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Sujet : Observation en mécanique quantique

12
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Jeanbonnaxxent Jeanbonnaxxent
MP
22 mars 2022 à 14:09:59

Bonjour,
Je me demande ce qui constitue une observation en physique quantique.
J'ai lu que ça n'avait rien à voir avec un observateur conscient, que c'était plutôt une interaction avec un autre système physique.
Certes, mais les systèmes physiques n'interagissent-ils pas TOUS entre eux ?
La notion d'observation n'est-elle alors pas CONTINUE ? Comment est-ce que la fonction d'onde peut s'effondrer de manière discrète avec des interactions continues?

Merci.

easter-egg-jvc easter-egg-jvc
MP
22 mars 2022 à 18:14:24

Pour résumer très grossièrement on va prendre l'exemple d'un radar, dans le monde macro le radar envoie des EM et selon ce qu'il réceptionne sera capable de fournir des mesures, à aucun moment cela n'a perturbé l'objet mesuré (ta voiture pendant l’excès de vitesse par exemple...)

Dans le monde quantique le probleme se pose car nous sommes incapables de mesurer avec des "objets" qui n'interagissent pas avec l'objet mesuré, autrement dit c'est comme si pour mesurer la vitesse d'une balle de tennis on devait envoyer d'autres balles de tennis sur sa trajectoire.

C'est très grossier mais j'espere que cela représente un peu l'idée.

Jeanbonnaxxent Jeanbonnaxxent
MP
23 mars 2022 à 09:34:03

Merci, mais ça ne répond pas à ma question

easter-egg-jvc easter-egg-jvc
MP
23 mars 2022 à 17:53:46

Le 23 mars 2022 à 09:34:03 :
Merci, mais ça ne répond pas à ma question

Je répondais à la première partie...

Pour ta question : "Certes, mais les systèmes physiques n'interagissent-ils pas TOUS entre eux ?"

La réponse est oui, mais pour éviter au maximum ce genre de probleme ils isolent le système à observer autant que possible.

SangoTaffer SangoTaffer
MP
24 mars 2022 à 19:53:15

Concrètement, pour observer quelque chose sans l'altérer, c'est impossible de le faire dans notre univers même non ? :hap:
Faudrait être à "l'extérieur" de l'univers pour pas changer son état ou interagir avec lui ? :(

aAardvark aAardvark
MP
24 mars 2022 à 23:24:59

Honnêtement je n'ai jamais bien compris pourquoi on tenait tant à utiliser la notion d' "observateur"

Sans doute dans l'optique de rendre compte des observations sans n'écarter aucune possibilité, même ésotérique... sachant que la MQ est parfois considérée comme contre-intuitive (même si de ce que j'ai pu maladroitement comprendre c'est assez fantasmé et exagéré)

Mais bon, un esprit plus cartésien (ou fermé ?) parlerait sans doute d'interactions je suppose.

En tout cas c'est l'interprétation des observations que je trouve le plus naturelle. Le soucis c'est que j'ai l'impression que ces "interactions" (entre particules quantique) ne sont pas toujours définies très clairement en MQ, peut-être car la théorie n'est pas totalement complète ou fait appel à des théorèmes que j'ai simplement du mal à appréhender :hap:

Mais pour comprendre de premier abord la théorie :d) imagine toi simplement qu'on parle d'interaction entre particule/objets quantiques, je pense que c'est une vision correcte des choses.

Le 24 mars 2022 à 19:53:15 SangoTaffer a écrit :
Concrètement, pour observer quelque chose sans l'altérer, c'est impossible de le faire dans notre univers même non ? :hap:

A ma connaissance non. "Observer", ça se fait par des interactions de particules (de photons par exemple, pour la vision). Et cela induit un changement d'état entre tout ce qui interagit.

Attention je parle de "particules", mais faut pas non plus s'imaginer un point dans l'espace bien défini, les objets quantiques sont un poil plus subtil que ça et correspondraient plus à des ondes assez particulières ? :noel:

Faudrait être à "l'extérieur" de l'univers pour pas changer son état ou interagir avec lui ?

Dans le cadre de notre univers, comment pense-tu recueillir de l'information sur un système sans interagir avec lui ? A moins d'être un dieu omniscient ? :o))

Message édité le 24 mars 2022 à 23:25:57 par aAardvark
easter-egg-jvc easter-egg-jvc
MP
25 mars 2022 à 16:06:21

A ma connaissance non. "Observer", ça se fait par des interactions de particules (de photons par exemple, pour la vision). Et cela induit un changement d'état entre tout ce qui interagit.

Il me semble que ta comparaison est justement un des problemes de compréhension quand on parle d'observation en MQ...

Non la vision n'est pas une interaction avec le monde exterieur, quand tu regardes un objet c'est seulement la lumiére qui interagit avec lui et qui va, entre autre, dans ton œil, c'est une observation passive (ton œil n'émet rien et que tu regardes ou pas l'objet cela ne changera absolument rien du point de vue de l'objet)

En revanche en MQ l'observation n'est pas passive et c'est bien ça le cœur du probleme.
Dit autrement, si nous pouvions observer la MQ à l'oeil nu, il n'y aurait pas ce probleme d'interaction....

Message édité le 25 mars 2022 à 16:10:19 par easter-egg-jvc
SangoTaffer SangoTaffer
MP
26 mars 2022 à 00:02:41

Le 24 mars 2022 à 23:24:59 aAardvark a écrit :
Honnêtement je n'ai jamais bien compris pourquoi on tenait tant à utiliser la notion d' "observateur"

Sans doute dans l'optique de rendre compte des observations sans n'écarter aucune possibilité, même ésotérique... sachant que la MQ est parfois considérée comme contre-intuitive (même si de ce que j'ai pu maladroitement comprendre c'est assez fantasmé et exagéré)

Mais bon, un esprit plus cartésien (ou fermé ?) parlerait sans doute d'interactions je suppose.

En tout cas c'est l'interprétation des observations que je trouve le plus naturelle. Le soucis c'est que j'ai l'impression que ces "interactions" (entre particules quantique) ne sont pas toujours définies très clairement en MQ, peut-être car la théorie n'est pas totalement complète ou fait appel à des théorèmes que j'ai simplement du mal à appréhender :hap:

Mais pour comprendre de premier abord la théorie :d) imagine toi simplement qu'on parle d'interaction entre particule/objets quantiques, je pense que c'est une vision correcte des choses.

Le 24 mars 2022 à 19:53:15 SangoTaffer a écrit :
Concrètement, pour observer quelque chose sans l'altérer, c'est impossible de le faire dans notre univers même non ? :hap:

A ma connaissance non. "Observer", ça se fait par des interactions de particules (de photons par exemple, pour la vision). Et cela induit un changement d'état entre tout ce qui interagit.

Attention je parle de "particules", mais faut pas non plus s'imaginer un point dans l'espace bien défini, les objets quantiques sont un poil plus subtil que ça et correspondraient plus à des ondes assez particulières ? :noel:

Faudrait être à "l'extérieur" de l'univers pour pas changer son état ou interagir avec lui ?

Dans le cadre de notre univers, comment pense-tu recueillir de l'information sur un système sans interagir avec lui ? A moins d'être un dieu omniscient ? :o))

Bah c'était la suite logique de mon propos.. :hap:
Si t'es "en dehors de l'univers", c'est que tu n'obéis plus aux lois de l'univers, donc que tu n'entre plus en interaction avec celui-ci donc que tu ne l'altère pas ?
Enfin c'est au delà de la compréhension humaine de toute façon. :hap:

aAardvark aAardvark
MP
26 mars 2022 à 01:38:47

Le 25 mars 2022 à 16:06:21 easter-egg-jvc a écrit :

A ma connaissance non. "Observer", ça se fait par des interactions de particules (de photons par exemple, pour la vision). Et cela induit un changement d'état entre tout ce qui interagit.

Il me semble que ta comparaison est justement un des problemes de compréhension quand on parle d'observation en MQ...

Non la vision n'est pas une interaction avec le monde exterieur, quand tu regardes un objet c'est seulement la lumiére qui interagit avec lui et qui va, entre autre, dans ton œil, c'est une observation passive (ton œil n'émet rien et que tu regardes ou pas l'objet cela ne changera absolument rien du point de vue de l'objet)

En revanche en MQ l'observation n'est pas passive et c'est bien ça le cœur du probleme.
Dit autrement, si nous pouvions observer la MQ à l'oeil nu, il n'y aurait pas ce probleme d'interaction....

Ah mais je n'ai jamais insinué autre chose, après possible que je n'ai pas été clair dans mon propos et que j'ai pu laissé entendre le contraire mais ce n'est pas le cas :hap: nos yeux ne font que capter des photons qui sont les témoins de notre environnement extérieur oui. Et c'est bien ces photons qui à l'échelle atomique doivent interagir avec d'autres particules et ont forcément un impact sur le système

Maintenant, je me demande si le même raisonnement ne pourrait pas être tenu même dans une logique purement Newtonienne. A partir du moment où l'on descendrait à une échelle suffisamment basse, on opérerait forcément des modifications non négligeables dès lors qu'on veuille obtenir des information sur le système. Ce n'est sans doute pas un principe imaginable qu'en MQ (même si je sais que la théorie Newtonienne ne s'applique tout simplement pas à l'échelle atomique)

Bah c'était la suite logique de mon propos.. :hap:
Si t'es "en dehors de l'univers", c'est que tu n'obéis plus aux lois de l'univers, donc que tu n'entre plus en interaction avec celui-ci donc que tu ne l'altère pas ?
Enfin c'est au delà de la compréhension humaine de toute façon.

C'est un peu la définition de l'omniscience quoi :hap: mais personnellement je ne pense pas que ça puisse décrire une réalité crédible

Même dans un monde avec une "dimension supérieure" (exercice un peu naïf de pensée), je n'imaginerais pas que l'on puisse observer un système sans interagir avec lui un minimum. Mais ça devient de la métaphysique après oui :noel:

ARCOB91 ARCOB91
MP
27 mars 2022 à 20:06:25

Toute mesure, ou observation, implique une modification de l'objet observé, ou de son action, même au niveau infinitésimal.
C'est un principe de base.
Toute notre intelligence doit se concentrer à savoir en quoi nous avons apporté une modification, pour tenter de corriger nos résultats, et faire mieux après.

Saluts https://www.noelshack.com/2022-12-7-1648404327-1kgx-2.png

easter-egg-jvc easter-egg-jvc
MP
27 mars 2022 à 20:54:12

Toute mesure, ou observation, implique une modification de l'objet observé, ou de son action, même au niveau infinitésimal.

Quand tu mesures la vitesse d'une balle de tennis avec un laser, tu ne modifies en rien l'objet mesuré.
Avec ou sans la mesure la balle ira toujours à la même vitesse et suivra la même trajectoire, etc...

Définition de "observation" dans le cadre des sciences :

"
Procédé scientifique d'investigation consistant dans l'examen attentif d'un fait, d'un processus, en vue de mieux le connaître, le comprendre, et excluant toute action sur les phénomènes étudiés.
"
https://www.cnrtl.fr/definition/observation

aAardvark aAardvark
MP
28 mars 2022 à 19:40:20

Quand tu mesures la vitesse d'une balle de tennis avec un laser, tu ne modifies en rien l'objet mesuré.

Si ?

C'est juste que la "modification" est infinitésimal à notre échelle

Mais si tu zoomes à l'échelle atomique, tu auras bien un bon nombre d'atomes "de la balle" qui auront été impactés

Procédé scientifique d'investigation consistant dans l'examen attentif d'un fait, d'un processus, en vue de mieux le connaître, le comprendre, et excluant toute action sur les phénomènes étudiés.

Alors je ne suis pas d'accord avec cette définition. Le but de l'observation est bien, effectivement, de réduire un maximum cette action (d'ailleurs très souvent elle est totalement négligeable), mais tu ne peux pas faire une observation directe sans qu'il y a échange avec le système que tu veux mesurer

Ou alors c'est une observation indirecte par le biais de facteurs environnementaux (lumière) qui de toute façon interagissent déjà avec ce système

ARCOB91 ARCOB91
MP
28 mars 2022 à 20:19:49

Le 27 mars 2022 à 20:54:12 :

Toute mesure, ou observation, implique une modification de l'objet observé, ou de son action, même au niveau infinitésimal.

Quand tu mesures la vitesse d'une balle de tennis avec un laser, tu ne modifies en rien l'objet mesuré.
Avec ou sans la mesure la balle ira toujours à la même vitesse et suivra la même trajectoire, etc...

Définition de "observation" dans le cadre des sciences :

"
Procédé scientifique d'investigation consistant dans l'examen attentif d'un fait, d'un processus, en vue de mieux le connaître, le comprendre, et excluant toute action sur les phénomènes étudiés.
"
https://www.cnrtl.fr/definition/observation

toute observation implique une interaction entre l'observant et l'observé. Il y aura toujours une modification de l'observé, même infinitésimale. Pourquoi? parce qu'il faut une interaction, sinon il n'y a pas d'observation.
Je regarde le soleil, du coup, je capte dans mes yeux des photons, et je modifie son fonctionnement. Je l'empêche de donner à des plantes des outils pour la photosynthèse. Je les lui vole!
En métrologie, en traitement du signal, on cherche à quantifier l'incertitude.
En mécanique quantique, c'est plus compliqué, Heisenberg oblige.

easter-egg-jvc easter-egg-jvc
MP
29 mars 2022 à 00:08:46

toute observation implique une interaction entre l'observant et l'observé. Il y aura toujours une modification de l'observé, même infinitésimale. Pourquoi? parce qu'il faut une interaction, sinon il n'y a pas d'observation.

Je crois qu'il va falloir que tu revois la définition de "interaction"...

Je regarde le soleil, du coup, je capte dans mes yeux des photons, et je modifie son fonctionnement.

Très drôle mais non tu ne modifies nullement le fonctionnement du soleil en le regardant, en revanche tu te crames les yeux et peut être quelques neurones au passage...

Je l'empêche de donner à des plantes des outils pour la photosynthèse. Je les lui vole!

:question: Là tu dérapes complétement, je ne sais même pas quoi répondre tellement c'est surréaliste...

En métrologie, en traitement du signal, on cherche à quantifier l'incertitude.

Oui pour prendre en compte les variations non prévisibles ou stochastiques, ça n'a pas vraiment de rapport avec notre sujet...

En mécanique quantique, c'est plus compliqué, Heisenberg oblige.

La boucle est bouclée...En MQ la mesure interagit avec le système...à la différence du monde macro...

Jeanbonnaxxent Jeanbonnaxxent
MP
16 avril 2022 à 23:36:02

Mais le problème, c'est que les mesures elles mêmes sont stochastiques, non ? Donc comment éviter une récursion infinie ?

Jeanbonnaxxent Jeanbonnaxxent
MP
22 mai 2022 à 18:15:33

up

easter-egg-jvc easter-egg-jvc
MP
22 mai 2022 à 18:39:48

Si tu pouvais reformuler ?! J'avoue ne pas comprendre ce que tu as voulu dire avec cette histoire de mesure stochastique

Jeanbonnaxxent Jeanbonnaxxent
MP
25 mai 2022 à 16:29:48

Le 22 mai 2022 à 18:39:48 :
Si tu pouvais reformuler ?! J'avoue ne pas comprendre ce que tu as voulu dire avec cette histoire de mesure stochastique

On dit qu'interagir avec un objet correspond à faire un tirage d'une loi de probabilité, et à casser l'incertitude

Ce cassage lui même est discret, tel qu'on me l'a présenté

Mais l'interaction qui conduit au cassage, n'est-elle même pas aussi probabiliste ?

En gros, n'y a-t-il pas un problème de régression infinie ?

Jeanbonnaxxent Jeanbonnaxxent
MP
25 mai 2022 à 22:36:40

up

easter-egg-jvc easter-egg-jvc
MP
26 mai 2022 à 14:24:34

Je pense que tu trouveras sans doute ta réponse dans l'explication sur le principe d'incertitude :
https://fr.wikipedia.org//wiki/Principe_d%27incertitude

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