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Introduction à la physique quantique pour les bonjourchinois (pas de prérequis nécessaire)

Discussion dans 'Bistrot Chine du "Lotus Bleu"' créé par Lyka, 30 Mai 2015.

  1. Pfedac

    Pfedac Dieu Supérieur

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    En fait, pour mes vagues souvenirs de Physique Mathématique (dieux, que j'ai foiré cette matière!), il me semble que de toute façon le temps ne s'écoule plus pour toi si tu as une vitesse égale à c.
     
  2. Yiyuan

    Yiyuan Dieu Supérieur

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    egale a C est impossible d'apres Einstein car sa fameuse formule E=MC2 est en fait une version simplifiee; la vrai (mais je ne retrouve plus mon bouquin) est une division et le terme qui divise est racine carre de 1-(V2/C2) donc si V=C on a racine carre de 0= 0 mais diviser par 0 c'est impossible (ou alors c'est la tete a toto :grin:). De meme pas possible d'avoir V>C sinon on a une racine carre negative ;)

    c'etait ma minute physique :)
     
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  3. Pfedac

    Pfedac Dieu Supérieur

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    Nan, tu confonds, E=mc^2 est la formule exacte de l'énergie de masse, c'est un invariant pour une particule. Ce à quoi tu penses c'est non pas l'énergie de masse, mais l'énergie totale, et plus particulièrement le lien entre énergie totale et la quantité de mouvement (va voir les chapitres sur le quadri-moment dans tes bouquins). En fait, par définition, seule une particule sans masse peut se déplacer à la vitesse maximale imposée par l'espace-temps (et c'est d'ailleurs la seule vitesse à laquelle elle peut se mouvoir il me semble que le déroulement des équations se fait par equivalence). Rien n'interdit l'expérience de pensée d'être une particule sans masse et de "voir" quel est le temps qui s'écoule, en l'occurence aucun.

    Il faut voir aussi que, surtout en RG, les racines sont des constructions artificielles parce que la plupart des formules sont définies pour des quantités élevées au carré, en l'occurence ce qui nous intéressera pour le problème v>c c'est la quantité ds^2, la pseudo-norme. Si je me souviens bien, si tu as v>c, tu te retrouves avec la même chose que si tu avais un écoulement négatif du temps mais la démonstration est hors de mes capacités actuelles (c'est vieux hein, la dernière fois que j'ai vu ces trucs là c'était il y a 8 ans).

    Edit:quoiqu'il y a aussi le coefficient de Lorentz, gamma=1/sqrt(1-(v/c)^2)... qui, lui, fait kier quand on a une vitesse de c... mais il y a un truc, je ne sais pas ce que c'est, mais la RG marche dans le cas du photon (quand même, ce serait dommage).
     
    #63 Pfedac, 2 Juin 2015
    Dernière édition: 2 Juin 2015
  4. Jean7

    Jean7 Dieu créateur

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    N'empêche, on est plus a l'aise avec des horloges portées pas des jumeaux qu'avec la physique quantique...
    Revenons-y.
    j'ai compris quoi...
    - qu'on reste dans "l'infiniment petit", là où la les lois physiques qui nous concernent n'ont plus cours.
    - que ça consiste à explorer ce qui se passe à cette échelle
    - que l'observation modifiant le résultat, on est obligé de procéder par déduction
    C'est peu. est-ce seulement juste ?

    J'ai aussi compris que ça ne concernait que des variables discrètes. Mais là, j'ai un doute. Est-ce qu'il faut comprendre qu'à cette échelle toute variable devient discrète ou bien que seule les variables discrètes peuvent avoir un comportement quantique ?
    Au fait, qu'est-ce qu'on en sait, finalement, qu'une variable est discrète quand on ne peut même pas l'observer sans la modifier ?
     
  5. Therugbygirl

    Therugbygirl Déesse

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    Je cherche la contrepetrie.. je ne la trouve pas - ou est le spoiler?
     
  6. Lyka

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    Les deux premiers point sont justes, le troisième est à nuancer. Il y a des formules qui permettent de faire des prédictions, on avance pas totalement à l'aveuglette non plus.

    Ce n'est pas que pour les variables discrètes, ça fonctionne aussi pour des variables continues, comme la position par exemple.

    Effectivement. Mais à partir de connaissances et des lois physiques qui dirigent la mécanique quantique (l'équation de Schrödinger notamment) on peut décrire l'évolution de systèmes quantiques simples. Pour des systèmes complexes avec beaucoup de particules ("beaucoup" commence souvent avec plus deux :p), on est obligé de faire de nombreuses approximations et il n'est pas facile de calculer l'évolution du système. Et regarder à l'aveuglette ne donne rien, vu que le résultat et aléatoire.

    Dans quelques temps je décrirai quelques expériences concrètes pour que ça soit un peu plus parlant :)
     
  7. Lyka

    Lyka Membre Platinum

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    Tiens, CCTV a fait un reportage sur l'institut où je travaille. C'est un peu déformé et en chinois, mais pour ceux que ça intéresse:
    vidéo
    transcription

    C'est principalement sur le big boss du labo qui a pour projet de créer un réseau de communication quantique par satellite.
     
  8. Jean7

    Jean7 Dieu créateur

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    Tiens, au fait, nous as-tu expliqué comment on est arrivé à la conclusion que l'observation interagissait avec le résultat ?
    Je ne vois pas comment arriver à prouver un tel phénomène, puisqu'il faudrait pour ça avoir connaissance de ce qu'est le résultat avant qu'on ne l'observe...
     
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  9. Lyka

    Lyka Membre Platinum

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    Bonne question.
    Je dois avouer que historiquement je ne sais plus trop bien comment on en est arrivé à cette conclusion. Par contre, il est possible de préparer un état quantique dans un état bien défini, à partir de ça il est facile de voir ce qui se passe après que l'on mesure quelque chose. La mesure induit des phénomènes qui ne devrait pas apparaître sans.

    Je donnerai quelques exemples concrets la semaine prochaine, ça sera plus clair ;)
     
  10. Pfedac

    Pfedac Dieu Supérieur

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    Si je me rappelle bien, c'est une interprétation des expériences qui mettent en évidence la dualité onde-corpuscule (Fentes de Young). Le comportement "corpusculaire" est en fait dû à une perturbation (et donc mesure) de la fonction d'onde et conduit à ce qu'on appelle son effondrement. En fait, si l'on ne postule pas la dualité onde-corpuscule, le résultat de la mesure serait juste dû à des variables qu'on ne mesure pas, qui font qu'on a l'impression d'un résultat probabiliste alors qu'il serait en fait déterministe, mais à variables cachées. Mais comme on sait qu'il n'y a pas de variables cachées, c'est qu'on a vraiment un résultat probabiliste, donc que nos particules ne sont pas des objets correspondant à la mécanique classique. Donc que ce sont à la fois des ondes et des particules, et donc que la mesure les perturbe.
    (Lyka, si je me plante grâve, tu le dis et je supprime hein)
     
  11. Lyka

    Lyka Membre Platinum

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    Non, non, c'est juste. Mais je voulais juste garder les fentes de Young pour plus tard pour ne pas perdre tout le monde en chemin. Là où je n'étais pas sûr c'est si historiquement le débat s'est arrêté là ou pas
     
  12. Pfedac

    Pfedac Dieu Supérieur

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    De mémoire non, c'est là qu'il a commencé au contraire, vu que c'est suite à cette expérience que Schrödinger a fait son équation et qu'on a eu ensuite l'expérience de pensée du chat de Schrödinger.
     
  13. Lyka

    Lyka Membre Platinum

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    Je te donnais raison...
     
  14. Pfedac

    Pfedac Dieu Supérieur

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    Et moi je parlais de la question de la situation temporelle de l'expérience de Young dans l'élaboration des grands principe de la MQ... :p
     
  15. mahu

    mahu Modo en carton

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    ué, de toutes façons, linux c'est mieux que windows.
     
  16. ChrisHK

    ChrisHK Dieu créateur

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    Vas donc, eh minux toi même !!!
     
  17. mahu

    mahu Modo en carton

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  18. Legume28

    Legume28 Membre Platinum

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    Pfedac, je me permet de réagir au passage mis en gras. Cet a priori comme quoi il n'y a pas de variables cachées ne me semble se baser que sur des postulats (du genre : impossible d'aller plus vite que la lumière donc …). C'est à mon avis manquer d'imagination que d'accepter cette conclusion pour la vérité. Le fait que la physique en tant que discipline trouve adéquat pour avancer de réduire les problèmes à des modèles est une chose, mais le fait de présenter ces modèles comme vérité aux profanes en est une autre.

    Tout le côté intéressant philosophiquement de la science de l'extrêmement petit est passé à la trappe par cette affirmation (qui en l'état actuel des connaissances, va bien trop loin). En effet, s'il y a des variables cachées, alors la véritable nature de l'univers est très différente de celle que nous en percevons, notre monde pourrait très n'être que l'écume à la surface d'une soupe bouillante (mon image est imparfaite, mais je me comprend).

    Je vous reproduis ici une interview qui date de 1981, mais sur laquelle j'aimerai recueillir vos avis critiques (je n'attend pas de la moquerie, mais éventuellement des éléments neufs, sachant par ailleurs qu'il existe toujours aujourd'hui des chercheurs en rétro-causalité et que je ne dis pas que rétro-causalité impliquerait précognition). Il s'agit d'une interview de M. Olivier Costa de Beauregard, chercheur au CRNS mort en 2007 dont vous trouverez la biographie ici : http://www.metapsychique.org/Olivier-Costa-de-Beauregard.html


    Solange Collery. - On parle beaucoup de vous en ce moment. On vous a même décerné le titre injurieux de « roi des mages ». Pourquoi ?

    Olivier Costa de Beauregard. - Parce que je propose une interprétation théorique du paradoxe EPR qui n’est pas du goût de certains physiciens français. Ce débat, réactualisé par la présente expérience d’Orsay, est âprement discuté dans la physique mondiale. II n’y a pas deux théoriciens pour proposer la même interprétation de ce redoutable paradoxe.

    S. Collery. - Qu’est-ce que le paradoxe EPR et l’expérience d’Orsay ?

    O. Costa de Beauregard. - Le paradoxe EPR est le paradoxe d’Einstein, Podolsky et Rosen. Je vais essayer de l’expliquer en utilisant des images et en vous rappelant toutefois que « comparaison n’est pas raison »...

    Supposez que vous agitiez deux dés dans un cornet et que vous les lanciez sur la table. La surprise avec le phénomène EPR est qu’à chaque expérience, vous obtenez la même face sur chacun des dés. Si l’un montre le 6, l’autre montre le 6. Et si l’un montre le 5, l’autre montre le 5.

    On dit que les dés sont corrélés. Or le formalisme mathématique montre nécessairement que le coup de hasard intervient lorsque les deux dés finissent de rouler sur la table et pas lorsqu’ils sont agités dans le cornet. C’est cela le mystère, le « paradoxe ».

    Évidemment mon image est une métaphore grossière. La forme de ce jeu de dés en mécanique quantique, est la cascade atomique telle que l’expérimente, depuis trois ans, Alain Aspect dans le laboratoire d’optique dirigé par Christian Imbert à Orsay.

    Des atomes chutent d’un niveau d’énergie supérieur sur un niveau d’énergie inférieur, en passant par un niveau « virtuel ». Dans cette opération, deux photons sont émis. Et là, on ne dit pas, quand un dé montre le six, l’autre montre le six, mais la même surprise attend l’observateur. On s’aperçoit que toutes les paires de photons sans exception, sont trouvées avoir des polarisations linéaires parallèles entre elles... Jusque là pas de scandale... Mais il y a plus encore : elles sont parallèles soit à l’un soit à l’autre des deux polariseurs linéaires croisés, dont les « orientations » sont à part cela arbitraires !

    Il y a là un véritable casse-tête théorique et on en discute depuis 1927...

    S. Collery. - Depuis le début de la nouvelle mécanique quantique ?

    O. Costa de Beauregard. - Précisément. C’est-à-dire depuis l’époque où se sont illustrés Louis de Broglie, Dirac, Heisenberg, Schrödinger.

    En 1927, Einstein disait trouver cela extrêmement paradoxal : Comment l’information peut-elle se transmettre de l’un des dés à l’autre ? Plus vite que la lumière, semble-t-il. Ce qui alors serait contraire à la théorie de la relativité.

    C’est en 1935 qu’Einstein, Podolsky, et Rosen exposeront, dans un article fameux, le paradoxe auquel ils ont laissé leurs initiales.

    Avec Einstein, un certain nombre de physiciens importants pensent que le paradoxe EPR entraîne un conflit entre les théories, de la relativité et des quantas. Ce sont d’Espagnat et Schimony, par exemple. Personnellement, je n’en crois rien. Mais il y a là un problème de fond...

    S. Collery. - Maintenant que le paradoxe EPR est expérimenté, quelles sont les interprétations proposées ?

    O. Costa de Beauregard. - La majorité des physiciens pensent que le résultat imminent de l’expérience d’Aspect va s’avérer conforme à la mécanique quantique. Mais sur l’explication, il n’y a pas deux physiciens qui soient d’accord.

    Pour ma part, dès 1947 j’ai proposé une explication qui n’était pas du goût de Louis de Broglie. Je lui disais, on sait bien que tous les phénomènes de la physique fondamentale sont symétriques entre avenir et passé, au niveau élémentaire : ceci est certainement un phénomène élémentaire.

    De plus entre deux événements distants L et N il n’y a pas de liaison directe, mais il y a une liaison directe avec le passé C. Par conséquent, je suis parfaitement habilité à penser que l’influence de L à N se propage par un zigzag d’abord vers le passé et puis vers le futur. Je n’ai jamais cessé de soutenir cette thèse et l’ai développée de plus en plus. En 1953, j’ai réussi à faire passer une note remarquée par Max Yammers, historien des sciences. Mais c’est en 1974 que j’ai complètement exprimé mes idées. Ceci au Boston Collegium for the Philosophy of Science. A l’issue d’un échange constructif, un physicien américain m’a dit « si vous aviez dit cela, il y a seulement cinq ans, on vous aurait jeté dehors. Aujourd’hui vu la gravité du paradoxe, on vous a écouté attentivement ».

    Il y a tout de même des tentatives d’explication plus rationalistes que celle d’un déplacement de l’information vers le passé, puis vers le futur ? Oui et non, le phénomène étant paradoxal, l’explication est forcément paradoxale. Nous sommes deux seulement à proposer des équations respectant les lois de la relativité : Vigier et moi. Vigier propose un schéma rigoureusement déterministe.

    S. Collery. - Ne propose-t-il pas une interaction directe sur l’espace, l’information se transmettant entre les deux dés à une vitesse supérieure à celle de la lumière ?

    O. Costa de Beauregard. - Ce schéma ne me paraît pas être le bon. Mais la place me manque ici pour entrer dans les détails.

    Quant aux positions de l’ensemble des physiciens par rapport à ce problème, je pourrais vous la résumer à la manière du physicien suisse Eberhard. Là où nous en sommes maintenant, avec les expériences qui ont été faites, et les théories proposées.

    Il y a quatre portes de sortie

    [​IMG] La première, est que l’on calcule parce que cela marche, mais on ne réfléchit pas. C’est la position de la grande majorité des physiciens quantiques opérationnels.
    [​IMG] La deuxième est que la mécanique quantique se trompe, et que la corrélation EPR disparaîtrait aux grandes distances : C’était la position de Schrödinger en 1935.
    [​IMG] La troisième est que la relativité se trompe, telle est l’idée caressée par d’Espagnat et Schimony.
    [​IMG] La quatrième porte de sortie est celle que je propose. Il faut changer notre conception de la causalité et accepter le principe d’une causalité rétrograde.

    S. Collery. - Et par suite donner un label de reconnaissance aux phénomènes de parapsychologie ( psychokinèse, télépathie, précognition) ?

    O. Costa de Beauregard. - A mon avis, nécessairement.

    Mais cela je l’ai gardé par devers moi pendant très longtemps. Je m’en suis ouvert en privé, pour la première fois, à Princeton, en 1951. Le climat des temps s’y prêtait. Depuis lors j’ai poursuivi mes enquêtes.

    S. Collery. - Mais vous êtes très isolé !

    O. Costa de Beauregard. - C’est faux sur le plan internâational. Plusieurs grands noms de la physique pensent dans ce sens : un Josephson, un Wigner, un Sudarshan, et d’autres encore... Aux Indes, 90 % des physiciens sont spiritualistes. Ils croient à « mind over matter » ce qui ne les empêche pas d’être de très bons physiciens. Aux USA un chercheur connu, physicien d’origine, Helmut Schmidt, expérimente et théorise sur les phénomènes de psychokinèse. En URSS des recherches sont poursuivies en psychotronique. Et puis si vous lisez les actes du colloque de Cordoue, organisé par France-Culture en 1979, vous constaterez que je ne suis pas si isolé.

    S. Collery. - Pourquoi parler de phénomènes de rétro- psychokinèse ?

    O. Costa de Beauregard. - Parce que toute expérience de psychokinèse est nécessairement une expérience de rétro psychokinèse.

    J’ai proposé pour tester ce point, un schéma expérimental apparenté aux corrélations EPR. Peut-être cette expérience sera-t-elle tentée un jour. Pourquoi pas à Toulouse avec Lignon, ou aux USA avec Schmidt.

    S. Collery. - En vous écoutant évoquer la possibilité du développement des aptitudes parapsychologiques, j’ai envie de vous demander pourquoi vous intéressez vous tant à ces phénomènes ?

    O. Costa de Beauregard. - Je vous ai dit en commençant que c’est à partir de symétries internes à la physique que je me suis intéressé à la parapsychologie. Maintenant, il est vrai que je suis un spiritualiste, un catholique romain et que je crois à « mind over matter ».

    De plus le fait que tous les grands mystiques tels Jean Bosco, saint Jean de la Croix, Thérèse d’Avila pour l’Occident, mais aussi les très grands spiritualistes du monde entier, aient eu des pouvoirs paranormaux, me surprend : je voudrais comprendre comment cela s’égrène...
     
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  19. totoautibet

    totoautibet Dieu suprême

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    pas de prérequis qui disaient... de qui se moque-t-on?

    là pour moi c'est mort.... On nous aurait menti?[​IMG]
     
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  20. Pfedac

    Pfedac Dieu Supérieur

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    On s'est un peu emballés avec les réponses aux questions, promis @totoautibet , Lyka va rattraper ça et le topic va reprendre son cours normal, avec un niveau accessible pour les néophytes. Mais il ne faut pas non plus hésiter à poser des questions, de toute façon il n'y a pas de questions idiotes (sauf celles posées par certains relou à des femmes genre: "est-ce que tu *insérer le verbe idiot, qui aura l'effet contraire à celui escompté, de votre choix*?").
     

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