L'interdépendance des particules

il y a 48 minutes, chekhina a dit :

Il est possible de donner un exemple concret permettant d’apprécier ce que peut nous apporter la mécanique quantique dans la conduite de notre pensée.

Prenons l’exemple de la chambre à bulles et simplifions la question pour la rendre accessible aux non spécialistes. Remplaçons la chambre à bulles par un bac d’eau et imaginons que nous balançons dans ce bac un électron sans préciser pour l’instant ce que nous entendons vraiment par électron.
 

Que constatons nous ? Nous constatons l’apparition de bulles dans le bac qui se succèdent selon ce qui apparaît être une trajectoire qui traverse le bac. Nous en induisons immédiatement que cette trajectoire de bulles est provoquée par une particule, l’électron. Pourtant nul ne voit l’électron.

Que se passe t il dans notre pensée ? Nous obéissons à un automatisme causal : il y a une cause à l’apparition de cette succession de bulles et cette cause nous l’identifions immédiatement à la trajectoire d’une particule. C’est de ces automatismes de pensée que la mécanique quantique appelle à se défaire.

En effet si nous nous attardons sur l’observation nous voyons que ces bulles forment une trajectoire visuelle en fait discontinue. Il y a saut d’une bulle à une autre, un saut inexplicable, qui casse la continuité de la trajectoire : il n’y a plus de trajectoire au sens où nous l’entendons. De plus l’étendue des bulles excède largement ce que nous pensons être l’étendue de l’électron en tant que particule : il y a un problème spatial. 

Nous pouvons alors entrer dans la technique, affirmer que l’électron ne peut pas être une particule au sens où nous l’entendons, l’identifier plutôt à une onde, etc.
 

Mais ce n’est pas là l’intérêt pour les non spécialistes que nous sommes. L’intérêt est celui ci : nous devons nous garder, à partir d’une observation visuelle, de donner un crédit aveugle à nos automatismes de pensée.

Ces automatismes sont tels que nous posons comme réel ce qui pourtant est une INTERPRÉTATION avant d’être un réel quelconque. Nous ne voyons pas que nous interprétons ce que nous voyons, nous transformons en objet réel ce qui est en fait une interprétation. C’est en cela que la mécanique quantique révolutionne nos façons de penser. 

Oui Roland Barthes

"L'image est plus impérative que l'écriture, elle impose sa signification d'un coup sans l'analyser sans la disperser"

Votre exemple sur l'interprétation visuelle des chambres à bulles est notamment explicitée dans le detail dans cette conférence d'Etienne Klein, que vous appréciez je crois, à partir de 6 min 38 secondes

 

Modifié le 18 mai 2024 par zenalpha

Il y a 20 heures, chekhina a dit :

Ces automatismes sont tels que nous posons comme réel ce qui pourtant est une INTERPRÉTATION avant d’être un réel quelconque. Nous ne voyons pas que nous interprétons ce que nous voyons, nous transformons en objet réel ce qui est en fait une interprétation. C’est en cela que la mécanique quantique révolutionne nos façons de penser. 

Non

La question de nos interprétations est bien plus ancienne que la mécanique quantique heureusement...

Et la question de l'interprétation de la mécanique quantique en particulier n'a strictement rien à voir avec la question de nos interprétations en règle générale 

La question de nos significations, de nos intentionnalités comme les tiennes quand tu amalgames ce problème, des valeurs, des finalités, du sens esthétique, moral, des émotions, des intuitions y compris mathématiques, des perceptions, de notre créativité, de notre altérité ou de nos consciences n'a pas attendu la mécanique quantique pour se poser...

La question de notre interprétation du monde n'a pas attendu la mécanique quantique ni d'être trompée par nos sens

Platon et le mythe de la caverne déjà nous alertait la dessus...

Bref la question de l'interprétation de la mécanique quantique si elle fait appel à certaines de ces caractéristiques liées à la manière dont nous allons interpréter de nouveaux faits scientifiques  est avant tout une question qui concerne... les implications de l'effondrement de la fonction d'onde ... en tant que ... postulat de la mécanique quantique...dans notre représentation du monde.

Et donc en effet, se mêle à une question initialement d'ordre technique et formelle une représentation de notre image du monde et des éléments factuels qui permettent de préciser les questions à défaut d'y apporter une réponse définitive 

La réponse ne dit pas que notre esprit transforme un objet en réalité, non madame.

En revanche ce que vous prétendez là est en effet, une interprétation idéaliste de la mécanique quantique 

Mais c'est très différent..

 

La notion classique de la "particule" disparait en mécanique quantique. Confer la vidéo ci-dessus très intéressante bien qu'un peu technique : le photon (tel que nous nous le représentons) n'existe pas. Je précise que l'auteur de cette vidéo est reconnu comme étant compétent dans le milieu (de la recherche) des physiciens, Alain Aspect fait un éloge soutenu de cet auteur.

Si nous faisons l'effort de penser selon le nouveau PARADIGME (de pensée) de la mécanique quantique nous voyons même que la vieille opposition entre particule et onde disparait. Non que la particule cède la place à l'onde mais elle n'est plus ce point "solide" identifiable à cette notion intuitive (mais fausse dans le cadre de la mécanique quantique) de la particule.

Il n'est pas possible non plus de s'appuyer sur le paradigme de la physique classique pour accéder au paradigme de la physique quantique. Il est nécessaire d'oser faire un saut (qualitatif) de l'ancien paradigme au nouveau, il n'est pas possible d'aller de l'un à l'autre par déduction. Il faut vraiment oser penser autrement.

Il en est d'ailleurs de même pour la relativité. Il n'est pas possible de passer de la physique newtonienne à la relativité restreinte par exemple par déduction : ce n'est pas possible, il faut vraiment oser penser autrement. Il faut oser se dire que tout référentiel a son propre mouvement des horloges (son propre temps) et quand nous nous disons cela nous faisons un saut qualitatif énorme, nous n'opérons pas une déduction issue de la physique newtonienne.

Klein (de même que Luminet et bien d'autres) montre bien qu'il y a une révolution dans l'ordre de la pensée avec l'apparition de la physique quantique et de la relativité. Il montre notamment comment Heisenberg a dû changer son vocabulaire en passant de la notion d'incertitude à celle d'indétermination quand il a vu que la notion d'incertitude relevait de la physique classique et égarait tous ceux qui voulaient le comprendre lui quand il employait le mot "incertitude". Il fallait changer de vocabulaire car il fallait changer de manière de penser.

Il est un peu vain de vouloir s'appuyer sur une technicité mathématique ou autre pour passer d'un mode de pensée à un autre surtout lorsque nous ne sommes pas des spécialistes des mathématiques, ni de la physique. Même si nous sommes de bons joueurs de piano au quotidien il est assez vain de vouloir rivaliser avec les virtuoses dans la mesure où ceux là travaillent le piano 6 ou 7 heures par jour et ce depuis 10, 20 ou 30 ans. Mais il est possible de passer outre la compétence mathématique pour changer de mode de penser de même qu'il est possible d'apprécier une symphonie même sans savoir la jouer.

Modifié le 20 mai 2024 par chekhina

Le 18/05/2024 à 13:48, zenalpha a dit :

Ah ? 

Rapide pour un procès d'incompétence..

Ce qui est certain, c'est que je suis de très près le sujet et que je ne suis ni Alain Connes ni Carlo Rovelli 

En revanche je vous assure que lorsqu'ils écrivent, c'est pour être compris

Je lis tous les "grands savants" ça c'est certain 

Ça ne m'empêchera pas de vous lire

Perso, j’ai trouvé tes explications intéressantes, même si je ne connais pas les intégrales fonctionnelles.

Il y a 1 heure, chekhina a dit :

 

La notion classique de la "particule" disparait en mécanique quantique. Confer la vidéo ci-dessus très intéressante bien qu'un peu technique : le photon (tel que nous nous le représentons) n'existe pas. Je précise que l'auteur de cette vidéo est reconnu comme étant compétent dans le milieu (de la recherche) des physiciens, Alain Aspect fait un éloge soutenu de cet auteur.

Si nous faisons l'effort de penser selon le nouveau PARADIGME (de pensée) de la mécanique quantique nous voyons même que la vieille opposition entre particule et onde disparait. Non que la particule cède la place à l'onde mais elle n'est plus ce point "solide" identifiable à cette notion intuitive (mais fausse dans le cadre de la mécanique quantique) de la particule.

Il n'est pas possible non plus de s'appuyer sur le paradigme de la physique classique pour accéder au paradigme de la physique quantique. Il est nécessaire d'oser faire un saut (qualitatif) de l'ancien paradigme au nouveau, il n'est pas possible d'aller de l'un à l'autre par déduction. Il faut vraiment oser penser autrement.

Il en est d'ailleurs de même pour la relativité. Il n'est pas possible de passer de la physique newtonienne à la relativité restreinte par exemple par déduction : ce n'est pas possible, il faut vraiment oser penser autrement. Il faut oser se dire que tout référentiel a son propre mouvement des horloges (son propre temps) et quand nous nous disons cela nous faisons un saut qualitatif énorme, nous n'opérons pas une déduction issue de la physique newtonienne.

Klein (de même que Luminet et bien d'autres) montre bien qu'il y a une révolution dans l'ordre de la pensée avec l'apparition de la physique quantique et de la relativité. Il montre notamment comment Heisenberg a dû changer son vocabulaire en passant de la notion d'incertitude à celle d'indétermination quand il a vu que la notion d'incertitude relevait de la physique classique et égarait tous ceux qui voulaient le comprendre lui quand il employait le mot "incertitude". Il fallait changer de vocabulaire car il fallait changer de manière de penser.

Il est un peu vain de vouloir s'appuyer sur une technicité mathématique ou autre pour passer d'un mode de pensée à un autre surtout lorsque nous ne sommes pas des spécialistes des mathématiques, ni de la physique. Même si nous sommes de bons joueurs de piano au quotidien il est assez vain de vouloir rivaliser avec les virtuoses dans la mesure où ceux là travaillent le piano 6 ou 7 heures par jour et ce depuis 10, 20 ou 30 ans. Mais il est possible de passer outre la compétence mathématique pour changer de mode de penser de même qu'il est possible d'apprécier une symphonie même sans savoir la jouer.

La dualité onde particule a précisément 100 ans...

Le principe d'indetermination à 97 ans

Il est vain pour toi comme pour moi de rentrer dans les mathématiques associées 

En revanche, les principes dont tu parles ne sont pas davantage issus de ta compréhension mathématiques que moi

Tu utilises des références 

Sauf que depuis 97 ans, il y a eu quelques avancées...

C'est d'elles dont je parle

Il y a 2 heures, zenalpha a dit :

Sauf que depuis 97 ans, il y a eu quelques avancées...

J'ai beaucoup apprécié le débat avec Alain Connes (merci!) qui d'ailleurs m'a semblé plus convaincant que son adversaire, pour autant que je puisse en juger (pas si sûr).

En particulier je suis réticent à suivre ce dernier dans sa tentative de passer d'un débat bien centré sur ce qu'il se passe au niveau de l'infiniment petit et avant même le temps, à une théorie plus générale du rapport entre observation et observable.

Je suis réticent de façon générale devant tout élargissement des conclusions ou problèmes de la théorie quantique à l'ensemble du langage et des "façons de penser". Cela me semble abusif, lié à une fascination (pourtant vraiment ces problèmes me fascinent), alors que le cœur du problème est précisément l'incompatibilité entre ces "niveaux". Je ne suis pas convaincu qu'il faille "unir" tous les niveaux, nous avons plutôt à accepter le fait qu'ils "disjonctent" et composer autre chose à partir de là (mais encore une fois, qui suis-je pour opinoner).

Là où il me semble y avoir un impensé chez les physiciens (autant que chez les neurologues), en tout cas quelque-chose à creuser, c'est dans la question du langage, plus exactement de la parole. Par exemple Connes dit qu'il faut se débarrasser de ce besoin que nous avons de raconter une histoire, quand on aborde les phénomènes quantiques.

Je ne peux que suivre son avis d'expert. Mais quelque-chose me dit que le problème est pris à l'envers.

Enfin... faut voir. J'essaie de suivre Connes dans d'avantage de conférences. Pas facile quand on n'est pas mathématicien mais il parvient néanmoins à faire "sentir" bien des choses.

Je ne comprends toujours pas vraiment ce qu'est une particule en réalité...

 

Il y a 6 heures, Loufiat a dit :

J'ai beaucoup apprécié le débat avec Alain Connes (merci!) qui d'ailleurs m'a semblé plus convaincant que son adversaire, pour autant que je puisse en juger (pas si sûr).

En particulier je suis réticent à suivre ce dernier dans sa tentative de passer d'un débat bien centré sur ce qu'il se passe au niveau de l'infiniment petit et avant même le temps, à une théorie plus générale du rapport entre observation et observable.

Je suis réticent de façon générale devant tout élargissement des conclusions ou problèmes de la théorie quantique à l'ensemble du langage et des "façons de penser". Cela me semble abusif, lié à une fascination (pourtant vraiment ces problèmes me fascinent), alors que le cœur du problème est précisément l'incompatibilité entre ces "niveaux". Je ne suis pas convaincu qu'il faille "unir" tous les niveaux, nous avons plutôt à accepter le fait qu'ils "disjonctent" et composer autre chose à partir de là (mais encore une fois, qui suis-je pour opinoner).

Là où il me semble y avoir un impensé chez les physiciens (autant que chez les neurologues), en tout cas quelque-chose à creuser, c'est dans la question du langage, plus exactement de la parole. Par exemple Connes dit qu'il faut se débarrasser de ce besoin que nous avons de raconter une histoire, quand on aborde les phénomènes quantiques.

Je ne peux que suivre son avis d'expert. Mais quelque-chose me dit que le problème est pris à l'envers.

Enfin... faut voir. J'essaie de suivre Connes dans d'avantage de conférences. Pas facile quand on n'est pas mathématicien mais il parvient néanmoins à faire "sentir" bien des choses.

Je ne comprends toujours pas vraiment ce qu'est une particule en réalité...

 

Hello Loufiat

Ce qui est certain c'est qu'Alain Connes a été et demeure un contributeur majeur concernant le formalisme de la mécanique quantique avec sa géométrie non commutative.

Il réécrit avec ses collaborateurs le modèle standard de la physique des particules dans sa version non commutative (en y integrant les implications de la géométrie non commutative) dans un travail qui n'est pas encore achevé.

Dans la première étape, il démontre avec John Lott qu'à partir des équations de la géométrie non commutative, on engendre automatiquement le champ de Broutt Engler Higgs (BEH) ainsi que le mécanisme de brisure de symétrie qui donne une masse aux bosons du modèle électrofaible alors que ce mécanisme est introduit "à la main" dans le modèle standard, sans fondement théorique. En ressort également "quasi miraculeusement" les champs de jauge qui décrivent à l'aide des équations de Yang Mills les interactions électromagnétique fortes et faibles ainsi que le mécanisme d'oscillation des neutrinos massifs et en réalité tous les coupages entre les particules du modèle standard avec le champ BEH

Dans une deuxième étape, en couplant à chaque point de l'espace courbe de Riemann un espace additionnel doté d'une structure additionnelle non commutative, il réussit avec Ali Chamseddine à démontrer que c'est même le modèle standard comme la gravitation qui émergent de leur modèle tous les deux là où aujourd'hui ces 2 théories sont totalement indépendantes

Dans une troisième étape à l'ébauche avec Mathilde Marcolli, ils entrent dans la quantification de la gravitation et la quantification de la cosmologie et c'est la phase d'inflation elle même qui est une conséquence de leur modèle théorique 

Je reviendrai commenter tes questions de fond de mon point de vue personnel 

D'ailleurs tant qu'on sait écrire "ceci est mon point de vue", je n'ai jamais aucun souci

C'est davantage lorsqu'on émet une conclusion à propos des recherches en cours qui n'en sont pas que je montre mon désaccord 

Modifié le 20 mai 2024 par zenalpha

Il y a 18 heures, Loufiat a dit :

J'ai beaucoup apprécié le débat avec Alain Connes (merci!) qui d'ailleurs m'a semblé plus convaincant que son adversaire, pour autant que je puisse en juger (pas si sûr).

En particulier je suis réticent à suivre ce dernier dans sa tentative de passer d'un débat bien centré sur ce qu'il se passe au niveau de l'infiniment petit et avant même le temps, à une théorie plus générale du rapport entre observation et observable.

Je suis réticent de façon générale devant tout élargissement des conclusions ou problèmes de la théorie quantique à l'ensemble du langage et des "façons de penser". Cela me semble abusif, lié à une fascination (pourtant vraiment ces problèmes me fascinent), alors que le cœur du problème est précisément l'incompatibilité entre ces "niveaux". Je ne suis pas convaincu qu'il faille "unir" tous les niveaux, nous avons plutôt à accepter le fait qu'ils "disjonctent" et composer autre chose à partir de là (mais encore une fois, qui suis-je pour opinoner).

Là où il me semble y avoir un impensé chez les physiciens (autant que chez les neurologues), en tout cas quelque-chose à creuser, c'est dans la question du langage, plus exactement de la parole. Par exemple Connes dit qu'il faut se débarrasser de ce besoin que nous avons de raconter une histoire, quand on aborde les phénomènes quantiques.

Je ne peux que suivre son avis d'expert. Mais quelque-chose me dit que le problème est pris à l'envers.

Enfin... faut voir. J'essaie de suivre Connes dans d'avantage de conférences. Pas facile quand on n'est pas mathématicien mais il parvient néanmoins à faire "sentir" bien des choses.

Je ne comprends toujours pas vraiment ce qu'est une particule en réalité...

 

Je reviens sur le fonds de ton propos

Une des particularités de la mécanique quantique est que l'acte de mesure change l'état du système 

En physique classique, le fait de mesurer une quantité physique ne change pas son état, la "réalité" est là indépendamment de la mesure et la mesure nous informe simplement sur une de ces caractéristiques présente avant la mesure (comme un radar autoroutier qui mesure la vitesse d'une voiture)

En physique quantique, la mesure change radicalement l'état du système.

Un système quantique n'a d'ailleurs pas un seul état et, dès qu'on s'interroge par exemple sur la vitesse (impulsion) ou sur la position d'une particule par exemple, il en existe une infinité dans le système quantique 

Ce qui caractérise un système quantique, c'est la superposition des états, la fonction d'ondes représente la probabilité si on s'intéresse par exemple à la position de trouver la particule à tel ou tel endroit après la mesure mais dans son état quantique, avant mesure, la particule n'est pas dans un endroit bien défini 

L'image mentale d'une particule élémentaire dans son état quantique pour reprendre celle proposée par Carlo Rovelli est celle d'un "nuage de probabilités", un quantum du champ (par exemple champ électromagnétique pour un photon)

Le problème de la mesure en mécanique quantique, c'est que l'acte de mesure change cet état superposé et provoque un effondrement de la fonction d'onde en fixant presque instantanément parmi cette infinité d'états superposés l'un de ces états  avec un degré de précision encadré par le principe d'indétermination 

Bref... le fait de mesurer ou d'observer ou d'être dans un environnement non isolé et non quantique (selon les interprétations) est extremement perturbatif

Et c'est je pense le seul cas concret en science où le vieux débat philosophique entre matérialistes et idéalistes trouve un terrain interprétatif dans une théorie 

Oui, ce débat entre observation et observateur est légitime et beaucoup de physiciens et même de grand renom ont fait ce pari métaphysique (parfois avec une argumentation fournie) que notre réalité phénoménologique (celle qu'on ressent comme la réalité) est une totale reconstruction de notre conscience (les sciences neurologiques s'occupent d'ailleurs exclusivement de ce point)

Si tu préfères...est ce qu'une équation nous renseigne sur une réalité extérieure et indépendante de nous ou est ce qu'elle nous renseigne sur nos actes perceptifs dans la reconstruction par notre cerveau de la réalité phénoménologique 

Alain Connes et le langage...

il n'essaye pas de dire que le passé bouge encore à l'échelle macroscopique et qu'on peut rejouer la bataille de waterloo non

Bien que si on applique la mécanique quantique à la cosmologie quantique, certains comme Hawking franchissent ce pas...

Il indique que nous plaquons sur les phénomènes quantiques (par exemple lors de cet effondrement de la fonction d'ondes) nos représentations classiques où l'espace comme le temps structurent notre pensée.

Et il indique que la variabilité du quantique est plus fondamentale que le temps et même explique l'émergence du temps

Dans ce débat avec Zwirn, c'est LE point de discussion 

Après...Alain Connes est un hyper platonicien et devant la réalité phénoménologique (celle de notre réalité classique) et devant la réalité empirique (celle des expériences de la mécanique quantique) il place ce qu'il appelle la réalité archaïque qui est celle des relations mathématiques 

Pour lui, la physique émerge d'une réalité mathématique plus fondamentale

Modifié le 21 mai 2024 par zenalpha

La révolution quantique, quant aux modes de pensée, est loin d'être terminée.

Dans la vidéo citée de David Louapre nous avons vu que le photon n'est pas...une particule, c'est à dire qu'il n'est pas tel que nous nous le représentons (sous forme d'une particule). Dans cette même vidéo David Louapre glisse en quasi a parte que c'est même le modèle standard des particules qu'il va falloir revoir. 

Dans ce modèle il existe les briques élémentaires de la matière, les fermions, et les véhicules des forces qui les animent, les bosons, dont, par exemple, le photon. Ce modèle révèle une caractéristique de la pensée classique : pour qu'une particule ait une action sur une autre, il faut qu'il y ait CONTACT.

Du coup cela donne lieu à des explications assez étranges où l'on voit par exemple des milliards de photons VIRTUELS s'escrimer à permettre l'interaction entre particules de matière en faisant des va et vient incessants. Christophe Galfard explique ce processus dans son livre : l'univers à portée de main.

Manifestement David Louapre ne croit plus dans ce modèle dès lors que les particules de matière ni celles qui véhiculent les forces ne sont plus des particules, au sens où nous nous représentons les particules. Je ne serais pas étonné que le modèle de l'onde, empruntée lui aussi à certaines réalités observables, comme l'onde sur l'eau, soit lui aussi modifié à l'avenir, puisque ce modèle emprunte encore à l'ancienne physique classique.

Il va falloir envisager qu'il existe des interactions sans CONTACT. L'intrication nous permet d'explorer cette nouvelle voie de compréhension du monde. L'intrication nous explique qu'il peut y avoir interaction sans contact grâce à l'abolition des distances, notions retenues dans nos modèles de pensée classiques.

La physique classique n'est pas, bien sûr, invalidée et elle est toujours utile et elle le restera toujours dans le cadre de certaines de nos actions destinées à gérer notre monde, notre univers. Mais quand il faudra passer à la physique quantique il faudra abandonner tous nos modèles classiques de pensée.

Cela va demander une gymnastique difficile à acquérir dans la mesure où il nous est difficile de passer d'un mode de pensée à un autre sans être tenté d'établir sans cesse des causalités entre les deux modes de pensée. Il va falloir abandonner cette recherche (sécurisante) de causalité entre les deux modes de pensée. Il va falloir oser penser différemment et abandonner tout filet de sécurité (toute transition de pensée).

Nous sommes bien, comme le note Luminet, dans des "paradigmes" différents.

Modifié le 21 mai 2024 par chekhina

Il y a 2 heures, chekhina a dit :

Le révolution quantique, quant aux modes de pensée, est loin d'être terminée.

Entièrement d'accord avec toi

Il y a 2 heures, chekhina a dit :

Dans la vidéo citée de David Louapre nous avons vu que le photon n'est pas...une particule, c'est à dire qu'il n'est pas tel que nous nous le représentons (sous forme d'une particule). Dans cette même vidéo David Louapre glisse en quasi a parte que c'est même le modèle standard des particules qu'il va falloir revoir. 

Oui, d'ailleurs, c'est ce que tente Alain Connes en reprenant le modèle standard de la physique des particules en intégrant sa géométrie non commutative avec pas mal de succès.

Mais la quantification de la gravité donc la théorie qui réunira le modèle standard de la physique des particules avec la gravitation n'est pas faite, plusieurs théories à l'ébauche sont en concurrence et aucune n'est aboutie

Il y a 2 heures, chekhina a dit :

Dans ce modèle il existe les briques élémentaires de la matière, les fermions, et les véhicules des forces qui les animent, les bosons, dont, par exemple, le photon. Ce modèle révèle une caractéristique de la pensée classique : pour qu'une particule ait une action sur une autre, il faut qu'il y ait CONTACT.

Du coup cela donne lieu à des explications assez étranges où l'on voit par exemple des milliards de photons VIRTUELS s'escrimer à permettre l'interaction entre particules de matière en faisant des va et vient incessants. Christophe Galfard explique ce processus dans son livre : l'univers à portée de main.

 

"Contact" en mécanique classique, oui principe de localité 

En mécanique quantique, les physiciens parlent de relation.

il y a des particules dites médiatrices pour les 4 forces fondamentales et on recherche ce graviton pour la gravité (la quantification de la gravité) si tenté qu'il existe en tant que particule médiatrice de la gravité par exemple, ces particules médiatrices sont les bosons qui véhiculent l'interaction

Tu as raison, il existe aussi des particules dites virtuelles qui jouent un rôle de mise en relation pour les particules élémentaires du modèle standard de la physique des particules (par exemple un photons virtuel s'échange lors de l'interaction entre un électron et un positron)

Mais ces particules n'ont besoin de rien pour apparaître ou disparaître, elles sont une conséquence du principe d'indétermination qui autorise une violation éphémère du principe de conservation de l'énergie, elles sont issues des fluctuations du vide quantique et ne peuvent être observées contrairement aux particules du modèle standard

Dans le vide quantique qui ne contient aucune particule (une particule n'a pas une durée de vie éphémère mais stable), ces particules virtuelles apparaissent et disparaissent sans interaction dans ce qu'on appelle donc les fluctuations du vide quantique

Il y a 2 heures, chekhina a dit :

Manifestement David Louapre ne croit plus dans ce modèle dès lors que les particules de matière ni celles qui véhiculent les forces ne sont plus des particules, au sens où nous nous représentons les particules. Je ne serais pas étonné que le modèle de l'onde, empruntée lui aussi à certaines réalités observables, comme l'onde sur l'eau, soit lui aussi modifié à l'avenir, puisque ce modèle emprunte encore à l'ancienne physique classique.

Oui là ça fait belle lurette qu'on a dépassé la vision corpuscule ou ondulatoire pour les phénomènes quantique

Cette image mentale consistait à dire que la manifestation d'une particule comme dans l'expérience des fentes de young par exemple prenait tantôt des caractéristiques corpusculaires, tantôt des caractéristiques ondulatoires mais cette image qui est exacte est dépassée depuis très longtemps

Elle reste vraie, elle est juste totalement totalement dépassée, disons qu'on cerne le système quantique bien mieux que ça notamment avec les expériences de Serge Haroche et de bien d'autres

Il y a 2 heures, chekhina a dit :

Il va falloir envisager qu'il existe des interactions sans CONTACT. L'intrication nous permet d'explorer cette nouvelle voie de compréhension du monde. L'intrication nous explique qu'il peut y avoir interaction sans contact grâce à l'abolition des distances, notions retenues dans nos modèles de pensée classiques.

La physique classique n'est pas, bien sûr, invalidée et elle est toujours utile et elle le restera toujours dans le cadre de certaines de nos actions destinées à gérer notre monde, notre univers. Mais quand il faudra passer à la physique quantique il faudra abandonner tous nos modèles classiques de pensée.

Absolument

Ce n'est pas à proprement parler une "abolition des distances", la relativité générale continue d'être le seul cadre pour comprendre comment une fusée se rend de la terre à la lune (voire même la vision simplement newtonienne sans effet relativiste), les distances s'imposent à nous et nous ne sommes pas prêts d'avoir une fusée qui abolie les distances ni d'avoir une particule qui se déplace dans l'espace plus vite que la vitesse de la lumière...

C'est en revanche une compréhension qu'au niveau fondamental, le temps comme l'espace ne sont pas des fondements ultimes (or toutes les équations de la physique s'écrivent la dessus).

Je citais la relativité générale mais déjà avec la relativité restreinte, nous avions compris que le temps et l'espace n'étaient pas un "théâtre fixe" et qu'ils étaient relatifs à l'observateur

L'intrication quantique marque plus clairement ce fait puisque ce "lien fantomatique à distance" pour reprendre les mots d'Einstein est spectaculaire au niveau quantique tant pour ce qui concerne l'espace (ta notion de contact) que pour ce qui concerne le temps

Ceci étant, on a quand même avec le formalisme de la mécanique quantique plus que des premières briques théoriques à ça 

l'infinité des états quantique se modélisent comme autant de vecteurs dans... l'espace de Hilbert.... qui n'est plus la représentation de l'espace ni du temps physique.... on est passé de la notion de valeurs à la notions d'observables... on est passé de la représentations de valeurs... à la représentation d'opérateurs... et la non commutativité de ces opérateurs implique des changements dans les théories (cf le modèle standard non commutatif de Connes

Il y a 2 heures, chekhina a dit :

 

Cela va demander une gymnastique difficile à acquérir dans la mesure où il nous est difficile de passer d'un mode de pensée à un autre sans être tenté d'établir sans cesse des causalités entre les deux modes de pensée. Il va falloir abandonner cette recherche (sécurisante) de causalité entre les deux modes de pensée. Il va falloir oser penser différemment et abandonner tout filet de sécurité (toute transition de pensée).

 

Oui

La causalité en réalité est déjà morte au niveau fondamental

Quand Einstein a voulu contredire le formalisme de la mécanique quantique, son principe de réalité ultime à la base de l'expérience EPR était que si un état non perturbé peut avoir un état que l'on peut prédire avec une probabilité de 1 alors, c'est qu'il existe un élément de réalité correspondant à cette quantité physique

Or l'alea du quantique a été démontré, on ne peut faire une expérience en mécanique quantique qui ne donne un résultat unique et tout au plus peut on déterminer les probabilités aux résultats de l'expérience

En gros, les expériences d'Aspect en 1982 ont montré que la mécanique quantique ne possèdait pas des variables cachées locales

La notion d'espace, de temps, donc de causalité, sont battus en brèche depuis longtemps

Après je suis d'accord, on a du mal à s'y faire

Et on ne sait pas non plus quel est le degré

ça peut rester au niveau de l'infiniment petit... comme ça peut être impactant dans la cosmologie car l'origine de notre univers vient du quantique et par conséquent, il n'est pas certain qu'il y ait une parfaite rupture avec ce monde fondamental quantique qui reste évidemment le fondement mais duquel émerge la physique classique "à notre échelle perceptive"

encore une fois, pour Hawking, c'était l'observateur dans le présent qui déterminait les conditions de l'univers primo primordial en faisant s'effondrer la fonction d'onde quantique.... de l'univers

Bref...

 

Modifié le 21 mai 2024 par zenalpha

Je reviens sur la vidéo de David Louagre (science étonnante). Puisque nous sommes en rayon philosophie il s'agit de voir s'il est possible de se faire une représentation visuelle du photon (ce qui permettrait aux non scientifiques de se faire une idée de ce que peut être un photon).

David Louagre réfute la représentation classique du photon sous forme de particule. Il passe de l'état classique à l'état quantique en introduisant la superposition quantique : il devient impossible de représenter un photon par une particule définie par des coordonnées précises (par exemple la position et la vitesse). Il est possible de le représenter encore par "une tâche étalée" dixit Louagre. Mais il nous faut alors passer à la théorie quantique des champs puis à l'électrodynamique quantique dans laquelle il apparait que le photon n'est plus une tâche étalée mais une excitation du champ électrique quantique.

Et là...Il n'est plus possible de se représenter quoi que ce soit.

Louagre tente tout de même une représentation mais ce qu'il nous donne à voir c'est...tout simplement une sinusoïdale qui rappelle furieusement la représentation ondulatoire. Il ajoute aussitôt que cette représentation en forme de sinusoïde est fausse mais qu'elle se rapproche le mieux de ce qu'est réellement un photon. Bref il ne parvient pas à donner une image du photon en tant qu'excitation (de plus délocalisée).

Il étudie (et c'est très intéressant) le cas d'une émission d'un photon unique dans le cadre de la transition d'énergie des atomes (désexcitation d'un électron) mais là, idem, impossible de se faire une représentation du photon (qui reste étalé et délocalisé).

Donc, pour le moment, il y a échec quant à la représentation du photon, nous savons simplement que ce n'est plus une particule.

Mon avis personnel sur la question c'est qu'il est nécessaire, pour se représenter un photon, de concilier le continu (la courbe sinusoïdale) et le discontinu (la particule). Peut être alors faudrait il songer à un dessin qui fasse alterner des intervalles de courbe continus, chacun séparé par un saut discontinu. 

Le 21/05/2024 à 08:11, zenalpha a dit :

Bref... le fait de mesurer ou d'observer ou d'être dans un environnement non isolé et non quantique (selon les interprétations) est extremement perturbatif

Hello, merci pour ces réponses (on sent ta passion ça fait plaisir !)

Je comprends que la mesure change l'état du système. Je comprends également (?) la non-commutativité.

Ainsi si on détermine d'abord la vitesse (l'impulsion, donc) puis la position, on obtient un résultat différent que si on fait l'inverse. Ce qui n'a aucun sens en physique classique : si on a la vitesse de l'avion, on a sa position et réciproquement : les deux "commutent". (Tu me reprendras si je dis des âneries.)

Mais surtout ce que Alain Connes arrive à bien faire sentir, c'est que nous avons affaire à des objets d'une toute autre nature. Et je trouve ses remarques lumineuses. Perso, n'étant donc ni physicien ni mathématicien (ma formation, quoi que correcte je crois, s'arrête en terminale), eh bien je ne ressens pas de choc particulier, je n'ai pas de contre-conception si solide que je ne puisse concevoir qu'à un certain degré, à une certaine échelle, nous avons affaire à de nouvelles règles où ni l'espace ni le temps tels que nous les connaissons ne sont reconnaissables. Où on peut interagir avec l'état d'un système 'passé', 'où' la notion même d'espace est transformée via notamment l'intrication. Très sincèrement, et même si mes représentations de ce qu'il explique ne sont que des représentations, tout ceci ne me choque pas, et je crois qu'une nouvelle génération qui serait habituée, trouverait ça tout à fait admissible. C'est la force et l'ancrage de nos propres conceptions de physique (qui ont largement infusé, même si elles datent de deux siècles) qui rendent ce passage difficile.

Enfin, ses remarques sur notre besoin de nous raconter une histoire viennent de là. Et là, aïe, je grince un peu des dents. Il dit à ce sujet que nous avons l'habitude d'écrire, ce qui implique une continuité (gauche à droite, etc.). Et je ne peux m'empêcher de penser que c'est bien plus profond que ça (mais il est probable qu'il ne s'éternise pas, car ce n'est pas non plus son sujet). La parole n'est que ça, de fond en comble : du temps. Ecrite, justement, elle en perd un peu cette qualité, mais parlée, ça devient évident. La parole n'est qu'écoulement. Assez comme la musique.

De mon côté (avec mes très faibles moyens) j'en suis arrivé à la conclusion que c'est la parole qui crée une "perturbation" dans ce que j'appellerais la "présence pure" à laquelle nous sommes confrontés de façon primitive, anté (il me semble). Disons le "bain primordial". Et que la perception du temps (la "conscience") découle de ça, de cette mise en tension par la parole, et que la réalité se "précipite" à partir de là. Et je me demande si je pourrai un jour discuter de ça avec un physicien qui puisse me donner la réplique en comprenant ce point de vue. Bien sûr il n'est pas question de nier le temps physique, ou plus exactement ce que la physique peut nous apprendre sur le temps (mais je ne suis pas sûr que la physique ait une définition bien précise du temps ?).

Enfin, tout ceci est trop confus, mais je continue à explorer les travaux de Connes entre autres et j'arriverai peut-être à mieux formuler mes questions à un moment.

A +

Modifié le 22 mai 2024 par Loufiat

Ah si, j'ajoute une remarque, dans l'esprit de Connes quand il joue avec les anagrammes pour expliquer la non-commutativité. En réalité nous connaissons tous une foule d'exemples où un élément du "futur" agit rétroactivement sur un élément du "passé". Il s'agit, entre autres, des blagues où la chute vient changer la signification de tout ce qu'on avait entendu et compris au départ. Mais c'est là une propriété générale de la parole.

Il y a 3 heures, chekhina a dit :

Je reviens sur la vidéo de David Louagre (science étonnante). Puisque nous sommes en rayon philosophie il s'agit de voir s'il est possible de se faire une représentation visuelle du photon (ce qui permettrait aux non scientifiques de se faire une idée de ce que peut être un photon).

David Louagre réfute la représentation classique du photon sous forme de particule. Il passe de l'état classique à l'état quantique en introduisant la superposition quantique : il devient impossible de représenter un photon par une particule définie par des coordonnées précises (par exemple la position et la vitesse). Il est possible de le représenter encore par "une tâche étalée" dixit Louagre. Mais il nous faut alors passer à la théorie quantique des champs puis à l'électrodynamique quantique dans laquelle il apparait que le photon n'est plus une tâche étalée mais une excitation du champ électrique quantique.

Et là...Il n'est plus possible de se représenter quoi que ce soit.

Louagre tente tout de même une représentation mais ce qu'il nous donne à voir c'est...tout simplement une sinusoïdale qui rappelle furieusement la représentation ondulatoire. Il ajoute aussitôt que cette représentation en forme de sinusoïde est fausse mais qu'elle se rapproche le mieux de ce qu'est réellement un photon. Bref il ne parvient pas à donner une image du photon en tant qu'excitation (de plus délocalisée).

Il étudie (et c'est très intéressant) le cas d'une émission d'un photon unique dans le cadre de la transition d'énergie des atomes (désexcitation d'un électron) mais là, idem, impossible de se faire une représentation du photon (qui reste étalé et délocalisé).

Donc, pour le moment, il y a échec quant à la représentation du photon, nous savons simplement que ce n'est plus une particule.

Mon avis personnel sur la question c'est qu'il est nécessaire, pour se représenter un photon, de concilier le continu (la courbe sinusoïdale) et le discontinu (la particule). Peut être alors faudrait il songer à un dessin qui fasse alterner des intervalles de courbe continus, chacun séparé par un saut discontinu. 

Bonjour Chekhina

J'ai un énorme respect pour David Louapre qui a fait sa thèse de doctorat sur la gravitation quantique à boucles (ma passion) et qui est un des meilleurs vulgarisateurs de mon point de vue

Partons de ta réflexion :

Un dessin ou un graphe n'est rien de plus qu'un modèle

Un graphe est visuel mais René Descartes déjà..a mis en évidence la correspondance de la géométrie avec les calculs mathématiques 

Un graphe s'exprime par des équations et à partir d'une équation, on peut "dessiner un graphe"

Tu ne le sais peut être pas mais David Louapre et moi même sont ce qu'on appelle des anti réalistes

Pour lui...comme pour moi, les concepts et les objets mathématiques...ne sont pas la réalité, la carte n'est pas le territoire et s'il est impératif de cartographier, il existe parfois des manières équivalentes de le faire

Ci-dessous sa vision philosophique qui est également la mienne

https://scienceetonnante.com/2019/03/04/la-physique-theorique-et-la-vraie-nature-profonde-de-la-realite/

Et cela tombe très bien

Ce que tu dis là...c'est tout simplement qu'il est impératif de formaliser la mécanique quantique donc de la modéliser de manière à ce que les résultats des expériences puissent être mis sous formes d'équations et de graphes ou de concepts géométrique

Par exemple tu peux démontrer que les 3 médianes d'un triangles se coupent en un point unique en utilisant les axiomes de la géométrie ou tu peux faire le calcul algébrique du barycentre, les résultats seront équivalents

Il en est de même avec...l'histoire de la mécanique quantique que tu peux essayer de refaire...mais je te la raconte sommairement...

La mécanique quantique "ondulatoire" a d'abord été modélisée par l'équation de Schrödinger. 

Et ta représentation ondulatoire est précisément le formalisme de cette équation censée décrire pour l'atome d'hydrogène en 1926 les "ondes associées aux électrons", un seul électron...et il retrouve avec cette équation les niveaux d'énergie du modèle de Bohr, niveaux quantique évidemment (Discrets et non continus)

L'accueil des physiciens est enthousiaste, Einstein et De Broglie en tête car elle est une alternative à l'autre formalisme de l'epoque qui s'appelait "la mécanique des matrices" développée par Heisenberg 

Schrödinger et Heisenberg se sont violemment opposés jusqu'à ce que Paul Dirac en démontre leur parfaite équivalence

Quelle est cette mécanique des matrices ?

Et bien elle part d'une "idée absurde" du jeune Heisenberg qui s'interrogeait lui aussi sur les niveaux d'énergie quantique des électrons du modèle de Bohr...

Il renonce dans son formalisme à considérer l'électron comme possédant une trajectoire et il décrit simplement ce que nous observons de l'extérieur : l'intensité et le rayonnement de l'électron, la fréquence et l'amplitude plus techniquement

Son raisonnement bascule de valeurs attendues pour l'électron à la seule modélisation des observables et cela prend la forme d'un tableau..une matrice...pour laquelle les orbites de départ sont les lignes et les orbites d'arrivée sont les colonnes et chaque case en intersection correspond aux observables

Bref...il ne décrit plus le mouvement de l'électron par un nombre mais par un tableau de nombres avec cette découverte majeure qui est qu'on ne peut plus permuter l'ordre des termes dans une équation : la non commutativité.

Bref

Ce second formalise de Heisenberg, qui donne le même résultat que celui de Schrödinger a été le plus prolixe...

Von Neumann grand génie et grand mathématicien...a compris...que ce formalisme avait un cadre mathématiques existant développé par l'école de Hilbert 

Et la je vais te demander un pas conceptuel important et souvent impossible pour les gens...

Ton graphe là...il s'inscrit dans un plan euclidien ou éventuellement dans un espace de dimension 3

Premier pas : Tu dois comprendre que le formalisme de la mécanique quantique va te faire passer d'un espace réel (nombres réels) à un espace complexe (nombres imaginaires)

Deuxième pas : L'espace de Hilbert utilisé en mécanique quantique requiert une infinité de dimension, dans cet espace les observables de Heisenberg deviennent des opérateurs (en gros, un opérateur est un concept mathématiques, une procédure...qui associe à chaque point ou objet d'un espace de départ un point ou un objet dans un espace d'arrivée)

Et ces opérateurs contrairement à tes fonctions algébriques de ton dessin ne commutent pas.

Bon je m'arrête là, j'ai peur de te perdre

Mais le formalisme de la mécanique quantique qui est utilisé dans les cas simples, c'est l'équation de Schrödinger 

Dans leur généralisation on utilise le calcul vectoriel (un vecteur = 1 état du système quantique) dans l'espace de Hilbert qui possède une infinité de dimensions 

Et Alain Connes est justement le spécialiste de la géométrie non commutative qui est au calcul de la mécanique quantique ce que la géométrie euclidienne ou riemaniennes est aux calculs algébrique 

Il y a 1 heure, Loufiat a dit :

Ah si, j'ajoute une remarque, dans l'esprit de Connes quand il joue avec les anagrammes pour expliquer la non-commutativité. En réalité nous connaissons tous une foule d'exemples où un élément du "futur" agit rétroactivement sur un élément du "passé". Il s'agit, entre autres, des blagues où la chute vient changer la signification de tout ce qu'on avait entendu et compris au départ. Mais c'est là une propriété générale de la parole.

Oui du reste Alain Connes est un admirateur du langage et un admirateur de la musique pour information 

Je te donne sommairement sa pensée

Pour lui la musique est reproductible et transmissible, elle se formalise.

Il fait souvent référence au spectre de la guitare représenté par les frettes sur le manche pour faire comprendre l'analogie concernant ce spectre et la musique avec les correspondances au calcul spectral de Heisenberg en mécanique quantique qui utilise la règle de composition de Ritz-Ridberg dans ses calculs

Quand on multiplie 2 matrices c'est cette règle qui est utilisée

Il fait référence également à la correspondance avec la musique d'Olivier Messiaen sur lequel il fait des correspondances avec le temps et les rythmes non rétrogradables

Bon là ... ça demande de rentrer aussi dans ses travaux mais bien entendu je m'y suis intéressé aussi car tout est relié en vérité 

https://www.radiofrance.fr/franceculture/podcasts/l-idee-culture/alain-connes-il-y-a-une-relation-inattendue-entre-les-concepts-de-messiaen-et-le-monde-des-mathematiques-4726983

Et il a essayé de mettre en musique un spectre calculé sur les nombres premiers 

 

Il y a 7 heures, chekhina a dit :

Mon avis personnel sur la question c'est qu'il est nécessaire, pour se représenter un photon, de concilier le continu (la courbe sinusoïdale) et le discontinu (la particule). Peut être alors faudrait il songer à un dessin qui fasse alterner des intervalles de courbe continus, chacun séparé par un saut discontinu. 

J'en profite pour te congratuler chaleureusement !

Car en effet cette question est précisément la bonne

Et le challenge mathématiques est exactement celui que tu indiques à savoir pouvoir faire coexister le discret avec le continu

Ci-dessous la réponse formelle des mathématiques qui est... le formalisme de la mécanique quantique ...

27 min 45 secondes

Qu'est ce que ça signifie ?

C'est que la quantification en mécanique quantique prend des valeurs discrètes qui sont des multiples de la constante de Planck, les fameux quanta

Variable discrete signifie 1, 2, 3 donc des sauts sans passer par les valeurs intercalées

Or l'espace est quant à lui modélisé par des variables continues et un corpuscule peut se trouver n'importe où entre 1 et 2 par exemple

Il faut donc associer une structure mathématique qui fasse coexister le discret avec le continu

Or ce que dit Alain Connes c'est que le cardinal (le nombre d'éléments) d'une variable discrète est infini mais dénombrable (on peut associer un nombre des entiers naturels à chaque élément)

Alors que le continu est indénombrable (les nombres réels ne peuvent être associés à un comptage avec les entiers naturels)

Aucune fonction ne permet de mettre en relation ces 2 cardinalités

Ce paradoxe est déjà résolu avec la mécanique quantique dans la nature bien évidemment...mais aussi en terme de formalisme mathématiques 

Pourquoi ?

Parce que certains spectres des opérateurs sont continus et d'autres sont discrets et tous coexistent dans le même espace mathématique qui est l'espace de Hilbert

La seule nuance est que ces 2 opérateurs ne peuvent commuter

Je reformule avec un exemple c'est technique mais comprend le concept...

Au départ, on a une représentation continue de l'espace, toutes les nuances peuvent être prises pour une position dans l'espace sur ton graphe

Bohr avait forcé à la main les sauts quantique d'un électron en définissant les différents niveaux d'énergie qui sont Discrets (il avait à l'esprit des orbites ce qui est faux et des sauts d'une orbite à l'autre sans continuité)

Le formalisme de la mécanique quantique "ne force pas ses sauts à la main", il les calcule et même les explique...

Tu as une amplitude que tu peux nommer a et qui varie évidemment 

Mais à chaque amplitude dans le formalisme, on associe une amplitude conjuguée a* (a étoile)

Et le commutateur de a x a* est toujours égal à 1

Très facilement on démontre que le spectre de a x a* donne l'ensemble des entiers positifs

Les entiers apparaissent dans le formalisme de la mécanique quantique comme les éléments du spectre de a x a*

En terme physique, Luminet définit la géométrie non commutative comme modèle d'un espace flou donc une structure d'espace qui n'est ni une variété différentielle continue ni un réseau discret

Maintenant Connes va plus loin

Pour lui, c'est la physique même qui émerge de cette structure mathématique 

Il pose un lien direct entre l'algèbre et l'émergence du temps

Je pourrais développer ça..mais bon..on sort de la mécanique quantique et de la question du formalisme 

Voici une conférence de Klein qui répond à ta question bien qu'il s'arrête à l'espace de Hilbert sans aller plus loin

 

Modifié le 22 mai 2024 par zenalpha

il y a 4 minutes, zenalpha a dit :

Je pourrais développer mais bon

Continue ! En particulier la question du temps, le passage vers les lois de la thermodynamique... si tu en as l'occasion

à l’instant, Loufiat a dit :

Continue ! En particulier la question du temps, le passage vers les lois de la thermodynamique... si tu en as l'occasion

Je le ferai demain dans le train si tu veux bien

Content que ça intéresse quelqu'un

 

Le 05/04/2024 à 18:05, Wave1 a dit :

Le principe de superposition quantique nous dit qu'une particule peut à un instant donné se trouver à différentes endroits jusqu'à ce qu'un observateur (humain) l'observe. Ainsi la particule tant qu'elle n'est pas observé grille une propriété de notre réalité quotidienne et qui nous semble tellement évidente : une même chose ne peut pas être à différents endroits à la fois. Mais alors si c'est le cas pourquoi cette table devant moi qui est composé de ces mêmes particules semble être immobile et repose dans une position fixe et le reste ainsi même si je ne la regarde pas !

Il semble que cela est dû au fait que chaque particule de cette table se trouve dans un état "observé" par une particule voisine. En d'autres mots, la coexistence entre les particules qui composent cette table fait que la superposition quantique ne se produit pas, chaque particule observe et est observé par des particules voisines. Il y donc une sorte d'interdépendance forte des particules qui composent cette réalité dans laquelle nous vivons.

C'est en fin de compte cette interdépendance des particules (le fait que chaque particule est "observé" par la particule voisine) qui fait que la réalité, celle qu'on vit, tient bon. Car sans cette interdépendance tout ce qui nous entoure à commencer par notre propre corps se désintégrerait et une sorte de déchirure de notre réalité se produirait. Il me semble que cette observation donne quelques indices intéressantes sur la nature de la réalité que nous vivons à tout instant.

En fait c’est la théorie de la décoherence qui explique que les objets macroscopiques dont la table ne soient pas dans des états superposés au contraire des objets microscopiques. 
Cela me donne le désir d’étudier ici ce phénomène de la décohérence. 

@Loufiat

Comment Alain Connes voit il l'émergence du temps dans une liaison entre le formalisme sur lequel il travaille, la géométrie non commutative et la physique ?

En préambule...je ne connais pas le niveau d'appréhension de mes lecteurs concernant le temps en physique et je m'excuse d'alterner de lapalissades en formalismes obscurs...

Ce qu'on pense être le temps nécessiterait un préambule pour ce qu'il signifie en physique 

Rovelli et Lee Smolin sont par exemple les 2 co-fondateurs de la gravitation quantique à boucles et quand le premier écrit "et si le temps n'existait pas ?" Le second écrit "La renaissance du temps"...

On entre donc ici dans le marasme de la physique à propos du temps et la théorie de temps thermique co proposée par Carlo Rovelli et Alain Connes dont je vais parler n'a pas du tout la même reconnaissance que la géométrie non commutative...pour le formalisme de la mécanique quantique 

Préambule donc concernant la formalisation du temps en physique 

Le temps de la mécanique classique est la variable fondamentale sur laquelle sont écrites toutes les équations différentielles de Newton 

Newton pour qui le temps comme l'espace sont fixes, une scène de théâtre dans lequel se déroule l'ensemble des évènements physique.

En terme de formalisme cette variable t represente une droite affine sans origine privilégiée mais un premier mystère qui ne transparait pas est son irreversébilité comme n'apparaît pas le moteur de son écoulement du passé au futur 

Advient la première révolution de la relativité restreinte d'Einstein et la compréhension de la dilatation du temps vérifiée expérimentalement. Lorsqu'un rayon cosmique heurte la haute atmosphère, les muons qui sont produits à plusieurs dizaines de kilomètres n'ont normalement qu'une durée de vie leur permettant de faire 500 mètres mais la dilatation de leur temps propre lié à leur vitesse est dilaté d'un ordre de x40 et ils sont détectés sur Terre, on est pas dans des petites corrections...

Le temps absolu de Newton disparaît aux vitesses quasi luminique, seul l'espace temps considéré comme une seule entité garde un sens

Le passage d'un temps propre à un autre par changement de référentiel inertiel est une transformation affine (dilatation et translation)

La relativité générale change encore le cadre et cette fois, ce sont les forts champs de gravité, les fortes accélérations et décélérations aux échelles proches de la vitesse de la lumière qui influent sur le temps

La je m'excuse mais techniquement, la variété d'espace temps est courbe, on passe dans la géométrie de Riemann avec une métrique Lorentzienne

Et une grosse difficulté théorique apparaîtici puisque le temps ne peut plus être évolutif, on parle d'éternalisme ou d'univers bloc

Si tu considères que la relativité générale est fidèle et complète pour décrire la réalité, et c'est la meilleure théorie à l'échelle macroscopique de l'univers, alors il faut intégrer sa conséquence qui est ce que Bernstein appelait la spatialisation du temps où passé, présent et futur au niveau global sont déjà là dans un univers bloc figé et coexistent de toute éternité

On rate ... l'ecoulement du temps, la nature du temps et c'est juste ton déplacement dans l'univers bloc de l'espace temps qui te donne l'impression que le temps défile selon ton propre "déplacement" dans l'univers bloc chacun ayant donc son temps propre lié à son référentiel inertiel 

https://fr.wikipedia.org/wiki/Univers-bloc

Techniquement (désolé), le problème est lié au problème de l'invariance de la théorie par difféomorphismes 

Si tu reprends la relativité et que tu réécris les équations de la relativité générale sous forme Hamiltonienne (celle qui permet justement de suivre l'évolution d'un système sur le temps), tu obtiens un système avec contrainte que Dirac avait identifié mais...tu t'aperçois que l'Hamiltonien est lui-même objet de contraintes, il n'est pas fondamental (on dit qu'il s'annule faiblement)

Concrètement dans le formalisme celà signifie que l'Hamiltonien n'a plus d'action sur le système 

Tu peux bien sûr et c'est ce qui est fait dans les calculs choisir un référentiel dans l'espace temps et appeler temps le temps mesuré ou référent de ce référentiel mais il n'y a aucun choix privilégié pour un tel référentiel

La relativité générale tue l'idée du concept même d'écoulement du temps ce qui signifie que si le temps peut-être choisi dans un référentiel donné, au niveau de l'univers bloc dans son ensemble, le temps n'a plus de dynamique et passé, présent et futur forment un bloc rigide et fixe de toute éternité 

Je finis ce préambule par ce dernier point

Lorsque tu entends que l'univers a 13.8 milliards d'années, il faut donc choisir un référentiel 

Par exemple si tu prends le photon, le temps propre du photon...ne s'écoule pas, ce temps propre a une durée de 0

Le photon émit au big bang a vu instantanément ces 13.8 milliards d'années défiler et verra instantanément la fin de l'univers

En réalité on calcule dans l'univers bloc un "observateur" moyen (comobile) qui est représentatif de l'ensemble de la distribution de matière dans l'univers 

Mais ce n'est donc pas l'âge de l'univers bloc vu d'une horloge extérieure ni même un âge qui se poursuit sur une fonction affine, c'est un artefact de calcul et il n'y a toujours pas de dynamique pour l'univers bloc comme cet artefact le laisse penser.

Bref...

Je finis cette appartée avant d'en venir aux théories de Connes par ce point

Aujourd'hui en physique, le seul et unique concept qui implique une évolution d'un système selon un ordonnancement, c'est le concept statistique thermodynamique 

La thermodynamique énonce des lois notamment pour ce qui concerne donc la température et qui contiennent le principe d'entropie

Si un verre ne se revonstitue pas après s'être cassé  c'est parce que le nombre d'états statistiques liés au désordre sont infiniment plus nombreux que celui qui correspond au verre reconstitué

Et c'est ce point qui est très généralement mis en avant pour expliquer "la flèche du temps" donc ce passage d'un passé révolu à un futur en cours, l'entropie générale d'un système fermé (comme l'univers bloc) ne peut que croître même si localement des systèmes peuvent s'auto organiser en dissipant leur entropie

L'idée de passé révolu, de présent qui est une position privilégiée et de futur ne se trouve dans aucun formalisme de la physique (pas même la mécanique quantique) et seule la thermodynamique propose une émergence d'un ordre de passage de la flèche du temps.

J'ai été long mais comment comprendre la suite sans intégrer ces points ?

Suite ce soir...peut-être et si comme ce matin la Sncf me met 30 minutes dans les dents...

Arggg qu'est ce que ça signifie 30 minutes qui passent et pourquoi suis-je dans ce purée de train à la Einstein ?

Il y a 7 heures, chekhina a dit :

En fait c’est la théorie de la décoherence qui explique que les objets macroscopiques dont la table ne soient pas dans des états superposés au contraire des objets microscopiques. 
Cela me donne le désir d’étudier ici ce phénomène de la décohérence. 

Tu as un merveilleux livre de Serge Haroche qui rend compte dans le détail de ses expériences sur la décoherence dans "la lumière révélée"

Rien de mieux qu'un Nobel français qui écrit dans un style remarquable pour rendre compte des expériences les plus contemporaines sur ce sujet

Modifié le 23 mai 2024 par zenalpha