trop impressionner.
Servons nous de la raison pour éclairer les traditions, utilisons l’hypothèse fondatrice des traditions pour les sciences et voyons ce que cela donne.
Je peux te dire que cela va changer beaucoup de choses, les sciences vont « exploser » et ce n’est qu’un début... je peux te dire que bientôt, pour la plupart, les certitudes vont être mises à l’épreuve.
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Servons nous de la raison pour éclairer les traditions
Précisément, ce que nous disent les Traditions, c’est que l’essence des choses ne se dévoile réellement que par le Cœur et non pas par la raison. La raison est un simple outil, utile certes, mais rien de plus. D’où le fait que les doctrines Traditionnelles se dévoilent plus par intuition ou révélation que par raisonnement, la raison fonctionnant plus en mode inductif qu’en mode déductif. Bref, l’inverse exacte de la science classique..ceci dit, nombre de découvertes scientifiques ont été faites par intuition directe ou même par des rêves. Je pense à la découverte de la structure du benzène qui a été le résultat d’un rêve. -
Sinon assez d’accord qu’il est facile de se fourvoyer dans ces doctrines traditionnelles qui nous viennent de l’Antiquité. C’est vrai avec l’astrologie. C’est encore plus vrai avec l’Alchimie. Qui autorise tous les délires. D’où l’image traditionnelle du labyrinthe. Seul l’initié arrive à tuer le Minotaure.
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Alors Gollum,
obeserve bien ce qui va va se passer.
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c’est un peut toujours la même chose, il y a l’électricité, la mécanique, les champs magnétiques les semi conducteurs, les séries de fourriers, les leds, le plasma des écrans, les microprocesseurs, les supra conducteur, les hyperfréquences, les réseau de neurones, les supercordes et la logiques, la géométrie, la trigonométrie, le repère orthonormé, les logarithmes népériens, les conjectures, les fractales, les ensembles, les langages de programmations, les motifs mathématiques, les théorèmes et autres équations de.
et vous nous parlez de ce dont personne ne comprend exactement la nature.
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