[Index Physique] Pour parler de physique quantique

[Tugdual]

Décohérence quantique :

• et Chat de Schrödinger...

[EnHans]

Décohérence quantique :

• et Chat de Schrödinger...

C'est passionnant, je l'ai regardé hier soir. Il parvient à rendre un peu plus compréhensible la théorie de la décohérence. Le cheminement est bien cadré/avisé, on voit où il veut en venir (malgré mes lacunes en physique et mathématique). Et puis du coup, j'ai bifurqué sur les multivers !

[Bubu]

J'ai la preuve formelle et scientifique que l'expérience du chat de Schrödinger est une arnaque.
J'ai fait l'expérience moi-même avec un de mes chats.
Je l'ai enfermé dans une boite et j'ai mis une capsule de cyanure dedans.
Résultat : mon chat est mort ! J'ai entendu sa lente agonie même sans ouvrir la boite.
Schrödinger : espèce d'escroc !
A mon avis, c'est l'œuvre d'un complot pro-Schrödingerien.

[BRST]

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Bonjour,

Je m'incruste comme un sauvage dans cette discussion (mais pas trop longtemps promis) mais impossible de résister à un petit hors-sujet: c'est quand même un peu brutal de dire que mécanique quantique et relativité sont incompatibles... non ?

Voila c'est tout ...

La science n'explique pas tout (c'est pour cela qu'il y a de la recherche scientifique !), mais chaque discipline connait les limites de validité des théories ou énoncés.
L'exemple le plus connu est l'incompatibilité de la quantique et de la relativité, qui n'ont pourtant jamais été mises en défaut dans leur domaine de validité.

Il y des trucs que la science sait très bien faire, et ça tombe bien : c'est mesurer des grandeurs physiques, et évaluer l'efficacité des thérapies.

Le magnétisme est un phénomène parfaitement compris. On sait produire des champs magnétiques, et les mesurer. On mesure les champs magnétiques produits par des étoiles lointaines, et même autour des trous noirs.
Bon pour l'instant, on n'a jamais vu aucun humain produire un champ magnétique. Ce qui est plutôt une bonne nouvelle, car le type aurait une mauvaise surprise en passant une IRM.
(rien à voir, mais ça me fait penser à ça).

Pour l'évaluation de l'efficacité, ce n'est pas bien compliqué sur le principe.
On soumet un groupe à un champ magnétique (des aimants), un autre à un placébo, et on regarde s'il y a une différence.
Il y a eu des études, et même des méta-analyses basées sur ces études pour renforcer leur robustesses statistique.
Il en ressort que l'efficacité est la même qu'un placébo...

[lepton]

c'est quand même un peu brutal de dire que mécanique quantique et relativité sont incompatibles... non ?

Oui, bon, d'accord... Peut-être...

Dit plus élégamment :
En deçà de la longueur de Planck, la description classique de la gravitation cesse d'être valable.
Et pour le moment, il n'existe aucune description quantique de la gravitation.

[BRST]

c'est quand même un peu brutal de dire que mécanique quantique et relativité sont incompatibles... non ?

Oui, bon, d'accord... Peut-être...

Dit plus élégamment :
En deçà de la longueur de Planck, la description classique de la gravitation cesse d'être valable.
Et pour le moment, il n'existe aucune description quantique de la gravitation.

Oui, disons qu'on en a tout de même sous la main mais il parait que, comme c'est de la physique, il faut que ça colle à la réalité, et ça c'est dur ...
Désolé de la perturbation du fil, je retourne à mes pénates, c'est juste qu'il fallait que je fasse mon autiste (mais je fais des efforts hein ! l'asperger qui est en moi a bien vu qu'il manquait "générale" à relativité sans broncher )

[Soline34]

Les scientifiques essaient d’unifier quantique et gravitation depuis un bon siècle. Il me semble évident que cette unification existe forcément mais l’état actuel de nos connaissances ne permet pas encore à l’être humain de le faire. C’est pour dans quelques décennies, pas de panique.

Bon entre le coup du magnétiseur sur ce fil, celui du psychanalyste, du dalai-lama et d’Hitler sur l’autre; sans compter le post sur l’IRM en urgence à faire car « l’autisme et les tumeurs sont confondues facilement » l’auteur du post initial me laisse de plus en plus perplexe…

[BRST]

Les scientifiques essaient d’unifier quantique et gravitation depuis un bon siècle. Il me semble évident que cette unification existe forcément mais l’état actuel de nos connaissances ne permet pas encore à l’être humain de le faire. C’est pour dans quelques décennies, pas de panique.

Je ne m'aventurerais pas à donner une feuille de route pour ce programme . C'est vraiment la complétion dans l'Ultra-Violet qui est au coeur des questions (mais aussi des indications vers où aller). A mon sens, il me semble juste incorrect de laisser percoler l'idée que gravitation et quantification sont incompatibles. Par essence, toute théorie fondamentale est quantique, la nature ne nous a laissé, à nous humains macroscopiques évoluant dans un monde à basse énergie, qu'une perception "déquantifiée" sans nous donner beaucoup de clefs pour le vademecum du cheminement inverse (c'est pour ça aussi que le mot unification ne me parait pas ajusté au contexte).
Sinon oui, moi aussi j'ai du mal à saisir le second degré ou la détresse du post initial ...

[lepton]

Par essence, toute théorie fondamentale est quantique, la nature ne nous a laissé, à nous humains macroscopiques évoluant dans un monde à basse énergie, qu'une perception "déquantifiée" sans nous donner beaucoup de clefs pour le vademecum du cheminement inverse

J'aurais tendance à penser que la "déquantification" n'est pas juste une perception (ou une illusion due au lissage de phénomènes microscopiques), mais une réalité.
Le phénomène de décohérence quantique semble communément admis (même s'il est encore discuté).

Et la relativité générale fonctionne tellement bien (pour le moment) sur les grandes échelles, qu'on aurait bien du mal à y voir des phénomènes quantiques.

Après évidemment, les deux théories crashent lorsqu'il s'agit de décrire un trou noir, ou le très court instant après le big bang.

Personnellement, je préfère me dire que les deux théories sont incomplètes.
Même si évidemment, il semble plus prometteur d'imaginer une description quantique de la gravitation, qu'une description relativiste du monde microscopique.

Bon, ce n'est que mon avis, qui ne vaut pas grand chose.

Mais avec tout ce qui ne va pas depuis des décennies (la quantification de la gravitation, la matière noire, l'énergie sombre, la double constante de Hubble), on est probablement à l'aube de grandes révolutions.

Toutes ces recherches sont très enthousiasmantes !

[BRST]

Par essence, toute théorie fondamentale est quantique, la nature ne nous a laissé, à nous humains macroscopiques évoluant dans un monde à basse énergie, qu'une perception "déquantifiée" sans nous donner beaucoup de clefs pour le vademecum du cheminement inverse

J'aurais tendance à penser que la "déquantification" n'est pas juste une perception (ou une illusion due au lissage de phénomènes microscopiques), mais une réalité.
Le phénomène de décohérence quantique semble communément admis (même s'il est encore discuté).

Et la relativité générale fonctionne tellement bien (pour le moment) sur les grandes échelles, qu'on aurait bien du mal à y voir des phénomènes quantiques.

Après évidemment, les deux théories crashent lorsqu'il s'agit de décrire un trou noir, ou le très court instant après le big bang.

Personnellement, je préfère me dire que les deux théories sont incomplètes.
Même si évidemment, il semble plus prometteur d'imaginer une description quantique de la gravitation, qu'une description relativiste du monde microscopique.

Bon, ce n'est que mon avis, qui ne vaut pas grand chose.

Mais avec tout ce qui ne va pas depuis des décennies (la quantification de la gravitation, la matière noire, l'énergie sombre, la double constante de Hubble), on est probablement à l'aube de grandes révolutions.

Toutes ces recherches sont très enthousiasmantes !

Désolé, ma phrase n'était pas claire. Nous vivons bien dans un monde où les chats ne peuvent être que morts ou vifs . Ce que je voulais souligner c'est que nos sens, qui ne sont rien d'autres que des appareils de mesure déjà eux-mêmes macroscopiques, ne sont en contact au quotidien (hormis des des expériences pointues dédiées avec des appareils de mesure autrement plus performants) qu'avec des objets classiques. C'est dans ce contexte que la physique historique s'est élaborée et c'est ce qui fait apparaître la physique quantique aussi peu intuitive.
Le transition quantique-classique est une évidence (certes un peu plus subtile que prendre brutalement la limite hbar tend vers 0 de nos théories...) et la décohérence est un fait (comme tu le mentionnes, difficile à modéliser).
Ce que je voulais aussi dire c'est qu'il est parfois difficile de capturer le comportement quantique d'une théorie, il est difficile de trouver un chemin universel selon le domaine ...
J'aurais tendance à dire que la quantification n'est pas une théorie mais un contexte dans lequel il faut replacer nos descriptions "classiques", d'ailleurs la théorie quantique des champs permet très bien de répondre au programme "quantification dans un contexte relativiste" (restreint !), on peut même l'étendre en espace-temps courbe mais ça restera néanmoins dans le domaine d'une théorie effective pour la gravitation ...
Discuter physique est toujours enthousiasmant ! et n'importe quel avis ou pensée apporte toujours des questionnements vivifiants. Bon dès que l'on s'y met en professionnel, il faut renoncer à toute vision idéalisée, surtout pour des neuro-atypiques ...


Modération (Tugdual) : Déplacement de messages depuis ici (fin).

[Soline34]

Mode humour: voilà donc ce que c’est de discuter sur un forum plein d’Aspies, on fait une petite allusion anodine au détour d’une conversation sans lien avec le schmilblick et c’est parti pour de longs débats

[Fift]

c'est quand même un peu brutal de dire que mécanique quantique et relativité sont incompatibles... non ?

De mon point de vue ... non .

Mécanique quantique et relativité (générale, tu as raison de le préciser) sont deux manières de modéliser le monde connu. Autrement dit, ces deux théories ne prétendent pas décrire la réalité, mais proposent un modèle capable de prédiction : si je fais ceci dans tel cadre, il se passera cela.
(même principe que la mécanique classique : si je lâche une pomme du haut d'un pommier, la mécanique newtonienne me dit qu'elle va se diriger vers le sol avec telle accélération et heurtera le sol avec telle vitesse).

Or, ces deux modèles de prédiction (physique quantique et relativité générale) ne sont pas compatibles entre eux : on ne peut pas utiliser l'un comme outil de prédiction dans le cadre dans lequel l'autre fonctionne (j'exagère, puisqu'à l'échelle humaine les deux modèles marchent, mais vous comprenez l'idée, je suppose).
Un modèle général (la fameuse "théorie du tout") passera nécessairement par une modification de l'un ou l'autre des modèles, voire les deux, voire par l'établissement d'un modèle radicalement différent.

Et donc, quand physique quantique et relativité générale seront compatible, c'est que la physique quantique ne sera plus la physique quantique ou que la relativité générale ne sera plus la relativité générale .

[BRST]

c'est quand même un peu brutal de dire que mécanique quantique et relativité sont incompatibles... non ?

De mon point de vue ... non .

Mécanique quantique et relativité (générale, tu as raison de le préciser) sont deux manières de modéliser le monde connu. Autrement dit, ces deux théories ne prétendent pas décrire la réalité, mais proposent un modèle capable de prédiction : si je fais ceci dans tel cadre, il se passera cela.
(même principe que la mécanique classique : si je lâche une pomme du haut d'un pommier, la mécanique newtonienne me dit qu'elle va se diriger vers le sol avec telle accélération et heurtera le sol avec telle vitesse).

Oooops... visiblement j'ai trop fais dériver le fil initial, on est mieux dans la maison de la physique pour discuter
Pour être certain que l'on parle bien de la même chose, qu'est-ce que tu (vous)entends(ez) (désolé pour l'éventuelle impolitesse, je ne sais jamais s'il faut tutoyer ou pas ) par mécanique quantique ?

Or, ces deux modèles de prédiction (physique quantique et relativité générale) ne sont pas compatibles entre eux : on ne peut pas utiliser l'un comme outil de prédiction dans le cadre dans lequel l'autre fonctionne (j'exagère, puisqu'à l'échelle humaine les deux modèles marchent, mais vous comprenez l'idée, je suppose).
Un modèle général (la fameuse "théorie du tout") passera nécessairement par une modification de l'un ou l'autre des modèles, voire les deux, voire par l'établissement d'un modèle radicalement différent.

Promouvoir une théorie dite "du tout" est une question de nature philosophique dont l'intensité varie au cours des époques, mais d'un point de vue terre à terre de physicien, comme l'a souligné Lepton, techniquement, au delà de l'échelle de Planck, on ne sait pas faire de prédiction cohérente. L'enjeu premier est vraiment de quantifier la gravité (et de confronter des prédictions raisonnables au réel).
La relativité générale telle que nous la connaissons ne peut être que la limite classique d'une théorie quantique effective à (relative !) basse énergie-impulsion (tout comme la gravitation à la Newton est elle-même une théorie effective de cette relativité générale). La question est de savoir à quoi ressemble l'"ovni" quantique qui lui sert de parent dans l'extrême UV ...?

Et donc, quand physique quantique et relativité générale seront compatible, c'est que la physique quantique ne sera plus la physique quantique ou que la relativité générale ne sera plus la relativité générale .

La relativité générale n'est (encore et toujours) qu'une théorie classique, une des curiosités uniques de la quantification (quelque soit la technique employée) est qu'il faut partir de la théorie classique pour deviner ce que pourrait être le volet quantique. (tout comme pour toute théorie des autres interactions, ce n'est pas spécifique, c'est ce que je soulignais en parlant de la nature qui avait été bien radine en indices avec nous pauvres humains). La relativité générale qui décrit l'avance du périhélie de Mercure restera toujours valide (et même solide !) dans la précision accessible à l'expérimentateur même si on est capable de théoriser correctement les ultimes premiers instants de l'univers ou/et que l'axiome de réduction du paquet d'onde aura été davantage redisséqué...

[Fift]

BRST> Mon propos se voulait juste sémantique en fait - sur le fond je pense qu'on est parfaitement d'accord.


Allez, un petit truc qui me tarabuste depuis longtemps, mais qui m'a titillé cette nuit (encore). Bon, ça touche la relativité (et pas la physique quantique) mais je suppose que des intervenants ici pourront m'aiguiller.
La relativité (restreinte, si je ne m'abuse) montre que la vitesse de la lumière est constante et indépendante du référentiel. Ca se voit notamment en mesurant la vitesse de la lumière le matin (lorsque la rotation de la Terre fait bouger la position de l'observateur vers le soleil) par rapport à celle du soir (déplacement de l'observateur dans le sens inverse) : la vitesse linéaire de l'observateur ne s'additionne ou ne se soustrait pas à celle de la lumière.

Ok.

Mais imaginons un expérimentateur qui allume un très puissant laser à minuit et le dirige dans le sens opposé au soleil.
Si je considère comme référentiel un photon issu de ce laser, quelle est alors la vitesse de des photons issus du soleil par rapport à lui ? Et inversement ?




Ah oui, j'oubliais que le temps ne s'écoule pas de la même manière en fonction de la vitesse. Doit y avoir un lien.

[lepton]

Ca se voit notamment en mesurant la vitesse de la lumière le matin (lorsque la rotation de la Terre fait bouger la position de l'observateur vers le soleil) par rapport à celle du soir (déplacement de l'observateur dans le sens inverse) : la vitesse linéaire de l'observateur ne s'additionne ou ne se soustrait pas à celle de la lumière.

C'était l'expérience de Michelson et Morley.

Pour le reste, j'ai le cerveau un peu trop embrumé en ce moment...