[News] Onde ou particule ? Des précisions sur "l’expérience de Wheeler"

L'étude des phénomènes naturels...

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Michel
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Message par Michel » 25/02/2007 - 19:04:54

Michel a écrit :
fffred a écrit :lol bien sur que c'est pas moi sur la photo !

On dirait Charlie Daniels, non ?

fffred a écrit :Michel >> j'en sais rien :D

Image
Image

:D

auto-modération: C'est pas bientôt fini ce hors-sujet !!! :sarcastic:

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fffred
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Message par fffred » 26/02/2007 - 17:09:01

Bon en effet un petit retour au sujet !
J'ai lu l'article et j'ai les réponses à mes questions :
- Le choix aléatoire est réalisé par un générateur aléatoire quantique, c'est à dire une machine qui exploite les fluctuations quantiques aléatoires (shot noise) d'un faisceau de lumière.
- Le miroir semi-réfléchissant BS2 n'est en fait jamais enlevé. Par contre les deux trajets ont une polarisation croisée qui subit une rotation de la part d'un modulateur électro-optique très rapide : Donc selon qu'il est allumé ou pas, BS2 fait interférer les deux voies ou pas.

D'ailleurs ca fait plaisir, car le premier nom figurant sur l'article est, il me semble, celui d'un thésard que je connais :)
je suis certain que vous croyez avoir compris ce que j'essayais de vous dire, mais êtes-vous sûr que ce que j'ai dit correspondait vraiment à ce que je voulais dire ?

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Michel
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Message par Michel » 26/02/2007 - 21:33:51

De monn coté je n'étais pas resté inactif malgré mes digressions. J'ai interrogé J.F. Roch qui m'a très aimablement et très rapidement répondu ceci (et je l'en remercie):

- comment arrive-t-on à placer et enlever le miroir suffisament rapidement ?

On utilise en fait un modulateur électro-optique que nous pouvons
commuter en moins de 50 nanosecondes à une cadence élevée (ce n'était
pas une mince affaire du point de vue de l'électronique!). Suivant la
tension qui est appliquée à cet élément, les deux voies de l'appareil
vont être ou non recombinées. Cela est équivalent à placer ou à
enlever la lame séparatrice de recombinaison dans le schéma de
Wheeler


comment est généré le processus aléatoire ? est-il vraiment aléatoire, ou pseudo-aléatoire ?

Ce générateur est vraiment aléatoire. C'est un générateur physique,
basé sur un phénomène quantique (d'où le nom de "Quantum Random
Number Generator"): le bruit de photons d'une source de lumière
totalement indépendante des autres éléments de l'expérience.

Le bruit de photons est un bruit d'origine quantique, lié au fait que
dans un faisceau lumineux émis par une lampe et même par une source
laser continue, les photons sont distribués aléatoirement au cours du
temps suivant une loi statistique de Poisson. Ainsi le nombre de
photons N qu'on détecte pendant un temps de mesure donné a une valeur
moyenne donnée <N> fixée par le flux lumineux mais avec des
fluctuations en racine de <N>. Lorsqu'on regarde le courant
électrique après détection par une photodiode, ce caractère aléatoire
dans la distribution temporelle des photons se traduit par des
fluctuations du photocourant autour de la valeur moyenne <i>
correspondant à la détection du nombre moyen <N> de photons.

Le système que nous avons mis au point pour les besoins de notre
expérience peut être facilement améliorer pour fabriquer des
générateurs de nombres aléatoires à très haut débit (plusieurs
dizaines de MHz), lesquels pourraient être utilisés en cryptographie
mais aussi dans le domaine du commerce électronique.


et J.F. Roch ajoute:

Tous les détails techniques peuvent être trouvés dans les
"supplementary material" associé à notre article, et que vous pouvez
télécharger gratuitement sur le site web de Science.

Je me permets également de porter à votre attention un précédent
travail que nous avions fait sur les interférences à un photon, avec
en particulier une visualisation sur une caméra CCD de la formation
photon par photon des franges d'interférences.

V. Jacques et al.: Single-photon wavefront-splitting interference. An
illustration of the light quantum in action.
Eur. J. Phys. D, vol 35, 561 (2005).
http://dx.doi.org/10.1140/epjd/e2005-00201-y
http://www.edpsciences.org/articles/epj ... d05194.pdf

Cet article est en accès libre et vous devriez même pouvoir trouver
en ligne un film video montrant la formation en temps réel des franges.

Cordialement, Jean-François Roch.

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fffred
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Message par fffred » 26/02/2007 - 21:44:14

Eh bien en voila une réponse détaillée !
En même temps j'habite à 5 min du labo à pied, j'aurais pu y aller :sarcastic:
je suis certain que vous croyez avoir compris ce que j'essayais de vous dire, mais êtes-vous sûr que ce que j'ai dit correspondait vraiment à ce que je voulais dire ?

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Van Halen
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Message par Van Halen » 27/02/2007 - 11:24:38

Merci Monsieur Michel pour cet éclairage quant au protocole de cette expérience.
Quant à Monsieur Charlie Daniels, il a l'air de bien connaitre son cousin Jack : est-ce donc celà qu'on appelle le redshift ? :o

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Maulus
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Message par Maulus » 27/02/2007 - 11:31:14

Van Halen a écrit :Merci Monsieur Michel pour cet éclairage quant au protocole de cette expérience.
Quant à Monsieur Charlie Daniels, il a l'air de bien connaitre son cousin Jack : est-ce donc celà qu'on appelle le redshift ? :o


euuu, le redshift, c'est le décallage vers le rouge des objets stélaires en éloignement par rapport à l'observateur.
c'est l'effet Dopler sur la lumière.

je crois pas qu'il en soit question ici...

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Message par Van Halen » 27/02/2007 - 11:36:32

Ca te ferait rien citoyen d'avoir un jour un epsilon, ne serait ce qu'un yota de second degré. Dramatique.

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Message par Maulus » 27/02/2007 - 11:50:24

ben j'ai la pas vu venir ton second degré

enfin.. toussa, c'était avant le drame !

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Message par Ze Venerable » 27/02/2007 - 21:46:42

dingue...
apparemment le même phénomène est observé à plus grande échelle à partir de la lumière provenant d'un astre lointain et nous parvenant par plusieurs chemins via un effet de lentille gravitationnelle...

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fffred
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Message par fffred » 27/02/2007 - 22:06:20

euh c'est pas vraiment le même phénomène : il s'agit toujours d'interférences, mais là on les effectue photon par photon, et ca fait une certaine différence.
je suis certain que vous croyez avoir compris ce que j'essayais de vous dire, mais êtes-vous sûr que ce que j'ai dit correspondait vraiment à ce que je voulais dire ?

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Message par Ze Venerable » 27/02/2007 - 22:21:11

alors oui effectivement, j'ai posté ça parceque je l'ai lu sur futura-science qui semble y voir le même phénomène. Mais c'est vrai que je me suis fait la même remarque.

D'ailleurs, sais-tu comment fait-on dans les expériences pour ne manipuler qu'un unique photon ? car je ne crois pas que les sources lumineuses sont discrètes (ça contredirait l'aspect ondulatoire)

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Message par fffred » 27/02/2007 - 22:45:05

on parvient à l'heure actuelle à réaliser des sources à 1 photon. Mais c'est assez pointu et je ne m'y connais pas. Mais en gros ca consiste à utiliser l'émission spontanée de certains atomes. On arrive même à produire des paires de photons intriqués avec des matériaux optiques non-linéaires.

Une source de photons uniques est à la fois discrète et ondulatoire : discrète car on reçoit les photons un par un, et ondulatoire car on observe des interférences. C'est peut-être bizarre mais ce n'est pas contradictoire en mécanique quantique.
je suis certain que vous croyez avoir compris ce que j'essayais de vous dire, mais êtes-vous sûr que ce que j'ai dit correspondait vraiment à ce que je voulais dire ?

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Message par Ze Venerable » 27/02/2007 - 23:05:30

cool...
J'ai une dernière question car je comprend pas bien ce passage:
Par conséquent si une quelconque « source imaginaire » informait secrètement le photon, elle devrait envoyer ce message informatif à une vitesse supérieure à celle de la lumière

car a priori une fois que la lumière a passée BS1, la décision entre "1 seul chemin" ou bien "les 2 à la fois" est prise, et donc j'ai l'impression qu'il est trop tard pour que la source imaginaire, quelque soit sa vitesse, puisse modifier ce choix (à moins que dépasser 'c' ne permette de modifier le passé)

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Message par fffred » 27/02/2007 - 23:17:20

oui en effet c'est bizarre, mais serait-ce encore une mystérieuse astuce de la relativité ?
je suis certain que vous croyez avoir compris ce que j'essayais de vous dire, mais êtes-vous sûr que ce que j'ai dit correspondait vraiment à ce que je voulais dire ?

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Message par Michel » 28/02/2007 - 0:13:13

Ze Venerable a écrit :cool...
J'ai une dernière question car je comprend pas bien ce passage:
Par conséquent si une quelconque « source imaginaire » informait secrètement le photon, elle devrait envoyer ce message informatif à une vitesse supérieure à celle de la lumière

car a priori une fois que la lumière a passée BS1, la décision entre "1 seul chemin" ou bien "les 2 à la fois" est prise, et donc j'ai l'impression qu'il est trop tard pour que la source imaginaire, quelque soit sa vitesse, puisse modifier ce choix (à moins que dépasser 'c' ne permette de modifier le passé)


C'etait le but de l'expérience. Le photon est déjà au dela de BS1 quand la décision de "l'observer" ou non est prise. La relativité interdit toute "connaissance' par le photon de cette décision avant de passer par BS1 et donc d'emprunter telle ou telle trajectoire ou "les deux".

Victor
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Message par Victor » 28/02/2007 - 0:32:51

Postulat de relativité et postulat de quantique... Pour moi la vitesse de la lumière ne peut être dépassée... Ca a voir avec une conception d'un ordre trict du temps sur l'ensemble des réels... Ce qui donne la flèche du temps mais si tu fais intervenir les nombres imaginaires, donc complexes c'est un tout autre monde que l'ordre absolu des réels... Pourqoi ne pas raisonner en normes 2 pour des distance spatio temporelle S²=d²-C²T² ça admets des complexes et tous complexe peut etre normé en réel par un produit hermitien... Ce qui est fait dans schrodinguer donc à priori la quantique englobera la relativité, pour répondre à Michel cette proposition est pas plus idiote si tu prend aussi le temps en considération et pourquoi n'y aurait il pas une information transmise dans le temps ?

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Message par fffred » 28/02/2007 - 13:55:30

Michel a écrit :C'etait le but de l'expérience. Le photon est déjà au dela de BS1 quand la décision de "l'observer" ou non est prise. La relativité interdit toute "connaissance' par le photon de cette décision avant de passer par BS1 et donc d'emprunter telle ou telle trajectoire ou "les deux".
Justement, c'est également interdit par la physique non-relatiiste : même si les photons allaient infiniment rapidement, ils ne pourraient pas remonter le temps, donc après avoir passé BS1 l'information ne leur parviendrait toujours pas assez tôt.
je suis certain que vous croyez avoir compris ce que j'essayais de vous dire, mais êtes-vous sûr que ce que j'ai dit correspondait vraiment à ce que je voulais dire ?

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Maulus
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Message par Maulus » 28/02/2007 - 15:32:47

de toute façon j'ai toujours trouver un peu bizard de dire que si tu allait plus vite que la vitesse de la lumière, tu remonterait le temps...

admeton que la lumière d'alpha du centaure nous pervienne sur terre 300000km/s.
si je prend un vaisseau et que je remonte se flux de lumière depuis la terre vers alpha à 10 000km/s, je remonte déjà le temps en quelque sorte :)
la lumière d'alpha me frappe a 310000km/s :D

ce que je trouve dommage parfois c'est que l'étude d'équation mathématique prenne le pas sur le bon sens.

si je me dirige vers alpha dans mon vaisseau à 300001km/s, et que j'observe le point brillant que représente alpha devant moi, je ne verais pas l'image de l'évolution d'alpha rémonter le temps, mais plustôt son évolution au cours du temps en vitesse x2. puisque la lumière d'alpha me frappe a 600001km/s. c'est le FF x2 du magnéto.

si je m'en éloigne a 300000km/s, son image est fixe.
si je m'en éloigne a 300001km/s, elle disparait.

je dis n'importe quoi ? :D

sonic
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Message par sonic » 28/02/2007 - 15:39:21

Maulus a écrit :...
si je m'en éloigne a 300000km/s, son image est fixe.
si je m'en éloigne a 300001km/s, elle disparait...


pour la 1, je dirais d'accord.
pour la deux, je dirais plutôt que tu rattrapes une image qui est déjà passée :fada:

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Message par Maulus » 28/02/2007 - 15:41:16

ben non puisque les photons ne te ratrappe pas, tu les dépasses :)
donc à la limite l'image d'alpha passe devant le vaisseau, et la éffectivement tu remonte le temps.

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Message par Victor » 28/02/2007 - 15:47:25

le problème c'est que l'ectromagnétisme c'est quasiment toute la physique observée et c'est un milieu extrèment gluant... J'ai souvent pensé à Mach physicien qui raisonnait avec la mécanique des fluides pour les sons, il est extrèmement difficile d'observer en dehors des phénomènes électromagnétiques...

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Message par fffred » 28/02/2007 - 16:05:28

Victor a écrit :le problème c'est que l'ectromagnétisme c'est quasiment toute la physique observée et c'est un milieu extrèment gluant... J'ai souvent pensé à Mach physicien qui raisonnait avec la mécanique des fluides pour les sons, il est extrèmement difficile d'observer en dehors des phénomènes électromagnétiques...
Je vois pas pourquoi c'est gluant ... et je comprends pas ta deuxième phrase.

a propos de la vitesse de la lumière (Maulus etc.) je sais pas si ct pour rire, mais en supposant aller à 300 001 km/s c'est déjà pas possible, alors le reste ...
je suis certain que vous croyez avoir compris ce que j'essayais de vous dire, mais êtes-vous sûr que ce que j'ai dit correspondait vraiment à ce que je voulais dire ?

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Message par Victor » 28/02/2007 - 16:07:52

Ma pensée, c'est que le milieu électromagnétique...Le champs de photons freine les objets à C et moins

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Message par fffred » 28/02/2007 - 16:11:06

et comment les photons se freinent-ils eux-mêmes ? comment expliques-tu la contraction du temps aux hautes vitesses ?

L'acoustique avec la notion de viscosité est vraiment différente de la relativité. En fait rien à voir.
je suis certain que vous croyez avoir compris ce que j'essayais de vous dire, mais êtes-vous sûr que ce que j'ai dit correspondait vraiment à ce que je voulais dire ?

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Message par Maulus » 28/02/2007 - 16:12:06

fffred a écrit :
Victor a écrit :le problème c'est que l'ectromagnétisme c'est quasiment toute la physique observée et c'est un milieu extrèment gluant... J'ai souvent pensé à Mach physicien qui raisonnait avec la mécanique des fluides pour les sons, il est extrèmement difficile d'observer en dehors des phénomènes électromagnétiques...
Je vois pas pourquoi c'est gluant ... et je comprends pas ta deuxième phrase.

a propos de la vitesse de la lumière (Maulus etc.) je sais pas si ct pour rire, mais en supposant aller à 300 001 km/s c'est déjà pas possible, alors le reste ...

toute est possible lors d'un exercice de pensé.
c'est justement ce que je défends :D

je vois pas pourquoi la vitesse de la lumière serait une limite :)
il parait que les ondes gravitationnelles sont plus rapide encore non ? :siffle:

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