Gracieuseté de Ange (de PPF)
Mise à jours de la fable d'Alice
Voici le texte avec ses correction (en vert)
Je vous propose ici, une manière simple pour mieu comprendre la mécanique quantique !
N'oublier pas que le monde dans lequel nous vivons est belle et bien réelle, seul notre perception nous donne l'impression de son illusion et pour preuve et bien nous sommes en interaction constante avec ce dernier, et cette interaction peut nous menacer a tout instant !
Et ceci malgrer que la matière n'existe pas réellement comme substance tangible, cette perception de dureté découle en fait d'une illusion (apparente car relié à la perception sensible) tout comme la perception des couleurs.
Pour expliquer cela, il faut se tourner vers la mécanique quantique, qui nous apprend que la matière est en fait composé en très grande partie par du vide et par des champs d'énergies qui vibre de différentes manières !
Les interactions qui impliques ces champs d'énergies dans le monde macroscopique (via le décohérence quantique), nous donne la sensation ou l'illusion de la perception de la dureté à la matière à notre échelle !
Le monde est donc un monde composé non pas de matière, mais de champs d'énergies en interaction constante, et composé de substance qui peut prendre une forme ondulatoire et corpusculaire en même temps (superposition d'état de Schrödinger et dualité onde-corpuscule) !
Voici donc notre histoire du lapin d'Alice !
Alice est assie sur une chaise à l'intérieur d'un petit chalet qui se trouve au beau milieu de la campagne. Tout autour du chalet il y a un grand jardin de laitus et de carotte. Le jardin est coupé en deux par un petit sentier qui part de la porte du chalet jusqu'a la limite du jardin qui se trouve tout près de la foret.
A chaque jours, Alice a pu observer qu'un petit lapin (en MQ il s'agirait d'une particule) venait faire régulièrement son petit tour dans le jardin, et a chaque fois, il manga soit une laitus ou sois quelques petites carottes. Parfois il venait le matin et le midi, et parfois le midi et le soir, mais à chaque fois il prenait des routes différentes ! (comportement indéterminisme du lapin pour Alice)
Un jour, Alice décida de faire une petite expérience, afin de savoir comment elle pourrait prédire la venue du petit lapin dans son jardin, et par le fait même de mieux saisir ce qu'il l'attirait tant dans celui-ci, et pourquoi il venait deux fois par jours pour manger des choses différentes ! Elle se dit aussi, qu'elle pourrait ainsi l'attendre (à l'endoit ou ce dernier pourrait ce présenter) et lui donner ce qu'il désire, afin de l'apprivoiser très doucement et de pour se faire un compagnon de jeu, sans devoir à l'apprivoiser !
Alors Alice (notre observateur) établit son premier schéma de calcule. Dans un premier temps elle se doit de prédire les heures de la venue du lapin, selon la fréquence journallière et par rapport au type de nouritture que prendra (laitus ou carotte) !
Première étape, elle construit un tableau qui reproduit un ensemble de possibilité statistique (symbolisant la fonction d'onde). Mais voilà, Alice est assis sur une chaise qui est au milieu du chalet, elle ne peut pas voir à l'extérieur de celui-ci, et elle ne peut donc pas savoir à l'avance par qu'elle chemin le lapin fera son entrer dans le jardin, pour le moment il peut entrer par toute les chemins possibles donnant accès au jardin (non localité quantique et indétermination d'Heisenberg).
Elle superpose donc à son premier tableau de départ (superposition d'état quantique évoluant dans le temps, ou chat de Schrödinger) un autre schéma qui représente toutes les chemins possible que peut prendre le lapin (chemin des intégrales lagrangienne ou hamiltonnienne qui indique le plus court chemini parcourut en fonction de l'énergie du système).
Ce tableau regroupe toutes les possibilités permises et possibles (fonction d'onde et probabilité quantique), dont chaque unité (constante de Planck ou plus petite unitée d'action possible sur la matière) est représenté par l'entre croisement et la superposition d'une ligne et une colonne (principe de Pauli pour les particules de spin 1/2, stipulant que le lapin (matière) ne peut-être à deux endroit en même temps et de manière simultané (onde)) pour chacun des deux tableaux (la fonction d'onde de matière de De Broglie, dont l'évolution dans le temps suit les règles de Schrödinger) ! (Si on ajoute l'aspect relativiste à tout ça (Schrödinger), et bien on retrouve le formalisme de Dirac)
Mais pour vérifier son hypothèse, Alice doit faire quelque petite expérimentation, afin d'ajusté ses calculs et ses prédictions. Elle construit donc un modèle expérimentale, afin de mieux prédire toutes les éventualitées possibles (Protocole expérimentale sur la fonction d'onde) fait à partir d'une représentation pouvant interpréter la plus fidèlement possible le monde qui se trouve à l'extérieur d'elle et toute autour du chalet (Mécanique quantique, mais a noté que cette forme immaginaire du texte, découle de la mécanique classique).
Ainsi pendant plusieurs jours, elle observe et mesure la venu et le comportement du lapin constament, et retranscrit tout ce qu'elle voit (données expérimentale). Au dernier jour, elle désire de tester son modèle afin de vérifier les prédictions de ce dernier.
Pour ce faire, Alice doit rester assis sur la chaise sans bouger, et tenter de prédire à l'avance (l'aspect indéterminisme de la MQ) le moment exacte ou le lapin viendra chercher sa nourriture, elle doit aussi déterminer le chemin qu'il prendra et le type de nouriture qu'il mangera (elle veut vérifier la réduction du paquet d'onde de son système).
Le modèle d'Alice représente donc toutes les possibilités possibles qui peut-être projeté sur le monde réelle qui l'entoure, soit le chalet, heure de la journée, comportement du lapin et le jardin (et symbolisant le formalisme quantique).
Il y a donc un monde réelle et un monde de perception qui se superpose et qui sont en continuelle interaction (réalité versus conscience, ici les décision d'Alice et du lapin schématise l'aspect indéterministe de la MQ) ! Alice sait que le lapin n'est pas loin dans les bois, et elle sait aussi qu'à un certain moment de la journée, il viendra par deux reprises dans le jardin. Mais elle ne peut pas le voir, étant assis sur la chaise et ne pouvant pas regarder par la fenètre. Elle immagine donc, que le lapins peut-être partout à la fois à un instant précis. (non localité quantique et superposition d'état de Schrödinger)
(Le mécanique quantique est une représentation par modèlisation du monde extérieur (micoscopique), et ceci en fonction d'une expérience bien précise et bien encadré, tout comme pour notre exemple avec Alice qui se trouve dans un monde macroscopique, la jonction entre les deux s'appelle la décohérence)
Elle regarde et examine ses calculs, et par le fruit de son imagination elle peut voir et se représenter le lapin faire son entrer dans le jardin (le paquet d'onde est partie, selons Alice) et ceci et à cette heure bien précise de la journée. Elle détermine aussi l'endroit du jardin par lequel le lapin fera son entrée (état quantique relié à la fonction d"onde).
Elle le voit franchir les limites du jardin et se diriger vers une laitus bien précise ! Sauf que là, il est impossible de savoir si le modèle d'Alice représente bien la réalité objective (l'ensemble des états quantiques) qui est en marche à l'extérieur d'elle (comportement ondulatoire possible du système ou onde de matière de De Broglie, non localité quantique d'Hinsenberg, supperposition d'état de Schrödinger).
Et le seul moyen de vérifier ses prédicitions, et de se lever et d'aller voir par la fenêtre (l'acte de mesure) ! Bien que le lapin était soit dans le jardin ou ailleur, le monde réelle était belle et bien en marche de manière autonome et indépendant du choix d'Alice, mais Alice ne savait pas vraiment ce qui se passait en réalité dans le jardin et tout autoure d'elle.
Alice regarde donc par la fenêtre, si le lapin est bien présent a cette instent, Alice ne pourra pas voir le lapin de manière bien précise, car il y a de la laitut et des plants de carote qui lui bloc la vue parciellement, ce qui donne en fait une position aproximative du lapin situé dans le jardin (indétermination d'Heisenberg).. Cependant dès quel appercois le lapin (interaction qui s'effectut de manière instentaner entre Alice et le lapin, et qui est associé à la réduction du paquet d'onde, l'interaction prend ainsi la forme et les attributs d'une particule), elle peut déterminer si son modèle représente et interprète bien les phénomènes du monde qui nous entoure (mécanique quantique et décohérence) !
Voilà les mystères de la Mécanique Quantique démystifié !
Gilles
