Le quantique, sujet privilégié des zozo et pour cause !

[MMS]

J'aimerais signaler le nouveau travail suivant:arXiv:1506.00431v3 [quant-ph] 14 Apr 2016.
Merci pour LIRE.
CIAO

[ABC]

J'aimerais signaler le nouveau travail suivant Principles of a Second Quantum Mechanics - A concise and improved English version of the French text, Mioara Mugur-Schächter, 14 Apr 2016.

Auriez un résumé d'une vingtaine de pages mettant l'accent sur les conséquences les plus marquantes découlant de ce travail. J'ai bien compris qu'il s'agissait d'une construction complète (et non d'une n+1ème interprétation) mais pour ma part, avant de tout lire, j'aimerais connaître la réponse à un certain nombre de questions, notamment les 3 questions suivantes :

1/ est-ce que, dans cette approche, la réduction du paquet d'onde s'avère être "objective" ?

2/ Est-ce que (dans l'expérience EPRB) l'effet instantané de la mesure de polarisation réalisée par Alice s'avère, dans cette approche, être une action instantanée à distance (au sens de la simultanéité propre à un référentiel quantique privilégié) en violation de l'invariance de Lorentz (au niveau interprétatif) ?

3/ Est-ce que cette construction aboutit, finalement, à la formulation bohmienne ou à une formulation voisine ?

[Nicolas78]

Salut ABC,

Pardonne moi à l'avance !
Mais j'avais pas vue que tu m'avait répondu sur la page précédente il y à...8mois

Tu disait :

Effectivement, les résultats de mesure quantique ne sont pas subjectifs. Ils sont intersubjectifs.

Mais, aucun résultats de mesure n'est parfaitement objectif, et tous sont un minima intersubjectif. Cela est causé par la mesure elle même (et l'humain qui la vérifie puis lui donne un sens à travers un cadre et les normes actuelles de validités, liées aux limites des outils de mesures en plus...bref, pour plusieurs raisons).
C'est un des constats épistémologiques les plus connue.
Et-ce...peut importe la science.
Non ?

Après, le fait qu'il puisse exister en MQ une autre "dimension" de cette nature, peut-être, mais j'y connais rien. Et tout les physiciens semble ne pas s'entendre sur ce point ?

[ABC]

Mais, aucun résultat de mesure n'est parfaitement objectif, et tous sont un minima intersubjectif. Cela est causé par la mesure elle même (et l'humain qui la vérifie puis lui donne un sens à travers un cadre et les normes actuelles de validités, liées aux limites des outils de mesures en plus...bref, pour plusieurs raisons).

Celle que je veux mettre en avant n'est pas épistémologique, mais physique. Je ne parle pas de précision, mais carrément des grandeurs physiques elles-mêmes. Il n'y a pas d'information recueillie sans enregistrement irréversible et un enregistrement irréversible, c'est l'abandon d'une quantité considérable d'informations (l'entropie dite pertinente, le log du nombre d'états quantiques considérés comme équivalents) pour ne garder que les informations dites pertinentes.

Ce choix est manifestement le même pour tous les êtres vivants ou presque vivants (comme les virus. Ils extraient de leur environnement les mêmes grandeurs macroscopiques que nous au vu de leur réactions à cet environnement).

C'est un des constats épistémologiques les plus connus.

Je ne suis pas du tout convaincu que l'on parle de la même chose : l'entropie.

Et ce, peu importe pour la science. Non ?

Non. Il est quasi-impossible de faire émerger une notion d'écoulement irréversible du temps (et la mort du chat de Schrödinger) sans recours à la notion thermodynamique statistique de fuite d'information hors de portée de l'observateur macroscopique.

L'entropie, c'est l'information qui manque à l'observateur macroscopique (et à ce qu'il tire de ses instruments de mesure tout aussi macroscopiques) pour "localiser" un état quantique caché au sein du groupe de ses petits copains. Ses "copains" Il les perçoit comme de parfaits jumeaux.

Le point de vue d'un observateur macroscopique sur un état quantique au sein d'états quantiques appartenant à un état macroscopique donné, c'est un peu comme le point de vue d'un européen sur un chinois parmi un groupe d'autres chinois du même sexe, d'à peu près la même taille et d'à peu près le même âge, tous habillés de la même façon.

La conséquence de ça, c'est le caractère non objectif de l'écoulement irréversible du temps. Pour moi, ça été très dur à avaler (et je ne suis pas sûr d'y avoir complètement réussi).

Relevant entropies depend not only on the state of the system but also on the coarseness of its reduced description. Their use sheds light on questions such as the Second Law, both in equilibrium an in irreversible thermodynamics, the projection method of statistical mechanics, Boltzmann’s H-theorem or spin-echo experiment.

Voir aussi, le temps macroscopique, Balian

Nous disposons désormais d'une nouvelle grandeur qui va nous aider à élucider le problème de l'irréversibilité. Notons d'abord que l'incertitude introduite par (9) n'est pas attachée seulement au système physique mais aussi à l'observateur. Elle caractérise la qualité de la connaissance que nous avons de ce système et présente donc un caractère anthropocentrique

[Dany]

Je ne parle pas de précision, mais carrément des grandeurs physiques elles-mêmes. Il n'y a pas d'information recueillie sans enregistrement irréversible et un enregistrement irréversible, c'est l'abandon d'une quantité considérable d'informations…

Il en résulte donc qu’un arbre qui s’écroule dans une forêt ne fait pas de bruit si aucun organisme équipé d’un système de réception acoustique n’est présent.

Ce sont les organismes divers, microscopiques, végétaux ou autres, seuls témoins de la chute chacun avec leur système de détection propre qui fixent l’événement. Sans témoin d'une information sonore proprement dite, celle ci est inexistante puisque non relevée : elle n’a pas été extraite de la fonction d’onde globale par aucun observateur.

[Raphaël]

Sans témoin d'une information sonore proprement dite, celle ci est inexistante puisque non relevée : elle n’a pas été extraite de la fonction d’onde globale par aucun observateur.

Pourtant dans la réalité, "rien ne sert perd, rien ne se crée: tout se transforme". Comment dans ce cas pourrait-on affirmer qu'une perturbation n'a jamais existé ?

[Nicolas78]

Je ne parle pas de précision, mais carrément des grandeurs physiques elles-mêmes. Il n'y a pas d'information recueillie sans enregistrement irréversible et un enregistrement irréversible, c'est l'abandon d'une quantité considérable d'informations…

Il en résulte donc qu’un arbre qui s’écroule dans une forêt ne fait pas de bruit si aucun organisme équipé d’un système de réception acoustique n’est présent.

Ce sont les organismes divers, microscopiques, végétaux ou autres, seuls témoins de la chute chacun avec leur système de détection propre qui fixent l’événement. Sans témoin d'une information sonore proprement dite, celle ci est inexistante puisque non relevée : elle n’a pas été extraite de la fonction d’onde globale par aucun observateur.

Dans l’absolue oui, si personne ne peut observer l'univers, l'univers ne pourrait pas être observé...cela n'indique ni son existence ni sont inexistence. Donc si ya rien qui observe la question est inutile, ou plutôt, la question elle même n'existe pas.
Mais c'est pas le cas.
D’ailleurs, qui te dit qu'une particule n'a pas la capacité "d'observer" ? Et l'arbre lui même ?

[Dany]

D’ailleurs, qui te dit qu'une particule n'a pas la capacité "d'observer" ? Et l'arbre lui même ?

La particule interagit et "observe" selon sa propre nature. Elle n'a pas la capacité "d'entendre". Même chose pour les virus, bactéries ou les arbres.

Les arbres environnants ressentiront la vibration de la chute d'une manière qui leur est propre, ils extrairont donc l'information qui les intéresse selon leurs sens propres, mais la notion de bruit tel qu'un humain ou un animal supérieur la comprend ne sera observée/extraite/validée... que par des organismes possédant le sens approprié.
Le bruit tel que nous le connaissons est étranger aux particules, virus, etc. ils sont donc incapables de soutirer ce type d'information de l'enchevêtrement. Ce que nous appelons "le bruit de la chute de l'arbre" ferra partie de la quantité considérable d'informations abandonnées dont parle ABC.

Pourtant dans la réalité, "rien ne sert perd, rien ne se crée: tout se transforme". Comment dans ce cas pourrait-on affirmer qu'une perturbation n'a jamais existé ?

La perturbation en question (celle qui concerne précisément la fonction audition) existe bien, mais elle reste enchevêtrée dans la fonction d'onde globale.
La partie de l'information qui concerne l'audition telle que nous la connaissons ne sera jamais réduite si aucun témoin pourvu du détecteur adéquat n'exerce sa capacité de prise d'information.

C'est comme ça que je vois les choses. Attendons ABC pour confirmer ou non si ce que j'écris correspond bien à ce qu'il a voulu nous communiquer.

[Nicolas78]

La particule interagit et "observe" selon sa propre nature. Elle n'a pas la capacité "d'entendre". Même chose pour les virus, bactéries ou les arbres.

Les arbres environnants ressentiront la vibration de la chute d'une manière qui leur est propre, ils extrairont donc l'information qui les intéresse selon leur sens propres, mais la notion de bruit tel qu'un humain ou un animal supérieur la comprend ne sera observée/extraite/validée... que par des organismes possédant le sens approprié.
Le bruit tel que nous le connaissons est étranger aux particules, virus, etc. ils est donc incapable de soutirer ce type d'information de l'enchevêtrement. Ce que nous appelons "le bruit de la chute de l'arbre" ferra partie de la quantité considérable d'informations abandonnées dont parle ABC.

Donc la question n'a pas de sens, et la réponse non-plus.
Si rien n'indique qu'un arbre est tombé. Alors on ne peut rien dire à sont sujet, on ne sais même pas si il existe pour tomber.

[ABC]

Il en résulte donc qu’un arbre qui s’écroule dans une forêt ne fait pas de bruit si aucun organisme équipé d’un système de réception acoustique n’est présent.

Pas d'accord. Pour que l'arbre ne fasse pas de bruit, il faudrait qu'il ne tombe pas. Pourquoi ? Parce que si il tombe il crée des effets irréversibles (notamment les effets irréversibles induits par les vibrations acoustiques induites par cette chute).

Un effet irréversible, cela signifie un effet qui laisse des traces observables, c'est à dire encore un effet se traduisant par une création d'entropie dite pertinente. Ces traces pourraient être détectées s'il y avait un témoin appartenant à la classe des observateurs caractérisée par les limitations d'accès à l'information modélisées par l'entropie dite pertinente en question.

Sans témoin d'une information sonore proprement dite, celle ci est inexistante puisque non relevée : elle n’a été extraite de la fonction d’onde globale par aucun observateur.

Pas d'accord. Pour qu'un évènement ait eu lieu au sens que nous donnons à cette notion, il suffit que cet évènement donne lieu à une création d'entropie.

Peu importe qu'un observateur (conscient ou pas d'ailleurs) soit présent au moment où se produit l'évènement. Il suffit que l'évènement en question laisse des traces irréversibles (mêmes infimes). Il faut réellement distinguer l'importance de l'observateur du point de vue de la notion d'entropie qui lui est associée de la présence de l'observateur sur les lieux de l'évènement. Pour qu'un évènement puisse être considéré comme ayant eu lieu La présence d'un observateur sur les lieux et au moment où se produit cet évènement n'est pas nécessaire et sa conscience non plus.

La question, toutefois, de savoir si un évènement peut-être réputé avoir eu lieu sans qu'il y ait eu création d'entropie est par contre beaucoup plus sujette à débat. Pour un positiviste (à la Bohr, Heisenberg, Born, Bitbol, Peres, Legett, Grinbaum...), quand Alice fait une mesure de polarisation sur son photon, du côté de Bob il ne se passe rien parce qu'il n'y a pas eu création d'entropie du côté de Bob.

Au contraire, pour un réaliste, en plus désireux d'attribuer au principe de causalité le caractère objectif d'un "fait de nature" (un réaliste à la Bohm, De Broglie, Schrödinger, Bricmont, Scarani, Valentini, Percival, Goldstein... donc), la fonction d'onde (le vecteur d'état) présente le caractère intersubjectif d'état du système observé (et non de connaissance acquise par Alice lors de sa mesure comme le pensent les positivistes).

Quand l'état quantique de polarisation de la paire de photons EPR corrélés est modifié par la mesure d'Alice, cet état quantique est (selon ces réalistes là) instantanément modifié, aussi, pour Bob puisque le vecteur d'état de la paire de photons est interprété comme intersubjectif (par les réalistes). Bref, pour ces réalistes, la mesure d'Alice provoque une action instantanée à distance, en violation de l'invariance de Lorentz (impliquant l'existence d'un référentiel quantique privilégié, celui découlant de la simultanéité absolue entre l'action de mesure d'Alice et le changement instantané d'état sensé être intersubjectif, donc valable aussi du côté de Bob).

Le point de vue des réalistes repose donc sur l'hypothèse (non prouvée) selon laquelle un phénomène peut se produire du côté de Bob (la réduction du paquet d'onde, supposément intersubjectif, par la mesure de polarisation réalisée du côté d'Alice) sans qu'il soit observable par Bob, autrement dit, sans qu'il donne lieu à création d'entropie du côté de Bob.

Les réalistes qui privilégient l'invariance de Lorentz et la symétrie T au principe de causalité (les Aharonov, Bergmann, Lebowitz, Albert, Vaidman, Elitzur, Lundeen, Tollaksen, Bamber, Rohrlich, Kwiat, Hosten, Popescu... et quelques autres) admettent quant à eux qu'une mesure forte pas encore réalisée a déjà des résultats de mesure (au grand dam des Legett, Peres, Bitbol... qui ne sont pas du tout d'accord sur ce point. "Unperformed measurements have no outcomes" nous dit et redit Asher Peres par exemple).

Ces réalistes là estiment que les résultats de mesure faible (qui anticipent les résultats de mesures fortes comme cela est mis en évidence après coup par post sélection selon ces résultats de mesure forte) prouvent (a postériori) que ces résultats de mesure forte "existent" avant d'être observables par les observateurs macroscopiques que nous sommes...

...Mais cette existence n'est prouvée qu'après coup, d'où la controverse entre réalistes et positivistes quant à l'emploi du terme de rétrocausalité (l'idée initiale du directeur de thèse d'Alain Aspect, Costa de Beauregard, pour interpréter l'effet EPR) pour qualifier l'anticipation des résultats de mesures fortes par des mesures faibles antérieures. Les résultats de mesures faibles eux mêmes, vérifiés expérimentalement en 1988, n'ont été contestés, par Peres et Legett d'ailleurs, que jusqu'en 1989).

Bref :

• quand un phénomène crée de l'entropie, son existence n'est discutée par personne.
• Quand l'existence d'un phénomène à un instant donné peut être prédite à partir de résultats d'observation antérieurs, son existence est aussi acceptée par tous (les positivistes comme les réalistes), même si le phénomène n'est pas observable au moment où il est prédit.

Par contre, quand un phénomène sensé se produire en un lieu donné à un instant donné, ne peut :

• ni être observé,
• ni être prédit à partir d'informations recueillies dans le cône de passé de l'évènement en question,

alors :

• les positivistes considèrent que ces deux conditions sont des conditions suffisantes pour affirmer que le phénomène n'existe pas.
• Les réalistes considèrent au contraire que l'ensemble de ces deux conditions est insuffisant pour affirmer que le phénomène n'existe pas.

Pour ma part après avoir, pendant très longtemps, fait partie du camp des réalistes de la première catégorie (ceux qui tiennent à conserver à tout prix un caractère de "fait de nature" à l'écoulement irréversible du temps et au principe de causalité), j'ai fini par me ranger (du moins pour l'instant) dans la catégorie des réalistes de la deuxième catégorie.

Pourquoi ce changement de camp ? Parce que j'ai réalisé que l'effet tunnel, bien que donnant lieu à la possibilité de Transmission de photons à vitesse supraluminique à travers une barrière de potentiel respectait parfaitement l'invariance de Lorentz. La symétrie T y est respectée, l'invariance de Lorentz aussi, mais la vitesse de la lumière est cependant dépassée (dans cette expérience qui, à mon sens, transmet bien de l'information)...

...Du coup, de mon point de vue (très minoritaire certes, mais la controverse se poursuit sous l'angle de l'interprétation. Les résultats de l'expérience de Chiao, Kwiat et Steinberg publiée en 1998, ne sont pas contestés eux) le principe de causalité est violé. Le caractère négatif de l'énergie cinétique d'une particule au sein de la barrière de potentiel franchie par effet tunnel (cf. The Two-State Vector Formalism of Quantum Mechanics: an Updated Review, 3.3 Weak measurements which are not really weak, equation (44)) est d'ailleurs un "indice fort" (je verrais plutôt ça comme une preuve, mais bon...) dans ce sens. L'inversion du temps est en effet mathématiquement équivalente à l'inversion de signe des masses et des énergies (cf. §14 A mechanistic description of elementary particles, inversion of space and time (eq 14.67), Structure of dynamical systems de J.M. Souriau par exemple). En toute rigueur en effet, le changement de signe des impulsions n'est pas une symétrie T, mais une symétrie P.

Après croire :

• que la fonction d'onde est la représentation intersubjective de l'état d'un système physique comme le pensent les réalistes,
• qu'elle représente au contraire la connaissance maximale que pourrait en avoir un observateur donné en un évènement donné (un évènement au sens relativiste, c'est à dire une date + un lieu) comme le pensent les positivistes,

c'est une question de choix philosophique.

Le rasoir d'Occam conduit (selon les positivistes) à privilégier à la seconde proposition.

Personnellement je crois plutôt à la première proposition, celle des réalistes de deuxième catégorie (privilégiant l'invariance de Lorentz et la symétrie T, donc l'interprétation de l'écoulement irréversible du temps et du principe de causalité comme une émergence de nature thermodynamique statistique non respectée à l'échelle quantique. Rappelons que la fonction d'onde d'un système individuel n'est pas observable. Cette violation de causalité, ces informations qui, au niveau interprétatif, remontent le temps des mesures fortes vers des mesures faibles antérieures, n'entrent pas en conflit (pour toujours ?) avec ce que nous savons observer à ce jour.

Cette hypothèse réaliste, c'est l'idée selon laquelle le (double) vecteur d'état représente bien l'état intersubjectif d'un système physique du point de vue de tous les observateurs macroscopiques et non pas seulement la connaissance maximale accessible par un observateur macroscopique en un évènement donné. Cette hypothèse est qualifiée de métaphysique par les positivistes. En effet, les indices qui la suggèrent (aux yeux des réalistes) sont considérés (par les positivistes) comme ne constituant pas une preuve et sont même jugés insuffisants pour seulement l'envisager.

[Emanuelle]

Voir aussi, le temps macroscopique, Balian

Ce document est très intéressant. Je commence un tout petit peu mieux à cerner ce terme d'entropie.
Le terme "désordre" entrainait beaucoup de confusion pour moi (en bonne ménagère que je suis )
Si j'ai bien compris lorsque l'on dit que le désordre augmente, cela signifie que la quantité d'informations nécessaires pour caractériser "parfaitement" un système a augmenté.

Dans ce doc, je vois réapparaitre la notion de mémoire et apparaitre celle de résolution. Intéressant.

Dans l'exemple de l'expansion d'un gaz, quelque chose me chiffonne. Pourquoi, (quel est le sens ?) de comparer 2 situations (gaz confiné dans un volume A puis gaz dans un volume B supérieur à A) alors que "le référentiel d'espace" a changé. Il y a quelque chose là-dedans que je ne trouve pas clair. Je tenterai de mieux l'exprimer.

[Dany]

Sans témoin d'une information sonore proprement dite, celle ci est inexistante puisque non relevée : elle n’a été extraite de la fonction d’onde globale par aucun observateur.

Peu importe qu'un observateur (conscient ou pas d'ailleurs) soit présent au moment où se produit l'évènement. Il suffit que l'évènement en question laisse des traces irréversibles (mêmes infimes). Il faut réellement distinguer l'importance de l'observateur du point de vue de la notion d'entropie qui lui est associée de la présence de l'observateur sur les lieux de l'évènement. Pour qu'un évènement puisse être considéré comme ayant eu lieu la présence d'un observateur sur les lieux et au moment où se produit cet évènement n'est pas nécessaire et sa conscience non plus.

Que se passe t'il alors s'il n'existe aucun lecteur possible de ces traces irréversibles, même infimes ?
C'est un peu paradoxal de dire que la présence d'un témoin n'est pas requise pour extraire l'information qui correspond à sa propre classe d'observateurs dans le sens où, à l'heure actuelle, un évènement quelconque n'est plus vraiment objectif pour la physique.
Cette introduction d'un certain degré de subjectivité impose donc un bien un observateur, qui va révéler la grandeur macroscopique qui le concerne parmi tous les possibles que renferment un évènement.

Mais si tu dis que sa présence sur les lieux (ou un enregistreur quelconque conçus par lui) n'est pas indispensable, que se passe t'il s'il n'existe aucun témoin/observateur potentiel nulle part dans l'univers, lors d'un évènement quelconque ?

La perte d'information non pertinente est totale dans ce cas là, donc aucune grandeur macroscopique ne peut être extraite.
La chute d'un rocher aux premiers moment de la terre, avant qu'un seul être vivant ou proto-vivant n'existe, ne peut faire l'objet de la réduction du paquet d'onde et l'évènement reste donc dans l'enchevêtrement.
En d'autres mots, s'il n'y a aucune prise d'information, il n'y a pas création d'entropie. Il y a donc une perte d'information totale puisque pas une seule caractéristique macroscopique de l'objet ne peut être extraite par inaccessibilité... faute de témoin.

Si tu me réponds que, macroscopiquement, cet évènement de la chute du rocher sans témoin possible (présent ou non) a quand même bien lieu, tu réintroduis la notion d'objectivité pure.

Il en résulte donc qu’un arbre qui s’écroule dans une forêt ne fait pas de bruit si aucun organisme équipé d’un système de réception acoustique n’est présent.

Pas d'accord. Pour que l'arbre ne fasse pas de bruit, il faudrait qu'il ne tombe pas. Pourquoi ? Parce que si il tombe il crée des effets irréversibles (notamment les effets irréversibles induits par les vibrations acoustiques induites par cette chute).

Oui, mais pour produire des effets irréversibles, il faut qu'il y ait observation (ou du moins observation possible, selon toi). Sinon tout reste réversible et symétrique au sein de l'évolution microscopique du système.

Maintenant, pour reprendre l'exemple de la chute de l'arbre et du son : la prise d'information acoustique précise, propre à l'homme ou à un animal supérieur, est un sous ensemble des vibrations acoustiques générales induites par cette chute. Ces fréquences et surtout ce qu'elles impliquent n'est interprétable et utilisable que par des êtres ayant cette capacité de détection et la connaissance qui va avec.

A ton sens, s'il n'existait effectivement aucun être dans l'univers capable d'appréhender cette information, ne ferrait elle justement pas partie de la quantité énorme d'informations perdues parce que non pertinente ? Et dès lors, ne peut on considérer que macroscopiquement le "bruit de la chute d'un arbre" n'existe pas dans ce cas ?

[Emanuelle]

Que se passe t'il alors s'il n'existe aucun lecteur possible de ces traces irréversibles, même infimes ?

Je vais te répondre sûrement très basiquement.
ça fera encore plus de boulot à ABC.
Eh bien il ne se passe rien; la notion que "quelque chose se passe" implique "quelqu'un".

C'est un peu paradoxal de dire que la présence d'un témoin n'est pas requise pour extraire l'information qui correspond à sa propre classe d'observateurs dans le sens où, à l'heure actuelle, un évènement quelconque n'est plus vraiment objectif pour la physique.
Cette introduction d'un certain degré de subjectivité impose donc un bien un observateur, qui va révéler la grandeur macroscopique qui le concerne parmi tous les possibles que renferme un évènement.

En fait, la physique implique "quelqu'un" (des physiciens)
Mais le physicien n'a pas besoin d'être présent sur les lieux d'un trou noir, au commencement de l'univers...

Mais si tu dis que sa présence sur les lieux (ou un enregistreur quelconque conçus par lui) n'est pas indispensable, que se passe t'il s'il n'existe aucun témoin/observateur potentiel nulle part dans l'univers, lors d'un évènement quelconque ?

La notion d'évènement n'existe même pas.

Il en résulte donc qu’un arbre qui s’écroule dans une forêt ne fait pas de bruit si aucun organisme équipé d’un système de réception acoustique n’est présent.

Pas d'accord. Pour que l'arbre ne fasse pas de bruit, il faudrait qu'il ne tombe pas. Pourquoi ? Parce que si il tombe il crée des effets irréversibles (notamment les effets irréversibles induits par les vibrations acoustiques induites par cette chute).

Oui, mais pour produire des effets irréversibles, il faut qu'il y ait observation (ou du moins observation possible, selon toi). Sinon tout reste réversible et symétrique au sein de l'évolution microscopique du système.

Est-ce que dans ce cas, c'est l'environnement qui joue le rôle d'enregistreur ? Est-ce que c'est cela que propose Zurek ?

[Dany]

Est-ce que dans ce cas, c'est l'environnement qui joue le rôle d'enregistreur ? Est-ce que c'est cela que propose Zurek ?

Oui, pour Zurek c'est la décohérence. Mais avec la décohérence (qui satisfait beaucoup de monde parce qu'elle est au premier abord moins choquante), le problème change de nature, mais reste. Ce n'est en tous cas pas une solution définitive.

Dans le principe de réduction du paquet d'ondes, l'appareil et le système sont, après la mesure, dans un état macroscopiquement bien défini. Toute corrélation entre les différents états a disparu. Tandis que dans la décohérence, les corrélations entre les différents états possibles deviennent négligeables, mais ne disparaissent pas totalement. Elles deviennent juste trop faibles pour être mesurables, mais elles sont bien là.

L'état obtenu après décohérence est donc une sorte de coexistence des différents états possibles plutôt qu'un seul état choisi parmi tous les états possibles (états ou/et de Bell). Du coup, la décohérence de Zeh et Zurek bouscule quand même bien les habitudes.
Qu'on la prenne par n'importe quel bout, la physique quantique rend l'univers plus éthéré (dirons nous) :

La décohérence nous donne une description de l'apparence pour nous de l'appareil et du système. L'appareil et le système nous apparaissent comme étant dans un état macroscopiquement bien défini. Mais si nos capacités perceptives nous permettaient de prendre conscience des corrélations avec l'environnement, nous « observerions » qu'aussi bien l'appareil que le système sont dans un état enchevêtré avec l'environnement et nullement dans un état réduit.
L'apparence de nos observations vient de notre incapacité pratique à effectuer certaines mesures. Il en résulte que pour celui qui considère que la réalité est indépendante de nos perceptions — réaliste métaphysique — ou au moins ne doit pas dépendre de nos capacités perceptives pratiques — réaliste empirique de principe —, la décohérence donne une explication de l'apparence de cette réalité pour nous et n'est pas un mécanisme qui projette objectivement les états superposés en états macroscopiquement définis.
Pour de tels réalistes, la réalité reste profondément quantique et seule l'apparence de cette réalité est classique. En revanche, pour celui qui considère que la seule réalité est celle des perceptions pratiquement réalisables — réaliste empirique pragmatique —, la décohérence est la solution définitive du problème de la mesure car il est dépourvu de sens de s'interroger sur des mesures que nous ne pouvons réaliser.
Il est intéressant de remarquer que la décohérence continue à faire jouer à la conscience un rôle essentiel. Mais à la différence de celui que Von Neumann ou Wigner voulaient lui attribuer, il ne s'agit plus d'action objective directe de la conscience sur la matière. La conscience devient seulement l'aune à laquelle on mesure la réalité. ...

Dans :
http://www.asmp.fr/travaux/gpw/philosc/ ... -Zwirn.pdf

A toi de voir où tu te situes.

[Dany]

En fait, la physique implique "quelqu'un" (des physiciens)
Mais le physicien n'a pas besoin d'être présent sur les lieux d'un trou noir, au commencement de l'univers...

Cela veut il dire que le trou noir reste dans l'enchevêtrement jusqu'à ce que "quelqu'un" (qui précède éventuellement les physiciens, hum !) ) puisse l'observer ?

[ABC]

Il en résulte que, dans un univers dépourvu d’observateurs potentiels du début à la fin de son existence, la chute d’un rocher est un événement qui n’existe pas objectivement

Ça c'est facile puisqu'alors rien n'existe objectivement. D'ailleurs, c'est quoi un univers, donc quelque chose dont on admet implicitement qu'il existe, sans observateur, donc sans observation possible...donc sans existence au sens que l'on sait donner à la notion d'existence ? La notion d'univers sans observateur associé à des observations reliées à un moment ou un autre à cet univers est auto-contradictoire. C'est un peu comme si je disais "je mens". C'est vrai ou c'est faux ?

et qui n'existe pas non plus intersubjectivement.

Forcément puisqu'il n'existe alors pas d'observateur partageant une même grille de lecture (l'entropie dite pertinente).

La conscience est donc la condition sine qua non à l’existence de l’univers.

On est aux limites, en fait au delà je pense, de ce que l'on peut dire en étant sur que ce que l'on dit à une signification scientifique précise. Si on veut pouvoir rester dans le cadre d'une discussion scientifique et pour ma part c'est ce que je souhaite :

• à toute proposition scientifique, il faut pouvoir faire correspondre une expérience (reproductible et partageable entre observateurs distincts) permettant de vérifier si cette proposition est vraie ou fausse.
• à toute définition scientifique, il faut pouvoir associer des grandeurs observables permettant de donner un sens physique à cette définition (en la reliant ainsi à ce que nous savons observer).

A moins bien sûr que tu ne considères que les virus et les humains partagent très exactement la même grille de lecture, ce qui me semblerait bizarre.

Pourtant si. Du point de vue de ce que je veux évoquer quand je parle de grille de lecture, l'entropie pertinente pour des virus est, à mon avis, la même que l'entropie pertinente pour nous. Les grandeurs macroscopiques qui suffisent à caractériser l'environnement d'un virus (pression, température, composition chimique...) du point de vue des réactions du virus provoquées par cet environnement sont les mêmes grandeurs macroscopiques qui nous suffisent pour définir des états macroscopiques.

Maintenant, je ne sais pas si cette cogitation a un intérêt, ni même un sens quelconque pour la physique quantique.

Il en a un pour la physique en général, du moins si on s'interdit de sortir du domaine balisé par la science. cf. par exemple le paradoxe de l'irréversibilité, vieux de plus de 150 ans. Les discussions sur le temps, sur le principe de causalité et sur la mesure quantique sont étroitement reliées à cette question.

C'est en grande partie du paradoxe de l'irréversibilité qu'il s'agit, en fait, quand on parle, par exemple, du chat de Schrödinger. Cette métaphore illustre comment la notion d'irréversibilité et d'indéterminisme d'une mesure quantique viole la dynamique hamiltonienne donc unitaire, déterministe, T-symétrique et isentropique des évolutions quantiques (1). C'est des notions d'entropie et de décohérence qu'émergent les résultats de mesure quantique (d'une façon qui, selon moi, n'est pas encore complètement comprise et maîtrisée mathématiquement et physiquement).

Pour ma part, je me refuse à sortir du domaine de la science (du moins quand on discute de notions qui peuvent être qualifiées de connaissances et non de notions qui ne peuvent être qualifiées que d'objectifs de vie, de choix de société ou de système de valeurs). Il y a déjà assez de difficultés à comprendre et assimiler ce dont on sait parler scientifiquement à ce jour pour ne pas aller s'aventurer dans des domaines où la science n'est pas encore en mesure de nous guider. Bref, selon moi, il faut avancer pas à pas en ne faisant le pas suivant que quand on est sur du pas précédent.

(1) Le chat de Schrödinger est même plus qu'une simple métaphore, cf. Oscillation de Rabi à la frontière classique-quantique et génération de Chats de Schrödinger, thèse de Doctorat de Alexia Auffèves Garnier, recherches en électrodynamique quantique en cavité microonde supraconductrice, au Laboratoire Kastler Brossel, sous la direction de Serge Haroche)

[Emanuelle]

Des questions et des pistes de réflexion très intéressantes dans cette discussion entre Michel Cazenave et Basarab Nicolescu "Physique quantique et transdisciplinarité": https://www.youtube.com/watch?v=_Mf6XLQBhVo

[Wooden Ali]

Salut ABC,
Je ne saisis toujours pas la nécessité de descendre au niveau quantique pour aborder les notions de temps et d'irréversibilité.
Entre autres choses, l'entropie est l'extensité de l'énergie thermique. Contrairement aux extensités de toutes les autres formes d'énergie, elle peut être créée et ne peut pas être détruite. C'est la raison pour laquelle les transformations d'énergie autres que celles mettant en jeu de l'énergie thermique sont réversibles. En revanche, à chaque fois que de l'énergie thermique est produite, l'entropie créée ne peut être détruite créant ainsi une irréversibilité. Il y a donc un avant et un après, deux états différents dont l'un ne peut avoir existé avant l'autre.
Dans un univers sans énergie thermique, la notion de temps n'aurait pas grand sens puisque quel que soit le chemin pour y parvenir, deux univers pourraient être strictement indiscernables car parfaitement identiques.
Ce n'est bien sûr pas le cas de notre univers. L'entropie y croît : le temps existe.

D'autre part, j'estime le concept d'information particulièrement difficile à manier. Il est trop subjectif et variable selon ce qu'on veut en faire. Il est extensible sans limites concevables car sa quantité peut-être supérieure à celle … du nombre de particules de l'univers. De l'autre côté, certains pensent qu'une simple formule mathématique suffirait à le décrire. De quoi parle-t-on ?
C'est pourquoi je suis sceptique sur la pertinence des démonstrations la mettant en jeu.

[richard]

Ne devrait-on pas plutôt dire la quantique, comme on dit la physique, la mécanique, etc.?
On prend souvent ce que l'on voit pour la réalité, or ce n'est pas toujours le cas. Criez pas! Je m'explique. Un bâton droit plongé à moitié dans l'eau paraît plié. Si l'on s'en tient à ce que l'on voit on doit en conclure qu'il est tordu. Il faut le sortir de l'eau pour constater qu'il est effectivement droit. N'y aurait-il pas un problème de cet ordre en quantique?

[spin-up]

D'autre part, j'estime le concept d'information particulièrement difficile à manier. Il est trop subjectif et variable selon ce qu'on veut en faire. Il est extensible sans limites concevables car sa quantité peut-être supérieure à celle … du nombre de particules de l'univers. De l'autre côté, certains pensent qu'une simple formule mathématique suffirait à le décrire. De quoi parle-t-on ?
C'est pourquoi je suis sceptique sur la pertinence des démonstrations la mettant en jeu.

Salut Wooden, je m'aventure sur un terrain que je connais peu.

Je ne pense pas que la notion d'information soit subjective, meme si on peut en avoir des definitions differentes et que ce n'est encore definitivement tranché. Dans ce cas, la temperature serait aussi une notion subjective: apres tout il existe aussi des definitions tres differentes, qui peuvent meme sembler contradictoires dans certain cas "exotiques" (temperatures negatives par exemple).

D'autre part, extensible sans limite concevable, en es tu sur? Il faut toujours une forme de support reel, donc fini. Par exemple, on pourrait prendre comme information tous les vecteurs allant d'un point A a un point B, chaque point etant une particule de l'univers. Avec N comme nombre de particules dans l'univers, on se retrouve avec N2-N vecteurs, mais la liste de ces vecteurs ne peut pas exister reellement dans l'univers. Donc tant que ca n'existe pas ce n'est pas de l'information.

J'ai vu il y a pas longtemps cette video, et cet article qui est associé sur l'aspect reel de l'information et la relation "information/energie". C'est interessant.
https://www.youtube.com/watch?v=2AvIOzV ... e=youtu.be
https://arxiv.org/abs/1507.00530

[Wooden Ali]

D'autre part, extensible sans limite concevable, en es tu sur? Il faut toujours une forme de support reel, donc fini. Par exemple, on pourrait prendre comme information tous les vecteurs allant d'un point A a un point B, chaque point etant une particule de l'univers. Avec N comme nombre de particules dans l'univers, on se retrouve avec N2-N vecteurs, mais la liste de ces vecteurs ne peut pas exister reellement dans l'univers. Donc tant que ca n'existe pas ce n'est pas de l'information.

Ce qu'on appelle information varie beaucoup en fonction de la grille de lecture.
Soit une ampoule pleine de gaz. Elle peut être bien décrite si on connait à l'instant t la position, l'énergie cinétique et la quantité de mouvement de chacune des particules qui le compose. On peut connaitre aussi la température, la composition et la pression du gaz contenu à l'intérieur. On peut considérer qu'il y a une perte énorme d'information entre le premier et le second cas. Pourtant, dans notre grille de lecture, ces dernières informations sont plus pertinentes car débarrassées d'une montagne d'informations ... totalement inutiles.
La Thermodynamique manipule des données statistiques (T, P, entropie ...) qui n'ont aucun sens à l'échelle des particules individuelles. La notion d'information n'est donc pas la même dans les deux cas.

[spin-up]

[On peut considérer qu'il y a une perte énorme d'information entre le premier et le second cas. Pourtant, dans notre grille de lecture, ces dernières informations sont plus pertinentes car débarrassées d'une montagne d'informations ... totalement inutiles.
La Thermodynamique manipule des données statistiques (T, P, entropie ...) qui n'ont aucun sens à l'échelle des particules individuelles. La notion d'information n'est donc pas la même dans les deux cas.

Je ne suis pas sur qu'on parle de la meme chose. Je ne parle pas de l'information au sens d'utilisabilite par un humain, mais de l'information tout court.

Par exemple le premier cas c'est celui de l'exemple du demon de maxwell dans la video que j'ai donnée. Avec cette quantité d'information on peut effectuer des transformation sur le systeme et meme en tirer de l'energie, ce qui semble violer la deuxieme loi de la thermodynamique (sauf que non, car l'information n'est pas gratuite). Ca semble de l'ordre de l'experience de pensée mais l'article (2eme lien) montre apparemment que c'est réalisable.

[ABC]

Je ne saisis toujours pas la nécessité de descendre au niveau quantique pour aborder les notions de temps et d'irréversibilité.

Sous la thermodynamique, se cache la physique statistique. A notre échelle macroscopique, ce qui a fait émerger les notions d'entropie et d'irréversibilité c'est, par exemple, l'impossibilité pour un système de fournir de l'énergie mécanique au cours d'un cycle monotherme (en lien avec le second principe de la thermodynamique). L'entropie de l'état d'un système est une notion dont les manifestations sont très concrètes (le fonctionnement des machines thermiques repose là dessus). Pourtant, quand on analyse les choses plus en détails (c'est ce que fait la physique statistique), on s'aperçoit que, fondamentalement, l'entropie de l'état d'un système c'est le manque d'information de l'observateur macroscopique.

A la constante de Boltzmann près (et au choix de la base du logarithme près) l'entropie d'un état macroscopique c'est le logarithme (par exemple en base 2) du nombre d'états quantiques caractérisés par les mêmes grandeurs macroscopiques. C'est donc le nombre n de bits d'information manquant à l'observateur macroscopique pour localiser un état quantique parmi tous les états quantiques classés dans le même état macroscopique.

Pour un état macroscopique qui comprendrait seulement un milliard de milliard de milliards d'états quantiques distincts, l'entropie S de cet état macroscopique vaut : S = n = log2(1 milliards de milliards de millards) = à peu près 90. C'est le nombre de bits d'information requis, (la quantité d'information manquant à l'observateur macroscopique) pour localiser un état quantique particulier parmi ses "copains" classés dans le même état macroscopique.

Il y a pas équivalence, il y a identité entre augmentation d'entropie de l'état d'un système et perte d'information accessible sur cet état à l'échelle macroscopique. Le démon qui illustre le mieux cette équivalence entropie-manque d'information de l'observateur macroscopique, c'est l'impossibilité de créer un démon de Maxwell (ça n'a pas échappé à spin-up d'ailleurs).

On retrouve d'ailleurs cette fuite d'information dans le théorème H de Boltzmann. Elle est modélisée par l'hypothèse dite du chaos moléculaire. Sans cette fuite d'information hors de portée de l'observateur macroscopique, il n'y a pas d'évolution irréversible (donc pas d'écoulement irréversible du temps) et pas de notion d'état d'équilibre (l'absence apparente de changement caractérisant un équilibre découle de notre "myentropie").

En effet, l'évolution des systèmes tant classiques que quantiques est régie par une dynamique hamiltonienne donc, unitaire, déterministe, réversible et isentropique. La mesure quantique n'est pas une évolution quantique "normale". C'est le problème dit de la mesure quantique, la version quantique du paradoxe de l’irréversibilité (problème de la mesure illustré par le chat de Schrödinger et seulement partiellement résolu par la modélisation de la décohérence).

Le temps émerge de cette fuite d'information hors de portée de l'observateur macroscopique. Il y a donc coparticipation de l'observateur à la "réalité" (sur ce point, je partage l'avis de Basarab Nicolescu dans la vidéo citée par Emanuelle (1)). C'est cette fuite d'information qui "résout" le paradoxe de l’irréversibilité (enfin, pas tout à fait quand même concernant le problème de la mesure quantique). C'est de cette fuite d'information qu'émerge un écoulement irréversible du temps dans un univers dont les lois fondamentales sont (à l'exception de l'interaction faible) invariantes par symétrie T.

Voir par exemple :
Le temps macroscopique, de R. Balian

Nous disposons désormais d'une nouvelle grandeur qui va nous aider à élucider le problème de l'irréversibilité. Notons d'abord que l'incertitude introduite par (9) n'est pas attachée seulement au système physique mais aussi à l'observateur. Elle caractérise la qualité de la connaissance que nous avons de ce système et présente donc un caractère anthropocentrique.

Voir aussi :
Incomplete descriptions and relevant entropies de R. Balian aussi.

La plus belle modélisation (à mes yeux) mathématique ET physique de l'émergence thermodynamique statistique de l'écoulement irréversible du temps (et donc aussi du principe de causalité), c'est celle proposée par A. Connes, C. Rovelli (cf. Von Neumann Algebra Automorphisms and Time-Thermodynamics Relation in General Covariant Quantum Theories, 1994) puis, un peu plus tard par C. Rovelli et P. Martinetti (cf. l'hypothèse du temps thermique.

Un exemple de citation très courte illustrant ce point en peu de mots est la suivante :
“Forget time”, essay written for the FQXi contest on the Nature of Time, Carlo Rovelli, (Dated: August 24, 2008)

VI. RECOVERY OF TIME
The time of our experience is associated with a number of peculiar features that make it a very special physical variable. Intuitively (and imprecisely) speaking, time “flows”, we can never “go back in time”, we remember the past but not the future, and so on. Where do all these very peculiar features of the time variable come from? I think that these features are not mechanical. Rather they emerge at the thermodynamical level. More precisely, these are all features that emerge when we give an approximate statistical description of a system with a large number of degrees of freedom.

Je signale toutefois, bien que son point de vue soit minoritaire, qu'Ilya Prigogine considère l'irréversibilité des évolutions observables à l'échelle macroscopique comme objective et non intersubjective, un "fait de nature" donc (prenant ainsi le contrepied de l'hypothèse du temps thermique rappelée dans ce post).

La Fin des Certitudes
Le même genre de présentation de la flèche du temps figure dans la plupart des ouvrages. Or cette interprétation, qui implique que notre ignorance, le caractère grossier de nos descriptions, seraient responsables du second principe et dès lors de la flèche du temps, est intenable. Elle nous force à conclure que le monde paraîtrait parfaitement symétrique dans le temps à un observateur bien informé, comme le démon imaginé par Maxwell, capable d’observer les microétats. Nous serions les pères du temps et non les enfants de l’évolution.
Cf. aussi : Is future given.

(1) Par contre, je ne partage pas (plus en fait) l'avis de Basarab Nicolescu sur la nécessité d'abandonner l'hypothèse de localité. Conserver le réalisme comme il le propose, oui, mais du coup, si on conserve l'invariance de Lorentz (donc la localité) c'est le principe de causalité qu'on doit abandonner préservant ainsi l'invariance de Lorentz et la symétrie T (comme le proposent les découvreurs de la mesure faible). A l'échelle quantique, l'asymétrie de l'écoulement du temps n'existe pas encore (à mon avis, "mais pas que").

[Raphaël]

La Fin des Certitudes
Le même genre de présentation de la flèche du temps figure dans la plupart des ouvrages. Or cette interprétation, qui implique que notre ignorance, le caractère grossier de nos descriptions, seraient responsables du second principe et dès lors de la flèche du temps, est intenable.

Tout à fait d'accord. Je ne crois pas que la flèche du temps soit dépendante de ce qu'on observe, même si ce qu'on observe est en général conforme à cette flèche.

Quant à la relativité de la flèche du temps il n'y a rien dans la théorie de la Relativité qui prouve que ça soit le cas (du moins à ma connaissance).

[ABC]

Je ne crois pas que l'on puisse parler de propriétés qui existeraient indépendamment de toute considération d'observation[/b]. Elles seraient définies par quoi ou par qui ces propriétés qui existeraient dans l'absolu,... .

au-delà des observateurs et des instruments de mesure, objectivement, reste qu’entre deux trucs différents, l’un peut faire~produire des choses qu’un autre ne sera pas en mesure de faire~produire, non?

Différence qui découle de l'observation. Sans possibilité d'observation, comment le saurions nous ?

Bref ma réflexion n’est-elle pas l’exemple même que tous les zxzxs (avec x = é ou o) de ce monde pourront faire dire tout et n’importe quoi à cette théorie?

Pas tout et n'importe quoi, seulement ce qui est compatible avec les faits d'observation. L'observation des faits, leur répétabilité, leur "partageabilité" (le fait que deux observateurs distincts observent la même chose), c'est ça la base de la science. C'est ça que l'on appelle (incorrectement) "l'objectivité". Le mot objectivité pour désigner cette propriété est incorrect car il est sensé posséder une propriété d'indépendance totale à l'observation qui n'existe pas.

En particulier, l'idée qu'un résultat de mesure de polarisation d'Alice (dans l'expérience d'Aspect) serait une action objective de son appareil de mesure provoquant une projection instantanée objective de la polarisation du photon de Bob engendre l'existence d'un référentiel absolu en violation de l'invariance de Lorentz (au niveau interprétatif) en conflit avec les faits d'observation (des faits actuels du moins), lesquels ne permettent pas la mise en évidence de ce référentiel quantique privilégié supposé.

Un autre exemple est celui de l'observation de la fonction d'onde d'un système unique. Cette observation n'est pas possible. Là on est un peu à la limite.

• Les positiviste disent que la fonction d'onde est un outil statistique de prédiction et rien d'autre,
• les réalistes disent qu'elle représentent un objet physique.

A ce jour, je me range plutôt dans la catégorie des réalistes, je veux dire ceux de la catégorie des Aharonov, Bergmann, Lebowitz, Albert, Vaidman, Elitzur, Steinberg, Popescu, Rhorlich, Bamber, Hosten, Kwait, Tollaksen... estimant l'invariance de Lorentz et la symétrie T plus fondamentales que le principe de causalité et non plus ceux de la catégorie des De Broglie, Bohm, Bell, Goldstein, Scarani, Valentini, Bricmont, Percival, Laloë... estimant, au contraire, le principe de causalité et l'écoulement irréversible du temps plus fondamentaux que l'invariance de Lorentz et la symétrie T.

Les résultats de mesure faibles donnent du crédit à l'interprétation proposée par Aharonov et Vaidman. Ils me semblent indiquer "qu'existent" (d'une façon statistique, mais la nature même de l'information est statistique) deux fonctions d'onde :

• une qui se propage du passé vers le futur
• une qui se propage du futur vers le passé

Les résultats de mesure faible ont confirmé que des mesures fortes réalisées postérieurement à ces mesures faibles les contraignent rétrocausalement à prendre les valeurs pas encore obtenues par mesure forte (bien entendu sans que l'observateur macroscopique puisse utiliser cet effet pour modifier le passé ou prédire l'avenir. Ces effets ne sont qu'indirectement accessibles à notre échelle d'observation)

Dans cette interprétation, la modification de la polarisation du photon de Bob existe bien, elle est bien modifiée par l'action de mesure de polarisation par Alice, elle le fait sans violation d'invariance de Lorentz (j'obtiens les mêmes résultats si je mets Alice et bob dans un fusée fonçant à 10% de la vitesse de la lumière par exemple) et dans le respect de la symétrie T. Laction d'Alice remonte le temps jusqu'à la source génératrice de la paire de photons de polarisation EPR corrélées puis redescend dans le sens normal d'écoulement du temps (celui que nous observons) pour projeter la polarisation du photon de Bob dans la direction "opposée" (perpendiculaire en fait) à la direction de polarisation obtenue à l'issue de la mesure d'Alice.

Bref, dans l'interprétation de Aharonov et Vaidman (reposant sur une formulation T-symmetric de la physique quantique), un électron (par exemple) dans un état de polarisation verticale up (par exemple) possède bien une polarisation horizontale avant que cette polarisation ne soit mesurée.

Ce qui nous permet de le dire ? L'observation des résultats de mesure faible.