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gzav

Non, non, ce n'est pas un sujet special maulus

Quand j'etais petit j'aimais bien le paradoxe du chat de Schrodinger.

En resume rapide pour les non-inities et si mes souvenirs sont bons on enferme un chat dans un boite noire avec un dispositif compose d'un noyau radioactif et d'un detecteur de rayon gamma (par exemple). La duree de vie du noyau fait qu'en une heure il a une chance sur deux de se desintegrer, ainsi d'emettre un rayon gamma. Le dispositif, s'il detecte le rayonnement, casse une fiole de poison qui tue le chat.
Je laisse le chat enferme une heure. Est-il mort ou vivant ?
En meca Q, tant que l'observation n'a pas ete faite (j'ouvre la boite par ex), il n'y a pas de reduction du paquet d'onde correspondant a l'etat du chat (mort-vivant), il reste donc dans l'etat mort 50%-vivant 50%.
Donc si j'attends avant d'ouvrir la boite, une information remonte le temps pour que la realite colle a l'observation (si j'attends une semaine le chat est tout pourri).

Comment les physiciens d'aujourd'hui evacuent ce paradoxe ?

OS
Oswald_le_fort

Salut,
Tout d'abord, je ne suis pas certain de comprendre la fin de ton message... Pour ce que j'ai compris, je crois que tu ne saisis pas tres bien le concept. La MQ ne fait pas la distinction entre les deux etats : c'est une superposition des deux. On peut dire que le pauvre chat est a la fois mort ET vivant en meme temps, tant qu'on n'a pas pas ouvert la boite. La probabilite qu'il soit toujours vivant a t = 1h est 50%, cette probabilite diminue encore plus si tu attends longtemps. Au final, tu sais que si tu attends un temps infini, tu sera sur que le chat est mort, mais si tu ouvre la boite a un temps t quelconque, alors il existe une probabilite qu'il soit toujours vivant. Cette probabilite est calculable, mais ca reste une probabilite. Ca veut dire que pour un essai, tu as une chance que ton chat soit vivant alors que ta probabilite te disait qu'il devrait etre mort.
Il n'y a pas de paradoxe ici.

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bongo1981

L'interprétation de Copenhague dit que la fonction d'onde contient toutes les informations que tu peux avoir d'un système quantique.

L'expérience de pensée du chat a été imaginée pas Schrödinger, afin de relier l'infiniment petit et l'infiniment grand. En effet, un atome radioactif se caractérise par une période de demi-vie, lorsqu'une durée égale à cette période s'écoule, tu sais que la probabilité que l'atome ne se soit toujours pas désintégré est réduite de moitié.
L'interprétation de Copenhague dit que l'atome est dans un état superposé : alpha(t)|désintégré> + beta(t)|non désintégré>
avec alpha²+beta² = 1

Tant que l'on n'a pas observé l'état de l'atome, il reste dans un état superposé.

Parler d'atome, ça ne nous rapproche pas de la réalité macroscopique. C'est pourquoi Schrödinger a tenté de relier un atome par des concepts plus facilement visualisables pour des humains habitués à la mécanique classique.
Selon l'interprétation, le chat est dans une superposition d'état : alpha(t)|mort> + beta(t)|vivant>

Le chat reste dans cet état tant que l'on n'a pas ouvert la boîte.

Cette expérience de pensée a été appelée paradoxe du chat de Schrödinger, soulignant la singularité de cette situation. Je rappelle juste que Schrödinger a développé l'équation éponyme, mais n'a jamais été d'accord avec l'interprétation de Copenhague.

Aujourd'hui, cette superposition est admise, et l'expérience n'est pas un paradoxe. Par contre cela pose encore des problèmes, de décohérence quantique, de superposition d'états, d'effondrement de la fonction d'onde.

En effet, pourquoi doit-on observer une position, et pourquoi pas un nuage diffus ? Est-ce que c'est lié à la conscience de l'homme ? Est-ce que la nature serait différente pour des fourmis ? etc...

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gzav

Pour moi il y a paradoxe dans le sens ou suppose que le chat meurt au bout de 30 min. Tant que je n'ai pas ouvert la boite, le chat est dans un etat superpose vivant-mort.
Or quand j'ouvre la boite au bout d'une heure, je constate qu'il est mort depuis 30 min. C'est comme si au moment ou j'ouvre la boite, le resultat de la reduction du paquet d'onde remonte le temps.

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bongo1981

gzav
Pour moi il y a paradoxe dans le sens ou suppose que le chat meurt au bout de 30 min. Tant que je n'ai pas ouvert la boite, le chat est dans un etat superpose vivant-mort.

Ah non non, on ne suppose pas que le chat meurt, on ne sait pas justement.

gzav
Or quand j'ouvre la boite au bout d'une heure, je constate qu'il est mort depuis 30 min. C'est comme si au moment ou j'ouvre la boite, le resultat de la reduction du paquet d'onde remonte le temps.

Certaines expériences de mécanique quantique (comme la gomme quantique par exemple, expérience proposée par Scully et ch'est plus qui), montrent bien que la fonction d'onde "remonte" le temps.

Par contre ce n'est pas le cas ici. En effet, imaginons qu'au bout de 30 minutes le chat se retrouve dans une probabilité motié de mort, et de vivant. Dans le cas où il est vivant, pas de problème, dans le cas où il est mort, il y a une superposition d'état (mort depuis 1 minutes, depuis 2 minutes, depuis 3 minutes, etc...) Il n'y a pas de paradoxe comme tu l'entends.

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gzav

En effet, j'ai du mal a comprendre. Ce sont les concepts les plus simples sur lesquels je bloque le plus. Mais ce n'est pas de la mauvaise foi hein, patapay.
Car pour moi la superposition des etats du chat ( vivant + mort 1min + mort 2 min +....) n'est pas une simple probabilite de quelquechose que je ne connais pas encore, c'est "reellement" l'etat du chat.
Lorsque j'ouvre la boite, un etat est "choisi", et le monde reel va s'aligner sur cet etat, meme dans le passe. Donc supposons, euh imaginons que le chat meure au bout de 30 min et j'ouvre la boite au bout de 1h.

A t=59min, le chat est dans une superposition d'etats, dont alpha(t=59)|mort> inferieur a 1.
A t=60min, j'observe que le chat est mort. Et j'en deduis qu'a t=59min le chat est mort, ou bien alpha(t=59)|mort>=1.

C'est ca mon "soucis" (j'enleve le terme paradoxe car en fait cela s'applique a tout systeme decrit par la mecaQ). Mon observation a t=60 a modifie l'etat du chat a t=59.

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gzav

bongo1981
En effet, pourquoi doit-on observer une position, et pourquoi pas un nuage diffus ? Est-ce que c'est lié à la conscience de l'homme ?

C'est vrai ca, je n'avais jamais pense a ca sous cet angle.
Corrigez-moi si je me trompe, mais l'homme (et son instrumentation) n'observe directement que l'aspect corpsuculaire des choses.
Notre oeil percoit des photons, des quantas de lumiere, tout comme nos detecteurs d'ondes quelles qu'elles soient.
Donc si nous detectons un jour des ondes gravitationnelles, cela implique forcement l'existence des gravitons?

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Maulus

c'est très interessant comme question.

on assimile à un corps, une quantité d'énergie minimale à partir de laquelle l'impact produit sur autre chose est visible...

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bongo1981

gzav
En effet, j'ai du mal a comprendre. Ce sont les concepts les plus simples sur lesquels je bloque le plus. Mais ce n'est pas de la mauvaise foi hein, patapay.
Car pour moi la superposition des etats du chat ( vivant + mort 1min + mort 2 min +....) n'est pas une simple probabilite de quelquechose que je ne connais pas encore, c'est "reellement" l'etat du chat.

Oui, c'est l'interprétation de Copenhague, comme quoi la fonction d'onde est ce que l'on sait d'un système.

gzav
Lorsque j'ouvre la boite, un etat est "choisi", et le monde reel va s'aligner sur cet etat, meme dans le passe. Donc supposons, euh imaginons que le chat meure au bout de 30 min et j'ouvre la boite au bout de 1h.


A t=59min, le chat est dans une superposition d'etats, dont alpha(t=59)|mort> inferieur a 1.
A t=60min, j'observe que le chat est mort. Et j'en deduis qu'a t=59min le chat est mort, ou bien alpha(t=59)|mort>=1.

oui (c'est la réduction du paquet d'onde).
En fait avant l'observation tu as :
|état du chat> = |vivant> + |mort depuis 1 minutes> + ... |mort depuis 30 minutes>

lorsque tu ouvres la boîte, toutes les autres deviennent nulles il ne reste que :
|état du chat> = |mort depuis 30 minutes> * coeff
Le coefficient permet d'avoir une probabilité égale à 1.

gzav
C'est ca mon "soucis" (j'enleve le terme paradoxe car en fait cela s'applique a tout systeme decrit par la mecaQ). Mon observation a t=60 a modifie l'etat du chat a t=59.

L'observation de l'instant t=60 minutes détermine, et fige tous les états du chat les instants d'avant.

gzav
C'est vrai ca, je n'avais jamais pense a ca sous cet angle.
Corrigez-moi si je me trompe, mais l'homme (et son instrumentation) n'observe directement que l'aspect corpsuculaire des choses.

Non tout dépend les phénomènes que tu veux mettre en avant. Quand tu fais un expérience d'interférence lumineuse, tu observes une phénomène ondulatoire. Quand tu regardes les vagues sur l'océan, c'est aussi ondulatoire.

gzav
Notre oeil percoit des photons, des quantas de lumiere, tout comme nos detecteurs d'ondes quelles qu'elles soient.
Donc si nous detectons un jour des ondes gravitationnelles, cela implique forcement l'existence des gravitons?

Non pas forcément. Une onde gravitationnelle est une conséquence d'une théorie classique : la Relativité Générale.
Beaucoup de théoriciens considèrent que les gravitons existent. Mais une confirmation expérimentale s'impose quand même.

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gzav

bongo1981
L'observation de l'instant t=60 minutes détermine, et fige tous les états du chat les instants d'avant.

Cool, cela repond a ma question. :jap:
C'est ce que je voulais dire quand je disais qu'une "info" remonte le temps dans une vision classique.

Lors de l'experience des fentes d'Young, j'observe la nature ondulatoire de la lumiere, c'est vrai. Mais ce que je vois ce sont des corpuscules. Les ondes rebondissent sur l'ecran jusqu'a mon oeil, mais c'est le photon, un quantum d'energie, qui est absorbe et va initier une reaction biochimique en chaine et qui va etre interprete par mon cerveau comme de la lumiere.
De meme pour un appareil de detection, qui va transformer un photon en electron.

Je suis d'accord avec toi on peut observer un phenomene ondulatoire mais de maniere indirecte, au final dans le micro-processus d'observation ce sont des corpuscules qui interviennent.

VI
Victor

Ce qui me pose question tant que pas obervé ça reste indéterminé mais si ma tante faisait des poissons frits est ce que le chat réagirait bref la condition d'obervation est pleine de condition et les chemins causals peuvent ils être différent ?

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gzav

Tiens, je m'aperçois qu'au bout d'une page on était revenu à la question initiale (donc pas besoin de relire tout le topic pour répondre :) ) :

L'observation au temps t=60 min détermine et va figer tous les états du chat les instants d'avant.
Mais les instants d'avant le chat était dans une superposition d'états.

Il y a donc une information qui "remonte" le temps et va définir macroscopiquement les états du chat de t=0 à t=59 ?

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bongo1981

Un livre assez accessible répond à tes interrogations :

  • The Fabric of the Cosmos (Brian Greene)

En fait le livre illustre la non-localité temporelle de la mécanique quantique avec l'expérience du choix retardé, si j'ai bien compris ta question