Un peu de physique quantique voulez-vous

Voilà, bon je vais passer pour un malade mais je m’en fous :smiley:

Je m’intéresse à mon petit niveau à la physique quantique. Il me manque évidemment les outils mathématiques mais je pense en comprendre certains aspects.

En lisant un article sur le sujet j’ai eu l’idée de l’expérience suivante que je trouve amusante:

Tout le monde (qui s’intéresse au sujet) connait l’expérience des fentes de Young. Pour faire simple, c’est une expérience dans laquelle on bombarde 2 fentes de particules et on regarde le pattern que forment leur impacts sur un surface placée derrière les fentes. Si on observe l’expérience, les particules se comporte comme de simple particules. Si on observe pas l’expérience, les particules se comportent comme des ondes, avec des interférences. Pour plus de détails, consultez un article sur le sujet.

Tout le monde connait également la fameuse expérience de pensée du chat de Schrödinger. Elle est tout aussi simple. Je vous fait un quote de l’article de Wikipedia:

[quote]« Erwin Schrödinger a imaginé une expérience de pensée dans laquelle un chat est enfermé dans une boîte avec un dispositif qui tue l’animal dès qu’il détecte la désintégration d’un atome d’un corps radioactif ; par exemple : un détecteur de radioactivité type Geiger, relié à un interrupteur provoquant la chute d’un marteau cassant une fiole de poison — Schrödinger proposait de l’acide cyanhydrique, qui peut être enfermé sous forme liquide dans un flacon sous pression et se vaporiser, devenant un gaz mortel, une fois le flacon brisé.
Si les probabilités indiquent qu’une désintégration a une chance sur deux d’avoir eu lieu au bout d’une minute, la mécanique quantique indique que, tant que l’observation n’est pas faite, l’atome est simultanément dans deux états : intact et désintégré. Or le mécanisme imaginé par Erwin Schrödinger lie l’état du chat (mort ou vivant) à l’état des particules radioactives, de sorte que le chat serait simultanément dans deux états (l’état mort et l’état vivant), jusqu’à ce que l’ouverture de la boîte (l’observation) déclenche le choix entre les deux états. Du coup, il est impossible de dire si le chat est mort ou non au bout d’une minute.
La difficulté principale tient donc dans le fait que si l’on est généralement prêt à accepter ce genre de situation pour une particule, l’esprit refuse d’accepter facilement une situation qui semble aussi peu naturelle quand il s’agit d’un sujet plus familier comme un chat. »[/quote]

Bon jusque là, c’est que du connu.

Mon idée était la suivante: qu’est ce qui se passe si on combine les 2 expérience. Je m’explique.

Imaginons que l’on place notre chat dans un boite totalement opaque, avec seulement une vitre. On colle la tête du chat contre la vitre, on fait de manière à ce qu’il garde les yeux ouverts. On place alors devant la vitre l’expérience des fentes de Young. On enferme l’ensemble du système afin que personne ne puisse rien voir. Seule le chat peut donc observer l’expérience de fentes. On ferme donc le tout, on lance l’expérience de fentes. Après un moment, on ouvre la boîte. Question: comment ce seront comportées les particules ? Comme si elles avaient été obeservées ou non ?

Je rappelle que dans l’expérience du chat, il est supposé rester dans un état intriqué, ni mort, ni vivant. Du coup, le système des fentes se sentira-t-il observé ou non ?

Cela pose les problèmes suivants:

Si les particules se comportent comme des ondes, cela signifie que le chat n’a pas observé l’expérience. Donc qu’il est mort. A quel moment est-il mort ? Est-il mort en regardant l’expérience ? Cela signifierais que le fait d’observer l’expérience a réduit le paquet d’onde et a donc décidé de l’état du chat ? Cela voudrait-il dire que l’expérience des fentes de Young a « observé » le chat, provoquant la décision concernant sa vie ou sa mort ? Et si c’est le cas, a quel moment a-t-il été décidé que le chat vivait ou mourrait ? Pire encore: est-ce que le résultat de l’expérience des fentes de Young reste aussi dans un état intriqué. Cela voudrait dire que les particules dessinent à la fois une fonction d’onde et une fonction de simple particules et c’est au moment où on veut regarder le résultat de l’expérience que cette dernière choisi son état ? Cela voudrait alors dire qu’il y a rétroaction ? En effet, comme le système n’a pas choisi son état avant l’ouverture de la boite contenant toute l’expérience (chat + fente), l’ouverture de la boite influencerait un résultat dans le passé… En gros, on ouvre la boite. On voit que les particules se sont comportées comme des ondes. On en déduit que le chat est mort mais pour cela, il faudrait qu’il soit mort au début de l’expérience. Or si les système penche pour cette option à la fin de l’expérience seulement ça signifierait que l’ouverture de la boite décide de quelque chose dans le passé ! Je sais que ce genre d’hypothèse n’est pas totalement farfelu en physique quantique mais ça reste assez mignon. :smiley:

Perso j’en déduis donc:

  • soit l’état de l’expérience entière reste décidé au moment de l’observation du système entier. Il y a donc rétroaction. Le présent détermine le passé. En fonction du résultat de l’expérience à l’ouverture du système, on détermine si le chat est mort ou vivant au début de celle-ci. Donc rétroaction.
  • soit le système des fentes de Young « observe » le chat et décide instantanément de son état. Mais est-ce qu’un tel dispositif peut être considéré comme un observateur ???

Y’a peut-être un truc qui m’échappe totalement, mais selon mes connaissance sur la physique quantique, cette expérience est assez énigmatique…

Bref, cette expérience m’amuse :smiley:

Je sais qu’il serait mieux d’en parler sur un forum de physiciens mais comme j’en connais pas et je sais également qu’il y a quelque personnes sur le forum qui s’intéressent à ce genre de trucs alors je poste des fois que :smiley: :smiley: :smiley:

Z’en pensez quoi ?

hahaha il est fou !

Qu’est-ce qu’on mange ce soir ?

Question sérieuse : si le chat est aveugle penses tu que l’expérience de young se sent toujours observée ?
Est-ce le sens de la vue qui modifie l’état des particules ou une observation plus métaphysique du style l’esprit qui se concentre sur quelque chose ?

[quote=« Gluon, post:942645 »]Voilà, bon je vais passer pour un malade mais je m’en fous :smiley:

Je m’intéresse à mon petit niveau à la physique quantique. Il me manque évidemment les outils mathématiques mais je pense en comprendre certains aspects.

En lisant un article sur le sujet j’ai eu l’idée de l’expérience suivante que je trouve amusante:

Tout le monde (qui s’intéresse au sujet) connait l’expérience des fentes de Young. Pour faire simple, c’est une expérience dans laquelle on bombarde 2 fentes de particules et on regarde le pattern que forment leur impacts sur un surface placée derrière les fentes. Si on observe l’expérience, les particules se comporte comme de simple particules. Si on observe pas l’expérience, les particules se comportent comme des ondes, avec des interférences. Pour plus de détails, consultez un article sur le sujet.

Tout le monde connait également la fameuse expérience de pensée du chat de Schrödinger. Elle est tout aussi simple. Je vous fait un quote de l’article de Wikipedia:

[quote]« Erwin Schrödinger a imaginé une expérience de pensée dans laquelle un chat est enfermé dans une boîte avec un dispositif qui tue l’animal dès qu’il détecte la désintégration d’un atome d’un corps radioactif ; par exemple : un détecteur de radioactivité type Geiger, relié à un interrupteur provoquant la chute d’un marteau cassant une fiole de poison — Schrödinger proposait de l’acide cyanhydrique, qui peut être enfermé sous forme liquide dans un flacon sous pression et se vaporiser, devenant un gaz mortel, une fois le flacon brisé.
Si les probabilités indiquent qu’une désintégration a une chance sur deux d’avoir eu lieu au bout d’une minute, la mécanique quantique indique que, tant que l’observation n’est pas faite, l’atome est simultanément dans deux états : intact et désintégré. Or le mécanisme imaginé par Erwin Schrödinger lie l’état du chat (mort ou vivant) à l’état des particules radioactives, de sorte que le chat serait simultanément dans deux états (l’état mort et l’état vivant), jusqu’à ce que l’ouverture de la boîte (l’observation) déclenche le choix entre les deux états. Du coup, il est impossible de dire si le chat est mort ou non au bout d’une minute.
La difficulté principale tient donc dans le fait que si l’on est généralement prêt à accepter ce genre de situation pour une particule, l’esprit refuse d’accepter facilement une situation qui semble aussi peu naturelle quand il s’agit d’un sujet plus familier comme un chat. »[/quote]

Bon jusque là, c’est que du connu.

Mon idée était la suivante: qu’est ce qui se passe si on combine les 2 expérience. Je m’explique.

Imaginons que l’on place notre chat dans un boite totalement opaque, avec seulement une vitre. On colle la tête du chat contre la vitre, on fait de manière à ce qu’il garde les yeux ouverts. On place alors devant la vitre l’expérience des fentes de Young. On enferme l’ensemble du système afin que personne ne puisse rien voir. Seule le chat peut donc observer l’expérience de fentes. On ferme donc le tout, on lance l’expérience de fentes. Après un moment, on ouvre la boîte. Question: comment ce seront comportées les particules ? Comme si elles avaient été obeservées ou non ?

Je rappelle que dans l’expérience du chat, il est supposé rester dans un état intriqué, ni mort, ni vivant. Du coup, le système des fentes se sentira-t-il observé ou non ?

Cela pose les problèmes suivants:

Si les particules se comportent comme des ondes, cela signifie que le chat n’a pas observé l’expérience. Donc qu’il est mort. A quel moment est-il mort ? Est-il mort en regardant l’expérience ? Cela signifierais que le fait d’observer l’expérience a réduit le paquet d’onde et a donc décidé de l’état du chat ? Cela voudrait-il dire que l’expérience des fentes de Young a « observé » le chat, provoquant la décision concernant sa vie ou sa mort ? Et si c’est le cas, a quel moment a-t-il été décidé que le chat vivait ou mourrait ? Pire encore: est-ce que le résultat de l’expérience des fentes de Young reste aussi dans un état intriqué. Cela voudrait dire que les particules dessinent à la fois une fonction d’onde et une fonction de simple particules et c’est au moment où on veut regarder le résultat de l’expérience que cette dernière choisi son état ? Cela voudrait alors dire qu’il y a rétroaction ? En effet, comme le système n’a pas choisi son état avant l’ouverture de la boite contenant toute l’expérience (chat + fente), l’ouverture de la boite influencerait un résultat dans le passé… En gros, on ouvre la boite. On voit que les particules se sont comportées comme des ondes. On en déduit que le chat est mort mais pour cela, il faudrait qu’il soit mort au début de l’expérience. Or si les système penche pour cette option à la fin de l’expérience seulement ça signifierait que l’ouverture de la boite décide de quelque chose dans le passé ! Je sais que ce genre d’hypothèse n’est pas totalement farfelu en physique quantique mais ça reste assez mignon. :smiley:

Perso j’en déduis donc:

  • soit l’état de l’expérience entière reste décidé au moment de l’observation du système entier. Il y a donc rétroaction. Le présent détermine le passé. En fonction du résultat de l’expérience à l’ouverture du système, on détermine si le chat est mort ou vivant au début de celle-ci. Donc rétroaction.
  • soit le système des fentes de Young « observe » le chat et décide instantanément de son état. Mais est-ce qu’un tel dispositif peut être considéré comme un observateur ???

Y’a peut-être un truc qui m’échappe totalement, mais selon mes connaissance sur la physique quantique, cette expérience est assez énigmatique…

Bref, cette expérience m’amuse :smiley:

Je sais qu’il serait mieux d’en parler sur un forum de physiciens mais comme j’en connais pas et je sais également qu’il y a quelque personnes sur le forum qui s’intéressent à ce genre de trucs alors je poste des fois que :smiley: :smiley: :smiley:

Z’en pensez quoi ?[/quote]

J’ai pas tous lu , parce que en faite il y a un problème au tous debut c’est pas l’observation qui modifie l’état physique du systeme , enfin on devrais parlé de « mesure » quand ils disent que, si on regarde l’experience des fente de young alors on obtient pas le patron d’interference mais un comportement corpusculaire , c’est parce que SI on peut le voir alors il y a forcément Interaction entre un element exterieurs (photon) et le systeme , et dans ce cas si il y a « trop d’interaction » alors le systeme perd sont état quantique après un temps dit de décoherence.

L’experience des fente de young ou tous autres experience quantique est faite sous vide , caché de la lumiere etc… , sinon le système ne peut resté quantique.(énorme problème pour les ordinateur quantique d’ailleurs)

Bon apres pareil je suis comme toi , j’ai beaucoup regardé de conférence , mais je suis pas du tous spécialiste , donc attention avec ce que je dit.

je te conseil un mec et une conference , genial pour mieux comprendre tous sa.

Sinon pour :
[b]
Mon idée était la suivante: qu’est ce qui se passe si on combine les 2 expérience. Je m’explique.

"Imaginons que l’on place notre chat dans un boite totalement opaque, avec seulement une vitre. On colle la tête du chat contre la vitre, on fait de manière à ce qu’il garde les yeux ouverts. On place alors devant la vitre l’expérience des fentes de Young. On enferme l’ensemble du système afin que personne ne puisse rien voir. Seule le chat peut donc observer l’expérience de fentes. On ferme donc le tout, on lance l’expérience de fentes. Après un moment, on ouvre la boîte. Question: comment ce seront comportées les particules ? Comme si elles avaient été obeservées ou non ?[/b]

Je rappelle que dans l’expérience du chat, il est supposé rester dans un état intriqué, ni mort, ni vivant. Du coup, le système des fentes se sentira-t-il observé ou non ?"

En faite du coup pour ton experience , on peut dire que Si le chat peut voir l’experience alors le systeme est baigné dans un ocean de photon , donc pas d’état quantique possible.
Si on le place sous vide etc , alors on peut dire que le chat est mort et vivant , et l’état des particule pour l’experience des fente est dual(corp et onde)

J’avais déjà vu cette vidéo, tu vois j’ai des bases ;). Elle est pas mal même si elle se perd un peu en considérations métaphysiques vers la fin.

En fait, ce que je dis, en dehors de toute expérience tangible c’est la chose suivante:

Que fait-on, qu’est ce qui arrive si un système indéterminé peut être (ou pas) observé par un système qui est lui-même indéterminé ? Est-ce que le système entier reste indéterminé (d’où rétroaction, car ce qui est observé détermine le début de l’expérience) ou au contraire, est-ce que le système, ayant besoin d’être déterminé se fixe dès le début dans un état ou un autre ?

Voilà, c’est ça qui m’intrigue.

:slight_smile:

[quote=“Gluon, post:942848”]J’avais déjà vu cette vidéo, tu vois j’ai des bases ;). Elle est pas mal même si elle se perd un peu en considérations métaphysiques vers la fin.

En fait, ce que je dis, en dehors de toute expérience tangible c’est la chose suivante:

Que fait-on, qu’est ce qui arrive si un système indéterminé peut être (ou pas) observé par un système qui est lui-même indéterminé ? Est-ce que le système entier reste indéterminé (d’où rétroaction, car ce qui est observé détermine le début de l’expérience) ou au contraire, est-ce que le système, ayant besoin d’être déterminé se fixe dès le début dans un état ou un autre ?

Voilà, c’est ça qui m’intrigue.

:)[/quote]

J’arrive pas a comprendre le problème posé , qu’entend tu par 2 système qui s’observe ?

Pour moi observation = interaction , si interaction “suffisante” alors les 2 système vont perdre leur etat quantique (superposition d’état) suite a la décohérence.

[quote=“sixsicksix, post:942854”][quote=“Gluon, post:942848”]J’avais déjà vu cette vidéo, tu vois j’ai des bases ;). Elle est pas mal même si elle se perd un peu en considérations métaphysiques vers la fin.

En fait, ce que je dis, en dehors de toute expérience tangible c’est la chose suivante:

Que fait-on, qu’est ce qui arrive si un système indéterminé peut être (ou pas) observé par un système qui est lui-même indéterminé ? Est-ce que le système entier reste indéterminé (d’où rétroaction, car ce qui est observé détermine le début de l’expérience) ou au contraire, est-ce que le système, ayant besoin d’être déterminé se fixe dès le début dans un état ou un autre ?

Voilà, c’est ça qui m’intrigue.

:)[/quote]

J’arrive pas a comprendre le problème posé , qu’entend tu par 2 système qui s’observe ?

Pour moi observation = interaction , si interaction “suffisante” alors les 2 système vont perdre leur etat quantique (superposition d’état) suite a la décohérence.[/quote]

C’est marrant, j’ai pourtant l’impression que c’est assez simple :smiley:

Euh, je sais pas trop comment l’expliquer autrement.

Evidemment, si un système observe ou mesure un état quantique, cela entraine la détermination du système quantique. On est ok là dessus. La question que je pose est donc: que fait le système quantique si le système qui l’observe pourrait le faire ou ne pas le faire car il est dans un état indéterminé lui-même.

Essaie de te représenter l’expérience de fentes de young en supposant que l’expérience peut “penser” (je met des “” obviously) que l’observe mais n’en est pas sûr et n’as pas de moyen de le vérifier autrement qu’en décidant de son propre état.

Donc en très très gros: que font les fentes de young si elles n’ont pas de moyen de savoir si elles sont observées ???

Par ailleurs, je ne dis pas que les 2 systèmes s’observent, au contraire: seul un système peut observer l’autre (notre chat). Mais par abus de langage, en fonction du comportement des fentes de young, on pourrait extrapoler qu’elles observent, interagissent avec l’observateur en déterminant l’état de ce dernier.

Peut-être que cette dernière explication va te permettre de mieux comprendre. :wink:

[quote=“Gluon, post:942856”][quote=“sixsicksix, post:942854”][quote=“Gluon, post:942848”]J’avais déjà vu cette vidéo, tu vois j’ai des bases ;). Elle est pas mal même si elle se perd un peu en considérations métaphysiques vers la fin.

En fait, ce que je dis, en dehors de toute expérience tangible c’est la chose suivante:

Que fait-on, qu’est ce qui arrive si un système indéterminé peut être (ou pas) observé par un système qui est lui-même indéterminé ? Est-ce que le système entier reste indéterminé (d’où rétroaction, car ce qui est observé détermine le début de l’expérience) ou au contraire, est-ce que le système, ayant besoin d’être déterminé se fixe dès le début dans un état ou un autre ?

Voilà, c’est ça qui m’intrigue.

:)[/quote]

J’arrive pas a comprendre le problème posé , qu’entend tu par 2 système qui s’observe ?

Pour moi observation = interaction , si interaction “suffisante” alors les 2 système vont perdre leur etat quantique (superposition d’état) suite a la décohérence.[/quote]

C’est marrant, j’ai pourtant l’impression que c’est assez simple :smiley:

Euh, je sais pas trop comment l’expliquer autrement.

Evidemment, si un système observe ou mesure un état quantique, cela entraine la détermination du système quantique. On est ok là dessus. La question que je pose est donc: que fait le système quantique si le système qui l’observe pourrait le faire ou ne pas le faire car il est dans un état indéterminé lui-même.

Essaie de te représenter l’expérience de fentes de young en supposant que l’expérience peut “penser” (je met des “” obviously) que l’observe mais n’en est pas sûr et n’as pas de moyen de le vérifier autrement qu’en décidant de son propre état.

Donc en très très gros: que font les fentes de young si elles n’ont pas de moyen de savoir si elles sont observées ???

Peut-être que cette dernière explication va te permettre de mieux comprendre. ;)[/quote]

Ok j’ai mieux compris ce que tu veut dire.

Pour moi le problème il vient de la phrase en gras.Ton problème vient du faite , pour faire gros , que si l’observateur est lui même dans une superposition d’état , disons mort et vivant , alors il existe un état dans lequel l’autre système n’est pas observé par le premier qui est “mort”.

Mais c’est la le probleme , que l’observateur soit mort ou vivant sa change rien au faite que les système vont se réduire puisque tu sous entend de base que l’observateur vivant peut voir l’expérience Alors il y a forcément un “ocean de photon” entre les 2 système et donc peut importe que l’observateur soit mort ou vivant , ce qui entraine la réduction des 2 systeme c’est leur référentiel global qui ici dans ton expérience de pensé , en tous cas a cause de la notion d’observation, n’est pas adapté a des système quantique.

En gros, tu crée une expérience de pensé , ou tu veut regardé ce qui se passe entre 2 système quantique en fonction de leur superposition d’état respectif , sauf que par présupposé dans ton expérience de penser , il ne peuvent pas resté quantique même l’un sans l’autre a cause du référentiel de ton expérience.

je sais pas si tu voit ou je veut en venir ^^

Edit : En faite avec le terme observation , tu crée directe des collision de photon avec tes système , donc peut importe leur état respectif il vont perdre leur état quantique a cause des collision de photon ^^

Mais pourquoi risquer la vie d’un chat ? :laugh: :laugh: :laugh:

A part ça, des petits documentaires sympas. :wink: