La mécanique quantique [Vidéo]

 

Il est toujours un peu délicat de faire de la vulgarisation sur un sujet aussi vaste et technique que la mécanique quantique. D’une part, comme je l’ai illustré tout au long de la vidéo, la mécanique quantique heurte fortement notre sens commun; d’autre part, derrière chacune de ces idées se trouve tout un formalisme mathématique précis que j’ai soigneusement caché sous le tapis.

Ces deux constatations sont un peu liées : c’est justement parce que la mécanique quantique est contre-intuitive que le formalisme mathématique est notre meilleur allié pour éviter de dire des bêtises en manipulant de manière trop cavalière les concepts.

Pour cette vidéo, j’ai donc dû faire des choix pour essayer de communiquer les idées essentielles sans recourir aux mathématiques, et le tout dans un temps raisonnable !

Alors pour ceux qui se posent des questions sur certains points de la vidéo, et aussi pour ceux qui connaissent déjà la mécanique quantique et peuvent trouver bizarres certaines choses que j’ai dites, voici quelques compléments.

Gardez en tête que tout cela est écrit surtout pour référence, et donc dans un style télégraphique pas forcément pédagogique. Si vous voulez vraiment comprendre la mécanique quantique, il faudra vraiment l’étudier, et ailleurs que dans les œuvres de vulgarisation !

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Le principe de superposition

Tout d’abord sur la distinction entre objet classique et objet quantique, j’ai choisi le niveau atomique ce qui est une limite raisonnable mais en aucun cas absolue. Il y a des effets quantiques dans les molécules et même dans les objets plus gros. On sait notamment mettre des résonateurs mécaniques dans une superposition d’états, et je crois que le record est detenu un résonateur visible à l’oeil nu ! (voir ici)

Ensuite disons tout de suite qu’il y a une ambiguïté (assumée) dans ce que je raconte sur l’idée de superposition. Je dis qu’un objet quantique peut être dans une superposition de plusieurs états, ou dans plusieurs états à la fois. Mathématiquement ça n’est pas vraiment ça, en fait un objet quantique est toujours dans un seul état, mais cet état peut être la somme de plusieurs autres états. On peut donc additionner des états pour obtenir un nouvel état, et donc (pour ceux qui savent), ça nous dit que l’espace des états doit au minimum être un espace vectoriel (en fait c’est un espace de Hilbert, mais passons).

La formulation correcte aurait du être de dire qu’un système quantique peut se trouver dans une « superposition de plusieurs états propres« , un état propre étant un état pour lequel la valeur d’une propriété donnée (par exemple la vitesse) est parfaitement définie.

Autre abus de langage qui ne manquera pas de faire réagir les plus orthodoxes, la notion de posséder « à la fois » plusieurs propriétés (« mort » et « vivant », ou 1000 et 2000 km/s) est stricto sensu incorrecte. C’est une vision commode de dire ça, mais qui résulte d’une volonté de plaquer absolument des concepts classiques sur la réalité quantique. C’est plutôt la notion de « posséder une vitesse donnée » qu’il faut accepter de laisser tomber. Je pense qu’à des fins de vulgarisation, dire « plusieurs états à la fois » est une entorse tolérable.

Sur le chat de Schrödinger, vous aurez remarqué j’ai choisi de ne pas m’attarder, car il s’agit en fait d’une expérience (de pensée) un peu plus subtile que d’imaginer « simplement » un chat moitié mort moitié vivant. Et je me suis dit qu’expliquer toute l’expérience compliquait inutilement l’exposé à ce stade. Il aurait fallut parler du fait que le destin du chat est irrémédiablement lié à celui d’un atome qui menace de se désintégrer par effet tunnel, et que la superposition des états de l’atome semble induire une superposition des états du chat.

Cette expérience pose notamment la question de la réduction du paquet d’onde et de la décohérence des états quantiques, il faudra que je fasse un billet spécifique là-dessus un jour car c’est un sujet à part entière !

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L’indéterminisme de la mesure

Sur l’indéterminisme de la mesure, j’ai été obligé d’être dogmatique et de passer sous silence les arguments que l’on a pour dire que le hasard qui intervient dans la mesure en mécanique quantique est différent de celui du tirage à pile ou face. Les voici en bref.

On dit souvent que le hasard est une mesure de notre ignorance. Je ne sais pas si la pièce va tomber sur pile ou face, cela semble être totalement aléatoire mais c’est en réalité une illusion liée au fait qu’il y a des choses que j’ignore : la pièce possède une certaine position initiale, une certaine vitesse, une inclinaison, une vitesse de rotation, etc. Comme je l’explique dans la vidéo, si on connaissait tous ces paramètres, on pourrait (au moins en principe) prédire la trajectoire de la pièce et le hasard disparaitrait. On peut dire que les quantités que j’ignore (vitesse, rotation, etc.) agissent comme des variables cachées qui sont la source du hasard du pile ou face.

Il est légitime de se demander si le hasard quantique ne serait pas lui aussi le fait de variables cachées. Peut-être que quand je mesure « 1000 » plutôt que « 2000 » pour la vitesse d’un électron, cela résulte d’une infime différence bien cachée au coeur de l’état de l’électron ? Eh bien non, et c’est un fait avéré par l’expérience : en mécanique quantique il n’y a pas de variables cachées (locales). En effet il se trouve que Bell a démontré certaines relations mathématiques qui lient nécessairement les mesures que l’on obtiendrait dans une théorie à variables cachées. Ces relations prennent la forme d’inégalités dans les statistiques réalisées sur un grand nombre de mesures : on les appelle les inégalités de Bell.

Or dans les années 80, le physicien français Alain Aspect a réalisé une expérience violant les inégalités de Bell, et montrant donc que le hasard quantique ne pouvait résulter de variables cachées (locales du moins). Conceptuellement c’est une révolution, et tiens il serait temps que le comité Nobel lui file un prix pour ça, non ? (peut-être d’ici quelques jours ?)

AlainAspect

Au sujet d’Einstein et de Bohr, si le débat entre eux a bien existé, je pense que le « dialogue » que je présente est assez largement apocryphe. D’après Wikipédia la phrase d’Einstein se trouverait au départ dans une lettre, et même pas adressée à Bohr. Mais reste que ce dialogue résume assez bien les positions !

Passons maintenant au cas des probabilités 1/10 et 9/10. C’est factuellement parlant le truc le plus faux que j’ai dit dans la vidéo, et je me demande combien de doctes commentaires outrés je vais me prendre à ce sujet ! L’entorse est la suivante : en vérité les probabilités de mesure ne sont pas proportionnelles aux poids des états, mais au carré des coefficients (et encore je vous épargne les questions de normalisation des états). La probabilité de trouver 1000 n’est donc pas 10% mais 0,1²/(0,1²+0,9²). Voilà mais je me suis dit que donner cette précision n’apportait strictement rien au schmilblick, et m’obligeais à donner des précisions inutiles, fastidieuses et sans intérêt. Donc oui, j’ai choisi de dire un truc faux et j’assume. « Quoi mais c’est terrible, après les gens vont te croire ! » Eh bien j’espère que ceux de mes spectateurs qui auront un jour pour de vrai à faire des calculs de probabilités quantiques auront appris la mécanique quantique pas seulement dans ma vidéo !

La réduction du paquet d’onde

Mine de rien la réduction du paquet d’onde est un sujet hyper compliqué et pas totalement résolu à l’heure actuelle, puisque son traitement correct implique comme je le disais de parler de décohérence. Mon exemple de l’électron dont on mesure deux fois la vitesse n’est pas le plus réaliste sur le plan expérimental, mais reprend certaines idées de l’expérience de Stern et Gerlach où c’est le spin des atomes d’argent qui joue le rôle d’observable (mais je n’avais envie d’avoir à introduire l’idée de spin).

Une question qu’on peut se poser en regardant la vidéo, c’est que si les mesures projettent les états, à force de faire des mesures tous les états quantiques du monde devraient finir par être projetés et il n’existera plus d’états superposés sur Terre. Eh bien non, heureusement pour la mécanique quantique. Il existe deux phénomènes qui peuvent reconduire à des états superposés qui ne sont pas états propres des observables. Tout d’abord l’évolution naturelle du système. Si on attend suffisamment longtemps et suivant la loi d’évolution à laquelle obéit notre objet (c’est-à-dire suivant son hamiltonien), des états superposés finissent par réapparaitre. L’autre source, ce sont des mesures sur des observables qui ne commutent pas ! Si on a mis notre système dans un état propre d’une certaine observable, une mesure d’une seconde observable qui ne commute pas avec la première va projeter le système dans un état qui ne sera plus nécessairement un état propre de la première observable (encore une fois pour ceux qui veulent vraiment apprendre, je vous renvoie à l’expérience de Stern et Gerlach, très bien décrite dans le livre de mécanique quantique de Sakurai)

La dualité onde-corpuscule

Premier entorse de langage : quand on trace une courbe de « probabilité de présence », il s’agit évidemment d’une densité de probabilité de présence, puisque la probabilité de se trouver en chacun des points est en fait infinitésimale.

Autre précision importante mais un peu éloignée de l’objectif initial de la vidéo, prendre le photon comme exemple de la dualité onde-corpuscule est vrai mais un chouilla tangent, dans le sens où contrairement à ce qu’on pourrait penser, l’onde électromagnétique n’est pas la fonction d’onde du photon.

Enfin sur l’expérience de la double fente, j’ai renoncé à en dire plus car traiter correctement ce sujet va demander une vidéo dédiée, mais je vous la ferai, c’est promis ! J’ai également passé sous silence qu’à partir de ces idées on peut construire le très joli formalisme de l’intégrale de chemin (en grande partie dû à Feynman)

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L’effet tunnel

Quand on parle de l’effet tunnel et de la probabilité de présence, il se pose évidemment la question de ce qui joue le rôle de l’appareil de mesure qui projette le paquet d’onde et fait se matérialiser la particule de l’autre côté du mur. Tout ça nous ramène donc à nouveau aux questions de décohérence, et on peut se poser des questions amusantes du genre « dans un Univers ne contenant strictement qu’un noyau atomique, est-ce qu’il pourrait se désintégrer par radioactivité ? »

D’ailleurs concernant la radioactivité, j’ai été un peu malheureux dans la formulation puisque j’utilise le mot « particule » pour désigner à la fois les protons et les neutrons mais aussi la particule alpha qui est émise (constituée de 2 protons et 2 neutrons). J’espère ne pas créer trop de confusion.

La quantification

Commençons par une ambiguïté de langage: j’utilise le mot « quantification » pour désigner « le fait que certaines propriétés soient quantifiées », sachant que j’avais déjà utilisé ce même terme dans ma vidéo sur la théorie des cordes pour désigner « l’opération qui consiste à fabriquer une théorie quantique à partir d’une théorie classique ». J’espère que ça ne créera aucune confusion pour ceux qui ont déjà vu l’autre vidéo !

J’ai essayé d’être prudent dans la vidéo sur le fait que stricto sensu ce sont bien les niveaux d’énergie qui sont quantifiés plutôt que les orbites. La raison principale c’est que quand un électron se trouve dans un niveau d’énergie bien déterminé, il ne se trouve pas une distance bien définie du proton. Même si la fonction d’onde possède un maximum à un certain rayon r, elle s’étale en réalité sur une plage, donc on ne peut pas dire que l’électron se trouve à une distance donnée.

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Sur l’analogie avec la corde de guitare, il faut bien préciser qu’une corde ne produit un spectre discret de fréquences qu’à la condition que les points d’attaches et que la tension de la corde soient fixes. Si on s’autorise à faire varier la tension ou la longueur de la corde (comme quand on presse une frette), on peut bien entendu produire tous les sons que l’on souhaite.

Aussi notons qu’en général la vibration d’une corde est une combinaison de plusieurs modes de vibration, d’une manière assez analogue à l’idée du principe de superposition : même quand je joue la corde à vide, les harmoniques supérieures seront présentes.

Enfin je sous-entends dans la vidéo que l’idée d’onde induit nécessairement l’idée de spectre discret, mais ça n’est pas totalement vrai car un ingrédient essentiel est l’idée de confinement : le fait que l’onde de probabilité soit dans un puit de potentiel (comme pour l’atome d’hydrogène) induit la quantification. Si on considère une onde plane se propageant dans un espace vide et infini, toutes les fréquences sont a priori possibles.

Le principe d’incertitude de Heisenberg

Dans mon laïus sur le principe d’incertitude, il y a un terme que je n’ai pas prononcé volontairement mais que ceux qui connaissent auront entendu en filigrane : la transformée de Fourier ! La décomposition du son en fréquences est une transformée de Fourier, et ses propriétés mathématiques font qu’il existe une relation nécessaire entre la largeur spectrale et la durée d’un son, qui est à l’origine de l’équivalent « sonore » du principe d’incertitude de Heisenberg : on ne peut pas avoir à la fois un son très pur en fréquence et très court dans le temps.

La raison profonde du principe d’incertitude est le fait analogue que la fonction d’onde en impulsion soit la transformée de Fourier de la fonction d’onde en position.

\displaystyle \Psi(p) = \int dx\ \Psi(x) e^{\frac{ipx}{\hbar}}

Pour ceux qui sont vraiment pas fatigués, à ce stade on pourrait se demander : oui, mais pourquoi est-ce qu’on a cette relation de Fourier ?

Si on en réfère à la procédure de quantification, on pourrait dire que c’est parce que l’opérateur position X et l’opérateur impulsion P ne commutent pas, un truc qui lui même est le reflet du fait que la variable de position x et la variable d’impulsion p en mécanique classique ne commutent pas sous l’effet du crochet de Poisson. En effet dans la procédure de quantification canonique les relations de commutation des opérateurs quantiques sont censées mimer les relations de Poisson-commutation des variables de l’espace des phases

\displaystyle \{x,p\}=1 \longrightarrow [X,P] = i\hbar

(ah, le verbe « Poisson-commuter »)

Bon je m’arrête là, j’en vois qui dorment au fond…

53 réflexions sur “La mécanique quantique [Vidéo]

  1. Bonjour,

    Toutes ces caractéristiques contre-intuitives du monde quantique sont elles des propriétés « réelles » de la matière ou dépendent-elles de la méthode de la mesure ? Ou pour le dire autrement, dit-on que la particule se trouve à 25% ici, à 50% là et à 25% là car ce sont simplement les probabilités de les trouver en tel ou tel position lors de la mesure ?

    Il me semble avoir vu un jour expliquer le principe d’incertitude par le fait que pour mesurer la position d’une particule, il faut la voir donc s’arranger pour quelle soit frappée par des photons qui reviennent ensuite dans notre appareil de mesure. Or, étant donnée l’échelle à laquelle on se trouve, il faut utiliser des photons à très hautes énergies, qui vont nécessairement déranger la particule observée et donc modifier sa vitesse. Donc on ne peut connaitre que la vitesse ou que la position, du fait des contraintes de la mesure. Bon, n’étant pas physicien pour un sou, j’ai peut-être mal digéré une explication du fait que mon cerveau n’aime pas ce qui est contre-intuitif.

    Si ce raisonnement n’est pas totalement erroné, en existe-t-il des équivalents (c’est-à-dire qui reposent sur la mesure et non sur les propriétés « réelles » des particules) pour expliquer que les particules se trouvent en plusieurs endroits ou empruntent tous les chemins à la fois ?

    • Pour justifier que les particules se trouvent vraiment dans plusieurs états, il faut montrer qu’il n’y a pas de variables cachées qui pourraient contenir (sans qu’on le sache) les informations sur l’état de la particule. C’est donc l’expérience d’Aspect dont je parle qui permet de trancher.

    • c’est un faux débat: la réalité objective absolu n’existe pas. La MQ montre que la réalité ne peut être complétement décrite que si l’on prend en compte l’observateur. C’est une évidence philosophique prouvée par la MQ: objet-sujet-relation, observé-observateur-observation. Le point de vue de Wigner est pour moi le bon, le plus sensé, le plus unifiant, je ne vois aucune échappatoire: http://fr.wikipedia.org/wiki/Chat_de_Schr%C3%B6dinger#Th.C3.A9orie_de_l.27influence_de_la_conscience
      est-ce si difficile de l’admettre. C’est devenu pour moi une évidence.

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  3. Certainement la meilleure vidéo de la chaîne a ce jour. Un peu d’humour pour dédramatiser fait du bien!
    Faire un couple vidéo/billet est une très bonne idée, tout le monde s’y retrouve!

  4. Salut,

    Si l’espace des états est un espace de Hilbert, alors chaque élément de l’espace doit avoir un inverse par rapport à une loi (la loi + du superposition justement ?). Donc x = |v=100>, alors il doit exister x^-1 tel que x^-1 + x = 0 avec 0 l’élément neutre du +.

    La question qui en découle est : est ce que un élément qui est dans un état qui superpose x et x^-1 est il dans le même état qu’un élément qui est dans l’état « neutre » (pour le +) ?

    Je ne sais pas si je suis clair. En gros tout simplement si on est dans on pense au plan. Je prend le vecteur (1,0) et le vecteur (-1,0). Je les additionnes ça me donne donne le vecteur nulle. Donc un état qui superpose (1,0) et (-1,0) et pareil que l’état (0,0) ?

    En gros quand on superpose des états … c’est censé donné quelque chose de même nature que ce qu’on a superposé. Donc justement 2 états superposés correspondrait à 1 simple état ? Et si c’est un seul état dans ce cas là il n’y a plus d’aléatoire. Qu’est ce que je ne comprend pas ?

    Merci 🙂

    • Oui si l’état |X> existe eh bien l’état -|X> existe aussi…mais c’est en fait le même !
      Car ce qui compte, c’est l’état « à une phase près ». Donc si on veut être précis, c’est un état est un rayon de l’espace de Hilbert

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  6. Une chose que je n’ai jamais réussi à comprendre malgré mes cours de méca quant.
    Je n’arrive pas à comprendre pourquoi (et comment) mesurer (lorsque c’est par l’homme tout du moins) une propriété d’une particule peut influencer sur son état.
    Deux questions plus spécifiques pour peut être clarifier mon incompréhension :
    1) Lorsqu’on « observe » la particule, qu’est-ce qu’il se passe concrètement ? Est-il possible d’imaginer une situation où un objet inanimée mesure (bien sûr pas consciemment) une particule et la force dans un état ?
    2) Petite expérience de pensée : Si on imagine un super radar capable de mesurer précisément toutes les particules sur la Terre à un instant t. Est-ce que cela signifie la fin des incertitudes ?

    Vidéo top sinon, merci pour tout !

      • Je ne suis pas du tout qualifié en physique quantique mais pour (1) je pense qu’observer une particule consiste à interagir physiquement avec pour « tester » sa propriété. À confirmer par quelqu’un de qualifié. Pour (2) c’est dit dans l’article section « La réduction du paquet d’onde » : « […] si les mesures projettent les états, à force de faire des mesures tous les états quantiques du monde devraient finir par être projetés et il n’existera plus d’états superposés sur Terre. Eh bien non […] » (je vous laisse faire un CTRL+F pour lire le paragraphe complet et les explications).

      • Merci de ta réponse Thomas mais pas forcément clair sur ton point (1). En effet, la particule interagit physiquement avec son milieu constamment ! Pourquoi intéragir avec l’homme est-il différent ?

      • Je suppose que les interactions « naturelles » ne sont pas comparables à celles que l’on va faire pour pouvoir mesurer les propriétés d’une particule. Je me demande même si pas mal de ces méthodes de mesures ne sont pas carrément « destructrices » pour la particule. Mais encore une fois ce ne sont que des suppositions personnelles, je ne suis pas chercheur en physique des particules, et je n’ai aucune idée de comment tout ça fonctionne… Alors avec un sujet aussi contre-intuitif et où on même Feynman dit que « personne ne comprend vraiment la physique quantique », il vaudrait mieux avoir l’explication de quelqu’un de compétent. 😉

      • Bonjour à tous,

        J essaie de répondre aux deux questions posées.
        Pour (1) si il y a information échangee (on observe donc de l info passe) alors il y a particule échangée. Si l on fait une mesure alors on échange avec l objet ou dans le cas de particule elle-meme d’échange comme les photons alors la c est direct. Comme l expérience de la double fente. Vous pouvez vous en convaincre avec le paradoxe du diable de maxwell qui est de la thermodynamique tout à fait classique ; et dans ce cas ignorer l échange d information lors de la mesure conduit au viol pur et simple du second principe de la Thermo. Pour le (2) j en reviendrai à ce que David a deja présenté : on ne peut pas mesurer précisément tout. Si un paramètre est mesure avec une précision absolue, une autre caractéristique du système est alors complètement inconnue.

    • lorsqu’on observe la particule, on observe en fait « une » propriété de la particule, comme la position par exemple. cette propriétés à des états propres associé à des valeurs propres qui seront les résultats possibles de la mesure. Lorsqu’un système évolue spontanément il est dans un état d’énergie qui est un mélange de tous les états de positions. Donc si on observe sa position à un instant t, l’état de la particule collapse du mélange d’état vers cet état de position particulier. L’observation à fait changé d’état la particule. Un objet inanimé de fait pas de mesure, il fait partie du système quantique, s’il modifie son état par interaction avec la particule alors c’est au moment où on observera cet objet qu’on aura de l’information sur l’état du système: l’objet inaminé+particule.

  7. Super vidéo, vraiment !
    A la réflexion il y a (au moins une) chose que je ne comprends pas bien dans l’incertitude position / vitesse, c’est que la mesure d’une vitesse me semble être la mesure de l’écart entre deux positions à deux moments distincts.
    Donc je ne vois pas comment on peut connaître précisément sa vitesse si on ne connaît pas avec la même précision la position de la particule lors de la mesure.

    Autrement dit comment je peux savoir que la vitesse de mon électron est précisément de 1000 km/s si en même temps tout ce que je peux dire c’est que l’électron est « à peu près dans ce coin là » au moment T, et « plus ou moins par là-bas » au moment T+1 ?

    En tous cas bravo pour votre blog !

  8. Très bonne vidéo. Tu m’as rafraîchi les principes de la mécanique quantique que je n’utilise plus depuis que suis sorti de l’école mais qui restent extrêmement importants pour la culture générale.

  9. Un très grand merci pour cette vidéo! 😀

    J’ai en particulier beaucoup apprécié l’analogie avec la musique (intensité/fréquence), je ne sais pas si l’idée est de vous mais en tout cas vous l’avez très bien présenté.
    Je partagerai, promis…
    (ce qui donne un peu le vertige dans tout ça, c’est de se demander jusqu’où on peut définir notre réalité comme une réalité…)

    Je n’ai pas l’intention de me plonger dans l’étude mathématique ces prochaines années pourtant tout cela m’intrigue… J’aurais des dizaine de questions mais j’aimerai surtout en poser une qui m’intrigue et pour laquelle je n’ai jamais eu de réponse qui parvienne à me convaincre:

    -> C’est au sujet du hasard quantique: Celui-ci rends t-il vraiment le déterminisme obsolète?

    Je m’étais fais une raison jusqu’à ce que j’entende Étienne Klein sur France Culture lors d’une émission sur le hasard: Il y avait une poignée de scientifiques de domaines différents et de nombreux hasards (chaos, aléatoire, indéterminisme…).
    A un moment Klein a dit: (de tête) « Oui oui, le hasard quantique existe, nous en sommes sûr… Au niveau LOCAL du moins… »
    Coupé par Ameisen il n’a pas pu développer son idée 😦

    Donc, ma question:
    Est-ce que, si l’on considère l’Univers dans son entier, le déterminisme pourrait-être sauvé?
    merci

    • Au sujet du hasard quantique, E. Klein a bien sûr raison et c’est ce que j’évoque dans la vidéo.
      Imaginons que ce hasard ne soit pas un « vrai » hasard, mais juste le fruit de notre ignorance exacte de ce qu’il se passe (comme dans mon exemple de pile ou face), alors on dit qu’il existerait des « variables cachées » qui décriraient l’état d’un système quantique.
      Bell a démontré que si ces variables cachées existent, alors certaines inégalités doivent être satisfaites quand on fait certaines mesures.
      Aspect lui a « violé les inégalités de Bell », c’est-à-dire montré qu’il ne pouvait pas y avoir de variables cachées.
      Tout ça ne tient que pour des variables cachées « locales », mais on peut toujours imaginer qu’il y ait des variables cachées non-locales (une hypothèse qui me parait difficile à falsifier d’ailleurs)

      • Merci beaucoup pour votre réponse! 🙂
        On m’avait déjà parlé de l’expérience d’Aspect à ce sujet, mais je ne voyais pas le rapport…
        Du coup, avec Bell, cela devient beaucoup plus clair! (désolé de ne pas avoir pris le temps de lire correctement votre article).
        Et si vous me dites que le déterminisme n’est pas tout à fait mort cela me plait beaucoup (allez savoir pourquoi ça me rassure)

        Enfin, plus clair… si l’on peut dire… car je n’entends rien du tout à tout ce formalisme mathématiques… Mais vous m’avez l’air bien sympathique, vous racontez de belles histoires, êtes bien habillé et vous ne dites pas de gros mots (à l’écran du moins)… alors j’ai plaisir à vous croire sur parole! 😀 (ce qui est injuste)

        Bonne continuation à vous! Vivement la vidéo sur les bidules à boucles: j’adore comprendre que je n’y comprends rien…

        Et j’espère que vous avez raison et que Aspect fera son petit voyage en Suède.

  10. Merci pour la vidéo et l’article qui va avec, toujours aussi bien fait ! Ce que j’aime beaucoup c’est que cet article est autant intéressant d’un point de vue de la mécanique quantique que sur comment faire une bonne vidéo de vulgarisation.

  11. Et nos pensées ? Elles se traduisent par de la chimie et sont véhiculées par des neurotransmetteurs. Depuis Benjamin Libet on sait que nos décisions sont prises par le corps avant que les pensées aient pu s’organiser.
    Quelle est l’influence des principes d’incertitude, de superposition et d’indéterminisme sur nos pensées ?

    • Je crains que Libet ne soit mis un peu à toutes les sauces.

      Tout ce qu’il nous apprend c’est que le processus de « conscientisation » des décisions que nous prenons, son « temps d’affichage » en quelque sorte sur l’écran de notre conscience articulée, équipée du langage et de la modélisation mentale, est non nul.

      Je ne vois là rien de surprenant. Les délais d’entrée/sortie existent dans tous les systèmes. Et le rapport avec la mécanique quantique m’échappe.

      • Manu, je ne fais que m’interroger à haute voix. Je ne connais rien aux maths, mais ces questions de physique quantique m’interpellent et je cherche le lien avec notre quotidien.
        J’aime beaucoup les tentatives (plus ou moins désespérées) de David pour vulgariser, mais je n’y trouve pas mon compte. J’ai besoin d’un traducteur qui puisse me dire ce que ça implique dans ma vie.

      • Pas de soucis P Jenny… (réponse au commentaire ci-dessous)
        Je voulais juste faire une précision, vu que le temps que je revisionne la vidéo sur le libre-arbitre un autre avait posté. Et je vous conseille vivement de visionner la vidéo dont j’ai mis le lien!

        Pour ma part les vidéos de David me satisfont beaucoup, surtout en comparaison avec ce que j’ai vu de ci de là (y compris les docs TV).
        J’aime aussi beaucoup regarder des conférences, mais c’est différent.

        Pour ce qui est de la physique quantique et de son influence sur notre vie: Si vous cherchez des applications concrètes (ce qui n’était pas l’objet de sa vidéo) cela se trouve:
        Par exemple j’ai bien aimé ceci:

        où Julien Bobroff explique comment nos futures casseroles flotteront dans un coin de notre cuisine… Enfin peut-être…

        Ensuite si vous recherchez quelque chose de plus philosophique/métaphysique il y en a à la pelle sur le net, mais ce n’est plus de la vulgarisation…
        Je ne vous mets pas de liens car je ne suis pas qualifié pour distinguer les sites les plus sérieux des plus loufoques. Mais si comme moi vous ne maîtrisez pas le langage de la réalité quantique (les maths) je crains que vous n’ayez guère plus le choix que de choisir la personne que vous croirez sur parole…

      • Merci Manu pour cette vidéo de vulgarisation. Je comprends qu’il reste encore pas mal d’inconnues, comme les raisons qui font que la réduction du paquet d’ondes se fasse en un lieu plutôt qu’un autre.
        Je retiens cette phrase de Julien Bobroff : Si la physique quantique s’appliquait sur les gros objets, le simple fait de regarder une personne la ferait changer.
        Mais cette personne est faite d’atomes soumis à la réduction. Alain Aspect suggère, contre l’avis de la plupart de ses collègues, l’existence de mondes parallèles. On pourrait assez vite imaginer que les personnes que l’on regarde ne sont jamais les mêmes, même si elles sont les premières à vouloir s’en persuader. On n’existe que dans le regard de l’autre.
        Je n’ai encore jamais entendu un scientifique faire ce genre de parallèle avec notre vie quotidienne, spéculer sur nos connaissances en la matière pour mieux comprendre l’humain, les pensées, l’évolution.

  12. Chouette vidéo !

    J’y vais aussi de ma question : quand est-ce que les particules reviennent vers leur état quantique « superposé » ?

    Et petite parenthèse : les explications imagées que l’on donne de la méca quantique sont métaphysiques: elles n’ont pas de conséquences sur les prédictions. Quitte à adopter un point de vue métaphysique, autant se défaire de l’idée que la matière serait fondamentalement constituée de particules dotées d’une ou plusieurs positions spatio-temporelles pré-existantes aux lois physiques. Selon ce point de vue atomique, les lois de la nature ne font que guider les particules, et si ces lois n’existaient pas, l’univers serait figé. Manifestement, cette « image du monde » n’est pas facile à appréhender à la lumière de la physique quantique.
    Il est plus simple de s’imaginer la superposition d’états et l’intrication quantique en supposant la précédence des lois sur les particules. Dès lors, les particules, qu’elles aient plusieurs positions ou une seule, seraient juste la concentration de manifestations à l’intersection des lois, qui peuvent par exemple s’exprimer sous forme de relations.

  13. Bravo pour tout ce boulot!

    Idée de billet futur pour continuer sur le sujet : le Qbism (aka Quantum Bayesianism) ?

    (j’ai lu quelques articles sur le sujet mais j’ai pas bien tout saisi, donc si une envie de vulgariser ça vous vient, je suis preneur!)

    Merci encore!

    • Super video (de David, et celle ci-dessus).
      Bien sûr, comme prévu par Feynman, je ne comprends rien à la mécanique quantique, ni à ceux qui la pratiquent.
      Ce que j’ai compris dans cette vidéo, c’est que la mécanique quantique n’est pas locale. Ai-je bien compris, c’est la vraie question ? Mais si j’ai bien compris, et si c’est vrai, alors Alain Aspect n’aura jamais son Prix Nobel, et Bell peut aller se rhabiller, puisque ses inégalités ne s’appliquent que pour des variables cachées LOCALES.
      Et du coup le paradoxe EPR (si je ne fais pas une énorme salade dans ma pauvre tête) revient sur le devant de la scène : est-ce que toutes ces bizarreries de superposition d’états, d’intrication, de réduction de fonction d’onde ne pourraient pas s’expliquer par des variables cachées GLOBALES (si c’est bien ça le contraire de local) ?
      Resterait encore à comprendre ce que cela peut bien signifier, pour notre « intuition » désespéramment newtonnienne, que la MQ « ne soit pas locale »…

  14. Pingback: Actualités - Dossiers à lire | Pearltrees

  15. Bonjour , j’adore ce que vous faites, je crois avoir commencé à suivre ce blog lorsque que mic maths à fait sa fameuse vidéo sur la somme des entiers (ah la la que de débat sur cette somme).
    Par contre c’est marrant , parce que cet été j’ai regardé pas mal de vidéo d’Étienne Klein , et ça m’a fait rire lorsque vous parlez de principe d’incertitude et que je l’imagine en train de pester en précisant , « principe d’indétermination ». Mais lorsque j’écoute Klein sur ce principe , je comprend que selon en physique quantique , la vitesse et la position , n’ont pas vraiment de sens pour la particule, mais seulement des choses que nous pouvons appréhender, je me trompe ?
    Et en regardant sur la page wikipédia du principe d’indétermination , il est dit qu’il est généralisable à tous les observables en un dérivé de l’inégalité de Cauchy-Scwartz , donc pourquoi on parle toujours e la vitesse et de la position puisque cela est vrai pour tous les observables?

    Je vous souhaite , une bonne continuation.

  16. Pingback: Le principe d’incertitude de Heisenberg avec des sons | Science étonnante

  17. Bonjour, je viens de découvrir ta chaîne Youtube et je peux dire que je me suis immédiatement abonné!
    Tes vidéos sont excellentes! Le ton est plaisant, tes explications sont très claires, la durée est pile poil jaugée, ni trop court, ni trop long, un vrai régal!
    Bravo pour le boulot!

  18. Pingback: Le principe d’incertitude de Heisenberg avec des sons Actualités

  19. Je sais, nous sommes ici chez les scientifiques matheux.
    Pourtant, à quoi serviraient les maths s’ils ne pouvaient se traduire dans notre quotidien ?
    Je sens la réticence à aborder les diverses spéculations. Il suffit de voir avec quelles réserves Alain Aspect suggère l’existence de mondes parallèles.
    Mais pour ceux qui ont envie de comprendre certaines implications, je propose ce lien :
    http://www.cunimb.com/francois/Font-Romeu.pdf

  20. Merci pour ce billet d explication qui complète bien ta vidéo ; hélas, le commun des mortels dont je fais partie ne maitrise pas les notions mathématiques nécessaires à une compréhension plus fine du sujet… Bonne continuation.

  21. Pingback: La mécanique quantique en 7 idées – Science étonnante | Vidéothèque d'Alexandrie

  22. Bonjour …un grand merci pour votre blog …
    Un question : que pouvez vous nous dire sur l’holomarière, l’état paral , le phio et le psy des particules.?
    J’ai trouvé très peu d’occurrence sur le web hormis les livres de Ransford comme « la conscience quantique et l’au delà  » Si ce sont des hypothèse valables , pouvez vous faire un billet la dessus

  23. correctif …euh …holomatière…phi et psi (il n’y a pas que les particules quantiques qui font n’importe quoi !)

  24. Si j’ai découvert votre chaîne et votre blog et me suis intéressé de nouveau, notamment à la mécanique quantique, après avoir un peu laisser tomber, je dois dire que c’est grâce à Etienne Klein. Il serait intéressant de confronter votre manière de transmettre le savoir en offrant des vidéos et des commentaires des philosophes des sciences.

  25. Bonjour, et bravo: excellentes vidéos !
    La mécanique quantique est « insupportable » car comme personne ne la comprend vraiment (au sen conceptuel, elle semble « incommensurable »), elle impose des interprétations pour la rendre « commensurable » (comparable à ce que l’on comprend…). Du coup j’ose utiliser une interprétation radicale (Nota: Je sais que cette idée est retenue par certains physicien): Les particules n’existent pas. Seul des champs existent . Ce qu’on « voit » quand on mesure (donc interfère avec le champ), c’est uniquement une propriété, une sorte de particule virtuelle qui possède cette propriété et uniquement celle là. Donc quelque part ce serait « normal » de ne pas pouvoir voir une autre propriété, en même temps. De même l’intrication n’est que le résultat d’un champ devenu commun à deux objets champ, etc…
    Que pensez vous de l’idée d’abandonner cette notion de particule, qui va de paire avec la notion de localité ? On a un champ, et des localisation virtuelles dune propriété du champ (lui non local) qu’on « observe »?

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