Re: Physique quantique for dummies

par Invité Mer 21 Aoû 2019 - 19:12

Je n'ai pas vu ça Alim, mais c'est vrai que je n'ai parcouru que les derniers posts ...

par Invité Mer 21 Aoû 2019 - 19:22

Enfin, si c'est juste une question d'attitude Very Happy

---

Plus forte est la lumière, plus fortes sont les ombres

La conjuration des imbéciles, Kennedy O'Toole

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Ou à peu près Perplexe

c'était l'exergue d'une publicité du livre je crois. Une phrase puissante, en soi. Ça reste au niveau collégien, pas de quoi frustrer quelqu'un.

par Badak Mer 21 Aoû 2019 - 19:48

HS: Du thé à la menthe à la rigueur méthodologique, une introduction quasi-autistique:

par Invité Mer 21 Aoû 2019 - 20:07

Alim a écrit:Enfin, si c'est juste une question d'attitude

---

Plus forte est la lumière, plus fortes sont les ombres

La conjuration des imbéciles, Kennedy O'Toole

---

Ou à peu près c'était l'exergue d'une publicité du livre je crois. Une phrase puissante, en soi. Ça reste au niveau collégien, pas de quoi frustrer quelqu'un.

C'est quoi ton intention là Alim... Smile

par Invité Mer 21 Aoû 2019 - 20:20

De lancer le sujet sur un phénomène physique simple Perplexe

par Invité Mer 21 Aoû 2019 - 20:30

Ah oui ...
Ça peut durer longtemps Laughing

@Alim:

par tim9.5 Mer 21 Aoû 2019 - 20:37

Peut-être qu’un fil « la physique non quantique pour les nuls » serait un bon début pour parler de vraie physique. Ici je crains que personne ne respecte le titre de ce fil. Moi, ça commence à me décourager...

par Badak Mer 21 Aoû 2019 - 21:03

@AcidMatt:

Retour au sujet:
Une question que je me posais, fondamentale à la physique quantique:

1) Les notions de quantum et de quantification sont-elles essentielles à la théorie quantique ?
2) Est-ce que tous phénomènes quantiques (décrit par la th quantique mais pas par la th classique) utilisent cette notion de quantum d'une manière ou d'une autre ?
Je pensais que oui, mais un jour un physicien (une grosse pointure) m'a assuré que non. Je n'ai pas vraiment pu lui demander des détails. Je suppose qu'il y a un truc très trivial ici... un genre de malentendu.

Mais le débat est en gros de se demander si la physique quantique est bien nommée ou non.

Ce que je me dis:
Tous les opérateurs quantiques sont hermitiens et donc ont des spectres réels discrets. L'energie ou n'importe quel observable est discrétisé. Il me semble que c'est ça l'essence de la notion de quantum. Et je ne vois pas où ni pourquoi on pourrait trouver des états continus (sauf à la limite où on retrouve la th. classique). Où est-ce que je me plante ??

par Invité Mer 21 Aoû 2019 - 21:44

@Which : c'est une volonté d'adoucir permanente.

Le message original contenait ce morceau:

---

Quelle est l'intention derrière ce message ?

Confiteor a écrit:
hobb a écrit:
Badak a écrit:J'avais bien cru comprendre qu'AcidMatt était un matheux pur comme l'acide (son nom sans doute). Sûrement un math physicien alors.

Pour faire de l'astrophy il faut un certain bagage en maths quand même ;-)
Pfff ...
Non en philo et en parlote.

deuxième couche :

---

Spoiler:

par Invité Mer 21 Aoû 2019 - 22:31

Je poste trop vite, Which. Tout le temps, sans cesser. Je crois que je cherche la chance du débutant permanente. Arrêter l'anticipation consciente pour seulement laisser émerger l'instinct naît de l'instant proposé. L'inconscient en fait. Lui seul devrait savoir bien quoi dire et faire. J'ai fini d'éditer le message au-dessus.

C'est Lui — ou Elle.

La Nuit.

Quelle Sentence ! S'en lasse toujours l'Attitude. C'est une panique tu sais. Aidez-moi à me relever...! S'il vous plaît.

par Invité Mer 21 Aoû 2019 - 22:48

le tout étant de trouver le bon point de patinage entre la conscience et l'inconscient

c'est le sens profond

par fift Mer 21 Aoû 2019 - 23:01

Badak a écrit:

Ce que je me dis:
Tous les opérateurs quantiques sont hermitiens et donc ont des spectres réels discrets. L'energie ou n'importe quel observable est discrétisé. Il me semble que c'est ça l'essence de la notion de quantum. Et je ne vois pas où ni pourquoi on pourrait trouver des états continus (sauf à la limite où on retrouve la th. classique). Où est-ce que je me plante ??

La question m'intéresse énormément aussi !
Ceci dit, pour relier à ce qui avait discuté plus tôt, un élément important de la physique quantique est aussi la notion de probabilité de présence (ou de densité de probabilité). Cette densité de probabilité de présence est-elle continue ou discrète ? J'aurais tendance à dire qu'elle est continue mais cela surpasse de loin mes connaissances qui se sont arrêtées au master il y a 20 ans.

par Invité Mer 21 Aoû 2019 - 23:29

Trouver le point exact entre la Conscience et l'Inconscient.

c'était ça plus haut

par I am So Sure Mer 21 Aoû 2019 - 23:50

Prix Nobel de la persévérance et Prix Nobel de la curiosité bien placée Very Happy

par Badak Mer 21 Aoû 2019 - 23:51

fift a écrit:
Badak a écrit:

Ce que je me dis:
Tous les opérateurs quantiques sont hermitiens et donc ont des spectres réels discrets. L'energie ou n'importe quel observable est discrétisé. Il me semble que c'est ça l'essence de la notion de quantum. Et je ne vois pas où ni pourquoi on pourrait trouver des états continus (sauf à la limite où on retrouve la th. classique). Où est-ce que je me plante ??

La question m'intéresse énormément aussi !
Ceci dit, pour relier à ce qui avait discuté plus tôt, un élément important de la physique quantique est aussi la notion de probabilité de présence (ou de densité de probabilité). Cette densité de probabilité de présence est-elle continue ou discrète ? J'aurais tendance à dire qu'elle est continue mais cela surpasse de loin mes connaissances qui se sont arrêtées au master il y a 20 ans.

Je n'ai pas de master en physique quantique non plus, j'ai un diplôme d'ingénieur physicien et j'ai étudié la moitié d'un bouquin de EQD appliqué à la matière condensée. Avec un peu de th classique des champs... C'est en math appliquées que j'ai un Master et je suis plutôt du côté des neurosciences et maintenant de l'AI.

Une densité de probabilité, c'est nécessairement une fonction continue. Ce qui est pratique, c'est que l'équation d'évolution de cette densité est elle-même une équation déterministe (Une PDE).
D'ailleurs, on ne parle pas de densité de probabilité de présence dans toute la physique quantique, mais juste dans la mécanique quantique (non-relativiste). En théorie quantique des champs, ce sont les champs qui sont des fonctions continues et qui en ce sens remplacent la densité de probabilité comme quantité dont on suit l'évolution par des équations diff (PDE).

La densité de proba est continue, mais les réalisations de la variable aléatoire qui suit cette distribution sont des points discrets. Ce n'est pas ici discret dans le même sens que dans ma question, mais c'est vrai que l'essence de la physique quantique est sûrement dans le caractère intrinsèquement probabiliste des phénomènes.

par AcideMatt Mer 21 Aoû 2019 - 23:51

Alim a écrit:Blague à part et sans vouloir ennuyer time, je ne comprends toujours pas pourquoi personne ne s'offusque quand quelqu'un crache sur un groupe ou sur un autre, mais soudain s'élèvent des voix quand une des cibles se permet de répondre à la hauteur des fluides reçus.
[...]
Si quelqu'un a une explication simple sur ce phénomène de tolérance au cracheur initial, ça m'intéresse beaucoup.

D'instinct j'y perçois un mélange de connivence et de complaisance et je souhaite corriger cette vision. Aidez-moi, s'il vous plait.

Volontiers, mais appelle un chat un chat, parce qu'on ne sait plus de qui tu parles au bout d'un moment.

Alim a écrit:@AcideMatt: je comprends pour le renversement de la charge d'humilité, mais si je ne m'abuse, mon raisonnement intuitif sur la lumière hors du temps était juste. Ne l'as-tu pas confirmé ?

Et le raisonnement suivant sur les bornes de l'espace-temps est correct, également ?

Je ne comprends pas. On juge un raisonnement à la justesse de son résultat ou au cursus de son commetteur ?

Nous avons, tous ensemble sur ce forum, essayé de coller sur des notions déterminées une intuition qui te parlait. Ce qui fut d'ailleurs un plaisir, on recommence ou on creuse quand tu veux. Il n'y a pas ici de nouveaux résultats sur quoi que ce soit, seulement une interprétation qui te parle plus. Et qui, peut-être, amènera quelqu'un dans une direction qui lui permettra d'aller plus loin que la physique actuelle, qui sait ? Mais en l'état actuel des choses, il a seulement s'agit de comprendre des résultats existants. C'est très différent du fait de nous asséner une théorie du tout from outer space, tu en conviendras avec moi.

Wich a écrit:Ce n'est pas tant le raisonnement que l’attitude qui pose problème.
Alim a écrit:Et c'est bien ça le problème depuis quand l'attitude du rédacteur change la solution d'une équation ?

Strictement personne n'a posé la moindre équation sur ce forum. Sinon, la discussion serait très différente, en effet... Smile

tim9.5 a écrit:Peut-être qu’un fil « la physique non quantique pour les nuls » serait un bon début pour parler de vraie physique. Ici je crains que personne ne respecte le titre de ce fil. Moi, ça commence à me décourager...

En effet, je suis désolé d'avoir contribué à pourrir ton fil. Je m'en excuse platement. Repartons sur la science.

Badak a écrit:je suis plutôt du côté des neurosciences et maintenant de l'AI.

Bon, OK, un très léger HS de ma part dont je m'excuse par avance auprès de tim : il faut qu'on ouvre un fil sur le sujet ML et Deep Learning. Un fil sérieux, tu as énormément à nous apprendre.

Désolé, revenons à la MQ.

Badak a écrit:1) Les notions de quantum et de quantification sont-elles essentielles à la théorie quantique ?
[...]
Mais le débat est en gros de se demander si la physique quantique est bien nommée ou non.

La réponse globale est non (les deux fois). Le point central est la notion d'onde (complexe) de probabilité. La quantification n'est que contingente, elle vient des conditions aux limites. L'énergie d'une particule libre n'est pas quantifiée. Si tu la mets en 1D dans un puits de potentiel, ou si tu la contrains à tourner autour d'un noyau (puits 3D), alors, tout comme une onde stationnaire classique, la fréquence de l'onde devient effectivement quantifiée, donc son énergie avec. Tu changes d'atome, les niveaux d'énergie (et en passant l'écart entre eux, donc l'énergie des photons d'échange) est différente. De la même manière, l'énergie EM s'échange en effet par quanta pour des raisons autres, mais il n'existe pas de quanta fondamental, le spectre d'énergie des photons est continu.

Badak a écrit:Ce que je me dis:
Tous les opérateurs quantiques sont hermitiens et donc ont des spectres réels discrets. L'energie ou n'importe quel observable est discrétisé. Il me semble que c'est ça l'essence de la notion de quantum. Et je ne vois pas où ni pourquoi on pourrait trouver des états continus (sauf à la limite où on retrouve la th. classique). Où est-ce que je me plante ??

Un opérateur hermitien (i.e. auto adjoint) a en effet des valeurs propres réelles. Mais cela n'impose pas à son spectre d'être discret, sauf si on est en dimension finie... Smile

par Badak Jeu 22 Aoû 2019 - 0:31

AcideMatt a écrit:Désolé, revenons à la MQ.

Badak a écrit:1) Les notions de quantum et de quantification sont-elles essentielles à la théorie quantique ?
[...]
Mais le débat est en gros de se demander si la physique quantique est bien nommée ou non.

La réponse globale est non (les deux fois). Le point central est la notion d'onde (complexe) de probabilité. La quantification n'est que contingente, elle vient des conditions aux limites. L'énergie d'une particule libre n'est pas quantifiée. Si tu la mets en 1D dans un puits de potentiel, ou si tu la contrains à tourner autour d'un noyau (puits 3D), alors, tout comme une onde stationnaire classique, la fréquence de l'onde devient effectivement quantifiée, donc son énergie avec. Tu changes d'atome, les niveaux d'énergie (et en passant l'écart entre eux, donc l'énergie des photons d'échange) est différente. De la même manière, l'énergie EM s'échange en effet par quanta pour des raisons autres, mais il n'existe pas de quanta fondamental, le spectre d'énergie des photons est continu.

Merci. Dis comme ça, on voit effectivement que la quantification et les quanta ne sont pas inhérents à la théorie quantique par elle-même. OK
Je pense entre autre qu'une partie de la confusion est que j'essayais de ne considérer que les cas qui ne représentent pas des situations de physique classique, et qu'une particule libre en mouvement peut être décrite par la mécanique classique. Ce qui fait qu'on a eu besoin de la théorie quantique vient, il me semble, de ce qu'on a rencontré des phénomènes avec des états discrets. Mais j'avoue que le point de vue de ma question était à la base dans la théorie et pas dans l'Histoire de la théorie...

AcideMatt a écrit:
Badak a écrit:Ce que je me dis:
Tous les opérateurs quantiques sont hermitiens et donc ont des spectres réels discrets. L'energie ou n'importe quel observable est discrétisé. Il me semble que c'est ça l'essence de la notion de quantum. Et je ne vois pas où ni pourquoi on pourrait trouver des états continus (sauf à la limite où on retrouve la th. classique). Où est-ce que je me plante ??
Un opérateur hermitien (i.e. auto adjoint) a en effet des valeurs propres réelles. Mais pour que son spectre soit discret, il faut être en dimension finie...

Pour être plus exact: Il SUFFIT d'être en dimension finie pour que le spectre soit discret, mais ce n'est PAS NÉCESSAIRE. Tout opérateur auto-adjoint COMPACT a un spectre discret. Donc il y a des situations en dimensions infinies. Et c'est l'intérêt de dire qu'on se met dans un espace d'Hilbert, parce que sinon il suffirait de se dire dans R^n.
Un opérateur compact transforme une région "compacte" de l'espace en une région "compacte". Ça veut dire que si on des propriétés assez "gentilles" de la distribution a un moment donné, l'opérateur d'évolution ne peut pas faire n'importe quoi.

Mais je comprends que la mécanique quantique admet des situations où les spectres sont continues et donc où (à ce que je comprends) on n'a pas de quanta. Donc ça veut dire que les opérateurs d'évolution ne sont plus compact dans ces cas-là...

Donc bref, ??? est-ce qu'il serait correct de dire que : Un opérateur en M.Q. a un spectre continu si et seulement si il décrit une situation correspondant a un phénomène qu'on peut aussi décrire par la physique classique.

par AcideMatt Jeu 22 Aoû 2019 - 0:48

Badak a écrit:
AcideMatt a écrit:
Badak a écrit:Ce que je me dis:
Tous les opérateurs quantiques sont hermitiens et donc ont des spectres réels discrets. L'energie ou n'importe quel observable est discrétisé. Il me semble que c'est ça l'essence de la notion de quantum. Et je ne vois pas où ni pourquoi on pourrait trouver des états continus (sauf à la limite où on retrouve la th. classique). Où est-ce que je me plante ??
Un opérateur hermitien (i.e. auto adjoint) a en effet des valeurs propres réelles. Mais pour que son spectre soit discret, il faut être en dimension finie...
Pour être plus exact: Il SUFFIT d'être en dimension finie pour que le spectre soit discret, mais ce n'est PAS NÉCESSAIRE.

Je me suis en effet mal exprimé. Je voulais insinuer que pour forcer le spectre à être discret, il fallait en général (pour un physicien...) être en dimension finie. Par raccourci, j'ai en définitive écrit une connerie...

Badak a écrit:Mais je comprends que la mécanique quantique admet des situations où les spectres sont continues et donc où (à ce que je comprends) on n'a pas de quanta.

Disons plutôt que tout n'est pas quantifié.

Badak a écrit:Donc bref, ??? est-ce qu'il serait correct de dire que : Un opérateur en M.Q. a un spectre continu si et seulement si il décrit une situation correspondant a un phénomène qu'on peut aussi décrire par la physique classique.

Ben un électron tournant autour d'un noyau, on peut tenter du classique dessus... En fait, dans ta phrase, le terme "phénomène" n'est pas bien défini. Une particule 1D dan un puits de potentiel infini se traite en classique et en quantique, si le puits est très large on a en gros les mêmes résultats, si on le rétrécit on s'éloigne...

par Badak Jeu 22 Aoû 2019 - 3:01

AcideMatt a écrit:
Badak a écrit:Donc bref, ??? est-ce qu'il serait correct de dire que : Un opérateur en M.Q. a un spectre continu si et seulement si il décrit une situation correspondant a un phénomène qu'on peut aussi décrire par la physique classique.
Ben un électron tournant autour d'un noyau, on peut tenter du classique dessus... En fait, dans ta phrase, le terme "phénomène" n'est pas bien défini. Une particule 1D dan un puits de potentiel infini se traite en classique et en quantique, si le puits est très large on a en gros les mêmes résultats, si on le rétrécit on s'éloigne...

Mouais OK j'avoue. J'ai un peu oscillé entre plusieurs idées floues... Devant un phénomène donné, on a souvent un modèle classique (ou semi-classique) et un modèle quantique. Et même si le modèle quantique est plus exact, le modèle classique suffit le plus souvent. La lumière est l'exemple le plus simple... La M.Q. et l'EQD n'ont pas du tout invalidé l'électromagnétisme classique. Je le sais bien pourtant...

Bon alors je dois me rendre à l'évidence que les quanta sont accessoires en physique quantique. ... Je sais pas pour vous mais moi ça me choque. Mon intuition pourrie me dit que la notion de quantum devrait être crucialement centrale ici.
Partant du postulat philosophique flou et non-scientifique affirmant sans ambage que mon intuition pourrie a raison, ma question était de demander comment trouver une formulation qui redonne raison à ce postulat, que ce soit en parlant des phénomènes ou des théories... Bref, on voit à quel point la question est viciée dès le départ. Razz

Donc, pour saisir l'idée de la physique quantique, on doit vraiment mettre l'accent sur le caractère probabiliste inhérent aux phénomènes, au lieu de penser naivement que les quanta sont si importants. N'empêche que c'est vraiment important et intéressant de se rendre compte de ça.

par AcideMatt Jeu 22 Aoû 2019 - 8:33

En effet, le nom "quantique" est plus dû à l'historique de la discipline qu'autre chose. Elle s'est aussi appelée mécanique ondulatoire, et c'était des très bien (ou mécanique des matrices, et je suis heureux que ce soit tombé dans l'oubli).

En EM, on ne peut certes pas échanger moins d'un quantum d'énergie (pas de 3/4 de photon, par exemple), mais les valeurs possibles pour l'énergie d'un photon est en général continue (mais peut devenir discrètes pour certains problèmes donnés selon les conditions aux limites).

Un autre exemple : les relations d'incertitudes (qui sont des relations parfaitement classiques et bêtes sur des ondes, liées à leur décomposition en séries de Fourier, à la base ; c'est leur application qui en fait un truc rigolo - preuve là aussi que c'est le côté ondulatoire qui change tout) sont définies par rapport à h (ou h barre), que l'on nomme quantum d'action pour des raisons liées au photon précédemment cité. Pourtant, malgré ce nom de quantum, le principe d'incertitude sur le couple position/impulsion ne s'écrit pas s_x s_p = n. h_barre/2 , mais bien s_x s_p >= h_barre/2. s_x s_p peut très bien valoir 2.73248 h_barre/2...

Tous n'est pas quantifié, mais tout est lié à des ondes. Je préfèrerais donc en effet "mécanique ondulatoire", mais bon... Smile

par Invité Jeu 22 Aoû 2019 - 9:00

AcideMatt a écrit:
Alim a écrit:Blague à part et sans vouloir ennuyer time, je ne comprends toujours pas pourquoi personne ne s'offusque quand quelqu'un crache sur un groupe ou sur un autre, mais soudain s'élèvent des voix quand une des cibles se permet de répondre à la hauteur des fluides reçus.
[...]
Si quelqu'un a une explication simple sur ce phénomène de tolérance au cracheur initial, ça m'intéresse beaucoup.

D'instinct j'y perçois un mélange de connivence et de complaisance et je souhaite corriger cette vision. Aidez-moi, s'il vous plait.
Volontiers, mais appelle un chat un chat, parce qu'on ne sait plus de qui tu parles au bout d'un moment.

Alim a écrit:@AcideMatt: je comprends pour le renversement de la charge d'humilité, mais si je ne m'abuse, mon raisonnement intuitif sur la lumière hors du temps était juste. Ne l'as-tu pas confirmé ?

Et le raisonnement suivant sur les bornes de l'espace-temps est correct, également ?

Je ne comprends pas. On juge un raisonnement à la justesse de son résultat ou au cursus de son commetteur ?
Nous avons, tous ensemble sur ce forum, essayé de coller sur des notions déterminées une intuition qui te parlait. Ce qui fut d'ailleurs un plaisir, on recommence ou on creuse quand tu veux. Il n'y a pas ici de nouveaux résultats sur quoi que ce soit, seulement une interprétation qui te parle plus. Et qui, peut-être, amènera quelqu'un dans une direction qui lui permettra d'aller plus loin que la physique actuelle, qui sait ? Mais en l'état actuel des choses, il a seulement s'agit de comprendre des résultats existants. C'est très différent du fait de nous asséner une théorie du tout from outer space, tu en conviendras avec moi.

J'en conviens tout à fait Courbette

Spoiler:

A tout hasard, il y a une autre intuition sur la mécanique quantique qui pourrait elle, être plus proche d'un résultat.

Le mesure détermine un état possible et aléatoire de la superposition.
L'expérimentateur initie la mesure par l'action de sa volonté.
L'action de la volonté est un acte conscient.
Par transitivité, la conscience détermine la superposition.

J'en déduis intuitivement que l'Univers dispose d'un mécanisme qui empêche la conscience de descendre trop bas dans l'infiniment petit. Lorsque la conscience s'approche trop près, l'ensemble se "rigidifie" et perd son état naturel.

Maintenant, l'expérimentateur n'a pas qu'une conscience à sa disposition.

Ce blocage ne peut-il pas être traversé par l'inconscient ?

Dit autrement, un scientifique qui initie la mesure dans un état de méditation profonde pourrait-il obtenir un résultat différent ?

Je serais curieux d'avoir un échantillon de résultats sur ce type d'expérience. Théoriquement il serait possible d'avoir des effets inattendus, en variant les approches possibles sur ce paramètre.

Spoiler:

par Badak Jeu 22 Aoû 2019 - 11:55

AcideMatt a écrit:En effet, le nom "quantique" est plus dû à l'historique de la discipline qu'autre chose. Elle s'est aussi appelée mécanique ondulatoire, et c'était des très bien (ou mécanique des matrices, et je suis heureux que ce soit tombé dans l'oubli).
Tous n'est pas quantifié, mais tout est lié à des ondes. Je préfèrerais donc en effet "mécanique ondulatoire", mais bon...

Honnêtement, je ne trouve pas ça heureux non plus d'appeler ça des ondes. Si une solution est une exponentielle d'une variable complexe, alors oui c,est une onde. Mais si c'est une exponentielle d'une variable réelle... je ne trouve gênant de continuer à appeler cela une onde.
Bref mécanique ondulatoire ne me semble pas meilleur que mécanique quantique comme appellation.

Et puis la physique quantique, ce n'est pas juste la M.Q.
Et en théorie quantique des champs... Les champs n'ondulent pas tous continuellement non plus...

On pourrait peut-être parler de physique intrinsèquement probabiliste à la place, mais ce n'est guère mieux puisque les équations de la physique quantique sont déterministes et non pas stochastique, ( sauf en physique quantique statistique ).

Bref, il y a tout de même une cohérence à mettre l'accent sur les quanta et les quantifications. On pourrait dire que c'est la plus évidente des distinctions conceptuelles entre la physique quantique de la physique classique.
La ph. quantique admet la possibilité d'avoir des quanta , alors qu'en physique classique, les quanta n'existent pas comme concept.

par Badak Jeu 22 Aoû 2019 - 12:52

Alim a écrit:
A tout hasard, il y a une autre intuition sur la mécanique quantique qui pourrait elle, être plus proche d'un résultat.

Le mesure détermine un état possible et aléatoire de la superposition.
L'expérimentateur initie la mesure par l'action de sa volonté.
L'action de la volonté est un acte conscient.
Par transitivité, la conscience détermine la superposition.

L'interprétation de la mécanique quantique faisant intervenir un acte conscient d'observation ne tient pas. C'est invalidé depuis longtemps. À ce sujet il y les travaux du philosophe des sciences Mario Bungee (il est physicien avec phd et tout, c'est comme il le dit lui-même la première condition pour pouvoir travailler en philosophie de la physique.. )

Un des arguments, pour simplifier, c'est que la réduction de la fonction d'onde peut avoir lieu sans l'observation par un être conscient.
Il y a toute la question de la décoherence des paquets d'onde qui entrent aussi en jeu.

Alim a écrit:
J'en déduis intuitivement que l'Univers dispose d'un mécanisme qui empêche la conscience de descendre trop bas dans l'infiniment petit. Lorsque la conscience s'approche trop près, l'ensemble se "rigidifie" et perd son état naturel.

Désolé mais même en prenant ta prémisse comme vraie, tu ne peux rien déduire du tout qui ressemble à ce que tu penses. En fait c'est une spéculation métaphysique. En soi il n'y a rien de mal, mais il faut pas faire passer ça pour une déduction.

Alim a écrit:
Source de l'intuition : le livre d'Alexandra David-Néel sur les enseignements secrets du bouddhisme tibétain. Je vous en conseille la lecture. Plusieurs enseignements issus des méditations profondes de ces maîtres ont une résonance particulière au regard de la mécanique quantique ou de la RR. Je pense qu'ils décrivent le même objet — il y a de vraies similitudes sur les constats faits par les deux approches.

Sauf que ce genre de livre est un tissu de spéculations (pour rester gentil), et d'élucubrations plus sauvages (Si je suis moins gentil, désolé)...
Les mots de la physique ne sont là que pour apporter une saveur métaphorique, sinon toute comparaison bouddhisme et MQ serait impossible. Il y a incompatibilité totale entre les approches de la science et de la religion. Non pas qu'un scientifique ne puisse pas avoir une spiritualité ou avoir des intuitions de connexions profondes métaphysiques, mais il ne peut pas mettre de la religion dans la physique et inversement. Ce qui fait qu'il y a une science, c'est qu'on suit une approche avec une certaine méthodologie et qu'on a des vérités (scientifiques) qui n'ont rien à voir avec les vérités religieuses (Il n'y a pas de vérité révélée dans le bouddhisme, mais on y donne un enseignement et on parle de connaissance, donc on réfère à certaines vérités) Si on trouve une vérité scientifique et une vérité religieuse qui se ressemblent, on ne peut pas faire de relation entre les deux parce que leurs méthodes sont indépendantes et que les vérités scientifiques sont sujettes à changement pour des raisons qui ne sont pas purement sociales . Science et religion sont juste dans des mondes conceptuels incommensurables.

Historiquement, par contre, c'est vrai que Bohr avait une fascination pour les religions et philosophies orientales, en particulier le taoisme. Il se serait inspiré de la notion d'unité dans la dualité qu'on retrouve dans la première strophe du 道德经（DaoDeJing）, le plus connu des textes taoistes, pour construire son idée de la complémentarité onde-corpuscule. Or, le bouddhisme est arrivé assez tard en Chine, et s'est alors amalgamé au taoisme pour accoucher du bouddhisme Chan (Plus tard Zen au Japon). Le bouddhisme tibétain par contre est assez différent et j'avoue être tout mélangé dans les distinctions entre diverses écoles.
En ce qui concerne la physique là-dedans par contre, seul compte le fait qu'il y ait deux modèles mathématiques et que chacun d'entre eux est capable d'expliquer certains phénomènes que l'autre modèle ne peut pas. C'était la première fois qu'en physique qu'on rencontrait cette obligation de recourir à plusieurs modèles complémentaires, et ça semblait mystérieux, mais de nos jours, c'est vraiment courant, par exemple dans les sciences de la complexité. Donc de nos jours on pourrait dire que cette dualité onde-corpuscule peut avoir perdu une grande part de son "mysticisme" potentiel.

Ensuite, l'interprétation de la MQ impliquant la conscience a mener à toutes sortes de délires, où les termes scientifiques comme fréquence, résonance, champs, ondes, energie, ont gagné des sens différents.
Dit toi seulement que si on ne peut pas formuler mathématiquement une idée, alors ce n'est pas de la physique (et donc pas de la physique quantique.) La spéculation métaphysique est permise, mais ce n'est pas de la physique (quantique ou pas), et il faut bien faire les distinctions et rester très prudent dans les concepts utilisés. Si par exemple une spéculation n'a pas de sens (en faisant attention aux sens des mots), ce n'est même plus une spéculation métaphysique, c'est un délire jargonnant. Si une "spéculation" est bien formulée et est falsifiable, ce n'est plus une spéculation, c'est une hypothèse scientifique. Continuer à affirmer une hypothèses infirmée ou une idée incompatible avec les observations empiriques connues, ce n'est pas de la spéculation, c'est de la foutaise (Bullshit).

sur le bouddhisme:

par Invité Jeu 22 Aoû 2019 - 13:51

Un des arguments, pour simplifier, c'est que la réduction de la fonction d'onde peut avoir lieu sans l'observation par un être conscient.
Il y a toute la question de la décoherence des paquets d'onde qui entrent aussi en jeu.

Merci Badak, je vais creuser Mario Bungee.

Désolé mais même en prenant ta prémisse comme vraie, tu ne peux rien déduire du tout qui ressemble à ce que tu penses. En fait c'est une spéculation métaphysique. En soi il n'y a rien de mal, mais il faut pas faire passer ça pour une déduction.

C'est effectivement une spéculation sur un schéma d'ensemble qui me paraît cohérent, plus qu'une déduction rigoureuse et formelle. Et c'est bien une réflexion métaphysique, légèrement anthropocentrée.

Sauf que ce genre de livre est un tissu de spéculations (pour rester gentil), et d'élucubrations plus sauvages (Si je suis moins gentil, désolé)...

Le livre en question n'est pas exactement un livre new-âge (écrit en 1951). La biographie d'Alexandra David-Néel est fascinante, je te conseille d'y jeter un oeil. Et de lire le livre, pour voir. Certains récits de méditation très, très profondes présentent à mes yeux des similitudes frappantes avec la RG et la MQ. L'atteinte d'un endroit où rien n'est immobile, où tout est énergie qui se déplace en permanence par tout petits éléments, notamment. C'est très intéressant.

Physique quantique for dummies - Page 12 Alexandra_david_neel

Ce n'est pas exactement le bon endroit pour parler de ça, peut-être vaudrait-il mieux ouvrir un autre fil.

par tim9.5 Jeu 22 Aoû 2019 - 15:38

@badak
Falsifiable, ça veut dire quoi? Que l’énoncé (et/ou son contraire) doivent passer le test Oui/non? Exemple : les rails sont en fer. Oui.

par fift Jeu 22 Aoû 2019 - 17:26

Salut à tous,

Alim a écrit:

Sauf que ce genre de livre est un tissu de spéculations (pour rester gentil), et d'élucubrations plus sauvages (Si je suis moins gentil, désolé)...
Le livre en question n'est pas exactement un livre new-âge (écrit en 1951). La biographie d'Alexandra David-Néel est fascinante, je te conseille d'y jeter un oeil. Et de lire le livre, pour voir.

Je ne suis d'habitude pas du tout, mais alors pas du tout orienté méditation, métaphysique et autres, mais je me dois d'être d'accord avec Alim concernant Alexandra David-Néel : ce n'est pas vraiment la première venue, grande exploratrice (première femme occidentale à traverser le Tibet dans les années 1920, alors encore sous domination anglaise), et observatrice reconnue de la culture et de la religion tibétaines. On est très loin de l'illuminée new age.
(moi, elle m'intéresse surtout pour ses écrits de voyage en Asie en fait).

par siamois93 Jeu 22 Aoû 2019 - 18:09

Elle a son musée à Digne.

par Badak Jeu 22 Aoû 2019 - 18:49

fift a écrit:Je ne suis d'habitude pas du tout, mais alors pas du tout orienté méditation, métaphysique et autres, mais je me dois d'être d'accord avec Alim concernant Alexandra David-Néel : ce n'est pas vraiment la première venue, grande exploratrice (première femme occidentale à traverser le Tibet dans les années 1920, alors encore sous domination anglaise), et observatrice reconnue de la culture et de la religion tibétaines. On est très loin de l'illuminée new age.
(moi, elle m'intéresse surtout pour ses écrits de voyage en Asie en fait).

Merci de la mise au point.

Alim a écrit:
Sauf que ce genre de livre est un tissu de spéculations (pour rester gentil), et d'élucubrations plus sauvages (Si je suis moins gentil, désolé)...
Le livre en question n'est pas exactement un livre new-âge (écrit en 1951). La biographie d'Alexandra David-Néel est fascinante, je te conseille d'y jeter un oeil. Et de lire le livre, pour voir. Certains récits de méditation très, très profondes présentent à mes yeux des similitudes frappantes avec la RG et la MQ. L'atteinte d'un endroit où rien n'est immobile, où tout est énergie qui se déplace en permanence par tout petits éléments, notamment. C'est très intéressant.

Ce n'est pas exactement le bon endroit pour parler de ça, peut-être vaudrait-il mieux ouvrir un autre fil.

Tu as raison que si tu assumes le fait que l'on ne parle plus de physique, alors un autre fil serait mieux.
Je disais que le livre semblait New-Age plutôt parce que j'avais cru comprendre que l'analogie avec la physique quantique y était racontée.
À mieux te lire, c'est toi qui dis y voir des similitudes, et non l'auteur du livre. Alors désolé. Honnêtement je pense que ma mère a ce livre et je pourrais aller voir. La culture tibétaine m'intéresse.

Et tu assumes totalement le fait que tu parles d'analogie et de spéculation métaphysique dans un domaine qui n'est pas vérifiable et n'est plus de la science..
Mais pourquoi parler d'énergie et de mécanique (quantique ou relativiste) pour l'expérience de la méditation ?
Cette conception de l'énergie ne correspond absolument plus à la notion physique. Elle ne se mesure pas en Joules, etc.
Le mot énergie lui-même a été construit sur un mot grec qui lui avait un sens philosophique avant que les scientifiques ne s'en emparent. Donc je ne peux pas juste dure que tu empruntes un mot scientifique.
C'est juste que le même mot avec un sens distinct, c'est comme un autre mot. Il est vrai quand même que l'emprunt du mot est déjà basé sur une analogie philosophique, et donc tu as le droit de trouver une analogie.
Mais dans ton analogie, il n'y a pas que le mot "énergie" . Tu fais un lien avec la science et c'est ça que je comprends pas. Comme je disais plus haut un peu longuement, les types d'expériences et de vérités n'ont rien à voir.
Ce ne serait pas ni bouddhiste ni scientifique de se pondre une modèle mathématique (analogue à la RG ou à la MQ) pour décrire la dynamique de la conscience dans la méditation...

Et comme la conscience est en dehors du monde physique, pourquoi tenir à ramener la conscience dans le monde de la matière-energie alors qu'on parle de notions plus en rapport avec la spiritualité ??

Donc ici, on parle d'une analogie qui fait le pont à la fois science <---> religion, et entre monde physique <----> monde de la conscience. Je ne comprends pas le but de la démarche de faire cette analogie parce qu'on ne peut pas vraiment l'utiliser ensuite pour expliquer ou éclairer quoi que ce soit : on va trop facilement sortir du cadre de validité de l'analogie si on pousse dans un sens ou un autre.
On pourrait s'amuser à essayer (mais ailleurs que dans ce fil alors.)

par tim9.5 Jeu 22 Aoû 2019 - 20:24

Bouhouhou Badak t’as pas répondu à ma question Sad

par Badak Ven 23 Aoû 2019 - 4:27

tim9.5 a écrit:Bouhouhou Badak t’as pas répondu à ma question

tim9.5 a écrit:Falsifiable, ça veut dire quoi? Que l’énoncé (et/ou son contraire) doivent passer le test Oui/non?

Désolé,
falsifiable : qui peut être réfuté.
Une hypothèse est falsifiable s'il est possible de trouver un test capable de prouver qu'elle est "Fausse" et ainsi l'exclure de manière définitive.
Au contraire, on ne peut jamais accepter une hypothèse de manière définitive.

Pour être scientifique, une hypothèse ou une théorie doit être falsifiable. C'est l'approche de Popper.
En pratique, dans l'Histoire, une théorie réfutée s'adapte en se modifiant de manière à échapper à sa réfutation.....et c'est plus compliqué que juste appliquer ce critère.. (voir Kuhn justement)

par tim9.5 Sam 24 Aoû 2019 - 21:44

Merci Badak!

J.3 Utiliser des prismes
Afin d’explorer d’autres expériences quantiques sur les interférences, faisons un petit tour dans une simulation qui manipule les prismes.

https://phet.colorado.edu/en/simulation/bending-light

Je te laisse tester les deux premières expériences, la plus fournie étant la deuxième où tu essayera d’isoler la lumière rouge de la lumière blanche avec un prisme; puis de la faire rebondir plusieurs fois à l’intérieur d’un autre prisme. C’est ainsi qu’on peut piéger et guider la lumière dans du verre, principe de la fibre optique. Enjoy!

par Stegos Sam 24 Aoû 2019 - 21:55

Sorry...

Physique quantique for dummies - Page 12 Scree183

par ortolan Sam 24 Aoû 2019 - 22:34

par tim9.5 Dim 25 Aoû 2019 - 21:41

bien vu!

par tim9.5 Mer 28 Aoû 2019 - 15:54

J.3 b Utiliser un séparateur de faisceau (Bean splitter)
Comme dans le premier exemple de la simulation du poste précédent, on peut choisir un plastique peu épais qui séparera la lumière 50/50 quant à son intensité.

Physique quantique for dummies - Page 12 Beam_splitter

Physique quantique for dummies - Page 12 Beam_splitter

Envoyons un photon vers la droite. Selon l’interprétation de Copenhagen, un nuage de probabilité de trouver le photon est séparé uniformément en deux par le séparateur, de manière perpendiculaire. Si on pose un détecteur de photon au bout de chaque chemin (avec un gros miroir parabolique pour capter et rediriger le nuage), à disons une année lumière du séparateur, quelles sont les événements observables?
On observe qu’1 photon, et non pas deux, est détecté à la fois, alors que deux vagues photoniques atteignent chaque détecteur!

Le détecteur 1 et 2, ainsi que le séparateur forme un triangle rectangle isocèle de côté 1 année -lumière et d’hypothénuse racine(1 au carré + 1 au carré) = 1.4 année -lumière environnement ce qui signifie que ni les détecteurs ne peuvent pas communiquer entre eux, ni les deux nuages de probabilités. Pourtant, chaque nuage semble savoir ce que l’autre nuage mijote!

On pourrait simplement objecter que le photon a choisi une voie ou une autre comme corpuscule et ainsi les fonctions d’ondes semblent inutiles, sauf si on tend un piège au photon en modifiant l’expérience (Gna ha ha!) Affaire a suivre . ( cette expérience de pensée est tirée de Penrose, à la découverte des lois de l’univers p.498-499.)

par tim9.5 Mar 3 Sep 2019 - 14:15

J.3 c Interféromètre de Mach-Zehnder

Physique quantique for dummies - Page 12 Mach_zehnder

Reprenons l’expérience précédente comprenant un laser, un miroir semi-réfléchissant (beam-splitter), et un détecteur à chaque « bras ». A la place des détecteurs, mettons un vrai miroir qui va réfléchir la lumière sur un deuxième beam-splitter qui la renverra sur deux détecteurs, comme sur la figure ci-dessus.

Raisonnons avant d’observer ce que l’expérience nous montrera, en remplaçant la lumière par un grain (hypothèse : la lumière est un grain).

a) on bouche le chemin « d’en haut » : le grain traverse alors tout droit le premier beam-splitter, puis rebondit sur le miroir du bas. En rencontrant le deuxième beam-splitter, il peut soit aller tout droit en haut, soit bifurquer vers la droite. Forcément le grain va rencontrer l’un des deux détecteurs.

B) on bouche cette fois-ci uniquement le chemin du bas : le grain est dévié vers le miroir du haut, qui l’envoie sur le deuxième beam-splitter. De même deux chemins sont possibles, vers l’un des deux détecteurs.

C) quand on laisse ouvert les deux chemins, comme c’est un interféromètre, il y aura des interférences photoniques et un gros bug quelque part, qui n’est en plus pas intuitif.

Place à une simulation !

Spoiler:

par fift Mar 3 Sep 2019 - 15:52

Merci Tim, très intéressant ce rappel.

Questions bêtes, dérivant d'une question bête plus générale "comment la lumière "choisit-elle" le détecteur vers lequel elle va ?
- est-ce que le détecteur final "choisi" par le rayon lumineux est toujours le même, lorsqu'on répète l'expérience ?
- est-ce que le chemin change si on retourne le dernier miroir semi-réfléchissant (ou le premier) ? Ou qu'on inverse les deux miroirs semi-réfléchissants ?
- est-ce que le chemin choisi change si les deux détecteurs finaux ne sont plus équi-distants du dernier miroir semi-réfléchissant ?

par tim9.5 Mar 3 Sep 2019 - 17:26

Qu’en penses-tu, Fift? As-tu quelque piste?

par fift Mar 3 Sep 2019 - 18:44

Il me manque une question : que devient le faisceau lumineux de sortie si le faisceau incident vient du bas, et non pas de la gauche ? Wink

par tim9.5 Mar 3 Sep 2019 - 21:57

Réponse rapide :
- oui
- A) premier miroir semi-réfléchissant tourné de 90 degrés : le rayon lumineux part vers le bas et tout droit. Les deux détecteurs réagissent. Donc 50% de perte lumineuse, 25% dans chaque détecteur. B) seul le deuxième beam est tourné de 90 degrés. D’après mon simulateur (à découvrir plus tard) le faisceau revient sur le laser à 50%, 25% sur chaque détecteur. C) l’inversion ne change rien ( on se place dans un cadre simplifié car dans la pratique c’est plus compliqué selon le matériel utilisé, les réglages fins, etc.)
- non, c’est comme si on déplaçait un des écrans de la vidéo postée sur le Beam splitter.
- il est séparé en deux par le BS, donc les deux détecteurs sont atteignables.

Si ça devient confus, c’est normal Wink

la compréhension de la solution gravite autour d’une notion déjà développée dans l’expérience des deux fentes.

par tim9.5 Mer 4 Sep 2019 - 21:21

L’expérience de Mach-Zehnder filmée :

1) Bouger l’écran ne modifie pas l’expérience. 2) Il n’y a pas de tache de lumière sur l’écran du fond !

Raisonnons en terme d’onde. L’onde lumineuse se sépare en deux, puis traverse le deuxième miroir semi-réfléchissant ou REBondit. Il y a donc deux faisceaux d’origine différente qui se MELangent vers le haut, et deux autres vers la droite.

Raisonnons en terme de nuage de probabilité. Le nuage initial se coupe en deux moitiés. Chaque nuage se recoupe en deux, donc il y a 4 nuages (alors que raisonner en terme de particules nous fait penser à seulement deux nuages, chacun frappant le détecteur avec 50% de chance chacun).
Ici l’addition (le mélange) de deux nuages donne une fois 100%, et l’autre 0%.
Qui peut s’additionner au point de s’annihiler ? Des ondes comme dans l’expérience des deux fentes. Il y a interférence, et c’est le modèle corpusculaire qui nous embrouille.

Mais pourquoi une telle dissymétrie ? C’est dans le nombre de changement de direction que se cache la réponse. Peux-tu les compter pour les 4 chemins possibles? Y vois-tu un décalage, cher lecteur?

par tim9.5 Dim 8 Sep 2019 - 21:55

J.3 c Interféromètre de Mach-Zehnder (suite)

Physique quantique for dummies - Page 12 Mach_zehnder

Réponses de la question précédente, selon chaque chemin possible pour une particule :
A) La particule est réfléchie vers le haut par le séparateur comme si celui-ci était un miroir, puis est à nouveau réfléchie vers le haut : il y a trois donc trois contours, trois réflexions.

B) idem A) sauf pour la deuxième partie en passant à travers le séparateur. Total : 2 réflexions.

C) la particule traverse le premier séparateur (pas de contour cette fois-ci), rebondit sur le miroir en bas à droite, puis file vers le détecteur du haut. Total : 1 réflexion.

D). Idem c) mais en tournant vers la droite. Total : deux réflexions.

Reprenons ces résultats mais en les triant selon les détecteurs.
A) dans le détecteur du haut aboutissent un chemin à 3 réflexions (A) et le chemin c) à une réflexion.

B) dans le détecteur de droite, les chemins b) et d) comptabilisent chacun 2 réflexions.

Réfléchissons par rapport aux ondes qui peuvent s’additionner. Rappel en image :
Dans le premier cas, les amplitudes (les hauteurs des bosses) s'additionnent aussi, dans le deuxième cas elles se soustraient.
Physique quantique for dummies - Page 12 Interference

Physique quantique for dummies - Page 12 Interference

La clef de compréhension de l’interféromètre de Mach-Zehnder est que lorsque qu’une onde est réfléchie, elle se retourne comme une crêpe : c’est un Changement de Phase.

Quand l’onde se retourne deux fois, c’est comme si elle n’avait pas bougé . Les deux ondes allant vers le détecteur de droite s’additionnent de manière constructive.
Dans le détecteur du haut se rencontre une onde « normale » et l’autre qui est retournée : il y a donc destruction d’onde. Plus rien ne passe.

Au niveau des probabilités la particule a 100% de chance d'atterrir à droite...
La particule de lumière, indivisible, se débrouille pour explorer en même temps les deux chemins issus du premier séparateur, pour se retrouver, indivisible, dans un seul détecteur !

par AcideMatt Lun 9 Sep 2019 - 14:14

Si vous voulez du comportement quantique à l’état pur de la manière la plus simple possible, je vous propose une expérience célèbre ne mettant en jeu qu’une particule avec un seul paramètre mesuré. C'est vraiment le minimum...

Prenons une particule, donc, dont le caractère élémentaire ou non nous importe peu (un atome d’argent par exemple…), du moment qu’elle réagit à la présence d’un champ magnétique comme le ferait un aimant ou un machin chargé en rotation (nous dirons qu’elle a un “spin”). Emettons-la n’importe comment (j’entends par là sans aucune direction privilégiée, par exemple en sortie d’un four) et faisons-la passer par un dispositif qui va la dévier en fonction de l’orientation de son spin (typiquement un champ magnétique non uniforme), dispositif que j’appellerai ici sélecteur histoire de.

Comme les particules sont émises dans toutes les directions et que notre dispositif est placé selon un axe pris au pif (on n’a qu’à commencer en le supposant vertical), on va faire une tâche sur l’écran placé après la séquence émetteur - sélecteur.

Sauf qu’en fait, pas du tout. On va observer deux points bien nets placés de manière à nous indiquer que strictement chaque particule avait son spin exactement aligné avec le sélecteur, 50 % l’ayant vers le bas et 50 % vers le haut.

Vu que le résultat est complètement con, on tourne le sélecteur pour voir, par exemple en le plaçant ce coup-ci à l’horizontal, soit à 90 degrés du coup précédent, au cas où l’émetteur déconne à plein tube. On obtient le même résultat, mais évidemment en horizontal (50 % des spins totalement à droite et 50 % intégralement à gauche).

Du coup, on s’énerve. On remet le sélecteur en vertical, et au lieu de tout envoyer vers un écran tout de suite, on récupère l’un des deux faisceaux en sortie du dit sélecteur (disons celui du haut), et on met un second sélecteur dessus pour voir si c’est lui qui est totalement délirant. Tout le faisceau dévie une seconde fois vers le haut, donc toutes les particules sélectionnées comme ayant un spin totalement vertical orienté vers le haut l’ont gardé entre le premier et le second sélecteur. Ça va un peu mieux.

Par acquis de conscience, on tourne le second sélecteur à angle droit. Tous les spins sont vers le haut, il ne devrait y avoir aucune déviation… Mais le faisceau se sépare en deux, 50 % des particules se déclarant à présent totalement vers la droite et 50 % intégralement vers la gauche comme lors d'une élection présidentielle en France.

Afin de parfaire notre perte absolue de confiance en l’Univers, on prend de nouveau l’un des deux faisceaux, par exemple celui de gauche, et on lui recolle un sélecteur vertical aux fesses. On a donc un faisceau de particules sélectionnées spin vers le haut, à qui il a pris la fantaisie de se déclarer spin vers la gauche. Elles pourraient avoir le bon goût de se déclarer toutes vers le haut après le troisième sélecteur.

Mais elles se divisent en une moitié totalement vers le haut et une moitié intégralement vers le bas, alors qu'on était partis avec tout le monde vers le haut et que les sélecteurs n'ont pas le pouvoir de faire tourner les spins en tant que tels (sinon, ils les feraient tous tourner dans la même direction).

Cela suffit pour se convaincre que l’état de spin de la particule doit être décrite avec une information supplémentaire par rapport à “haut/bas”, information qu’il est plus élégant et opérationnel d’introduire à l’aide d’un état complexe (au sens des nombres complexes, i²=-1, tout ça).

par AcideMatt Mar 10 Sep 2019 - 10:27

tim9.5 a écrit:dans le détecteur du haut aboutissent un chemin à 3 réflexions (A) et le chemin c) à une réflexion.
[...]
La clef de compréhension de l’interféromètre de Mach-Zehnder est que lorsque qu’une onde est réfléchie, elle se retourne comme une crêpe : c’est un Changement de Phase.

Au passage, ce n'est pas ça la clef, car retourner quelque chose une ou trois fois (ou n'importe quel nombre impair), ça donne le même résultat, donc l'interférence devrait être constructive... Cela ne peut donc pas être vrai.

Le truc, c'est qu'il y a inversion de phase lorsque de l'autre côté de la surface de réflexion il y a un indice de réfraction plus grand. S'il est plus petit, il n'y a pas d'inversion de phase. En arrivant sur la surface du fond du dernier beam splitter, le rayon reste dans le verre alors qu'il y a de l'air de l'autre côté. Cette dernière réflexion ne provoque pas d'inversion de phase, d'où 2 inversions pour le rayons du haut arrivant dans le détecteur du haut, contre une pour le rayon du bas.

Je te colle un dessin trouvé sur le net pour que tu comprennes mieux à quelles interfaces se déroulent les réflexions :

Physique quantique for dummies - Page 12 Machze10

C'est effectivement une expérience sympa d'interférence à un photon. Smile

Selon moi, elle est plus facile à comprendre que celle à deux états que j'ai décrite juste au dessus, que je trouve plus folle.

par tim9.5 Mar 10 Sep 2019 - 21:33

J’ai oublié d’épaissir les séparateurs! Merci AcideMatt !

Quant à l’expérience que tu as décrite, on sent que c’est du vécu et ça m’a fait bien rigoler. Nous, on ne l’a faite que virtuellement sur phet du Colorado https://phet.colorado.edu/en/simulation/stern-gerlach fonctionnant avec flash player.
La visite de la mathématique quantique par les lecteurs de ce fil débuta vraiment le 28 avril 2018 (voir la page 5) par une introduction à l’espace de Hilbert, puis la découverte de ta fameuse expérience (le Stern-Gerlach, p.6), suivi par la présentation des postulats de Copenhague (p.7) pour finalement les appliquer sur le Stern-Gerlach.

Et oui, je suis le plus vieux troll actif de ce fil Wink

par Confiteor Mer 11 Sep 2019 - 11:49

tim9.5 a écrit:Et oui, je suis le plus vieux troll actif de ce fil

Et on ne s'en plaint pas !

Du coup, j'ai relu les premières pages du fil, de grands moments ...
J'étais au mieux de ma forme, et j'ai bien baissé depuis.

par AcideMatt Mer 11 Sep 2019 - 15:31

tim9.5 a écrit:[...] l’expérience que tu as décrite,[...], on ne l’a faite que virtuellement sur phet du Colorado https://phet.colorado.edu/en/simulation/stern-gerlach fonctionnant avec flash player.
La visite de la mathématique quantique par les lecteurs de ce fil débuta vraiment le 28 avril 2018 (voir la page 5) par une introduction à l’espace de Hilbert, puis la découverte de ta fameuse expérience (le Stern-Gerlach, p.6), suivi par la présentation des postulats de Copenhague (p.7) pour finalement les appliquer sur le Stern-Gerlach.

Mince, je viens de faire le con qui balance un truc sur la 12e page d'un fil sans avoir préalablement vérifié que ça n'avait pas déjà été traité... Embarassed

J'ai honte...

Désolé, je serai plus attentif le prochain coup !

par tim9.5 Ven 13 Sep 2019 - 14:31

AcideMatt, de toute façon j’aurai besoin de ta compétence d’expert pour la section qui vient car rien ne remplace l’expérimentation.

J.4 Un bon jeu sur les interférences quantiques

Dans le monde de l’optique quantique, il est d’usage de parler de bombe qui explose dès qu’un photon la percute. On y rajoute un laser, des séparateurs, des miroirs et des détecteurs, comme le Mach-Zehnder (Mach étant le fils de Mach, celui de 3, retentissant), et voilà un casse-tête intéressant :
http://quantumgame.io/.
Les trois premiers puzzles sont introductoires, le 4ème est un double interféromètre. Avant de faire cette étape, tu peux cliquer sur le symbole infini (un 8 couché), et construire celui de Mach-Zehnder. Attention aux pièces que tu choisis, elles doivent être identiques aux premiers niveaux.
Ce jeu est optimisé pour grand écran. Si tu veux toutefois y jouer avec ton téléphone, l’astuce est de ne pas zoomer, sinon le jeu se détraque.
La polarisation sera abordée plus tard.
Amuse-toi bien !

par tim9.5 Lun 16 Sep 2019 - 20:25

J.4 Quantum game 1 à 4(suite) http://quantumgame.io/

Je vous propose de développer peu à peu les réponses du jeu, avec commentaires. N’hésitez pas à intervenir si vous avez des questions !

1 Utilisation de miroirs:

2 Utilisation de beam-splitter:

3:

4 Double interféromètre de Mach-Zehnder:

par AcideMatt Mar 17 Sep 2019 - 14:07

tim9.5 a écrit:AcideMatt, de toute façon j’aurai besoin de ta compétence d’expert pour la section qui vient car rien ne remplace l’expérimentation.

Note que je ne suis qu'un pauvre théoricien ayant pratiqué sa dernière expérience durant ses études... Dent pétée

par tim9.5 Mar 17 Sep 2019 - 22:56

Au moins les théoriciens ne coûtent pas cher : un papier, un crayon, un petit portable linux. Seul le superordinateur demande de l'investissement Wink

J.4 Quantum game 5 http://quantumgame.io/
Le jeu n°5 propose de modifier la trajectoire de sortie, en concentrant tous les photons dans l'autre détecteur ! Pour cela il suffit de casser la symétrie de l'interféromètre en rallongeant l'un des parcours (comme si on mettait une déviation en u) - ou en ralentissant la vitesse du photon sur l'un des parcours, en rajoutant des objets d'indice de réfraction élevé. On décale une onde par rapport à l'autre jusqu'à ce que les deux se superposent en direction du détecteur du haut. Cette fois-ci, les ondes en direction du détecteur de droite sont décalées, au point de se détruire mutuellement : aucun photon à droite !
Les probabilités de sortie sont indiquées par ce schéma :
Physique quantique for dummies - Page 12 Mach-Zehnder_interferometer

Physique quantique for dummies - Page 12 Mach-Zehnder_interferometer

Quand delta phi (le triangle avec le I certi d'un cercle) vaut 0, on obtient cos(0) = 1 et sin(0)=0. Tout photon se dirige vers le détecteur de droite.
Lorsque delta phi vaut pi, tout photon se dirige vers le haut.
On a bien la relation cos²+sin² = 1, relation qu'on avait utilisée pour le Stern-Gerlach.

Pour la suite, accroche-toi bien, car c'est du délire quantique !

Dans notre monde bien à nous, aucune expérience de la vie de tous les jours ne correspond à ce qui ce passe dans l'interféromètre.
Imaginons quand même que le détecteur de Droite soit la maison de Debby, et le détecteur du Haut, celle de Hubert, le laser étant l'école de Photonia.
Normalement, Photonia arrive toujours dans la maison de Debby après l'école, sans qu'on ne sache quel chemin elle a pris (interférence de Mach-Zehnder).
Quand Hubert voit Photonia arriver chez lui (et qui donc ne trouvera jamais le chemin de sa maison, snif...), il en déduit que l'un des chemins a été perturbé (en prolongeant le chemin ou en modifiant la vitesse de Photonia sans la toucher (sans l'absorber en tant que particule)), les chemins pouvant être de plusieurs année-lumière de longueur.

Ca signifie qu'un espion s'est mis dans le système, même si le photon n'a pas été affecté lui-même par l'intrusion, il a simplement changé de route.
Si le photon est chargé d'un message (par exemple l'information qu'il vibre de bas en haut comme nous le verrons plus tard) et qu'il soit détecté par l'autre détecteur, cela signifie qu'un intrus a essayé modifier le schéma en vue de lire la donnée transportée par le photon. On s'approche ainsi de la cryptographie quantique, l'art d'envoyer des messages secrets en détectant les intrusions.
Voilà, le délire est terminé mais bien réel, et ce n'est pas fini, loin de là ! C'est pourquoi la physique quantique fascine...