kestaencordi a écrit :Il existe un raisonnement qui dit que le "Chat de Schrödinger" est mort et vivant a la fois. Il est impossible de nier complètement ce raisonnement.
Il est même impossible de le nier tout court. Au moins à l'échelle mésoscopique, le caractère superposé du chat de Schrödinger n'est plus une simple prédiction théorique. Elle est, depuis au moins 1996, confirmée par des résultats expérimentaux. Les plus frappants, ce sont les résultats d'observation découlant des travaux de Serge Haroche (prix Nobel de physique 2012) dans le cadre des cavités microondes supraconductrices.
Voir par exemple la thèse de doctorat de Alexia Auffèves Garnier 2004
Oscillation de Rabi à la frontière classique-quantique et génération de chats de Schrödinger
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006406/fr/
Le caractère superposé des états quantiques se manifeste par des franges d'interférence (comme dans le cas des fentes de Young).
Brune_chat_Schrodinger.PNG
Serge Haroche et ses doctorants étudient, dans le cadre des cavités microonde supraconductrices, des "chatons de Schrödinger", superposition mésoscopique (une dizaine de photons) de deux états
quasi-classiques.
Haroche_chat_Schrodinger.ppt
C'est ce caractère quasi-classique qui rend la superposition quantique intéressante. En effet, à la base, tout état non superposé dans une base Hilbertienne est superposé dans une autre base. Par exemple un état de pin vertical up EST un état superposé d'un spin horizontal right et d'un spin horizontal left. Il est par contre plus difficile de mettre une molécule de fullerène dans un état superposé de position (la molécule C60 passe par les deux fentes dans une expérience de type fentes de Young). La molécule est alors un chat de Schrödinger dont l'aspect "vivant" indique qu'elle passe par une fente et l'aspect "mort" indique qu'elle passe par l'autre.
On a même des états superposés formés de boucles de courant tournant dans les deux sens en même temps (SQUID = Superconducting Quantum Interference Device)
https://fr.wikipedia.org/wiki/SQUID
Stephen Hawking : « Quand j'entends « chat de Schrödinger », je sors mon revolver ». Heureusement Serge Haroche, lui, sort ses instruments de mesure et s'appuie sur la théorie quantique (et la fonction de Wigner) pour interpréter ses résultats d'observation. C'est plus constructif.
MadLuke a écrit :Pour l'observateur qui est hors de la boîte, il est impossible de déterminer comment évolue le système dans la boîte depuis sa fermeture. Cela l'oblige à dire que le chat est "vivant et mort" à la fois.
kestaencordi a écrit :C'est le manque d'information qui crée le paradoxe.
Pas du tout. C'est notre difficulté à admettre la notion quantique d'état superposé qui crée le paradoxe, car cette notion entre en conflit avec notre vision d'un monde classique dans lequel les objets ont des propriétés toutes bien définies, indépendantes de l'observateur et de l'acte d'observation.
Attention de ne pas confondre un état chat mort
et chat vivant (un état dit pur, c'est à dire maximalement connu de l'observateur) avec un état chat mort
ou chat vivant (un état mixte donc mal connu de l'observateur).
L'observateur chat mort + chat vivant est maximalement connu de l'observateur. Son entropie de Von Neumann associée est nulle. C'est un état dit pur. Cet état pourrait (théoriquement, avec des conditions d'isolement à ce jour inatteignables et par des expériences portant sur une multitude de chat morts + vivants) donner lieu à des effets d'interférence entre les deux états du chat. Ce que l'observateur ne sait pas c'est quel résultat il va trouver s'il mesure la "mortitude" du chat. Cette mesure projette l'état du chat de l'état mort+vivant sur l'état mort ou sur l'état vivant.
L'état vivant ou mort est, au contraire, un état dans lequel le chat est soit vivant, soit mort, mais l'observateur ne sait pas lequel. Dans cette situation, l'observateur ne connaît pas l'état du chat. L'opérateur densité Rho modélisant cet état (un état de connaissance donc) possède une entropie de Von Neuman S = trace(rho ln(rho)) maximale. Cet état est dit mixte.
curieux a écrit :Par contre pour moi la fonction d'onde décrit bien la réalité physique.
C'est aussi plus ou moins mon sentiment, du moins si le vecteur d'état est complété par l'information manquante (pressentie par EPR) contenue dans le deuxième vecteur d'état (celui évoluant à rebrousse-temps). Mais ce point de vue réaliste (Weak-Measurement Elements of Reality, L. Vaidman, Jan 1996
http://arxiv.org/abs/quant-ph/9601005) reste assez minoritaire pour l'instant (Quantum Information and Relativity Theory, Asher Peres, Daniel R. Terno, Jul 2003
http://arxiv.org/abs/quant-ph/0212023).
A noter que interprétation réaliste de la fonction d'onde et du résultat de sa mesure + respect du principe de causalité sous la frontière classique quantique implique l'interprétation Lorentzienne de la Relativité Restreinte et l'interprétation bohmienne de la physique quantique (référentiel quantique privilégié + interprétation de l'expérience d'Alain Aspect comme une action instantanée à distance dans le cadre de l'espace-temps d'Aristote = espace-temps de Newton + des ondes et des particules considérées existant physiquement toutes les deux).
En eux-mêmes, le référentiel quantique privilégié et une interprétation réaliste de la non localité quantique (violant l'invariance de Lorentz) ne me choquent pas vraiment . C'est une façon assez naturelle d'interpréter la non localité quantique (
http://arxiv.org/abs/0805.2417). Le fait qu'une hypothèse ne soit pas toujours immédiatement vérifiable s'est produite très souvent par le passé : hypothèse des ampériens, hypothèse atomique, hypothèse d'existence du neutron, hypothèse d'existence d'anti-particules, hypothèse d'existence du neutrino, boson de Higgs, ondes gravitationnelles, trous noirs...
Par contre, je ne vois pas bien comment l'interprétation bohmienne parvient à réconcilier sa vision de particules comme des objets réels existant même quand on ne les observe pas avec l'effet Unruh impliquant une température et la détection de particules pour des observateurs uniformément accélérés dans un espace-temps vide de toute particule pour les observateurs inertiels. Il faudrait avoir l'avis d'un bohmien convaincu sur ce sujet.
Je ne vois donc pas trop comment échapper à "There are no particles, there are only fields"
http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1204/1204.4616.pdf, Art Hobson, l'idée que les particules sont des excitations de champs quantiques.