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

Pfedac a dit:
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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Tu arrives après la bataille, fout un bordel monstre et ensuite tu donnes le tout à nettoyer à un autre.
Tu viens de passer brillamment ton exam pour être manager.

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Breizh In China a dit:
Tu arrives après la bataille, fout un bordel monstre et ensuite tu donnes le tout à nettoyer à un autre.
Tu viens de passer brillamment ton exam pour être manager.

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J'ai pas foutu le bordel, j'ai répondu à une question gps, et le gps c'est un peu mon domaine de travail en ce moment, et j'ai quand même une spécialisation mécanique céleste hein. Pour le reste, je pense aux personnes qui ne peuvent pas avoir leur réponse tout de suite, et grâce au décalage horaire, je peux répondre sur les quelques points que je maitrise (huhu, la MQ j'ai d'ailleurs vu ça en licence et maitrise... pardon). C'est du bénévolat monsieur, une pure application de ma grandeur d'âme! *se drappe dans son imaginaire dignité*
 
Legume28 a dit:
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 : Lien retiré


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

Lien retiré 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.
Lien retiré 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.
Lien retiré La troisième est que la relativité se trompe, telle est l’idée caressée par d’Espagnat et Schimony.
Lien retiré La quatrième porte de sortie est celle que je propose. Il faut changer notre conception de la causalité et accepter Lien retiré.

S. Collery. - Et par suite donner un label de reconnaissance aux phénomènes de Lien retiré ( Lien retiré, Lien retiré, Lien retiré) ?

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 Lien retiré. 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- Lien retiré ?

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

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 Lien retiré. 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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Merci pour l'intervention, c'est intéressant.

Je voudrais juste nuancer un peu :
  • L'interview date de 81, après que l'expérience d'Aspect ait été menée à bien. Depuis de très nombreuses expériences sont basées sur le même principe : l'intrication de photons (j'expliquerai ça plus tard sans doute) qui entraînent des corrélations à des distances supérieures à celle que la lumière pourrait traverser pendant le temps de la manip. En cryptographie quantique c'est un point important qui assure que le protocole n'a pas de fiable. On arrive à observer ces corrélations sur plus de 100km. La description de la physique quantique marche très bien, après la question du pourquoi et de savoir s'il y a une théorie sous-jacente (sans doute beaucoup plus compliquée !) en est une autre.
  • D'un point de vue personnel, je suis assez dubitatif quant à invoquer la philo, la psycho, ou autres, pour expliquer des phénomènes physiques. Quelque chose qui a du sens d'un point de vue linguistique et philosophique induit facilement les gens en erreur. Il n'y a qu'à regarder en Chine, il y a certains concepts de la médecine qui chinoise qui ont un sens limpide en chinois, tellement limpide qu'il ne pourrait pas être faux... Son idée n'est pas plus absurde qu'une autre, y lier d'autres concepts est un peu contre-productif à mon avis.
  • Sans observation, une théorie ne reste qu'une théorie, aussi belle et séduisante soit-elle !
  • Faire appel aux médias pour populariser une idée en physique n'est pas un moyen de prouver qu'elle est juste. Cf la mémoire de l'eau...
J'ai pas encore été voir ses articles scientifiques pour juger.

Bon qu'on soit clair: je ferai une suite au sujet avec d'autres notions expliquées simplement. Ça prendra un peu de temps, soyez patients.
 
Bon, je me suis trompé grave pour le GPS et il en a décolé 1 page de digressions, désolé.

Mais coté application, toujours de source radiophonique et ce coup-ci j'ai bien tendu l'oreille : "on n'aurait pas su faire de transistor sans la théorie quantique".

Y'a des transistor dans les GPS ?
Aie ! non, pas sur la tête !
 
juniO a dit:
Si je peux me permettre d'ajouter un peu de contenu sur la physique quantique en vidéo (besoin d'un V-P-N).

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vu et revu avec toujours la même jubilation! merci.
dire que c'est du pur génie serait finalement(j'aurais pu dire "in fine") immodeste car ici, j'ai tout compris!:rolleyes:
 
Jean7 a dit:
Bon, je me suis trompé grave pour le GPS et il en a décolé 1 page de digressions, désolé.

Mais coté application, toujours de source radiophonique et ce coup-ci j'ai bien tendu l'oreille : "on n'aurait pas su faire de transistor sans la théorie quantique".

Y'a des transistor dans les GPS ?
Aie ! non, pas sur la tête !
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Effectivement pour pouvoir créer les transistors et les concevoir, il faut faire appel à de concepts de la mécanique quantique, pas forcément pour observer ces effets cependant !

Après, il est vrai que dû à la miniaturisation, les grosses entreprises comme Intel doivent commencer à prendre en compte des effets quantiques puisque les échelles auxquelles ils travaillent sont de l'ordre de quelques dizaines de nanomètres, à peu près 3000 fois plus petit que le diamètre d'un cheveu.
 
Jean a dit:
Bon, je me suis trompé grave pour le GPS et il en a décolé 1 page de digressions, désolé.
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Digression des plus intéressantes et qui resservira surement plus tard dans la discussion.
 
Jean7 a dit:
Bon, je me suis trompé grave pour le GPS et il en a décolé 1 page de digressions, désolé.
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Ben je te remercie pour ca en tout cas, vu que ca m'a permis de comprendre une nouvelle dimension de la theorie de la relativite, probablement la plus interessante en plus ! (dire que je croyais avoir compris...)

Donc au contraire, n'hesite pas a te gourer le plus souvent possible. :D
 
Deja plus d'un mois sans activite sur ce sujet...


...Vite, la suite!!
 
J'ai une petite question aux connaisseurs.

En fait, je me suis arrêté au proton/neutron et fameux électrons.
Or à chaque fois, j'ai l'impression d'entendre un nouvel échelon: genre boson, muon, clark (Kent ??? :okjesors: ) et même pentaclark ...

Mais tout ceci me paraît un peu trop fouilli.

Puis-je trouver quelque part un schéma explicatif sur les différents niveaux de l'infiniment petit et leurs interactions, caractéristiques etc.

Merci d'avance :)

PS: J'ai déjà googlisé, wikipédiés et même trouvé ceci: https://fr.wikipedia.org/wiki/Physique_des_particules#Classement_des_particules_subatomiques mais ça ne répond pas encore à mes questions fondamentales...
 
je tente:
les protons et neutrons sont composes de minuscules particules distinctes et assemblees en groupe de 3= les quarks.
Il y a plusieurs familles de quarks (up, down....)
 
why a dit:
J'ai une petite question aux connaisseurs.

En fait, je me suis arrêté au proton/neutron et fameux électrons.
Or à chaque fois, j'ai l'impression d'entendre un nouvel échelon: genre boson, muon, clark (Kent ??? :okjesors: ) et même pentaclark ...

Mais tout ceci me paraît un peu trop fouilli.

Puis-je trouver quelque part un schéma explicatif sur les différents niveaux de l'infiniment petit et leurs interactions, caractéristiques etc.

Merci d'avance :)

PS: J'ai déjà googlisé, wikipédiés et même trouvé ceci: https://fr.wikipedia.org/wiki/Physique_des_particules#Classement_des_particules_subatomiques mais ça ne répond pas encore à mes questions fondamentales...
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Tu as aussi le maison si ca t'interesse (ca s'ecrit pas comme ca mais bon on s'en fiche).

Cherches le modele standard et peut etre que tu trouveras (certainement meme).

Apres ca ne sert pas a grand chose de voir leur propriete.
Les comprendre requiert d'etre familier avec ce domaine de la physique, ce qui peut demander beaucoup de temps.
Il y a encore des zones d'ombres et des problemes d'interaction sur lesquels des grosses tete bloque. Donc tu auras du mal a trouver une page Wikipedia qui puisse repondre a tes questions fondamentales je pense.

Si tu ouvres un bouquin sur le physique des particules et la physique nucleaire tu risques de passer des nuits...ou alors t'endormir rapidement :)

Mais si ca t'interesse vraiment je te conseille de prendre le temps, de commencer par les bases (avec un vrai bouquin de science, pas de la vulgarisation) et pas a pas de repondre a tes questions. La physique IKEA n'est pas vraiment le bon chemin de la curiosite :p

PS: je ne suis pas contre la vulgarisation en general mais cela pose probleme (je trouve) quand c'est un livre, video etc...(pas d'interaction avec le publique) car le scientifique, bien qu'il maitrise sont sujet, utilise des examples que le non-scientifique ne comprend pas de la meme facon. Sans interaction avec le publique, ce genre d'erreur se corrigie difficilement. EX: en physique quantique "vulgarisee" certains parlent du fait que l'experimentateur influence l'experience, ce qui a produit pas mal d'incomprehension j'ai l'impression.
 
Lyka a dit:
Effectivement pour pouvoir créer les transistors et les concevoir, il faut faire appel à de concepts de la mécanique quantique, pas forcément pour observer ces effets cependant !

Après, il est vrai que dû à la miniaturisation, les grosses entreprises comme Intel doivent commencer à prendre en compte des effets quantiques puisque les échelles auxquelles ils travaillent sont de l'ordre de quelques dizaines de nanomètres, à peu près 3000 fois plus petit que le diamètre d'un cheveu.
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Pour compléter ce que dit @Lyka, et répondre à @Jean7 , la physique quantique a permis de développer la théorie des bandes qui est à la base de la distinction entre les matériaux conducteurs, isolants et semiconducteurs (électrique bien sûr).
Or les semiconducteurs sont les matériaux constitutif des transistors, et ils sont à la base de l'électronique numérique et analogique.
Afin de miniaturiser les transistors pour les processeurs ou pour la mémoire, il faut une bonne compréhension des phénomènes issus de la physique quantique, et développer des solutions qui prennent en compte leurs effets.
Même si il est souvent répété que l'on arrive aux limites de la miniaturisation, justement à cause des effets quantiques aux très petites dimensions (milliardième de mètre, i.e. nanomètre), l'innovation et l'ingénierie permettent de contourner ces limites jusqu'à présent. Mais dans les années qui viennent l'âge d'or du silicium (semiconducteur principalement utilisé) va peut-être se terminer, et on va se tourner vers d'autres matériaux.
 
@why: pourtant ce tableau m'a l'air quand même pas mal clair non? https://fr.wikipedia.org/wiki/Physique_des_particules#/media/File:Familles_particules.jpg
Ou alors le tableau récapitulatif du bas (en ne prenant en compte que les particules élémentaires et pas les composées, c'est assez limpide)
Que cherches-tu à savoir de plus?

Ensuite quelques petites questions pour nos adorables volontaires vulgarisateurs (merci beaucoup):
- Quelles sont les dernières théories/explications que l'on a sur le phénomène de réduction d'onde ? (pas celui des systèmes mésos hein, le dur du photon pur qui perd son 50% de proba de spin droit)
- Est-ce que les théories de fonction d'onde à la De Broglie (variable caché non locale) sont mortes et enterrées? J'avais lu un papier sur une expérience avant-avant mais c'était tellement teinté de considérations philosophico-mystiques (et la partie science était un peu light) que j'ai eu du mal a y croire

Merci bien !
 
marcou a dit:
et le thermomètre, y en a qui se le mettent dans le cul et d'autres dans la bouche, ou à la suite...d'abords dans le cul et après dans la bouche.
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Sometimes, in the heat of the moment, it's forgivable to go ass to mouth.
 
marcou a dit:
Niesl Bohr : "Vous les profs, vous commencez à m'emmerder à vouloir toujours m'expliquer ce que je dois penser !"
le baromètre??? et le thermomètre, y en a qui se le mettent dans le cul et d'autres dans la bouche, ou à la suite...d'abords dans le cul et après dans la bouche.
Je savais qu'un jour j'allais en boucher un coin...quand ça tic...
:okjesors:
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C'est surtout une légende urbaine cette histoire. L'équivalent en Physique du sujet de Philo "Qu'est-ce que l'audace?" et sa copie blanche.
 
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