18. De nouveaux axiomes ?
- Par Philip Ball
Pages 239 à 250
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- BALL, Philip,
- BALL, Philip,
- Traduction de LE BELLAC, Michel,
- Ball, Philip.
- Ball, P.
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Notes
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[1]
Encore Richard Feynman. Après s’être donné pour objectif de bâtir une série de cours pour expliquer des aspects particulièrement épineux de la physique à des étudiants de première année d’université, il a finalement conclu qu’il ne pouvait pas y arriver. Et, à son crédit, il l’interpréta non pas en disant que le sujet était trop difficile, mais qu’il ne l’avait pas assez bien compris.
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[2]
NdT. Il est important de distinguer entre codé et chiffré. Un message peut être codé sous forme de bits, comme une suite de bits, tout en restant accessible à tout un chacun. Un message chiffré (ou crypté) n’est en principe accessible qu’à un nombre restreint de personnes, celles qui connaissent le chiffre (ou le code de chiffrement) ; malheureusement il arrive que codé et chiffré soient utilisés de façon interchangeable, ce qui peut entraîner de la confusion.
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[3]
Bien sûr tout le monde ne sera pas d’accord, car en mécanique quantique ce n’est jamais le cas. Information figurait sur la liste noire des mots à éviter, établie par John Bell. « Ces mots, aussi légitimes et utiles qu’ils puissent être dans les applications, n’ont pas leur place dans une formulation [de la théorie quantique] qui ait une quelconque prétention à une précision physique ». La liste incluait aussi système, appareil, environnement, observable, et, le pire de tout, mesure.
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[4]
Il n’est pas clair qu’Einstein ait été motivé par les observations deMichelson et Morley, ni même qu’il en ait eu connaissance, quand il proposa la relativité restreinte en 1905. Il avait d’autres raisons de supposer que la vitesse de la lumière était indépendante de celle de l’observateur.
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[5]
NdT. En termes mathématiques, cela veut dire que la fonction d’onde des deux particules intriquées est indépendante de leur distance relative.
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[6]
Par « constituant élémentaire » je ne veux pas dire chaque « particule fondamentale », par exemple quark ou électron. Ces particules sont manifestement plus complexes, capables de coder plus d’un bit d’information. L’idée est que ces particules sont composées d’entités encore plus élémentaires dans une description fondamentale qui nous est encore inconnue.
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[7]
Un question philosophique plane au-dessus de cette discussion, dont je donne juste un aperçu : s’il s’avère qu’une question ne peut pas recevoir de réponse sensée, si la réponse ne peut pas être spécifiée, est-ce que l’on peut la considérer vraiment comme une question valable ?
« Participez à n’importe quel meeting sur les fondements de la mécanique quantique » écrivait Chris Fuchs en 2002, « et c’est comme si vous vous trouviez en plein milieu d’une ville sainte tumultueuse. Vous allez rencontrer toutes les religions avec leurs grands prêtres en train de mener une guerre sainte ». Cela n’a pas beaucoup changé depuis.
Le problème, dit Fuchs, est que tous ces grands prêtres ont le même point de départ : l’exposé standard des axiomes de la mécanique quantique que l’on trouve dans tous les manuels. Tout comme les Évangiles, ces documents sont ambigus et obscurs. Il y a plusieurs façons d’énoncer ces axiomes, mais l’énoncé ressemble à quelque chose comme :
La description mathématique de tout système quantique se fait grâce à un espace de Hilbert .
À tout état du système quantique est associé un projecteur de (ou, de façon équivalente, un vecteur à une phase près de ).
Les quantités physiques observables sont les valeurs propres d’opérateurs hermitiens agissant sur .
Les systèmes isolés, ou ceux qui interagissent uniquement avec des champs classiques, évoluent suivant l’équation de Schrödinger.Même si vous m’avez suivi jusque-là, je ne m’attends pas à ce que l’énoncé de ces axiomes ait vraiment un sens pour vous, bien qu’une partie du jargon puisse vous sembler familière. En effet, j’ai utilisé volontairement des termes que je n’ai pas introduits antérieurement et que je n’ai pas l’intention de définir, car ce livre n’est pas un manuel de mécanique quantique…
Date de mise en ligne : 01/06/2022