Initiation à la Mécanique Quantique

PREMIERS PAS
DANS LA
PHYSIQUE
QUANTIQUE
Antoine Barakat
2006
[email protected]
Premiers pas dans la physique quantique
1.
► 2.
► 3.
► 4.
► 5.
► 6.
► 7.
►
►
►
Historique.
Définition(s).
Expériences d’interférences quantiques.
Principe d’indiscernabilité.
Dimensions et distances.
Le mécanisme de Heisenberg.
Existe-t-il, aucune, (une) ou (des)
explication (s) ?
8. Répétez la question !
9. Conclusion.
1. Historique
► La
matière est composée d’atomes.
► L’existence
des « particules » est entrée
dans la conscience collective.
► L’idée
que la réalité matérielle n’est pas
continue mais formée de « briques
élémentaires » fut proposée par la Grèce
ancienne.
1. Historique
► L’atomisme
► Mais
est né au courant du XIX siècle.
la physique du XIX siècle n’était pas
monolithique. Elle se présentait sous formes
de plusieurs disciplines chacune avec son
histoire ne présentant que peu de liens avec
les autres branches:
1. Historique
A – Tout d’abord la mécanique:
C’est l’étude des mouvements des corps.
Ses prédictions correctes sont
innombrables, ses outils sont puissants et
élégants. On parle alors de mécanique
rationnelle.
B – La thermodynamique :
► Elle
est plus récente, c’est l’étude des
échanges d’énergie, de la chaleur, de la
température.
► Elle a eu un essor considérable suite à
l’invention de la machine à vapeur.
C – La mécanique des fluides :
(écoulement de l’eau, d’un gaz).
► Elle
est établie sur des bases moins solides que
celle de la mécanique des corps solides.
► (Les
turbulences d’un cours d’eau sont bien plus
complexes à décrire que le mouvement de la terre
autour du soleil.
► En
dépit des approximations, ses prédictions sont
néanmoins bonnes.
D – L’électromagnétisme:
Nouveauté du XIX siècle. Elle décrit des
phénomènes électriques et magnétiques, en
partie connus depuis l’Antiquité. Elle ne sera
achevée qu’au début du XX siècle.
( On a oublié l’optique !)
L’atomisme se présente alors comme une
vision unificatrice.
Il propose de ramener tous les phénomènes
physiques de la matière (phénomènes thermiques, électriques,
magnétiques, turbulences) à des phénomènes mécaniques:
les modes du mouvement des atomes. Exe:
courant électrique, température d’un gaz…
L’hypothèse atomique s’avère fructueuse et
finit par s’imposer au début du XX siècle.
(non sans polémiques ni difficultés ni drame, Ludwig Boltzmann…)
SURPRISE – DECEPTION !
► La
mécanique de atomes, des particules,
censée unifier tous les phénomènes, n’est
pas la mécanique habituelle…
► Les
particules se comportent selon de
nouvelles lois…
► On a parlé de mécanique ondulatoire ou de
mécanique quantique.
Mécanique ondulatoire ?
► Le
concept d’onde permet de décrire une
classe de phénomènes. Il est abstrait...
► Histoire de la physique: Lumière, faisceau
de corpuscules ou phénomène de type
ondulatoire ?
► C’est là ou intervient l’optique.
L’expérience permettant de trancher fut
proposée par Thomas Young, physicien
anglais.
Interférométrie
► Éléments
de base, expérience:
Un faisceau de lumière rencontre une barrière
opaque dans laquelle on a percé deux
fentes. De l’autre côté de la barrière, la
lumière est visualisé sur écran. Tout point
de l’écran peut être atteint par deux
chemins indiscernables.
Expérience de Young ou interférométrie de Young
Source lumière
Interférence
Plaque à
deux fentes
Ecran
Expérience de Young ou interférométrie de Young
Franges de lumière blanche
Interférométrie
► La
différence de longueur de ces chemins
détermine l’intensité de la lumière en
chaque point. ( concordance ou opposition de phase et annulation…)
► Young a donc démontré le caractère
ondulatoire de la lumière en montrant les
effets d’interférence.
► C’est la dualité « onde - corpuscule ».
Est-ce vraiment un triomphe ?
Mécanique quantique, pourquoi quantique ?
►
Les électrons étaient considérés comme de minuscules
"billes" tournant très rapidement autours du noyau.
Cependant, quelque chose chiffonnait un peu les
physiciens de l'époque, comme Niels Bohr ou Max Planck :
si ces électrons tournaient réellement très rapidement
autours du noyau, comme l'affirmait alors le modèle
standard, ces derniers devraient émettre un rayonnement
continue.
►
Or, qui dit émission d'un rayonnement dit perte d'énergie.
Donc au cours du temps, nos électrons devraient perdre
peu à peu de leur énergie, et donc par voie de
conséquence, le rayon de leur orbite devrait diminuer, et
les électrons finiraient par s'écraser sur le noyau. Bref, la
matière, telle que nous la connaissons aujourd'hui, ne
devrait plus exister. Gros problème!
Mécanique quantique, pourquoi quantique ?
► Max
Planck eut alors l’idée de poser comme
hypothèse que les électrons ne peuvent pas
émettre le rayonnement qu'ils veulent, mais qu'ils
ne pourraient en réalité émettre que certaines
longueurs d'ondes extrêmement précises.
► L'énergie
ainsi émise serait obligatoirement un
multiple d'une valeur fixe, notée h, et appelée
aujourd'hui constante de Planck. De plus, seules
certaines émissions d'énergie (Sous forme de
rayonnement) seraient autorisées.
Mécanique quantique, pourquoi quantique ?
► En
l’année 1900, Max Planck remarqua qu’il
pouvait rendre compte de certaines observations,
qui jusqu’alors échappaient à toute description, en
introduisant une hypothèse bizarre:
L’énergie d’une onde de fréquence donnée น ne
peut prendre que certaines valeurs, à savoir des
multiples d’une certaine énergie minimale E = h น,
h étant une constante.
►
L’hypothèse est inhabituelle car nous ne sommes pas
habitués à associer énergie et fréquence :
L’intensité de la lumière émise par une ampoule (E) est
indépendante du fait que cette lumière soit verte, rouge ou
bleue (fréquence).
Planck baptisa l’énergie minimale « h น », quantum
d’énergie, évoquant l’idée d’une quantité élémentaire.
Son hypothèse revient à suggérer un comportement
corpusculaire pour l’onde électromagnétique.
2- Définition de la MQ
► Les
définitions sont toutes incomplètes d’où
plusieurs « tentatives » de définition:
-
La branche de la physique qui décrit les
composants ultimes de la matière.
-
La théorie physique dans laquelle les
particules se comportent comme des ondes.
3. Expériences d’interférences quantiques.
► Ces
expériences font intervenir des miroirs semi –
transparents (comme les vitres du GAHQ):
► Ceux
qui regardent de l’extérieur peuvent nous
voir à travers la vitre, et nous aussi nous pouvons
voir notre image réfléchie par la vitre.
► Cela
veut dire qu’une partie de la lumière que
nous émettons est transmise à travers la vitre et
une partie est réfléchie par celle-ci.
3. Expériences d’interférences quantiques.
Un miroir semi - transparent est un objet qui sépare
un faisceau en deux parties, nous parlons aussi de
séparateur.
Ce faisceau peut être un rayon lumineux, mais on
peut construire des séparateurs pour des faisceaux
de particules : neutrons, atomes, électrons…
3. Expériences d’interférences quantiques.
Postulats du GAHQ:
Nous admettons que nous avons à disposition:
1. Une source qui émet un faisceau de particules.
2. Des séparateurs.
3. Des détecteurs pour ces mêmes particules.
(Un détecteur, ici, est simplement un dispositif de
mesure permettant de compter les particules).
3. Expériences d’interférences quantiques.
►
On envoie des particules, une à une, sur un miroir semitransparent. Combien d’entre elles sont transmises (T) et
combien sont réfléchies (R)? C’est la figure 1.
Miroir semi transparent
Source
T
R
figure 1
3. Expériences d’interférences quantiques.
Nous envoyons un grand nombre de particules. On
peut faire deux constats.
► Les
détecteurs ne s’activent jamais en même
temps, cela veut dire qu’une particule qui arrive à
un séparateur n’est pas divisée. Elle est soit «
transmise » soit « réfléchie ».
► Ensuite, on remarque que, au niveau des
détecteurs, la moitié des particules est transmise
et l’autre moitié est réfléchie.
► Donc, c’est comme si on jouait à pile ou face…
3. Expériences d’interférences quantiques.
Si on lance une pièce de monnaie un grand nombre de
fois, il est impossible de prédire chaque résultat. Mais on
sait qu’à la fin le « nombre » de pile sera à peu près égal à
celui de face.
► La probabilité de chaque évènement est de 50% ou ½.
► En formulant avec précision, le résultat de cette première
expérience est : la probabilité qu’une particule soit
transmise au séparateur est égale à la probabilité que la
particule soit réfléchie.
►
►
Les deux probabilités sont de 50 % chacune.
(physique quantique et hasard…)
3. Expériences d’interférences quantiques.
► Deuxième
expérience ;
Considérons le dispositif suivant de la figure 2:
Miroir semi transparent
Miroir semi transparent
TT
Source particules
TR
Miroir semi transparent
RR
RT
figure 2
3. Expériences d’interférences quantiques.
►
Dans cette expérience, après chaque sortie du premier
séparateur, on met un nouveau séparateur. C’est le
montage à 4 sorties.
►
La particule peut être :
1. transmise deux fois (T-T).
2. transmise au premier et réfléchie au 2 ème (T-R).
3. réfléchie au 1 er et transmise au 2 ème (R-T).
4. réfléchie au deux (R-R).
►
A quoi doit-on s’attendre pour chacune des sorties ?
3. Expériences d’interférences quantiques.
►
C’est difficile de répondre. Si on suppose que chaque
particule porte une « instruction » précise de sorte que
chaque fois qu’elle rencontre un séparateur elle est soit
certainement transmise, soit certainement réfléchie.
►
On devrait trouver la moitié des particules en T T et l’autre
moitié en RR. Aucune ne se trouverait en TR ou RT.
►
En envoyant un grand nombre de particules, on retrouve
25 % des particules dans chacune des 4 sorties.
►
Comme dans le jeu de pile ou face de la pièce de monnaie
qu’on jette.
(figure2)
Figure 2
Miroir semi transparent
Miroir semi transparent
TT
Source particules
TR
RR
Miroir semi transparent
RT
3. Expériences d’interférences quantiques.
►
Les choses vont se corser dans la troisième expérience
faisant appel à l’interférométrie. (dispositif figure 3)
Miroir semi transparent
miroir
Source particules
RT ou TR
Miroir semi transparent
Figure 3
miroir
Interféromètre de Mach-Zehnder équilibré
T T ou RR
0%
100%
3. Expériences d’interférences quantiques.
►
Dans ce dispositif, figurent deux miroirs parfaits, qui
réfléchissent toutes les particules. Il permettra de diriger
les deux chemins issus du premier séparateur sur le même
deuxième séparateur.
►
Une des sorties du 2 ème séparateur correspond au
chemin RT ou TR, l’autre aux chemins T T ou RR.
3. Expériences d’interférences quantiques.
► D’après
les résultats de l’expérience 2 (figure 2),
ce nouveau montage ne devrait pas poser de
problèmes. Nous devrons trouver 25% + 25% =
50% des particules à la sortie RT ou TR.
► Nous
► Le
devrons trouver autant à la sortie T-T ou RR.
résultat pratique est dramatique :
toutes les particules sont observées à la sortie RT
ou TR.
3. Expériences d’interférences quantiques.
► Pourtant,
on envoie une particule après l’autre.
Il est impossible que deux ou plusieurs particules
se rencontrent au deuxième séparateur et que la
sortie soit dictée par cette collision.
► Les
particules sont indivisibles. Nous n’avons
jamais détecté une demi particule dans chaque
détecteur. Chaque fois, c’est un et un seul
détecteur qui s’activait.
3. Expériences d’interférences quantiques.
►
Les résultats sont contraires à notre attente…
►
Ils nous manquent donc des éléments…
(variables cachées ?)
3. Expériences d’interférences quantiques.
►
Encore de plus en plus étonnant. (dispositif figure 4)
miroir
Miroir semi transparent
Source particules
miroir
miroir
miroir
miroir
RT ou TR
Miroir semi transparent
miroir
Figure 4
Interféromètre de Mach-Zehnder
légèrement déséquilibré
T T ou RR
3. Expériences d’interférences quantiques.
►
Dans la figure 3, les chemins que la particule peut prendre
sont de longueur égale.
►
Dans la figure 4, nous faisons varier la longueur d’un des
deux chemins. Dès que les longueurs des chemins
parcourus sont différentes, quelques particules, (un petit
nombre, si la différence des longueurs est petite) prennent
la sortie T-T ou R-R.
►
Plus on augmente la différence de longueurs des chemins,
plus on trouve de particules dans la sortie T-T ou R-R.
3. Expériences d’interférences quantiques.
►
Lorsque les deux chemins diffèrent d’une certaine longueur
« L », toutes les particules prennent la sortie T T ou RR, et
plus aucune particule ne prend la sortie RT ou TR.
►
Si l’on devait continuer à augmenter la longueur, l’effet
inverse se produirait, et pour une différence de « 2L »,
toutes les particules prendraient la sortie RT ou TR,
exactement comme lorsque les deux chemins étaient
égaux.
►
Alors comment cela se fait-il, qu’en modifiant un seul des
deux chemins on arrive à modifier le comportement de
toutes les particules ?
3. Expériences d’interférences quantiques.
Miroir semi transparent
miroir
Source particules
miroir
miroir
miroir
miroir
RT ou TR
Miroir semi transparent
Figure 4
miroir
Interféromètre de Mach-Zehnder
légèrement déséquilibré
T T ou RR
3. Expériences d’interférences quantiques.
►
Comment les particules qui ont emprunté le chemin qui n’a
pas subi de modification peuvent-elles être au courant de
celle-ci ?
►
On devrait conclure que chaque particule est informée sur
tous les chemins qu’elle aurait pu emprunter.
►
Mais elle ne les emprunte pas tous, car (l’expérience 1) dit
que si on devait chercher à savoir dans quel chemin la
particule se trouve, elle sera soit dans l’un soit dans l’autre,
jamais divisée entre les deux.
3. Expériences d’interférences quantiques.
►
Pour voir plus clair, il faudrait mesurer…
►
Pour cela, il faut essayer de savoir par quel chemin passe
la particule et ensuite voir la sortie qu’elle emprunte.
►
En pratiquant cette « mesure », les résultats de
l’expérience 1 et 2 se trouvent confirmés. Les probabilités
sont respectées.
►
Mais, dans l’expérience de la figure 3, les résultats se
trouvent complètement modifiées.
3. Expériences d’interférences
quantiques.
Miroir semi transparent
miroir
50%
Source particules
50%
Figure 3.1
miroir
Interféromètre de Mach-Zehnder (espionné)
25%
Miroir semi transparent
25%
TT
TR
3. Expériences d’interférences quantiques.
Maintenant, si un observateur intercepte un des deux trajets
des particules, par exemple celui des particules réfléchies,
son capteur recevra 50% des particules émises. L’autre
moitié des particules suivront le seul chemin restant
« transmis » . Figure 3.1
A la sortie, les capteurs recevront 25 % des particules
chacun, (25% T-T et 25% T-R).
Le phénomène d’interférence a disparu car il n’y a plus qu’un
seul trajet possible.
3. Expériences d’interférences quantiques.
Moralité:
Toute tentative de mesure modifie les résultats de
l’interférométrie quantique…
Toute tentative d’interception sur le trajet des particules,
est immédiatement ressentie au niveau des détecteurs et
cela à quelle distance qu’elle soit, fut-elle aux confins de la
galaxie.
D’où l’intérêt de la mécanique quantique en cryptographie.
3. Expériences d’interférences quantiques.
►
Si l’on détecte le chemin emprunté par chaque particule, la
moitié des particules se trouvent à la sortie TT ou RR, et
l’autre moitié sont détectées à la sortie TR ou RT, et ceci
quelle que soit la différence de longueur des deux chemins.
En conclusion, si on essaie de savoir par quel chemin la particule
est passée, les résultats ne seront plus étonnants, et les particules se
comportent « sagement » selon notre prévision intuitive.
Bizarre, bizarre, mais cela porte un nom, ce sont les :
« interférences à une particule ».
4. Principe d’indiscernabilité.
►
La plupart des physiciens ont renoncé à expliquer les
interférences quantiques.
►
Il y a une ligne dominante dans la compréhension de la
MQ mais qui n’est pas forcément la vérité pour autant.
►
Mais les physiciens s’accordent sur les conditions dans
laquelle une particule interfère avec elle-même. C’est le
principe d’indiscernabilité:
« Les interférences apparaissent lorsqu’une particule peut
emprunter plusieurs chemins pour arriver au même
détecteur, et que ces chemins sont indiscernables après la
détection ».
4. Principe d’indiscernabilité.
►
Dans la situation 1 et 2, il y a un seul chemin qui conduit à
chaque détecteur ; dès lors qu’une particule est détectée,
nous savons exactement le chemin qu’elle a dû emprunter.
C’est la situation de discernabilité et il n’existe pas
d’interférence.
►
Dans les cas 3 et 4, en revanche, lorsqu’une particule est
détectée après le 2 ème séparateur, nous ne pouvons pas
savoir quel chemin elle a emprunté. Car deux chemins sont
possibles. Ces chemins sont donc indiscernables. Il y a
interférence.
4. Principe d’indiscernabilité.
►
Mais ces interférences DISPARAISSENT si on
détecte la présence de la particule dans un des
deux chemins.
►
L’on peut conclure que les interférences
disparaissent si la particule laisse une empreinte de
son passage dans le chemin, car dans ce cas, cette
empreinte, laissée dans le chemin, détruit
l’indiscernabilité des deux chemins.
« L’homme ne peut supporter une dose trop grande de réalité ».
4. Principe d’indiscernabilité.
►
Toutes ces expériences nous ont mené à la
conclusion étonnante mais inévitable, que chaque
particule quantique explore tous les chemins
indiscernables.
►
Si tel n’était pas le cas, il serait impossible
d’influencer toutes les particules en changeant la
longueur d’un seul chemin. Et pour cela il faut
s’assurer qu’il y a une particule à la fois dans le
montage.
5. Dimensions et Distances.
►
Il est logique de se demander quelle est la taille de la
particule par rapport à la taille du montage.
►
Rappel: La taille d’un neutron dans le noyau d’un atome est
de 10 -15 m. C’est dix à cent mille fois plus petit qu’un
atome. La taille d’un atome étant voisine d’un milliardième de
mètre.
►
La taille des montages peut avoisiner les 2 à 10 cm.
►
La particule émise étant le neutron, si celui-ci était de la taille
d’une pièce de monnaie, la distance entre les chemins serait
comparable à celle de la distance Terre – Soleil.
5. Dimensions et Distances.
►
Dans leur recherche expérimentale de la transition entre le
monde classique et le monde quantique, Zeilinger et Arndt
ont montré que des grandes molécules donnent lieu à des
effets d’interférence. Ces molécules sont des assemblages
de soixante atomes de carbone et leur sigle est C60.
►
Ce sont des molécules synthétisées en 1985. Les atomes
sont arrangés selon une symétrie particulière, celle d’un
ballon de football.
6. Le mécanisme de Heisenberg
B
A
Figure 5
6. Le mécanisme de Heisenberg
►
Du principe au mécanisme:
Nous avons vu que si l’on détermine par quel
chemin la particule est passée, les interférences
disparaissent. Nous nous y attendons car en faisant
une mesure, nous réduisons le nombre
d’alternatives possibles; La particule se comporte
d’une façon classique.
►
Donc, c’est une description qui mène à une
prédiction, mais peut-on trouver une explication ?
►
Plus clairement ne pourrions-nous pas décrire ce
phénomène non pas à l’aide d’un principe mais d’un
mécanisme.
6. Le mécanisme de Heisenberg
►
C’est l’argument de Heisenberg, schématisé dans la
figure 5.
Pour mesurer la position de la particule A après son
passage par les fentes, il faut qu’elle interagisse
avec au moins une autre particule, la particule B,
que nous détectons après la collision.
►
Nous savons que lors de la collision de 2 boules (de
billard) la trajectoire des deux objets se trouve
modifiée.
De même, dit Heisenberg, celle de la trajectoire de
la particule A, après la collision avec la particule B.
6. Le mécanisme de Heisenberg
►
Puisque nous ne pouvons pas contrôler cette
collision, la particule A est déviée de manière
imprédictible, d’où la disparition des interférences.
►
En fait, dit Heisenberg, les interférences n’ont pas
vraiment disparu; si nous pouvions contrôler la
collision et trier seulement les particules qui ont
subi une collision bien précise, les interférences
apparaîtraient à nouveau.
►
Rêve ou réalité ?
7. Existe-t-il une explication ?
►
Peut-on accepter l’aléatoire dans les phénomènes
physiques ?
►
Les interférences sont-elles déterminées par des
mécanismes et les corrélations à distance par un
échange d’information ?
►
Nous avons besoin d’interpréter les phénomènes
quantiques car nous ne sommes pas à l’aise avec le
principe d’indiscernabilité et avec ses
conséquences.
7. Existe-t-il une explication ?
►
Ce malaise est du au fait que ce principe,
prédominant dans le monde microscopique, n’est
pas connu dans la vie de tout les jours et est en
contradiction avec nos perceptions courantes.
►
Les interprétations peuvent se diviser en trois
grandes catégories :
7. Existe-t-il une explication ?
1. Celles acceptant le principe d’indiscernabilité
comme principe premier, comme tout autre
principe, bien formulé et abondamment vérifié.
Ces interprétations doivent naturellement expliquer
pour quelle raison ce principe ne se manifeste pas
dans la vie de tous les jours.
La voie orthodoxe rentre dans cette catégorie,
ainsi que la théorie des mondes multiples.
7. Existe-t-il une explication ?
2. Celles qui tendent à déduire le principe
d’indiscernabilité à partir de notions considérées
comme plus fondamentales, mais non de nature
physique.
3. Celles qui essayent de déduire le principe
d’indiscernabilité à partir de notions physiques qui
semblent plus compatibles avec le monde classique
de tous les jours: « Comment ça marche ? ».
7. Existe-t-il une explication ?
1. L’approche orthodoxe.
Elle consiste à dire que:
A- La physique quantique remplit tous les critères pour qu’on
puisse parler d’une description physique convenable, à
savoir:
- nous avons une classe de phénomènes qui peuvent être
étudiés par une méthode expérimentale.
- nous avons un modèle mathématique bien structuré.
- nous avons de règles de correspondance entre les objets
de la théorie et les données de l’expérience.
- si on applique ces règles de correspondance, nous
constatons un excellent accord entre les prédictions de la
théorie et les observations.
7. Existe-t-il une explication ?
1. L’approche orthodoxe.
Elle consiste à dire que:
A-…
B - La physique ne doit pas s’occuper de « ce que
les choses sont », mais de « comment elles sont
liées entre elles ».
Le lien entre indiscernabilité et interférence est
établi.
Pourquoi de tels liens ? Ce n’est pas la tâche du
physicien que de répondre à la question.
7. Existe-t-il une explication ?
►
En somme, l’approche orthodoxe de la physique quantique
consiste à accepter l’idée que la physique ne décrit pas
des mécanismes mais des relations, qui peuvent être en
partie modifiées afin d’être vérifiées.
►
Or toutes les relations prédites ont été vérifiées par
l’expérience.
►
Le physicien est content.
►
Mais le rêve atomiste de tout fonder sur une mécanique
intuitive des atomes s’avère impossible.
7. Existe-t-il une explication ?
2. On tente de dériver le principe d’indiscernabilité à
partir de critères plus fondamentaux.
Si on se contente du cadre de la physique, l’on ne peut pas
dire grand-chose. La question de l’interprétation relève de
l’épistémologie, c-à-d. de la philosophie des formes de
connaissance.
Il s’agit, en gros, de montrer que les résultats étonnants de la
MQ ne sont ni absurdes ni incompatible avec les formes de
la connaissance humaine. L’étonnement vient de préjugés,
d’une mauvaise épistémologie, d’une connaissance trop
attachée aux perceptions sensorielles.
Bref, il faut changer de lunettes… Consultez votre physico-opticien…
7. Existe-t-il une explication ?
3. L’interprétation mécaniste des « ondes vides » ou
« ondes guides ».
Suggérée par Louis de Broglie et formalisée par David Bohm.
Il s’agit d’une interprétation qui essaye de remplacer le
critère d’indiscernabilité par un mécanisme physique sousjacent.
Nous savons que les particules quantiques se comportent
tantôt comme des corpuscules (chaque particule n’excite
qu’un détecteur), tantôt comme des ondes (interférences).
L. De Broglie explore la possibilité que le corpuscule et l’onde
ont tous deux une réalité physique.
7. Existe-t-il une explication ?
3. L’interprétation mécaniste des « ondes vides » ou
« ondes guides ».
Suite….
Les particules quantiques seraient des corpuscules, bien
localisés, qui se déplaceraient guidés par une onde. C’est
l’onde qui explore tous les chemins possibles et c’est la
modification des propriétés de l’onde qui influence les
« choix » du corpuscule à chaque séparateur.
On peut penser, au corpuscule porté par l’onde comme à la
bouteille ballottée par les vagues de la mer : le passage
d’un bateau, même loin, peut finir par influencer le destin
de la bouteille.
7. Existe-t-il une explication ?
3. L’interprétation mécaniste des « ondes vides » ou
« ondes guides ».
Suite….
Les choses ne sont pas si simples, l’hypothétique onde
quantique ne doit pas transporter d’énergie, d’où le nom
d’onde vide avec laquelle on la connaît. En fait, elle serait
inobservable.
Ensuite, les opérations effectuées sur une particule
changent l’onde ressentie par l’autre particule de manière
instantanée.
Enfin, l’onde vide n’est pas une onde dans l’espace à trois
dimensions. Les interférences dépendent de n’importe
quelle différence (le spin, l’état d’énergie, la polarisation)
7. Existe-t-il une explication ?
3. L’interprétation mécaniste des « ondes vides » ou
« ondes guides ».
Suite….
Donc l’onde vide doit être sensible à toute modification
pour pouvoir gérer les interférences, donc pas si vide que
ça !
Cette idée vaut ce qu’elle vaut.
Einstein en espérait beaucoup mais n’a finalement rien
publié sur ce sujet… (cela veut tout dire).
8. Répétez la question !
►
Le lien entre MQ et théorie de la relativité doit être mieux
compris. Il y a cependant désaccord sur la nature du
problème. Pour les uns ce sont les corrélations à deux ou
plusieurs particules qui créent un malaise profond.
►
Pour les autres, le problème réside dans la difficulté de
construire mathématiquement et de tester expérimentalement une théorie quantique de la gravité.
►
D’où la coexistence pacifique entre PQ et relativité.
9. Conclusion.
►
Nous avons choisi un chemin bien précis dans la forêt des
phénomènes quantiques, le chemin de l’étonnement.
►
L’humanité s’habituera à la Physique Quantique une fois
que celle-ci sera mieux connue.
►
Il ne restera que quelque Socrate pour dire « La seule
chose que je connais, c’est que je ne connais rien ».