Sciences & Technologies

bonsoir a tous!

j'étais en train de regarder une nouvelle fois une vidéo sur la chaîne science étonnante qui parle de physique quantique, et ça va surement vous étonner mais y'a un truc que je ne comprend pas ^^.

non, en fait il y'en a plus d'un, mais une petite chose qui me parait évident, semble visiblement ne pas l'être et ça m'interpelle.

David nous dit qu'un éléments peut être en plusieurs états,qu'il y a un indéterminisme. Si je reprend son exemple, on peut considérer qu'un électron a 50% de chances d'aller à 1000 km/h ou 2000 km/h.
Ok tant qu'à être dans un truc de tordu, je veux bien l'admettre, seulement il nous dit après que si l'on mesure sa vitesse et que l'on trouve admettons 1000 km/h, nous changeons son état et c'est la que je bloque.
Je comprend bien que'entre deux électrons,lancés de la même façon, il est impossible de savoir si l'un ou l'autre ira a 1000 ou 2000 km/h, mais je ne vois pas pourquoi une fois qu'on a mesuré sa vitesse nous avons changés sont état? nous avons juste enlevé son indéterminisme?

j’espère être clair dans ce que je veux expliquer :3)

Quand une particule est dans un état indéterminé on ne peut connaitre à l'avance ni sa position ni sa vitesse et on ne peut mesurer les deux en même en temps, c'est l'un ou l'autre...

Je crois que ton exemple est en parti faux, il n'est pas question de 50% pour 1000 ou 2000 km/h, ce serait trop simple...ce sont des probabilités légèrement plus complexes.

Et si tu as réussi à mesurer sa vitesse c'est que tu as interagis avec l’électron, lui faisant perdre son état "indéterminé", tu l'as obligé à se matérialiser en quelque sorte.

je reprend l'exemple de la vidéo qui est évidement vulgarisé a l'extrême, il le dit bien d'ailleurs a la fin.
peut être qu'il occulte beaucoup de choses au départ de la vidéo car il faut bien attaquer le problème par un bout pour le rendre "compréhensible", car après il parle justement du fait qu'on ne peut pas mesurer sa position et sa vitesse en même temps en faisant une très bonne analogie avec des notes de musiques.

D'ailleurs, je me demande si il ne fait pas exprès de se limiter a deux vitesses (1000 et 2000 km/h) pour amener le concept de l'électron autour du proton, et de ses différents niveaux d’énergies, puisque dans ce cas là, si je ne dis pas de bêtises, il n'y a pas de niveaux intermédiaires.

Bon de toutes façons, je suis très loin d'être suffisamment intelligent pour bien cerner tout ca, mais comme en astrophysique, j'aime bien au moins comprendre le concept globale, et là cette histoire d'état indéterminé qui se perd quand on le mesure m'échappe un peu.

Mais merci pour ta réponse, je vais continuer de cogiter la dessus, je vais peut être avoir une illuminations ^^

si l'on mesure sa vitesse et que l'on trouve admettons 1000 km/h, nous changeons son état et c'est la que je bloque

Au moment de la mesure, l'électron va faire un choix entre les valeurs possible et se fixer. Une fois dans un état particulier, il n'est plus question d'en changer sans interaction.

Le fait de se fixer sur un état parmi plusieurs états possible a un nom, mais je ne le retrouve plus là tout de suite...

Ok admettons (enfin je vous crois hein!), en fait ce qui me gêne c'est surtout cette notion de superposition des vitesses, cela me semble totalement fou ou il me manque une donnée.

car si on lui fait parcourir une distance A->B, il peut a la fois être rendu au point B et... pas encore?
Si c'est un électron qui tourne autour d'un proton, il pourrait hypothétiquement rentrer en collision avec lui même?

Ça soulève beaucoup incompréhension

Ok admettons (enfin je vous crois hein!), en fait ce qui me gêne c'est surtout cette notion de superposition des vitesses, cela me semble totalement fou ou il me manque une donnée.

C'est le principe de la MQ, totalement non intuitif avec ce que l'on observe depuis la naissance...

car si on lui fait parcourir une distance A->B, il peut a la fois être rendu au point B et... pas encore?

Oui tout comme le chat de shrodinger à la fois mort et vivant. Attends de te pencher sur l'intrication...c'est encore plus dingue que le reste...

Si c'est un électron qui tourne autour d'un proton, il pourrait hypothétiquement rentrer en collision avec lui même?

C'est pas possible il me semble, il faut voir l'électron comme un nuage de probabilité autour du proton, il peut effectivement être à tout endroit dans ce nuage mais il ne peut pas entrer en collision avec lui même.

Le 12 novembre 2018 à 23:15:21 troglo42 a écrit :

si l'on mesure sa vitesse et que l'on trouve admettons 1000 km/h, nous changeons son état et c'est la que je bloque

Au moment de la mesure, l'électron va faire un choix entre les valeurs possible et se fixer.

Je trouve le terme de choix un peu confus et d'apparence contradictoire avec le fait que lors de la mesure la particule est au contraire sous la contrainte. La mesure impose à la particule de manifester une nature (c'est la réduction du paquet d'onde, terme que tu cherchais), mais de là à parler de choix (je ne dis pas que le terme est faux cependant).

"mais je ne vois pas pourquoi une fois qu'on a mesuré sa vitesse nous avons changés sont état?"

--> c'est comme si tu arrêtes ta voiture pour mesurer la pression des pneus. Ici en voulant mesurer la pression des pneus, tu es obligé de changer la vitesse de ta voiture.
Toute mesure physique change l'état d'un corps. Même au niveau macroscopique.

Moi, de ce que j'en comprends, ca veut surtout dire que la particule n'existe que si on la force à exister.
Sans observation, interraction, mesure,... aucun électron n'est matérialisé, mais on a la place ce fameux nuage de probabilité, qui contient, de façon "virtuelle", des probabilité d'états.

C'est un peu comme dans minecraft

Au début du jeu, tu peux obtenir un coffre d'aide, avec des objets aléatoires dedans, généralement, pain, pomme, outils de base.

L'état quantique, c'est quand la partie n'est pas générée, on a juste l'info de base : le coffre peut contenir ca, ca, ca ou ca, dans des quantités entre 0 et 5 pour chaque.
En chargeant la partie, tu provoque l'effondrement de la fonction d'onde, ou la fin du nuage de proba, pour forcer l'info virtuelle a se matérialiser, et donc à forcément adopter, non plus des probas virtuelles, mais des valeurs concretes, et donc mesurables : 1 pommes, 2 pains, 1 pelle

Ce jeu de génie

Le 13 novembre 2018 à 18:13:03 CeIestin a écrit :
Moi, de ce que j'en comprends, ca veut surtout dire que la particule n'existe que si on la force à exister.

Pareil que pour le mot choix, le mot exister me semble trop fort, ou du moins il donne une impression que l'acte de mesure est créateur, alors qu'on pourrait au mieux le dire révélateur de ce qui existe déjà (mais qui ne s'est manifesté pas encore manifesté sous aucune forme particulière.) C'est le problème qu'on a en essayant d'interpréter la physique quantique, c'est qu'on utilise des mots chargés de sens qui deviennent confus lorsqu'on les applique dans le monde quantique.

Ouai, finalement la première chose qui pose problème quand on veut comprendre un petit peu la physique quantique, est l'image que l'on se fait d'un électron ou d'un proton etc...

Perso,j imagine bêtement que c'est censé ressembler à une bille qui avance ou qui tourne sur autour de quelque chose, mais visiblement ce serait plus une onde... Enfin je ne sais pas, je ne sais plus, RAAAHH!! je suis sur qu'on enseigne la mécanique quantique dans les goulag tellement ça rend fou ce truc !!

Etienne Klein recevait dans son émission La conversation scientifique sur France culture un chercheur d'une quarantaine d'année qui bossait au LHC, un ponte dans son domaine. Quand il lui demanda "comment vous vous représentez une particule élémentaire", le chercheur répondait un truc du genre "Comme une solution d'une équation". Ce ne sont certainement pas les propos exacts, mais il y avait vraiment cette idée que le chercheur avait abandonné toute tentative de concrétisation de l'objet quantique qu'il manipule, et c'est seulement avec cet abandon qu'il a pu comprendre ce qu'il manipulait, car il n'avait plus qu'à comprendre des symboles et non plus à essayer d'en comprendre une interprétation.

Je pense que c'est une clé pour tout physicien de ce domaine, il ne doit pas s'interdire d'interpréter, mais pour comprendre ce qu'il manipule il doit pourtant s'en prémunir. Quand Feynmann disait que personne ne comprend réellement la physique quantique, certainement qu'il voulait dire que personne n'arrivait à l'interpréter, mais il y en a bien qui la comprennent : ceux qui ne l'interprètent pas.

Très intéressant, c'est carrément phylosopique comme approche et ça m'intrigue encore plus ^^

Donc en MQ, un élément peut avoir
-plusieurs vitesses
-être à plusieurs endroits en même temps
-être dans plusieurs états (excité ou non)
-il y a différents niveaux d'énergies quand par exemple un électron gravite autour d'un proton mais ces derniers sont absolus (je ne sais pas si c'est le bon terme mais vous m'aurez compris)
-le mesurer modifie/fige son état
- si on mesure sa position on ne peut pas connaître sa vitesse et inversement

J'ai hâte de connaître la suite 😅

Bien sûr, il existe une dimension philosophique. Puisque la personne d'Etienne Klein a été évoquée par un VDD , j'invite à regarder cette conférence:
https://www.youtube.com/watch?v=wUFNHVnnyLc
c'est sympa. Il cherche à présenter au plus grand nombre de gens un domaine aussi complexe que la physique quantique.
Pour ce qui concerne la mesure de caractéristiques physiques, il faut bien comprendre que, en pratique, on ne mesure pas une caractéristique physique, mais on relève une interaction'''' entre la caractéristique physique, et l'instrument de mesure qui cherche à l'indiquer.
Un exemple trivial pour bien comprendre:
une bouteille d'eau et un thermomètre plongé dedans, et sensé mesurer la température de l'eau. Que va t-il se produire? Le thermomètre indiquera sa propre température, pas celle de l'eau. Sa propre température résultera d' interactions (des échanges thermiques en l'occurence) avec l'eau. Le simple fait de mesurer modifie l'état de ce que l'on mesure. Le thermomètre ne mesurera jamais vraiment la température de l'eau. Au mieux, il s'en approchera.
Et bien, au niveau quantique, on retrouve, un peu, la même chose.

Ensuite, prétendre qu'on ne peut pas connaitre simultanément la position d'une particule et sa vitesse n'est pas raisonnable lorsque l'on s'adresse au grand public, à des profanes.Cela peut être fort mal compris, en particulier de journalistes qui relaient mal les informations. Ce qu'il faut dire c'est qu'on ne peut les connaitre précisément, de manière conjointe. J'insiste sur les terme précisément' et conjoint'''. Donc oui, on peut les connaître, mais avec quelques incertitudes, celles formulées par Heisenberg.
https://fr.wikipedia.org//wiki/Principe_d%27incertitude

"Quand sur ta route, tu arrives à un embranchement, prends-le"

Bonne soirée à tous

Bon, je viens de regarder la vidéo sur l'intrication et elle ne m'a pas dérangé plus que ça, hormis bien sûr la conclusion avec ces photons qui communiquent instantanément entre eux (plus vite que la lumière?), ceci dit comme il y a l'air d'avoir un gros pavé très indigeste, et très technique derrière tout ça qui démontre que ca n'enfreint pas la relativité car il n'y a de transmission d'informations (???) je risque d'en rester la un très long moment ^^

Mais j'ai quand même une petite question, si j'ai bien compris lorsqu'on a deux photons dans un état intriqué et qu'on en mesure un, si le résultat est positif, le deuxième modifiera son état instantanément pour devenir négatif.
Mais peut on modifier artificiellement son état après avoir fait la mesure (le faire passer du positif au négatif), et est ce que cela aura une influence sur le deuxième si c'est possible?

sinon j'ai aussi regardé la vidéo sur les doubles fentes de Young, je l'ai trouvé plus "étrange"

désolé, double post mais c'était trop tard pour éditer...

@arcob91
merci pour ces précisions, j'ai de la lecture maintenant! J’espère juste réussir à comprendre ce que je lis, car le temps du lycée pour moi remonte à loin et était très basique, sans compter que tout ce qui était formule et calcule me donnait de l'urticaire!

Mais bon, il n'est jamais trop tard pour s'y intéresser, a part me coucher moins bête je ne risque pas grand chose ;)

Sinon j'ai l'impression qu'il y a une approche presque "Cartésienne" de la physique quantique, qui suivrait le schéma suivant :

• Une particule, ou plutôt un quantum, est définit par une fonction d'onde dans l'espace (qu'on peut apparenter à une onde de probabilité)
• Lorsqu'on parle d'effectuer mesure, on sous-entend simplement que la particule subit une interaction, de quelque nature que ce soit, avec d'autre particule.
• Ces interactions "réduisent" la fonction d'onde, selon une mécanisme dont les scientifiques ne connaissent aujourd'hui pas le fonctionnement exact : par exemple certaines interactions vont réduire la fonction d'onde en un seul point la localisation de la particule est alors belle et bien définit.
• la fonction d'onde va alors évoluer dans le temps en suivant l'équation de Schrödinger. Dans l'exemple précédent la localisation de la fonction en un point suite à une interaction va entrainer une incertitude sur la vitesse (déjà est-il simple de définir la 'vitesse' d'une fonction de l'espace ?) à cause de l'évolution de la fonction d'onde dans le temps.

Après c'est sans doute une interprétation assez naïve dont les exemples sont loin de recouvrir le champ des possible de la MQ (notamment quand des particules sont intriquées), mais j'ai l'impression qu'elle colle plutôt bien à tout ce que je lis sur le sujet ?

Bien sûr il s'agit de mon interprétation visuelle personnelle, qui n'est qu'une façon de satisfaire mon imagination, mais qui est admissible si elle est en cohérence avec les observations et les équations qui en ont été déduites

ceci dit comme il y a l'air d'avoir un gros pavé très indigeste, et très technique derrière tout ça qui démontre que ca n'enfreint pas la relativité car il n'y a de transmission d'informations (???) je risque d'en rester la un très long moment ^^

Non car il me semble que si on entre en interaction avec l'une des particules intriquée, bah on le note et c'est tout, on a le résultat d'une simple mesure. Par contre pour en déduire une information, il faut pour cela avoir une information sur l'autre particule il me semble. Et pour cela il faut communiquer des informations en parrallèle... à la vitesse de la lumière. Après je ne connais pas d'expérience concrète pour illustrer cela, donc je suis aussi un peu dans le flou, mais ça ne me choque pas personnellement.

Certes la MQ affirme que ces deux particules éloignées l'un de l'autre sont en fait un seul et même système, mais ça n'en fait pas un téléphone à distance pour autant, car on ne peut pas modifier et lire l'information de ce système de manière classique sans le perturber.

Toutefois je présume que les observations prouvent que ce système n'est pas définit au début, quand il est localisé et se delocalise (càd qu'il est toujours dans son état quantique bizarre ). Mais peut bien être ensuite modifié et agir en deux points délocalisés "simultanément" quand on le souhaite

Le 13 novembre 2018 à 10:38:56 Jooord a écrit :

Le 12 novembre 2018 à 23:15:21 troglo42 a écrit :

si l'on mesure sa vitesse et que l'on trouve admettons 1000 km/h, nous changeons son état et c'est la que je bloque

Au moment de la mesure, l'électron va faire un choix entre les valeurs possible et se fixer.

Je trouve le terme de choix un peu confus et d'apparence contradictoire avec le fait que lors de la mesure la particule est au contraire sous la contrainte. La mesure impose à la particule de manifester une nature (c'est la réduction du paquet d'onde, terme que tu cherchais), mais de là à parler de choix (je ne dis pas que le terme est faux cependant).

Je suis tout à fais d'accords avec toi, c'est la raison pour laquelle choix est en italique dans mon message.

Et oui : réduction du paquet d'onde, voilà ce que je cherchais !!! merci !

J'ai pas trouvé mieux en langage clair que choix... De fait, je le trouve aussi exacte qu'inexacte...

Tout comme le terme de contrainte dans ce que tu dis me plais peu.

Le 14 novembre 2018 à 00:41:14 aAardvark a écrit :
Sinon j'ai l'impression qu'il y a une approche presque "Cartésienne" de la physique quantique, qui suivrait le schéma suivant :

• Une particule, ou plutôt un quantum, est définit par une fonction d'onde dans l'espace (qu'on peut apparenter à une onde de probabilité)
• Lorsqu'on parle d'effectuer mesure, on sous-entend simplement que la particule subit une interaction, de quelque nature que ce soit, avec d'autre particule.
• Ces interactions "réduisent" la fonction d'onde, selon une mécanisme dont les scientifiques ne connaissent aujourd'hui pas le fonctionnement exact : par exemple certaines interactions vont réduire la fonction d'onde en un seul point la localisation de la particule est alors belle et bien définit.
• la fonction d'onde va alors évoluer dans le temps en suivant l'équation de Schrödinger. Dans l'exemple précédent la localisation de la fonction en un point suite à une interaction va entrainer une incertitude sur la vitesse (déjà est-il simple de définir la 'vitesse' d'une fonction de l'espace ?) à cause de l'évolution de la fonction d'onde dans le temps.

Après c'est sans doute une interprétation assez naïve dont les exemples sont loin de recouvrir le champ des possible de la MQ (notamment quand des particules sont intriquées), mais j'ai l'impression qu'elle colle plutôt bien à tout ce que je lis sur le sujet ?

Bien sûr il s'agit de mon interprétation visuelle personnelle, qui n'est qu'une façon de satisfaire mon imagination, mais qui est admissible si elle est en cohérence avec les observations et les équations qui en ont été déduites

Ce qui me gène dans ce que tu dis, c'est :

la fonction d'onde va alors évoluer dans le temps en suivant l'équation de Schrödinger.

Il me semble pas que cela prenne du temps à ce que l'incertitude sur la vitesse évolue, se propage, ou apparaisse. A l'instant où la position est déterminée, l'incertitude est présente.

Enfin, me semble en tout cas...

Le 14 novembre 2018 à 07:12:36 troglo42 a écrit :

Le 13 novembre 2018 à 10:38:56 Jooord a écrit :

Le 12 novembre 2018 à 23:15:21 troglo42 a écrit :

si l'on mesure sa vitesse et que l'on trouve admettons 1000 km/h, nous changeons son état et c'est la que je bloque

Au moment de la mesure, l'électron va faire un choix entre les valeurs possible et se fixer.

Je trouve le terme de choix un peu confus et d'apparence contradictoire avec le fait que lors de la mesure la particule est au contraire sous la contrainte. La mesure impose à la particule de manifester une nature (c'est la réduction du paquet d'onde, terme que tu cherchais), mais de là à parler de choix (je ne dis pas que le terme est faux cependant).

Je suis tout à fais d'accords avec toi, c'est la raison pour laquelle choix est en italique dans mon message.

Et oui : réduction du paquet d'onde, voilà ce que je cherchais !!! merci !

J'ai pas trouvé mieux en langage clair que choix... De fait, je le trouve aussi exacte qu'inexacte...

Tout comme le terme de contrainte dans ce que tu dis me plais peu.

Oui, moralité qui rejoint ce que je disais au dessus et qui semblerait paradoxal: Les mots de notre langage sont peut être trop complexes pour exprimer les choses les plus élémentaires de notre nature.