La superposition quantique : un électron peut-il être à 2 endroits à la fois

Aujourd’hui, on s’attaque enfin à la fameuse question de la superposition quantique, et de la manière dont on l’interprète avec nos conceptions intuitives.

Comme d’habitude dans ce billet, je vais ajouter quelques compléments techniques et détailler certains points sur lesquels j’ai simplifié, voire carrément dit des trucs faux ! Mais avant cela, je voudrais revenir sur la motivation initiale.

Mais pourquoi parler de tout ça ?

Il y a en physique quantique comme ailleurs des débats entre les spécialistes sur la bonne manière de vulgariser certains concepts. L’idée de superposition quantique est une de celle qui fait couler beaucoup d’encre chez les physiciens.

Vous l’aurez compris, je fais partie de ceux qui sont totalement à l’aise avec cette idée d’ « être à plusieurs endroits à la fois » ou bien « être à la fois mort et vivant » (dans le cas du chat de Schrödinger). Mais les chercheurs qui vulgarisent cette discipline ne partagent pas tout cette vision. Je me souviens par exemple d’une discussion avec un chercheur en physique qui estimait lui que cette formulation était intolérable, même dans une optique de vulgarisation grand public.

Comme je l’explique dans la vidéo, je sais pertinemment que cette formulation est fallacieuse, puisqu’elle revient à plaquer des concepts « classiques » (l’idée de position bien définie par exemple) là où ceux-ci ne s’appliquent pas. Très clairement, la formulation « être à plusieurs endroits à la fois » est une formulation en langue de tous les jours, d’un formalisme mathématique difficile à communiquer sans commencer à parler de diagonalisation d’opérateurs, d’états propres et d’espace de Hilbert, ce qui n’est évidemment pas le but dans une œuvre de vulgarisation.

Je suis ainsi persuadé que dire « être à plusieurs endroits à la fois » reste une excellente formulation vulgarisée de « être décrit par un vecteur de l’espace de Hilbert qui n’est pas un état propre de l’opérateur de position ». Et pour vous dire, j’ai retrouvé mon poly de cours de DEA, et même mon prof de décohérence quantique ne s’offusquait pas de dire que le chat de Schrödinger était à la fois mort et vivant !

Un des avantages que je vois à cette formulation, c’est de bien faire ressortir que si on associe pas une valeur bien déterminée à la position (ou à une autre observable), ça n’est pas un effet « d’ignorance probabiliste classique ». Comme je l’explique dans la vidéo, il est tentant de s’imaginer que si on décrit par exemple un ensemble de photons comme étant tous dans le même état superposé, cela peut signifier que « en vrai dans la réalité» certains sont « gauche » et d’autres « droite ». Or ça n’est pas le cas : en mécanique quantique un état superposé n’est pas un effet de notre ignorance, pas une description statistique comme on peut en trouver justement en physique statistique.

La description mathématique des états

Un petit complément sur la manière dont on décrit et décompose les états en mécanique quantique. (Le paragraphe qui va suivre est d’ailleurs probablement inutile car ceux qui savent déjà auront très bien vu les simplifications de la vidéo, et ceux qui n’ont jamais touché ce formalisme vont trouver que c’est du chinois…)

Bref, dans le formalisme de la mécanique quantique, en réalité on ne décrit pas les états comme des vecteurs d’un espace vectoriel réel, mais comme des vecteurs d’un espace de Hilbert complexe. Et dans une décomposition, les coefficients ne donnent pas directement les probabilités mais ce sont les modules carrés qui interviennent.

Ainsi si l’état quantique d’un système à deux états est décrit par une décomposition en vecteur propre comme celle-ci

\Psi = \alpha_1 \Psi_1 + \alpha_2 \Psi_2

La probabilité d’une mesure dans l’état 1 est égale à

p_1 = \frac{|\alpha_1|^2}{|\alpha_1|^2 + |\alpha_2|^2}

On peut notamment voir que du fait de la normalisation, on va s’intéresser uniquement à des états quantiques de norme 1 (on parle parfois de rayons dans l’espace de Hilbert, ou d’espace de Hilbert projectif).

Bref, mes « formules » de décomposition/projection présentées dans la vidéo ne reflètent pas le véritable formalisme de la mécanique quantique.

Et la suite !?!?

Deux points reliés à l’idée de superposition, et que j’ai fait exprès d’occulter dans ma vidéo : le principe d’incertitude de Heisenberg et le chat de Schrödinger.

Dans la fin de la vidéo, je parle des états propres de la position mais pas de ceux de la vitesse. On aurait envie de penser qu’un objet puisse se trouver dans un état qui soit à la fois un état propre de la position et de la vitesse. Mais c’est impossible, et c’est notamment de cela que découle le principe d’incertitude (plutôt mal nommé puisque ce phrasé renforce l’idée que les états superposés encodent une ignorance sur l’état exact, alors que ça n’est pas le cas !). Mais le principe d’incertitude, ce sera pour une autre fois !

Concernant le chat de Schrödinger, la question est de savoir pourquoi les objets macroscopiques ne se trouvent apparemment pas dans des états superposés. Et pour aborder cela correctement, il faut que je parle de decoherence quantique, mais ça nous emmènerait un peu loin, alors là aussi ce sera pour une prochaine fois !

47 réflexions sur “La superposition quantique : un électron peut-il être à 2 endroits à la fois

  1. Si j’ai bien compris, lorsqu’une particule est « observée » , elle passe d’un état superposé à un état « définis ». Mais est-ce que les particules peuvent revenir dans un état superposé ? Sinon, ne devrions nous pas tendre vers un univers composé uniquement de particules « définis » ? J’ai toujours du mal avec la notion d’observation, je ne saisie toujours pas bien quel effet modifie la superposition. Est-ce l’interaction avec d’autres particules ? Mais si c’est cela, la plupart des particules devraient être déjà « observés ». Pas facile le monde du quantique, mais tu fait du super boulot !

    • En fait lorsque la particule est crée et qu’elle se trouve dans un état superposée c’est la mesure de cet état qui « définie » la particule, cependant elle ne la définie que à cet instant donné ! Cela rejoint le principe d’indéterminisme, en effet, physiquement il nous est impossible de mesure avec une précision infinie l’état d’une particule (si on mesure une vitesse précise alors on ne peut pas savoir où se trouve cette particule dans l’espace considéré et inversement), cette mesure demanderait un temps infini pour « trouver » la particule qui correspond à cet état.
      Exemple:
      Imaginons un canon à électron et une machine permettant de mesurer leur vitesse. Cette machine ne mesure la vitesse d’un électron que à un instant t, si on prenait la même particule et qu’on recommençait une mesure il n’est pas impossible que cette dernière est changée.
      Pour faire le parallèle avec le chat de Schrödinger, si tu ouvre la boîte une première fois et que tu regardes à l’intérieur et que tu remarques que le chat est vivant, si tu refermes la boîte et que tu la rouvres plus tard, alors il est possible que le chat soit mort.
      Comme dit dans la vidéo la mesure ne définie pas strictement l’état mais lui donne une valeur aléatoire entre tous les états possibles, donc si tu recommences une mesure à chaque fois sur la même particule cette dernière peut « changer » de valeur.

      Ps : n’hésitez pas à me corriger si je dis des bêtises ! 🙂

      • @Perouelle (mais je réponds aussi un peu à Whounel) : Je confirme que tu dis des bêtises. :-p
        Mais c’est normal, c’est quelque chose de pas simple du tout, je ne t’en veux pas. ^^
        En fait, ce qui se passe avec la « mesure » (selon ce qu’on appelle l' »interprétation de Copenhague »), c’est qu’on modifie l’état de la particule de manière irréversible. Alors qu’avant de faire la mesure, la particule était dans un état de superposition quantique (par exemple « photon à la fois gauche et droite » ou « chat mort et vivant »), on dit que l’opération de mesure « projette » la particule vers l’un de ses « états propres » (par exemple, « photon à droite » ou « photon à gauche » pour le photon ; « chat mort » ou « chat vivant » pour le chat), et ce de manière irréversible.

        Ainsi, ce qui se passe avec la « mesure », c’est qu’on « prépare » la particule dans un état bien déterminé, avec une probabilité de 100% de le retrouver dans cet état si on le mesure immédiatement après (je dis « immédiatement » pour ne pas laisser le temps à quelque chose d’autre de modifier l’état de la particule car, pour répondre aussi à Whounel, il est effectivement possible pour une particule « projetée dans un état propre » de se retrouver à nouveau dans une superposition d’états quantiques plus tard s’il lui arrive quelque chose de nouveau).

        Du coup, si tu ouvres la boîtes et que tu vois le chat « vivant », puis que tu la refermes pour l’ouvrir à nouveau « immédiatement après » (pour ne pas non plus laisser le chat mourir de faim, de soif, d’asphyxie, de vieillesse, tout ce que tu veux ^^), tu reverras le chat avec une probabilité de 100% qu’il soit « vivant », parce que ton « observation » a « brisé » la superposition quantique « chat mort et vivant » pour la projeter « définitivement » vers l’état « vivant » qui est bien défini. De même, si tu l’avais observé « mort » la première fois, tu l’aurais projeter sur l’état propre « mort », donc si tu refermes et rouvres la boîte, tu reverras le chat « mort » avec une probabilité de 100%. Ainsi, ça n’a rien à voir avec ce qui se passe dans le « monde classique » où, effectivement, si on a affaire à quelque chose d’assez « chaotique » avec trop de « paramètres cachés » pour prédire la trajectoire d’un objet avec précision, ce qu’on va mesurer à l’instant t sera différent de ce qui sera mesuré à l’instant t+1.

        Autrement, pour répondre aussi à Whounel, oui, une particule peut à nouveau être dans un état de superposition quantique après l’avoir observé, mais pour cela, il faut qu’il lui arrive quelque chose de nouveau. Concernant le chat, si on l’a observé « vivant », on est obligé de refaire une nouvelle boîte pour refaire complètement l’expérience afin de placer à nouveau le chat dans un état quantique superposé « mort et vivant ». Mais si on ne modifie absolument rien dans l’expérience, alors la « mesure » brise définitivement l’état de superposition quantique et la particule se trouve dans un état bien déterminé avec une probabilité de 100%.

        Après, attention : comme ça a été dit dans le billet, on ne peut pas « projeter » la particule dans un état qui soit à la fois « état propre de la position » et « état propre de la vitesse/impulsion » (si on connaît l’un des deux de manière « précise », il n’en est pas de même pour l’autre qui sera au contraire « flou », on ne peut rien y faire, c’est la nature qui est ainsi), mais ceci est une autre histoire…

      • @perouelle et @rodolphe merci c’est dingue j’ai l’impression de comprendre des choses pour lesquelles je n’ai pas du tout assez de bases théoriques pour les appréhender. David est un génie !
        Mais ce qui me frustre dans le fait de définir une valeur à ces observables par l’observation, c’est le parallèle avec la mécanique classique : une balle de tennis n’aurait pas encore d’effet définit (lifté ou slicé), et moi avec mes petits yeux et mes petites mesures, j’ai le sentiment de pouvoir définir (et donc changer) l’effet de cette balle, et ce a n’importe quel moment tant qu’il n’est pas déjà définit.

        Où est ce que je me trompe ? On ne peut pas avoir autant de pouvoir sur les objets quantiques c’est impossible ! Si ?

      • @Boons : En fait, il est illusoire de penser que la « mesure » n’a aucune influence sur l’objet. Si tu veux trouver un exemple plus « terre à terre » (donc « non quantique »), imagine que tu veux mesurer la température d’un liquide avec un thermomètre. Comment t’y prends-tu ? Tu insères le thermomètre dans le liquide. Ok, très bien. Oui, mais voilà, le thermomètre a sa propre température, différente de celle du liquide, donc à partir de ce constat, deux possibilités :

        – soit le thermomètre est plus chaud que le liquide, donc un transfert thermique se fait du thermomètre au liquide qui se réchauffe ;
        – soit le thermomètre est plus froid que le liquide, donc un transfert thermique se fait du liquide au thermomètre, donc le liquide se refroidit.

        Du coup, la température du liquide n’est rien d’autre que la température qu’il a après avoir fait son transfert thermique avec le thermomètre. Ainsi, tu ne pourras JAMAIS mesurer la température du liquide sans la modifier à cause du contact entre lui et le thermomètre.

        Avec cet exemple, ça montre bien qu’il n’est pas du tout choquant qu’une mesure influence l’état d’un objet : dans mon exemple du liquide et du thermomètre, la mesure de la température « perturbe » celle du liquide. Tu ne peux rien y faire, c’est comme ça. Il est illusoire de penser que l' »observateur » est totalement « détaché » de ce qu’il observe : il y a forcément une « influence » mutuelle.

        Pour revenir à ce qui se passe d’un point de vue quantique, il faut bien comprendre que ce ne sont pas nos « yeux » et encore moins notre « conscience » qui perturbent le système. Qu’est-ce qui se passe quand on « mesure » quelque chose dans une expérience ? On se sert généralement de la lumière (ou bien d’une particule médiatrice). Oui, mais voilà : la lumière est consituée de « photons » qui ont leur propre « énergie » et « impulsion » (une grandeur qui dépend de la vitesse). Pour qu’on puisse « mesurer » quelque chose à l’aide de la lumière, il faut bien que le photon interagisse avec la particule qu’on veut « mesurer », sauf que lorsque le photon interagit avec la particule, elle lui communique de l’énergie et de l’impulsion, donc tu perturbes l’état de la particule que tu « observes » (si vraiment tu veux trouver un analogue classique, c’est comme si tu voulais mesurer la position d’une balle en envoyant une autre balle dessus : si tu remarque que la balle que tu as envoyée est déviée de sa trajectoire, ça veut dire qu’elle a bien mise en évidence la présence d’une autre balle, sauf que cette dernière s’est mise à bouger par un « effet billard/pétanque »). Tu ne peux rien y faire, c’est comme ça.

        Et pour bien comprendre que tes yeux ou ta conscience n’ont rien à voir là-dedans :

        – si tu essaies d’observer la particule dans le noir total, bah, il ne va rien se passer car il n’y a aucun photon pour interagir avec les particules, donc ces particules restent dans leur « état superposé » ;
        – si tu laisses la lumière allumée mais que tu décides de quitter la pièce pour ne pas « regarder », ton absence ou ta présence physique ne changent rien : à cause de la lumière, l’état superposé de la particule sera brisé pour se trouver dans un état bien déterminé. Cela s’est fait sans que tu sois présent physiquement.

        Bref, c’est ça que ça veut dire, « observer » : il faut forcément quelque chose pour interagir avec ce qu’on observe (un thermomètre, une balle, un photon…), mais le truc qu’on utilise va forcément perturber l’état de ce qu’on observe. On n’y peut rien, l’observateur ne peut pas être complètement « neutre », ni complètement « détaché » de l’environnement de ce qu’on observe.

      • @Rodolphe Bravo magnifique super je pense mieux comprendre ! Ce n’est pas l’action de la personne qui observe qui détermine l’état quantique, mais les conséquences des conditions obtenues pour faire ces observations. Ce n’est pas parce que quelqu’un évalue que le chat de Schrodinger est vivant, qu’il est vivant, c’est parce qu’au moment où on peut voir s’il est vivant où non, ben il le devient. C’est sublime 🙂

      • Rodolphe, j’aime bien ce que tu expliques, mais une chose me gêne, quand tu dis que quand tu observes avec des photons, tu perturbes la particule… cela induit que la particule a une position et une vitesse, que tu perturbes en l’observant, ce qui n’est pas le cas, je me trompe ? La particule n’a pas ces attributs avant l’observation.

        Je pense que tu voulais faire une sorte de rapprochement avec la théorie de la décohérence quantique ?

      • @Bongo : Ce que je veux dire, c’est qu’avant que la mesure ne soit faite grâce au photon, la particule est dans un état particulier (dit de « superposition quantique »), un état qu’on ne peut pas « mesurer » sans le modifier, donc cet état reste indéterminé avant la mesure.

        Est-ce que la particule avait une position et une vitesse précises avant la mesure ? On n’en sait rien. On ne peut que définir d’une manière purement mathématique un objet appelé « fonction d’onde » (ou « vecteur d’état dans l’espace de Hilbert ») qui décrit l' »état superposé » de la particule et implique un « flou » sur la position et la vitesse exactes de la particule (via ce qu’on appelle « la relation d’incertitude de Heisenberg »). Cet « état superposé » est décrit de manière purement mathématique, il est inaccessible à nos sens et appareils de mesure, soit parce que cet état n’aurait aucune réalité physique (selon l’interprétation orthodoxe de la mécanique quantique, dite « Interprétation de Copenhague », la seule chose qui aurait une réalité physique, c’est ce qu’on mesure ou « observe », mais à ce moment-là il n’y a plus de « superposition quantique »), soit parce que nous n’avons pas les moyens d’y accéder par la mesure sans le « détruire » alors qu’il aurait bel et bien une réalité physique (selon des théories alternatives comme la « théorie de l’onde pilote » de de Broglie-Bohm). Peu importe la théorie, cet « état superposé » nous est physiquement inaccessible, donc on ne peut pas dire « la particule a une position et une vitesse » avant la mesure (certains pensent que oui comme les adaptes de la théorie de l’onde pilote, d’autres non selon l’interprétation orthodoxe de la mécanique quantique) car on ne peut pas les mesurer : c’est « flou ».

        Concernant le photon, il a une énergie et une impulsion (cela dépend de la « fréquence » ou de la « longueur d’onde »), donc il est obligé de « perturber » la particule par un échange d’énergie et d’impulsion (c’est l’effet « boule de billard », si on veut). Mais on ignore ce qui se passe réellement au moment où le photon interagit avec la particule, si ce n’est que la superposition va être détruite pour que la particule ait un état à la fois déterminé, accessible par la mesure et stable aussi longtemps qu’il ne se passe pas de nouvelles choses dans son environnement ou dans ses « mécanismes internes » (dans le cas d’une désintégration par exemple).

        Au final, ce qui est très compliqué quand on vulgarise la mécanique quantique, c’est que ce concept de « superposition quantique » est très clair en l’exprimant avec le formalisme mathématique, mais beaucoup moins quand on veut l’exprimer avec de simples mots et encore plus si on cherche à lui donner un « sens physique ».

        Pour la décohérence, c’est plus ou moins lié à tout ça, c’est lorsqu’on a affaire à un système constitué d’une myriade de particules, mais ça, c’est une autre histoire.

    • L’interaction avec d’autres particules, correspond à l’effet de mesure, et donc fixe un état. C’est la décohérence, je pense. Ceci est une réponse d’un amateur qui apprend la physique quantique sur YouTube et Wikipedia.

  2. Un point qui n’a pas été abordé et qui me laisse toujours perplexe : comment peut-on d’une part dire que l’état lors de l’observation est lié au hasard, alors que dans le même temps on dit que les probabilités de la superposition ont des valeurs particulières que l’on peut définir à priori ? Je veux dire, je conçois bien ce qu’est une expérience aléatoire, et donc la possibilité que les probas soient x et y telles que x+y=1, mais je ne saisis pas comment ces valeurs peuvent être déterminées (au sens déterminisme).

  3. j’aurais plusieurs questions à se sujet je ne suis pas un expert et j’espère que je ne vais pas poser de questions hors sujets .
    y’a t’il un rapport avec les orbites de bohr ?
    pour Schrödinger faudrait t’il parler d’électrons plutôt que de photons ?
    j’ai souvent entendu parler de paquets d’ondes qu’est ce que c’est exactement ? un rapport avec NKMS ?
    peut on considérer qu’un objet quantique n’existe que lorsqu’on prend une mesure sur celui-ci ?(formalisme mathématique)
    j’ai pas entendu parler dans cette vidéo du fameux phénomène de décohérence quantique « peut être dans celle prévue sur Schrödinger »
    les SPINS ont ils un rapport utile dans la mesure du photon polarisé ? le SPIN est il une énergie cinétique dégagée par le photon ou « autres particules »?
    qui a raison Schrödinger ou max Born ?
    peut on parler de quantique dans un espace euclidien ?
    je sais je pose beaucoup de questions mais j’adore la quantique j’ai envie de savoir et de comprendre mieux, dans mon esprit c’est encore un peu brouillon.sans mauvais jeu de mots j’y vois pas très clair .

  4. Bonjour et merci pour votre travail !

    Voici mes questions :

    – Comment sait-on que l’état est superposé sachant qu’il devient défini au moment de la mesure ?

    – Est il possible d’envisager un outil de mesure non destructif, qui conserverait l’état superposé du photon et mesurerait le pourcentage de chaque états ?

    – Si on a des photons tous identiques et qu’il sont défini aléatoirement a la mesure, cela met il en évidence l’existence du hasard ?

  5. Bonjour et merci pour votre travail !

    Voici mes questions :

    – Comment sait-on que l’état est superposé sachant qu’il devient défini au moment de la mesure ?

    – Est il possible d’envisager un outil de mesure non destructif, qui conserverait l’état superposé du photon et mesurerait le pourcentage de chaque état ?

    – Si on a des photons tous identiques et qu’ils sont définis aléatoirement à la mesure, cela met-il en évidence l’existence du hasard ?

  6. J’ai toujours des problèmes avec la notion d’observation en mécanique quantique. Y a-t-il une définition rigoureuse de cela ?
    Car on pourrait croire que l’observation est quelque chose de propre à l’Homme. Ça donne aussi l’impression que tant qu’on observe pas quelque chose alors on ne peut pas déterminer son état propre. J’ai envie de dire que ça marche aussi pour la balle de tennis : tant que l’on observe pas la balle alors on ne peut pas affirmer que la balle n’est pas dans une superposition d’états.

    De plus y a-t-il un moyen de vérifier qu’une particule ait déjà été observé pour savoir si c’est notre « observation » qui l’a projeté dans son état propre ou si elle l’était déjà ?

    Merci d’avance.

  7. David fait le choix délibéré de présenter l’interprétation de Copenhague de la mécanique quantique sans préciser que cette interprétation est non cohérente (cf. problème de la mesure; pas de convergence entre mécanique quantique et classique). Il balaye sans les évoquer les points de vue d’Einstein, de Schrödinger, de de Broglie, de Bell, de Bohm…. Il balaye un peu vite la possibilité d’un modèle sous-jacent qui expliquerait la superposition. C’est pourtant capitale ! Il n’explique en rien le choix qu’il présente, c’est un choix d’autorité et on doit le croire sur parole. C’est pas très scientifique comme démarche. Je dirai même que c’est dangereux pour notre cédibilité, nous les scientifiques. Expliquer la science par des arguments d’autorité, c’est presque un oxymore.
    Surtout qu’il existe une théorie qui explique très bien la superposition et qui reproduit TOUT les résultats expérimentaux la mécanique quantique, c’est la théorie de de Broglie-Bohm ou de l’onde pilote.
    John Bell a qui on doit les inégalités de Bell et les expériences d’Aspect (intrication quantique) écrivait : « Pourquoi l’image de l’onde-pilote est-elle ignorée dans les cours ? Ne devrait-elle pas être enseignée, non pas comme l’unique solution, mais comme un antidote à l’auto-satisfaction dominante ? Pour montrer que le flou, la subjectivité, et l’indéterminisme, ne nous sont pas imposés de force par les faits expérimentaux, mais proviennent d’un choix théorique délibéré ? »
    Au couple (position, vitesse) de la mécanique classique corresponds le couple (position, fonction d’onde) en mécanique quantique. La superposition est d’ailleurs très simplement expliqué dans cet aritcle « Jouer à pile ou face dans l’Espace » :
    https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01441841/document
    Tout comme le pile ou face d’une pièce n’est pas prédéterminé avant sa mesure, la polarisation du photon ne l’est pas non plus avant sa mesure. C’est le processus de mesure qui modifie l’orientation de la pièce (de la polarisation).
    « La simplisité est la sophistication suprême » dissait Léonard de Vinci.
    Interférence, intrication, tout se comprend mieux dans le cadre de cette mécanique quantique ‘complétée’.
    J’en ai déjà parlé dans sa vidéo sur les fentes de Young.

    • Je ne suis pas du tout spécialiste de la physique quantique mais j’avoue ne pas comprendre non plus pourquoi la plupart des physiciens font toujours référence à l' »interprétation de Copenhague ». J’ai l’impression qu’il y a une raison à cela mais si tel est le cas ils ne la disent jamais clairement.

      Ce qui me taraude plus précisément c’est la question suivante : puisque la mécanique quantique est reconnue comme une théorie non locale, comment pouvons nous être certains que ces « événements hasardeux » ne soient pas simplement gouvernées par des lois déterministes non locales, donc fondamentalement hors de notre portée?

    • @alexandregondran : La théorie de l' »onde pilote » est séduisante sur le papier. Le problème, c’est qu’elle échoue à expliquer les phénomènes prédits par la mécanique quantique relativiste et la théorie quantique des champs.

      Je n’ai pas compris en quoi il y a un « problème de convergence entre mécanique quantique et classique » : au contraire, il y en a une (via le phénomène de « décohérence », le fait que la « superposition quantique » devient extrêmement fragile et se brise presque spontanément à l’échelle macroscopique).

      • @Rodolphe

        Mais y a-t-il eu des prédictions VERIFIEES de la mécanique quantique relativiste??? J’en suis resté à l’idée qu’on avait la relativité quantique d’un côté, la théorie des cordes de l’autre, que chacune mène à des scénarios différents et qu’on n’en sait pas beaucoup plus.

        De mon point de vue (de non spécialiste, je le rappelle!), il serait un peu précipité d’écarter la théorie des ondes pilotes pour le seul motif qu’on n’arrive pas à la combiner avec la relativité. D’une part, ce n’est pas parce qu’on arrive à combiner 2 théories qui semblent fonctionner que notre nouvelle théorie est juste (ni que les théories de départ sont bonnes). D’autre part, il me semble tout à fait envisageable qu’une unification de l’infiniment grand et de l’infiniment petit nous soit fondamentalement inaccessible (en faisant par exemple intervenir des phénomènes non locaux impossibles à approcher).

      • Ce qui n’est pas compris et expliqué par l’interprétation de Copenhague est pourquoi la décohérence a lieu, pourquoi l’intrication se fragilise si tu préfères. Aucune théorie à ma connaissance ne répond à cette question, elles changent juste ce que l’on entend par décohérence (par exemple pour l’interprétation de Copenhague c’est choix d’un état au hasard parmi x états hypothétiques, alors que pour la théorie du multivers d’Everett c’est choix d’un multivers où à lieu cet état parmi x univers d’états (qui existent bel et bien)).

      • @Rodolphe
        Je vais aborder tes 2 remarques :

        La mécanique bohmienne (ou de de Broglie-Bohm ou de l’onde pilote) est en effet une mécanique quantique non relativiste développé initalement par Louis de Broglie en 1927. Elle ne ne prend pas en compte des phénomènes tels que la création et l’annihilation de particules caractéristiques de la théorie quantique des champs développé plus tard.
        Comme le souligne la Stanford Encyclopedia of Philosophy « il ne s’agit pas d’une objection à la mécanique bohmienne, mais simplement du fait que la théorie quantique des champs explique beaucoup plus que la mécanique quantique non relativiste, qu’elle soit sous forme orthodoxe ou bohmienne. Cependant, cela souligne la nécessité de trouver une version bohmienne adéquate, sinon convaincante, de la théorie quantique des champs, et des théories de jauge en particulier. » C’est un domaine de recherche important et des extensions existent (Struyve 2010, Dürr et al. 2004 et 2005).

        Mais attention, ne mettons pas la charrue avant les bœufs, la mécanique quantique non relativiste sous sa forme orthodoxe (interprétation de Copenhague) n’explique même pas la convergence de la mécanique quantique vers la mécanique classique (problème dit de la mesure) : apparition « magique » des positions en mécanique classique via le postulat de réduction du paquet d’onde qui est complétement sortie du chapeau. Rien dans la théorie ne dit s’il faut utiliser l’équation de Schrödinger ou la réduction du paquet d’onde pour faire évoluler un système… et la décohérence (introduite par David Bohm encore lui, par ailleurs) n’apporte aucune explication supplémentaire sur la réduction du paquet d’onde. Frank Laloë l’explique très clairement dans son livre « Comprenons-nous vraiment la mécanique quantique ? » ou Jean Bricmont « La mécanique quantique pour les non-physiciens » (dispo sur internet).

        C’est un question méthodologie, mais de la plus haute importance scientifique et historique, avant de partir sur la théorie quatique des champs, tentons de resoudre les problèmes de base et le problème de la mesure est LE problème théorique fondamentale de la mécanique quantique et il n’est pas résolu par la théorie quatique des champs, la décohérence ou autres. Il y a que 3 portes de sorties possibles :
        1) soit l’équation de Schrödinger n’est pas la bonne ; c’est-à-dire qu’elle n’est pas linéaire et/ou elle n’est pas déterministe (axe de recherche encore assez ouvert, mais peu prolifique car pas évident car il faut retrouver touts les résultats expérientaux de la mécanique quantique, voir par exemple la théorie GRW).
        2) soit la superposition existe vraiment dans le monde macroscopique, c’est les interprétations d’Everett ou des mondes multiples ; c’est en vogue chez les physiciens actuellement mais bien que poétique
        3) soit il y a un modèle sous-jacent (non contôlable pas l’expérimentateur) qui explique la réduction du paquet d’onde, c’est les théories à variables cachées ou complémentaires, dont la théorie de l’onde pilote de de Broglie de 1927 est l’achétype. Elle a été séverement combattue et blackoutée par les tenants de l’interprétation de Copenhague pendant plus de 70 ans (cf. les citations récoltées par Jean Bricmont lors d’une de ces conférences au Collège de Belgique « La théorie de Broglie-Bohm comme version rationnelle de la théorie quantique », dipo sur le net, vers la fin de la vidéo 58min). Elle résite pourtant à tous les théorèmes d’imposibilité de variables cachées depuis 1927 et prédit tout les résultats de la mécanique quantique non-relativiste.

      • @alexandregondran : Aurais-tu des sources (en français ou en anglais, des livres ou des sites, pas de la vulgarisation) qui expliquent clairement et en détails la théorie de de Broglie/Bohm sur l' »onde pilote » ? Depuis le temps que j’en entends parler, j’aimerais bien étudier cette théorie (et tout le formalisme qui va avec) pour voir par moi-même si elle tient debout ou pas.

        Après, le problème, c’est qu’il me semble que, pour le moment, aucune « onde porteuse » n’a été détectée, donc rien pour l’instant ne permet de dire que cette théorie est plus « valable » que l’approche de l' »école de Copenhague ».

        Et si j’ai parlé de la théorie quantique des champs, c’est justement pour dire qu’elle se base malgré tout sur la mécanique quantique « orthodoxe », ce qui a permis de découvrir ou expliquer de nouvelles choses, tandis qu’il n’y a pas une telle théorie se basant sur l’approche de de Broglie/Bohm pour expliquer les mêmes choses que la théorie quantique des champs. Après, peut-être qu’un jour nous aurons un équivalent « bohmien » de la théorie quantique des champs, je n’en sais rien, nous verrons bien, mais disons qu’à l’heure actuelle, du fait de l’existence de la théorie quantique des champs, elle rend plus « plausible » la mécanique quantique « orthodoxe » que la mécanique quantique « bohmienne ». C’est ça que je voulais dire.

        Mais je suis d’accord pour dire qu’il reste malgré tout quelque chose d’insatisfaisant dans la mécanique quantique « orthodoxe » : cet aspect « boîte noire » de la superposition quantique d’états, des « trucs » qui apparaissent « comme par magie » ou « par hasard ». C’est à cause de ça, je suppose, que Feynman disait en gros « Personne ne comprend la mécanique quantique ». Oui, il y a des choses que nous ne comprenons pas dans la mécanique quantique, clairement, ce qui n’empêche pas la théorie d’être hyper précise sur quantité de prédictions théoriques qui sont corroborées par l’expérience (d’où une grande confiance des physiciens envers la mécanique quantique et tout ce qu’elle a apporté à notre monde).

        Autre question : la théorie de de Broglie/Bohm parle-t-elle du spin ? Bon, d’un autre côté, le « spin » est aussi quelque chose qui a été introduite dans la mécanique quantique de manière « ad hoc » à cause des observations, donc a priori cela ne nécessite pas d’utiliser obligatoirement l’approche « orthodoxe » pour parler du spin, non ?

    • Un petit détail que vous oubliez : une théorie scientifique répond à la question « comment ? » et pas à la question « pourquoi? ».
      Toute interprétation de la physique quantique est donc nécessairement uniquement un moyen de faire des calculs et des prédictions, et en aucun cas un moyen de décrire le réel : l’intrication quantique ou l’onde pilote n’existent probablement ni l’une ni l’autre, mais on a un modèle qui permet de prévoir l’évolution d’un système quantique. Lui faire faire plus que cela, ça n’est pas scientifique. En ce sens, peu importe que le phénomène soit inexplicable ou étrange, tant que le modèle permet la prédiction. Je pense que c’est cela l’avantage de l’interprétation de Copenhague : ce qu’elle décrit n’existe pas, mais elle permet de faire des calculs simples et rapides qui permettent de faire des prédictions.
      C’est ce qui me gêne avec la manière dont la physique est souvent enseignée : on essaie d’expliquer pourquoi les planètes tournent autour du Soleil, et il n’y a pas de réponse à cette question : on sait juste qu’elles le font, et on a juste un modèle pour calculer les trajectoires. on essaie sans cesse d’améliorer le modèle pour que les calculs soient plus précis, mais on n’approche pas d’un iota de la réponse à la question « pourquoi ». et tant pis.

      • @Arthur Dent : A vrai dire, les questions « pourquoi » et « comment » en Physique sont équivalentes. Ainsi, la Physique répond bel et bien à la question « Pourquoi les planètes tournent-elles autour du Soleil » (réponse : c’est à cause de la gravité du soleil et de la vitesse initiale des planètes).

        Ce dont tu parles, c’est de répondre à la question « Mais pourquoi ce pourquoi ?  » et de remonter jusqu’à une sorte de « cause première » : là effectivement, nous n’avons pas la réponse et cette dernière n’est pas forcément nécessaire… jusqu’à nouvel ordre.

      • Arthur Dent. Quelle information cherchez-vous en posant la question « pourquoi? » ?
        Soit la question: Comment la Lune tourne autour de notre planète? Réponse: En fait, parce que « tourner autour de notre planète est un cas particulier de « tomber sur notre planète » (avec une inertie de mouvement telle que elle tombe sans cesse.
        Mais si vous me demandez « Pourquoi la Lune tourne autour de notre planète? » vous vous bloquez dans la certitude « elle tourne ». Et on ne peut rien percevoir de plus.
        Dons les Pourquoi sont des pièges.

    • Tout à fait-d’accord sur « surtout qu’il existe une théorie qui explique très bien la superposition et qui reproduit TOUT les résultats expérimentaux la mécanique quantique, c’est la théorie de de Broglie-Bohm ou de l’onde pilote, …devrait-elle être enseignée » , mais elle reste très étrange, un monde unique réel guidée par une onde pilote virtuelle mathématiques sans réalité qui explore toutes les possibilités imaginaires avec une multiplication des univers pilotes explorés par l’onde pilote pour guider correctement notre seul monde réel où nous vivons.! A chaque mesure l’onde pilote se multiplie dans des univers pilotes qui perdent toute influence de fait, sauf seul celui observé dans une mesure.
      Cette onde pilote imaginaire mathématiques a une influence énorme sur notre monde et sa complexité quantique se multiplie avec des univers pilotes parallèles à chaque mesure. Conceptuellement, il y a alors notre monde unique et l’onde pilote qui devient très complexe avec plein d’univers pilotes imaginaires parallèles sans cesse. Ces univers pilotes ont autant de complexité mathématiques, voire plus,, que notre univers.
      Aussi on est tenté de considérer comme aussi réelle l’onde pilote avec sa multitude d’univers pilotes, à mon avis, même si ils ne servent qu’à piloter.
      Une autre possibilité bien plus récente et plus symétrique, est une variante de .de Broglie, de Bell, de Bohm où l’onde pilote devient une interaction de notre univers avec des univers parallèles classiques similaires au notre en nombre gigantesque, avec ces interactions reproduisant mathématiquement les effets quantiques de l’onde pilote,..
      https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.4.041013
      https://phys.org/news/2014-10-interacting-worlds-theory-scientists-interaction.html
      Cela devrait être enseigné, car bien plus cohérent, et moins égocentrique.
      La mécanique quantique conduit à découvrir l’existence de mondes parallèles au notre totalement inaccessibles, bien plus étranges que la matière noire.

  8. Le hasard quantique
    c’est la fidélité ou non au déterminisme et à la causalité qui, à partir de ce moment là, va constituer la frontière entre deux camps bien distincts.
    L’heure n’est plus à la discussion sur les formalismes, matrices pour les uns ou ondes pour les autres. C’est la notion même de hasard qui est en débat. Jusque-là la hasard en physique était le fait d’une ignorance de la valeur exacte des paramètres en jeu dans une expérience. Selon cette conception classique, on pourrais à la limite prévoir le résultat d’un jet de dé pourvu que l’on connaisse à l’avance, et avec une très grande précision, l’ensemble des paramètres de cette action. Schrödinger et Einstein sont partisans de conserver ce principe même en physique quantique. Schrödinger essayera de démontrer l’absurdité de cette thèse à l’aide de son célèbre paradoxe du chat, et Einstein, lui, résume son sentiment par sa phrase célèbre « dieu ne joue pas aux dés ». A l’opposé, on trouve les tenants de ce que l’on appelle l’interprétation de Copenhague. grossièrement on peut considérer que ce sont tous les autres physiciens quantiques du moment. Le « leader » charismatique de ce mouvement est Niels Bohr. Il en énonce les grands principes das une conférence donnée à Côme en Italie en 1927.
    Il y reprend les thèses de Heisenberg, de Pauli et de Dirac et y intègre l’interprétation de la fonction d’onde de Born. Il confirme alors que le hasard quantique est intrinsèque et qu’il n’est pas dû à une méconnaissance des paramètres du système considéré. Ces réflexions aboutissent à des principes généraux qui furent régulièrement invoqués dans les années qui suivirent, au cours des échanges parfois musclées mais toujours cordiaux entre Bohr et Einstein.
    Parmi ces principes, on trouve le principe de correspondance, d’incertitude ou encore de complémentarité. Bohr participera également à l’élaboration d’une théorie de la mesure qui donne un rôle inédit à l’observateur. Born restera dans ce camp jusqu’au bout. En reconnaissance de ses travaux, pour son interprétation de la fonction d’onde en termes de probabilités, il recevra le prix Nobel en 1954.

  9. Bonjour,
    J’imagine que lors des premieres expériences on a essayé d’interpréter les résultats à l’aide la mécanique classique. Ce que naturellement, en tant que neophyte, j’essaie de faire également.

    Comment a t-on compris/montré les limites de la méthode classique à l’aide de mesures elles aussi « classiques » (on mesure un observable ou sa « projection ») ?

    Comment a t on montré l’exactitude de la théorie quantique alors que d’un point de vue classique, il est logique de penser que si une particule est dans deux positions à la fois c’est que l’on manque d’informations pour décrire l’etat de cette particule. La théorie quantique pourrait être alors vue comme une capacité de description d’un système en tenant compte de ce manque d’information ce qui ne semble pas être le cas…

  10. Bonjour, je me demandais si il y a une limite de distance à la superposition quantique.

    Si par exemple une particule avait :
    1/3 chance d’être à l’endroit A
    1/3 chance d’être à l’endroit B
    1/3 chance d’être à l’endroit C

    Est-ce que ces endroits doivent être contigus? Si oui y a-t-il une distance maximale entre les bords de la zone où la particule peut se trouver?
    Si ils peuvent être distincts y a-t-il une distance maximale qu’ils ne peuvent dépasser les uns des autres?

    Une particule pourrait-elle être « à la fois » dans notre galaxie et dans une autre?
    Une particule pourrait-elle être « à la fois » dans la totalité de l’univers?

    Merci à ceux qui voudront bien me répondre^^

    • En vrai, c’est pas 1/3 1/3 1/3. il y a une zone de l’espace dans laquelle tu es pratiquement sûr de trouver la particule, mais tu ne sais pas où exactement. Regarde un article sur les orbitales électroniques par exemple.
      Du coup, la particule peut en effet être mathématiquement partout, mais avec une probabilité tellement faible que ça n’a plus de sens physique.

  11. Un objet qui peut se trouver en deux endroits différents, ça pose question sur les « endroits différents ». L’effet Aharonov–Bohm … Montre la présence de quelque-chose qui ne devrait pas « être là ». Dans ce cas c’est un champ, ou un potentiel (je sais pas vraiment). Dans le précédent c’est un électron, ou son potentiel (j’en sais pas plus). Alors, quand se demandera-t-on ce qu’est l’espace?

  12. Si un jour ça vous dit, pourriez-vous faire un article ou une vidéo sur le fonctionnement d’une horloge atomique. Il y a très peu de vidéos sur le sujet et assez complexes à comprendre.

    A titre personnel je serai très intéressé car je n’ai jamais compris le rapport entre ralentissement des transitions d’énergie d’un atome et ralentissement du temps. Je suis donc très hermétique au diagramme de minkowski ou au paradoxe des jumeaux par exemple. D’autant plus que ce ne sont pas nos atomes qui vieillissent et meurent mais nos cellules.

    Merci d’avance 🙂

  13. On dit que c’est au moment de mesurer que la particule révèle son état. Donc tant qu’on ne mesure pas, elle est superposée, si on mesure elle prend un état. Imaginons, une particule. A un moment donné, moi je la mesure mais toi tu ne la mesures pas. Quel sera l’état de cette particule pour toi ?

    • @lechelou : En gros, si une personne A fait la mesure, tu changes l’état de la particule, à un point qu’elle n’est plus du tout dans un « état superposé » indéterminé, mais dans un état bien déterminé, y compris pour la personne B qui n’avait pas fait la mesure. Du coup, pour la personne B, la particule sera dans le même état que celui mesuré par la personne A.
      Bien sûr, la personne B ne connaîtra précisément l’état de la particule mesuré par la personne A, que si elle accède aux résultats de la personne A, car si la personne B n’a absolument rien sous la main, elle ne peut évidemment pas connaître l’état de la particule, mais là on sort du cadre de la « superposition quantique » car dans ce cas-là, la personne B ne connaîtrait pas l’état de la particule par un manque d’information sur la mesure faite précédemment.

      • Je ne crois pas que l’on sorte du cadre de la superposition, puisque c’est justement ce cas de figure qui permet de ne pas violer la célérité de la lumière concernant la « propagation » de cette information ou de la décohérence elle-même. Ce qui veut bien dire que B a devant lui une superposition quantique tant qu’il n’a pas reçu de A l’information sur la mesure que A a effectuée.

      • @Flomyen (& Lechelou) : Non, je ne suis pas trop d’accord. Il faudrait détailler un peu plus l’expérience et la chronologie des événements, parce qu’en l’état, c’est trop vague, donc on ne sait pas trop de quoi on parle.

        Je vais expliciter ce que j’ai en tête : par souci de simplification, je considère deux personnes A et B qui sont dans le même référentiel (et le même champ gravitationnel, tant qu’à faire), afin de ne pas rentrer dans la complication de la relativité du temps. Ainsi, nos deux personnes ont exactement la même « horloge absolue ». Par contre, elles sont éloignées d’une certaine distance l’une de l’autre (une distance qui peut aussi bien être de quelques mètres que de quelques années-lumière), donc évidemment la personne A à l’instant t ne peut jamais savoir ce que l’autre personne B fait au même instant t (et réciproquement) car il faut une certaine durée pour que la première personne envoie l’information à l’autre personne (une information qui ne peut pas aller plus vite que la lumière).

        Supposons maintenant qu’à un instant t donné, l’état de la particule est indéterminé aussi bien pour la personne A que pour la personne B, sachant qu’aucun d’entre eux n’a fait la moindre mesure. Ensuite, la personne A fait sa mesure exactement à l’instant t + 1, donc pour elle, la particule se trouve maintenant et irrémédiablement dans un état bien déterminé à partir de cet instant. Mais le temps que l’information passe, la personne B ne peut être mise au courant du résultat de l’expérience qu’à l’instant t + 2 au plus tôt (si la transmission d’information se fait à la vitesse de la lumière dans le vide), donc entre l’instant t + 1 et l’instant t + 2, du point de vue de cette personne, l’état de la particule est obligatoirement indéterminé. Cependant, ça ne veut pas dire que la particule est réellement dans un « état superposé » : en réalité, la personne B est simplement dans l’ignorance que la particule est dans un état déterminé depuis l’instant t + 1, elle ne le saura au plus tôt qu’à partir du temps t + 2. Mais avant l’instant t + 2, la personne B n’a simplement pas les moyens de savoir que la particule B n’est plus dans un « état superposé », donc au moment où cette personne B prend connaissance de cette information, elle doit se rendre compte que cet événement a eu lieu avant la réception de l’information et qu’elle était dans l’ignorance jusque-là.

        Ce que j’explique, c’est le même principe que les étoiles : quand on voit une super nova à un instant t, l’étoile a en réalité disparu à un instant t – 1, mais on ne pouvait pas le savoir car la lumière de l' »explosion » ne peut pas nous parvenir de manière instantanée. Même principe quand on entend le bruit du tonnerre sans voir l’éclair : ok, on entend le bruit avec plusieurs secondes de retard, mais ça ne veut pas dire que la foudre est tombée à cet instant précis car en réalité elle est tombée un peu plus tôt. Ce n’est pas la prise de connaissance de l’événement « la foudre est tombée » au moment où on entend le tonnerre, qui déclenche cet événement, même du point de vue de celui qui entend la foudre (idem pour la supernova). Et bien, pour notre expérience de pensée avec nos observateurs A et B et la particule, c’est pareil : ce n’est pas la prise de connaissance par la personne B de l’état déterminé de la particule mesuré par la personne A, qui déclenche comme par magie l’état déterminé de la particule du point de vue de la personne B.

  14. Bonjour,
    J ai l propose théorie sur le sujet. Théorie selon laquelle les objets dits en état de superposition quantiques sont en fait des objets suffisamment élémentaires pour pouvoir voyager à tout instant dans une autre dimension.
    Imaginez qu en passant par une autre dimension un objet peut sauter d un point de l’espace à un autre? Ces deux points vu de nos 3 dimensions sont totalement discontinues, mais dans un espace à dimension N ces deux points sont parfaitement continues.

    D après moi, c est le nombre de dimensions de l espace E dans lequel est formée la particule qui lui donne son pourcentage de chance d être à un endroit de l espace.

  15. J’aime bien comment tu reflechis sur ces question !

    L’idée de chasser nos préjugés et de s’obstiner a voir le réel comme il est, meme si ca nous frustre- est tres saine et importante !

    me souviens moi aussi, enfant, lorsqu’on j’ai entendu « mort et vivant », j’ai eu horriblement de mal a l’accepter (et jusqu’a il y a peu d’ailleurs …)

  16. Je ne suis vraiment pas à l’aise avec cette idée d’être à 2 « endroits à la fois ». Dans la vidéo, on comprend plutôt que c’est la mesure qui nous renvoie des résultats aléatoires mais pas que l’objet quantique est en 2 états à la fois. Pour moi, il est toujours dans un état précis mais la mesure va aléatoirement nous donner des résultats différents, et c’est ce qu’explique la vidéo. Je trouve que le terme d’être à 2 « endroits à la fois » n’est donc vraiment pas très compréhensible et semble même incorrect (mais j’ai peut-être mal compris).

    • C’est ce qu’il esssaie d’expliquer …

      Pour paraphraser un vieux physicien (je ne sais plus lequel) :

      « on ne comprend pas la mecanique quantique, on ne fait que s’y adapter »
      A partir d’un moment, il est difficile d’aller plus loin que l’explication.

      D’un coté,tu sembles admettre la gravitation et la force magnétique, alors que bon, apres tout :
      pourquoi un truc s’exerce a distance ???
      c’est de la magie 😉

      Pour aller plus looin, un grand nombre de chose que tu trouverais aujourd’hui tout a fait intuitive ne coulait pas forcement de source a ton plus jeune age !
      mais tu les apprises et tu as composé avec … (les doigts dans la prise, le fer a repasser brulant…)

      Aussi, imaginez bien a l’epoque de gallilé lorsqu’il affirmait que tout tombe a la meme vitesse. Rien de plus fax, sur terre a cause de l’atmosphere …

      Je sais ce n’est pas une explication de physique mais je pense qu’on a plus affaire ici a une question de ressentit, d’intuition et d’acceptation de chose qui nous semblent contraire a l’experience du quotidien.
      , je laisse les plus compétent faire.

    • Si, une particule et onde à la fois se balade dans des milliards de milliards d’endroits à la fois, comme une onde vague qui va secouer des bateaux détecteurs.
      Une vague délocalisée est facile à comprendre, mais le difficile est de constater qu’ un seul bateau est secoué détectant la vague particule, qui semble disparaitre, par collapse de l’onde fonction d’onde.
      La délocalisation après mesure existe dans la délocalisation d’une multitude d’univers où chaque observateur observe un résultat ou histoire différent. Nous avons des milliards de sosies délocalisés dans des milliards d’univers parallèles.
      Lire mon commentaire plus détaillé plus loin.

  17. Le paragraphe qui ne sert probablement à rien trouve de l’intérêt pour un matheux comme moi qui n’ai pas croisé de physique autre que celle de mathsup mathspé et de vulgarisation internet ensuite. Et pourtant j’ai avalé la théorie des distributions par exemple, sans jamais rencontrer le mot physique. Tristesse j’imagine.
    Merci !

  18. Trop de mathématiques n’aide pas à comprendre sauf pour ceux vivant habitués dans ces mathématiques.
    Les expériences sont bien plus convaincantes et simples sur le fait qu’une particule ( photons, électrons, neutrons, etc.. même les C60 complexes avec 60 carbones ) sont délocalisées sur des milliards et milliards d’endroits différents et voient des milliards de milliards d’atomes différents d’un cristal de chlorure de sodium (ou autre) pour finir sur une plaque photographique ou des détecteurs au hasard uniquement dans les directions précises appelées pics de Bragg et jamais en dehors, réalisant ainsi une transformées de Fourier des positions atomiques en moins d’une nanoseconde.
    De fait cette expérience basique est un ordinateur quantique de transformée de Fourier qui donne la structure des cristaux et elle prouve que chaque particule est obligatoirement délocalisée sur des milliards d’endroits à la fois, sans avoir besoin de mathématiques. Si la particule ne voyait qu’une place sur un atome, elle serait envoyée dans toutes les directions au hasard et jamais que dans celles peu nombreuses de diffraction en pics de Braggs.
    Cette expérience répétée sans cesse prouve que toute particule même complexe possède une fonction d’onde délocalisée partout, très similaire à l’onde d’une vague qui secoue des bateaux détecteurs. Après on peut mettre plein de mathématiques qui ne fait que décrire cette réalité expérimentale.
    L’onde est mathématiquement presque identique à l’onde d’une vague, sauf dans une mesure.quantique, où un seul bateau détecteur est secoué et pas les autres bateaux.
    Les équations quantiques sans collapse de la fonction d’onde décrivant à la fois l’onde et les bateaux de mesure, conduisent à constater que notre univers de bateaux se multiplie en autant d’univers parallèles de bateaux où un seul bateau est secoué, différent dans chaque univers.
    C’est tellement étrange cette multiplication des univers des observateurs, écrite dans les équations mathématiques, que cela a été refusé ou négligé pendant près de 50 à 70 ans depuis 1927, car il est très difficile d’accepter qu’on passe au hasard d’un univers à un autre à chaque mesure. On l’écrit dans les équations mathématiques sans hésiter, mais on a refusé de le dire avec des mots sur presque un siècle, avec toutes sortes d’interprétations en dehors des équations.
    La délocalisation après mesure existe dans la délocalisation d’une multitude d’univers où chaque observateur observe un résultat ou histoire différent. Nous avons des milliards de sosies délocalisés dans des milliards d’univers parallèles.
    Pour le comprendre les mathématiques ne sont pas nécessaires.

  19. Superbe video, tres interessante. Si tu fais une video sur le principe d’incertitude de Schrodinger, pourra tu dire un mot sur l’inegalite de Weyl-Pauli-Heisenberg. La demonstration est etonnament simple, je l’ai decouverte grace a un super prof de math en master 1, moi qui n’ai jamais fait de physique apres le lycee ^^

  20. Pingback: La superposition quantique : un électron peut-il être à 2 endroits à la fois — Science étonnante - Welcome to My World

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