Physique quantique for dummies

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Message par Seskap Sam 8 Oct 2022 - 0:12

Est ce que le temps existe en physique quantique?

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Message par Ceci n'est pas un tigrou Sam 8 Oct 2022 - 0:17

Tiens : https://fr.wikipedia.org/wiki/Temps_(physique)

je te souhaite un bon courage ^^

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Message par tim9.5 Lun 10 Oct 2022 - 21:25

Merci aux anciens pour votre encouragement à continuer d'écrire ici. C'est vrai qu'on avait écrit une tonne avec Badak, AcidMatt et invité (Hobb). J'en reviens pas moi-même.
Ça me fait aussi plaisir de vous relire.
Le format forumique n'est pas évident à utiliser car on ne voit pas la tête que font les lecteurs quand ils essaient de comprendre le fil. Je me basais surtout sur le nombre de vues pour savoir s'il en avait encore des mordus.

J'ai donc replongé dans les bouquins de mécanique quantique !
On verra la suite !

Pour les inégalités de Bell, c'était pas trop compliqué ?
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Message par tim9.5 Jeu 13 Oct 2022 - 17:24

Seskap a écrit:Est ce que le temps existe en physique quantique?
Voilà un début de réponse, de Newton à 1932, par Etienne Klein : 


Et celle développée par Carlo Rovelli : 


Voir les deux premiers chapitres. 
A partir du troisième chapitre, Carlo introduit la gravité quantique à boucles, qui est une théorie mathématique, sans expérience encore car l'ordre de grandeur du temps utilisé est trop petit pour expérimenter.
La gravité quantique à boucle a une cousine, la théorie des cordes, active depuis 50 ans mais qui n'aboutit aussi à aucune expérience.

On peut donc voir les mathématiques comme des télescopes ou des microscopes qui permettent de voir des dimensions plus loin qu'humaines. Mais in fine, c'est l'expérience qui fait accepter ou rejeter les théories mathématiques élaborées.
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Message par fift Jeu 13 Oct 2022 - 17:33

tim9.5 a écrit:
La gravité quantique à boucle a une cousine, la théorie des cordes

Une concurrente, plutôt, non ? les deux théories me semblent relativement incompatibles.

(David Louapre de Science Etonnante a fait deux super billets sur ces théories - mais il est un peu partisan, il a fait sa thèse sur la gravité quantique à boucles !).

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Message par Confiteor Jeu 13 Oct 2022 - 18:01

Pour ceux qui ont le temps ici sur France Culture les propos d’Étienne Klein sur la physique quantique incluant les travaux d'Alain Aspect. Émissions diffusées cette semaine (je n'ai pas écouté pour l'instant).
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Message par Mentounasc Jeu 13 Oct 2022 - 18:04

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Message par Opossum Jeu 13 Oct 2022 - 19:56

Je me faisais la réflexion que le modèle à boucle permettait de façon intuitive d'expliquer le pourquoi de l'impossible flèche qui n'atteint jamais son but.

Mais je ne suis vraiment pas certaine d'avoir tout compris. ^^

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Message par tim9.5 Ven 14 Oct 2022 - 22:03

@fift : bien vu !


@ opossum : désolé mais je ne vois pas le lien entre les deux Sad
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Message par câlin Sam 15 Oct 2022 - 12:27

Ceci n'est pas un tigrou a écrit:@câlin : la physique quantique est non locale. Il n'y a pas de transfert d'information : les deux particules intriquées partagent le même "état" quantique. Si une particule voit son état changé, il en sera de même instantanément pour l'autre particule, où qu'elle soit.

Cette phrase me semble complètement paradoxale.

Sinon je ne parle pas Espagnol mais j'ai trouvé cette vidéo qui explique bien les inégalité de Bell. Déjà, le fait qu'un photon puisse passer par un polariseur | puis un polariseur / puis un polariseur - je trouve ça super bizarre... Parce qu'on est d'accord que si l'ordre c'est | puis - il n'y a rien en sortie. Donc c'est comme si le fait de passer par un polariseur changeait l'état du photon d'une façon bizarre, c'est à dire que ça peut pas être juste une projection du vecteur dans l'axe du polariseur... Qué esta pasando ?

Ensuite j'ai un peu l'impression d'avoir compris avec la vidéo. Ce que j'ai compris, c'est que si le photon savait à l'avance les polariseurs dans lesquels il pouvait passer, alors on peut déterminer les probabilités que deux photons intriqués passent ou pas dans deux polariseurs différents, et on se rend compte que les probas ne sont pas les bonnes, comme si le photon de gauche savait ce qu'il passait à droite instantanément, ce qui n'est pas possible si on suppose que l'information se déplace à une vitesse finie.

Donc ok, de « l'information » (ou pas d'après Tigrou) se transmet entre les deux photons ce qu'il fait qu'ils partagent le même état quantique et donc la mesure de l'un projette les deux photons dans un espace de Hilbert, en même temps, c'est bien ça ?

Mais alors ma question c'est une fois qu'on a admis l'intrication instantanée des deux photons, est-ce qu'on ne peut pas imaginer des variables cachées qui s'appliquent non pas à un seul photon mais bien aux deux photons ? Au lieu d'avoir 8 (2 puissance 3) variables cachées qui indiquent s'ils passent par | , / ou \ on en aurait 64 en fonction de toutes les possibilités des deux photons ?

Au lieu que les possibilités soient :
|   /   \
o  o  o
o  o  x
o  x  o
x  o  o
o  x  x
x  o  x
x  x  o
x  x  x
(8 possibilités)

Les possibilités seraient :
|   /   \     |  /  \
o  o  o     o  o  o
o  o  o     o  o  x
o  o  o     o  x  o
...etc... (64 possibilités)

Une autre façon de dire ça sans imaginer que les photons soient liés entre eux plus vite que la lumière serait de dire que quand on intrique les photons, ils savent déjà quels sont les polariseurs qui ont été placés dans l'expérience. Dans ce cas il peut exister des variables cachées quand même. Ça parait complètement absurde comme hypothèse mais en même temps la physique quantique est remplie de résultats totalement non intuitifs donc ... ben pourquoi pas ? Pour une raison qui nous échapperait encore.

Qu'est-ce que vous en pensez ? Je ne suis pas sûr d'avoir tout bien compris mais j'ai plus l'impression qu'on a démontré notre manque d'imagination par rapport à la théorie que l'absence de variables cachées.

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Message par Opossum Sam 15 Oct 2022 - 12:45

@tim9.5
Le paradoxe de la flèche qui n'atteint jamais son but (Zénon) est un celui de la modélisation de l'espace par les réels.
Au ve siècle avant notre ère, dans la ville grecque d’Élée, le philosophe Zénon bute sur un grave paradoxe, la Dichotomie, quand il analyse le mouvement : pour atteindre un point donné, un mobile doit d’abord parcourir la moitié de la distance qui l’en sépare, puis la moitié de la moitié et ainsi de suite à l’infini. Comment parcourir cette infinité de moitiés en un temps fini ?
Il n' y a pas d'infiniment petit en terme de mesure d'espace.
Et si j'ai bien compris les boucles quantiques, c'est de cela dont il est question : l'espace est constitué de "grains".
Apparemment, les discussions portent plus sur le mouvement, mais ce n'est qu'un changement d'état comme une autre (si je prends de très très grand raccourcis).  Les changements d'états ne peuvent alors se produire dans l'espace que d'un état granulaire à un autre.  Exit l'infiniment petit.

Je crois que je vais aller relire très attentivement quelques notions avant de me risquer plus loin. ^^

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Message par Ceci n'est pas un tigrou Lun 17 Oct 2022 - 15:10

de « l'information » (ou pas d'après Tigrou) se transmet entre les deux photons ce qu'il fait qu'ils partagent le même état quantique

Je ne dis pas qu'il n'y a pas d'information, je dis qu'il n'y a pas de transfert d'information.
Dans l'intrication c'est une information partagée/commune (je ne sais pas quel est le bon terme) entre deux particules.
Cela défie notre conception de l'espace et du temps, c'est vraiment difficilement concevable (tout comme la dualité onde / particule, mais on a finit par s'y faire).

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Message par câlin Lun 17 Oct 2022 - 17:30


Ouais il suffit d'imaginer que les particules soient liées entre elles par un ours en guimauve qui appartient à une dimension supplémentaire ce qui fait qu'en fait les deux particules sont au même endroit hahaha ! Comme ça la relativité est contente, la quantique est contente, tout le monde est content.

La dualité onde-particule c'est pas si bizarre, c'est juste que quand une onde rencontre un gros machin ah pouf bam ça fait un impact qui est une particule. Ce qui est bizarre par contre c'est que sommer toutes ces ondes genre euh 10 puissance 23 fois ça ressemble plus du tout à une onde, mais par exemple à un ours en guimauve mais je m'en plains pas c'est plus simple à manger.

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Message par fift Lun 17 Oct 2022 - 17:37

câlin a écrit:sommer toutes ces ondes genre euh 10 puissance 23 fois ça ressemble plus du tout à une onde, mais par exemple à un ours en guimauve

Moi je verrais plutôt ça ressembler à un avocat. On pourrait même appeler cela un nombre d'avocats. Drôle, non ?

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Message par Opossum Lun 17 Oct 2022 - 20:25

Est-ce que la modélisation même de l'atome ne serait pas à mettre en cause? ^^
Un amas de sphères, cerclée de plus petites sphères qui orbitent et de temps en temps s'échappent.
Ce n'est donc en principe un mélange de de probabilités qui (là, je suppute beaucoup) fige assez les positions de tout ce petit monde que pour que cela devienne un ensemble de particules.

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Message par tim9.5 Lun 17 Oct 2022 - 20:45

Opossum a écrit:
Il n' y a pas d'infiniment petit en terme de mesure d'espace.
Et si j'ai bien compris les boucles quantiques, c'est de cela dont il est question : l'espace est constitué de "grains".
Oui, c’est juste! Mais c’est granuleux à 10^-35 mètres. C’est presque du zénon !
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Message par tim9.5 Lun 17 Oct 2022 - 20:57

Ceci n'est pas un tigrou a écrit:
Je ne dis pas qu'il n'y a pas d'information, je dis qu'il n'y a pas de transfert d'information.
Dans l'intrication c'est une information partagée/commune (je ne sais pas quel est le bon terme)
Plutôt un état. L’information n’est pas encore là. C’est au moment de la détection que l’information apparaît.
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Message par tim9.5 Mar 18 Oct 2022 - 21:08


Reprenons la vidéo proposé par câlin à 8:45.

Déjà, le fait qu'un photon puisse passer par un polariseur | puis un polariseur / puis un polariseur - je trouve ça super bizarre... Parce qu'on est d'accord que si l'ordre c'est | puis - il n'y a rien en sortie. Donc c'est comme si le fait de passer par un polariseur changeait l'état du photon d'une façon bizarre, c'est à dire que ça peut pas être juste une projection du vecteur dans l'axe du polariseur... Qué esta pasando ?

Voici l’espace de Hilbert concernant la polarisation d’un photon :
Physique quantique for dummies - Page 14 Main-qimg-c62f9593c5ab8d1cf4b3b5f579fb4443

L’axe horizontal représente un polariseur horizontal, l’axe vertical, un polariseur vertical.
La flèche bleue représente l’état superposé du photon.
En la projetant perpendiculairement sur l’axe horizontal, on obtient le nombre alpha, entre 0 et 1 puisque le cercle est de rayon 1.
Le photon aura une probabilité alpha^2 de passer à travers le polariseur horizontal. Si le photon passe, la flèche bleue est maintenant horizontale et elle aura 0% de chance de passer à travers le polariseur vertical.

Mettre un polariseur en diagonale signifie faire tourner l’axe x et de le placer parallèlement au polariseur. La flèche bleue est donc en décalage avec l’axe et il y a cette fois-ci une probabilité qu’elle passe à travers le polariseur diagonal.

Troisièmement on fait passer la particule victorieuse à travers un polariseur vertical. Et donc il y a encore un angle entre la flèche bleue et le polariseur. Le photon a des chances de passer à travers, alors qu’il ne pouvait pas sans polariseur intermédiaire !

L’espace de Hilbert indique les probabilités de réussite du photon.

La suite au prochain numéro…
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Message par Mentounasc Mer 19 Oct 2022 - 2:16

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Message par tim9.5 Mer 19 Oct 2022 - 16:07

Donc ok, de « l'information » (ou pas d'après Tigrou) se transmet entre les deux photons ce qu'il fait qu'ils partagent le même état quantique et donc la mesure de l'un projette les deux photons dans un espace de Hilbert, en même temps, c'est bien ça ?
Lors de leur création, les deux photons partagent la même superposition quantique. Quand on mesure l’un, l’autre donne le même résultat si on les fait passer en même temps à travers deux polariseurs parallèles. L’espace de Hilbert des deux photons permet  de calculer la probabilité d’obtenir l’une ou l’autre réponse, cette dernière restant toujours aléatoire.
Aucune information ne passe de l’un à l’autre, ni avant, ni pendant la mesure.

Alice aimerait envoyer à Bob le message 001. Elle prend trois photons à la suite. Malheureusement, comme les résultats des mesures sont aléatoires, Alice ne peut pas forcer les photons à produire chez elle la suite 001, ce qui aurait donné aussi 001 à Bob.
Pour communiquer entre eux, Alice doit téléphoner à Bob (ou envoyer un message qui va à la vitesse de la lumière par un autre canal que l’intrication.) Il n’y a donc pas d’information qui peut être transmis par intrication, autre qu’un tirage aléatoire.


Les possibilités seraient :
|   /   \     |  /  \
o  o  o     o  o  o
o  o  o     o  o  x
o  o  o     o  x  o
...etc... (64 possibilités)

L’idée du tableau à 8 possibilités est d’avoir une stratégie commune de la part des photons avant d’être interrogé par les polariseurs. Dans ton cas à 64 possibilités, je pense que l’on ne tient plus compte du fait que les deux photons soient dépendants l’un de l’autre. En effet, en les faisant passer par 2 polariseurs identiques, les résultats obtenus sont pareilles expérimentalement parlant : il y a corrélation.


Une autre façon de dire ça sans imaginer que les photons soient liés entre eux plus vite que la lumière serait de dire que quand on intrique les photons, ils savent déjà quels sont les polariseurs qui ont été placés dans l'expérience. Dans ce cas il peut exister des variables cachées quand même.

Justement, dans l’expérience d’Aspect, on choisit la position après la création des photons, à une nanoseconde avant la mesure. On pourrait ajouter aussi un quatrième polariseur -, etc. les inégalités de Bell correspondantes seraient tout autant violées. (Comme je n'aime pas cette expression !)
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Message par doom Mer 19 Oct 2022 - 18:16


question : si je crée deux particules intriquées, dont une se trouve l'environnement proche d'un trou noir en rotation ( à forte contraction de l'espace temps, donc ), et que je mesure l'autre, distance et temps sont ignorés ?

est ce la découverte d'un futur déterminé à la création, ignorant des lois qui s'appliquent ailleurs ?
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Message par câlin Mer 19 Oct 2022 - 21:09

tim9.5 a écrit:Dans ton cas à 64 possibilités, je pense que l’on ne tient plus compte du fait que les deux photons soient dépendants l’un de l’autre. En effet, en les faisant passer par 2 polariseurs identiques, les résultats obtenus sont pareilles expérimentalement parlant : il y a corrélation.

Ok d'accord j'avais pas pensé que les résultats étaient identiques si les polariseurs sont les mêmes.

Mais ma question c'est est-ce qu'on ne peut pas imaginer des variables cachées qui soient non locales ?

Il n'y a pas de transfert d'information dans le sens où à l'endroit où est détecté Alice, si un évènement quelconque arrive et qu'il faut prévenir Bob instantanément, c'est pas possible avec l'intrication. C'est ça ?

N'empêche que c'est un super moyen d'être certain du résultat obtenu par quelqu'un à l'autre bout du monde, sans avoir besoin de communiquer. Il y aurait certainement d'autres moyens de faire ça mais ça serait moins fiable.

Ça me fait penser à l'ombre qui se déplace plus vite que la lumière. En fait c'est pas l'ombre qui se déplace.

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Message par Shadow Boxeur Mer 19 Oct 2022 - 22:08

Hum....
Mais on peut envoyer un "message" aléatoire pour répondre a Tim
C'est de l'absence de détermination que naît l'intrication, ou plutôt que l'intrication est étrangere a la détermination.
Mais j'ai pas encore tout compris
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Message par tim9.5 Jeu 20 Oct 2022 - 19:16

Shadow Boxeur a écrit:Hum....
Mais on peut envoyer un "message" aléatoire
Hélas non. Car lorsque Alice teste son photon, le photon de Bob ne réagit pas de manière visible. Il faut que Bob utilise à son tour son polariseur. Dans ce cas, son photon lui dira 0 ou 1, même s'il n'est pas intriqué. Bob ne reçoit donc pas de notification de la part d'Alice, aléatoire ou non.
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Message par tim9.5 Ven 21 Oct 2022 - 15:23

doom a écrit:
question : si je crée deux particules intriquées, dont une se trouve l'environnement proche d'un trou noir en rotation ( à forte contraction de l'espace temps, donc ), et que je mesure l'autre, distance et temps sont ignorés ?

Oui, mais Alice et Bob doivent faire l'effort de mesurer, même si ce n'est pas en même temps. Il n'y a qu'un hasard pour les deux objets quantiques. On commence par l'un ou par l'autre, ou les deux en même temps, le résultat est le même.

doom a écrit:est ce la découverte d'un futur déterminé à la création, ignorant des lois qui s'appliquent ailleurs ?
Si je comprends bien la question, non, car le futur n'est pas déterminé ni à la création ni plus tard, sauf lors de la mesure. L'intrication n'est pas dans l'espace-temps.
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Message par tim9.5 Sam 22 Oct 2022 - 16:19

câlin a écrit:
Mais ma question c'est est-ce qu'on ne peut pas imaginer des variables cachées qui soient non locales ?

L'expérience d'Aspect n'explique pas l'intrication, elle dit seulement que ce phénomène existe bel et bien, qu'il n'y a pas de wifi entre les particules séparées, et qu'à leur création il n'y a pas un tableau Excel (variables cachées locales) pour choisir leurs futures valeurs qui les accompagnent.

De plus les états superposés ne durent pas longtemps dans la nature, à cause du bombardement d'autres objets alentours :


On a réussi à refaire l'expérience d'Aspect avec un distance de 1200 km entre les extrémités, à l'aide d'un satellite. Pour une seule paire de photons arrivant aux laboratoires, il faut en envoyer 6 millions par seconde. C'était en 2016 par des Chinois. Maintenant la course est lancée pour créer un réseau de satellites quantiques. (encore de la pollution dans le ciel !).


Finalement, on n'a pas besoin de savoir plus pour utiliser en pratique l'intrication. Mais peut-être qu'un jour quelqu'un développera une nouvelle théorie, avec son pendant mathématique et ses expériences pour les corroborer ! Pour l'instant, on peut tout imaginer, mais rien calculer ni mesurer.
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Message par câlin Sam 22 Oct 2022 - 16:52

tim9.5 a écrit:
L'expérience d'Aspect n'explique pas l'intrication, elle dit seulement que ce phénomène existe bel et bien, qu'il n'y a pas de wifi entre les particules séparées, et qu'à leur création il n'y a pas un tableau Excel (variables cachées locales) pour choisir leurs futures valeurs qui les accompagnent.

Ok d'accord c'est très clair, j'aime bien les métaphores.

En fait j'avais mal fait mon tableau la dernière fois. Imagine on envoie un photon à gauche, un à droite et on met à gauche et à droite un polariseur |, \ ou /, pas forcément le même.

Alors est-ce que le tableau Excel pourrait être :

||  |/  |\  /|  //  /\  \|  \/  \\

Et dans chaque colonne on écrit oui-oui, ou non-oui, ou oui-non, ou non-non ?

Et si je compte bien ça fait 2 puissance 15 possibilités (et pas 2 puissance 18 parce que si les deux polariseurs sont les mêmes alors le résultat doit être le même pour les deux photons).

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Message par tim9.5 Dim 23 Oct 2022 - 11:45



Reprenons la vidéo proposé par câlin à 21:50 et essayons de mieux comprendre le tableau Excel.
Le tableau Excel est celui de gauche avec les v et les x. Il indique TOUTES les stratégies communes que les photons peuvent avoir. Il y en a 8, selon le nombre de lignes.
Hypothèse : à chaque création d'une paire de photons, UNE ligne du tableau est choisie définitivement, selon la longueur du nez des photons.
Ca implique que les photons savent qu'ils vont être interrogés par certaines positions de polariseur.
Si l'expérimentateur pouvait mesurer la longueur du nez d'un photon, il saurait à coup sûr quelle stratégie (quelle ligne) a été choisie. Par exemple si le nez est entre 0 et 1 mm non compris, c'est la première ligne qui est choisie; entre 1 et 2 non compris, la stratégie 2, etc.

Quand un photon est interrogé par le polariseur, il sort son anti-sèche et regarde la réponse avant de donner son avis : 0 ou 1. L'autre fait de même et si le polariseur est parallèle au premier, il donne la même réponse.

L'expérimentateur ne peut pas savoir si la paire de photons a triché. Mais il a la vue d'ensemble sur les réponses  d'un million de paires interrogées, et grâce à un calcul savant (le tableau de la vidéo avec des S=same et des D=different + Bell) il en déduit que le tableau Excel n'existe pas. Chaque photon donne une réponse au hasard sur le moment, sans avoir concerté l'autre photon, et ça marche ! Il n'y a donc pas de variable cachée (la longueur du nez qu'on aurait pu mesurer un jour peut-être si on avait les moyens), mais un hasard à deux endroits en même temps.

Voilà ce que j'ai compris. Dans cette expérience, il n'y a que 8 stratégies et non 2 puissance... Est-ce plus clair ? Very Happy
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Message par câlin Dim 23 Oct 2022 - 12:28

Avec le tableau à 8 possibilités tu supposes que les deux photons ont la même anti-sèche.

Ce que j'imagine, c'est que quand le photon de droite arrive à son polariseur, il regarde l'antisèche qui correspond à son polariseur, et aussi au polariseur du photon de gauche. Par exemple si à droite c'est / et à gauche | disons que le photon de droite passe. Mais peut-être que si à gauche c'est \ et à droite | alors le photon de droite ne passe pas. Pourtant c'est exactement le même polariseur.

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Message par tim9.5 Lun 24 Oct 2022 - 16:07

Désolé câlin, je ne peux pas cheminer plus loin avec toi dans cette direction, car je sors de mon domaine de compétence. Cool
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Message par tim9.5 Mer 26 Oct 2022 - 16:28

Opossum a écrit:Est-ce que la modélisation même de l'atome ne serait pas à mettre en cause? ^^
Un amas de sphères, cerclée de plus petites sphères qui orbitent et de temps en temps s'échappent.
Ce n'est donc en principe un mélange de de probabilités qui (là, je suppute beaucoup) fige assez les positions de tout ce petit monde que pour que cela devienne un ensemble de particules.

Voici la version quantique de l'atome :
L’atome ne se voit pas, il se détecte à l’aide d’un microscope à effet tunnel, un peu comme une personne reconnaît l’emplacement d’un objet en le tâtant les yeux fermés. On peut donc le localiser et en pensée lui donner la forme d’une sphère.

Comment toutefois dessiner un atome ?
Prenons l’exemple le plus simple que la nature nous donne : un atome d’hydrogène.
On modélise le noyau par une mini-sphère et on ne dessine pas son électron, car sa place n’est en général pas bien définie. On remplace donc sa trajectoire par un nuage plus ou moins dense, selon les lois de la physique quantique. Ce nuage se nomme densité de probabilité. Plus la zone est blanche, plus il est probable de l’y trouver.
Physique quantique for dummies - Page 14 Hydrogen_Density_Plots

On trouve cette image sur wikipedia/électron. Le noyau n’est pas dessiné.
L’électron peut être représenté par un point de 10^-22 m, qui possède une énergie cinétique (de mouvement) d’1/2mv^2. Si l’électron absorbe un photon (donc son énergie augmente), il passera d’une configuration à l’autre dans l’image ci-dessus. (Ces configurations se nomment orbitales, mais il ne faut pas confondre avec les orbites des planètes).

Absorber un photon s'est absorber un grain d'énergie qui ne prend pas n'importe quelle valeur. Il y a des sauts entre les énergies possibles de l'électron, des quanta. On doit cela à Einstein au début du XXème siècle. D'où l'expression de "physique quantique".

Pour dessiner un atome de noyau plus grand, on superpose l’orbitale de chaque électron, ce qui donne pour l'atome d'hélium contenant 2 électrons ceci en bas à gauche:
Physique quantique for dummies - Page 14 C0183683-Helium,_atomic_structure
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Message par Topsy Turvy Mer 26 Oct 2022 - 16:45

Pour le plaisir (et parce que la vidéo est assez récente), l'autre expérience fondamentale 'for dummies' :



https://scienceetonnante.com/2022/10/21/lexperience-de-stern-et-gerlach/
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Message par tim9.5 Jeu 27 Oct 2022 - 19:45

câlin a écrit:Avec le tableau à 8 possibilités tu supposes que les deux photons ont la même anti-sèche.
Je peux enfin te répondre, câlin. Lorsque les polariseurs sont parallèles, les résultats sont identiques, et ça pour n'importe quel degré d'inclinaison.
Il n'y a donc pas seulement /, | et \, mais je peux tourner le polariseur de 1 degré vers la droite, puis deux degrés, jusqu'à 180 degrés. A chaque passage de paires, le résultat est identique. C'est pourquoi il en découle que les anti-sèches sont les mêmes.

Voilà !
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Message par tim9.5 Mer 2 Nov 2022 - 20:38

Ceci n'est pas un tigrou a écrit:Tiens : https://fr.wikipedia.org/wiki/Temps_(physique)

je te souhaite un bon courage ^^

Physique quantique for dummies - Page 14 Comprendre-le-principe-dincertitude-de-Heisenberg.JPG

Essayons de comprendre les inéquations qui se trouvent dans cette référence wikipedia. Elles se nomment les principes d'indétermination d'Heisenberg.

1) Habituellement, on note par un point x la position d'un objet, et sa vitesse v par un vecteur (une flèche):
Physique quantique for dummies - Page 14 16112974892003534076n86jdTaCG8j6l2Pm

2) En multipliant v par la masse m de l'objet, on obtient sa quantité de mouvement p.

3) Triangle x qui se prononce "delta x" est l'incertitude quand à la mesure, liée à l'appareil utilisé.
Physique quantique for dummies - Page 14 Image014
Dans cet exemple, on obtient des mesures à + ou - 0.05 kg. Plus on est précis dans la mesure, plus delta x diminue.

4) delta p signifie le degré de précision de l'angle mesuré (60° + ou - 5° par exemple sur le premier dessin), et la précision de la longueur du vecteur qui varie.

5) La première relation d'Heisenberg signifie en clair qu'on peut être hyper précis pour mesurer la position d'un objet quantique, ou hyper précis pour mesurer sa quantité de mouvement, mais pas les deux en même temps. En effet delta x fois delta p est plus grand strictement que zéro, même si h barre vaut 1 × 10^−34 Joules secondes.
Autrement dit, plus delta x est petit, plus delta p est grand, et inversement. Si je connais la position de l'objet précisément, sa position future sera très floue. Si je connais précisément sa position future, je ne sais pas vraiment où est son point de départ.

Pour approfondir cette première relation, vous pouvez (re)voir mes réponses du lundi 26 et me 28 novembre en page 10 de ce fil.

Bonne lecture !
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Message par tim9.5 Mer 9 Nov 2022 - 17:36

Une conséquence du principe d’indétermination, selon Julien Bobroff (cf le livre : La quantique autrement).
Supposons qu’un atome soit immobile dans l’espace: il reste sur place. Cela entre en contradiction avec le principe d’indétermination d’Heisenberg (voir le message ci-dessus). Par conséquent les atomes bougent toujours, même à des températures extrêmement froides!

Physique quantique for dummies - Page 14 Uncertainty-cartoon

Momentum = quantité de mouvement p.
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Message par tim9.5 Mer 16 Nov 2022 - 14:52

Passons à la deuxième ligne :
Physique quantique for dummies - Page 14 Comprendre-le-principe-dincertitude-de-Heisenberg.JPG
Dans ce cas, les particules matérielles sont vues comme des ondes et non plus des points. Les ondes peuvent transmettre de l'énergie sans transporter de matière. Sauf quand ce sont des ondes matérielles.
Physique quantique for dummies - Page 14 Abstract-waves-607367727-59bf23fed088c00011615764
Dans l'inéquation :
delta t est la durée d'une onde
delta E est un intervalle d'énergie que peut posséder l'onde.
Comme dans les deux postes précédents, on peut mesurer précisément l'un ou l'autre, mais pas les deux, car la valeur h barre ne vaut pas zéro. Plus la durée mesurée est petite, plus l'énergie de l'onde peut prendre des valeurs grandes.

Conséquence : le vide n'est pas vide, mais il fluctue !
Voici l'effet Casimir :
1) On crée un vide expérimental plus vide que ce qu'on trouve dans l'univers (et oui, c'est possible).
2) On y pose deux miroirs à très petites distances, de l'ordre du micromètre.
3) Des fluctuations entre les deux miroirs apparaissent (qui respectent la relation d'Heisenberg), mais aussi autour des miroirs.
4) A l'intérieur des miroirs, les ondes ne peuvent prendre que certaines longueurs d'onde, tandis qu'à l'extérieur toutes sortes d'ondes peuvent apparaître. Ces dernières sont en surnombre, et poussent les miroirs l'un vers l'autre.
Physique quantique for dummies - Page 14 -1575-c8a99

Cette force est bien sûr minuscule, mais bien présente.
A notre échelle, cette force a un équivalent: on peut remplacer les miroirs par deux bateaux parallèles, et le vide par un lac. Comme il y a moins de formation de types de vague entre les deux, les bateaux sont poussés par les vagues extérieures et se rapprochent. Ce n'est bien sûr plus la force Casimir qui en est la cause.
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Message par tim9.5 Mer 23 Nov 2022 - 15:52

L'effet tunnel

Cette semaine, je vous propose de jeter un coup d'œil sur un site en anglais, pour introduire la notion de tunnel quantique :

https://fyphysica.tumblr.com/post/169580688722/through-a-quantum-tunnel

Image 1 : on imagine une bille parcourant une montagne russe. Pour arriver au haut de la colline, son point de départ doit être obligatoirement plus haut que le sommet, sinon elle ne peut pas y grimper.  Sur l'image, l'effort pour monter est représenté par un être humain qui fournit lui-même l'énergie. La bille, elle, n'a pas de moteur propre : elle revient donc vers la gauche.

Contre toute attente, un objet quantique peut franchir une frontière infranchissable du point de vue classique, non pas en virant vers le sommet, mais en traversant cette barrière, comme un passe-muraille. C'est l'effet tunnel (même s'il n'y a pas de tunnel en vrai).

Physique quantique for dummies - Page 14 U9CD3f9MRec

L'animation : on voit une boule déambuler dans une boîte sans issue. A notre échelle, la boule ne peut pas sortir. Curieusement, un objet quantique (un électron par exemple) a une certaine probabilité de franchir l'une des bordures sans sauter, si elles ne sont pas trop épaisses.

Image 2 : le déplacement d'une particule quantique venant de la gauche, peut être vu comme une onde de probabilité psi (incident), qui indique des zones où la probabilité de trouver la particule est importante. Quand cette onde s'approche d'un mur, elle peut le traverser. Si on place un détecteur de l'autre côté du mur, il y a bien quelques chances que la particule s'y trouve, sans changer son énergie de départ.
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