Contrafactualité, Penrose, Elitzur et Vaidman.


A quelque chose malheur est bon : les délires de Penrose, d'Elitzur et Vaidman pourraient donner le test expérimental discriminant la physique quantique Transactionnelle, de la magie corpusculariste, hégémonique depuis la victoire de la clique Göttingen-København au congrès Solvay de 1927.
En ligne voir http://fr.wikipedia.org/wiki/Contrafactualit%C3%A9_%28physique%29
Cet article WP renvoie à l'article payant :
http://www.newscientist.com/article/mg20627596.400-quantum-wonders-the-elitzurvaidman-bombtester.html



Sur papier, voir "Les ombres de l'esprit ; à la recherche d'une science de la conscience", InterEditions, § 5.2 et 5.7 à 5.9, du dit Penrose.  Ce schéma basé sur un interféromètre Mach-Zehnder figure en bonne place dans la magie "quantique" invoquée par Roger Penrose, dans un de ses livres où depuis une trentaine d'années, il s'est enfermé en pleine incompétence.
Ça aussi c'est payant, mais n'achetez jamais une pareille bouse.

Un interféromètre Mach-Zehnder, réglé en déphasage demi-onde, pour qu'une seule des sorties soit possible :


Modification pour un effet "Zénon d'Elée" :


Autre modification, que Penrose et Jean-Christophe Benoist croient équivalente, où le miroir accuse l'impact de la pression de radiation du photon, prétendu corpusculaire :


Wp :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Contrafactualit%C3%A9_%28physique%29
On nous dit que la version en anglais serait meilleure :
http://en.wikipedia.org/wiki/Elitzur%E2%80%93Vaidman_bomb_tester

En réalité les deux dispositifs sont physiquement très différents selon la langue du wiki, le dispositif en anglais est celui publié par The Scientific American dans le numéro de novembre 1996, sous le titre "Quantum Seeing in the Dark" (et il est testable, publication par l'équipe d'Innsbrück). Ce fut son adaptation en français dans "Pour la science" qui parut en juillet 1997, sous le titre "Zeno Effect", qui me fit réagir. Tandis que le dispositif décrit dans la WP en langue française est celui invoqué par Penrose. Nous allons voir qu'il n'est pas testable.

Les rédacteurs français n'ont juste pas compris le problème. Ils assurent que l'expérience a été testée, mais sans pouvoir donner une référence d'expérience. Chez eux, le détecteur est à la place du miroir C. Seul Penrose envisage un dispositif physique : rendre le miroir "tremblant" pour accuser qu'il aurait reçu "le choc du corpuscule". Ce qui lui ferait modifier par le bas la fréquence du photon transmis. Canular : ce dispositif-là n'a jamais été testé, et il ne fonctionnera jamais comme ces copenhaguistes l'ont prédit.

Plus grave encore : ce dispositif est impossible à construire, un miroir optique assez léger pour reculer de façon testable juste quand il renvoie un seul photon. On rappelle l'incapacité de l'équipe "Michel Brune and colleagues at the Ecole Normal Supériore in Paris" à percevoir qu'ils ne font pas une "mesure faible" sur seulement un photon thermique infrarouge dans leur cavité interférométrique, mais sur un couplage résonant phonon-photon, où le phonon circule à travers le bâti métallique d'un miroir à l'autre, et réalimente le photon après chaque transfert d'un quantum d'action à un atome de rubidium.

Il s'agit juste d'une expérience de pensée, qui ne repose que sur la mythologie du corpuscule magique et des statistiques magiques qui y sont associées. De plus, ni Penrose ni les rédacteurs de la WP française n'ont abordé la question du déphasage nécessaire à cet interféromètre Mach-Zehnder pour qu'il rende effectivement impossible la transmission vers un des deux détecteurs de sortie. La formation académique et pratique en optique leur a semblé superflue, pour obtenir un effet Kakarakamouchem sur les badauds ébaubis.

Cet effet médiatique d'Elitzur-Vaidman (où la contrafactualité aurait un effet testable) est un des cas où semble testable expérimentalement la profonde différence physique entre d'une part la mythologie standard enseignée partout, depuis la victoire au congrès Solvay 1927 de la clique Göttingen-København, et d'autre part la TIQM.
On est donc bien loin de "juste une différence philosophique". Ce n'est fondamentalement pas du tout la même physique, même si elles partagent la même équation d'évolution.

En transactionnelle (TIQM), où les corpuscules n'ont pas cours, il est clair que le schéma contrafactuel d'Elitzur et Vaidman ne donnera jamais aucun résultat. Le défi est posé : aux tenants du corpuscularisme de monter l'expérience qui aurait la bonne grâce de prouver leurs affirmations extraordinaires, de la magie contrafactuelle selon Elitzur et Vaidman.


Tentons le calcul du miroir.


Première étape : élargissement du fuseau de Fermat sur cette distance :
rayon z = \sqr{(3 . a . \lambda)} / 4
où on va compter 50 cm d'émetteur à absorbeur, optique refocalisante comprise. Soit a = 0,25 m.
On prend du visible : \lambda = 0,5 µm.
3 . a . \lambda = 375 nm²
\sqr{(3 . a . \lambda) = 612 µm
rayon z = 153 µm = 0,153 mm. Diamètre 0,306 mm.
A quoi il faut ajouter la moyenne des rayons physiques d'émetteur et d'absorbeur, plus l'allongement uni-axe du diamètre du fuseau par le miroir semi-réfléchissant. Posons l'influence du semi-réfléchissant à 4\lambda, soit 2 µm, ce qui est négligeable devant le ventre du fuseau de Fermat.
Soit un fuseau de Fermat large au niveau du miroir d'environ 0,4 à 0,6 mm.

La réflexion totale par un miroir sans diffraction impose un miroir nettement plus large que le photon, tel que le déplacement d'électrons de conduction sous l'influence électromagnétique soit toujours loin des bords. On aboutit à un miroir elliptique  de 1 mm sur 1,4 mm, minimum.

Quelle épaisseur pour le miroir ? 4 \lambda minimum, soit 2 µm, voire le double ou le triple.
Ce qui fait quel volume d'aluminium ? 0,0028 mm3.
1 cm3 d'alu pèse 2,7 g, soit exactement une décimole.
1 mm3 d'alu : 100 µmole.
 0,0028 mm3  d'alu vaut 0,28 µmole, soit 1,7 . 1017 atomes.
Soit en grammes : 7,6 µg.
Non ? Sérieux ? Vous vouliez obtenir un recul appréciable avec l'impulsion d'un seul photon du visible ?

On va calculer cette impulsion.

\frac{h\nu}c = \frac h \lambda
Soit pour 0,5 µm, 1,32 . 10-27 kg.m/s, à multiplier par racine de deux pour le recul perpendiculaire du miroir, et à diviser par deux, car ce miroir ne renvoie que la moitié du photon : 0,95 . 10-27 kg.m/s.

D'où une vitesse de recul : 1,25 . 10-20 m/s
Ahem ! Traduit en Ångströms, cela donne  1,25 . 10-10 Å/s... Soit 92600 jours ou 252 ans pour reculer d'un Ångström. Voire le triple, selon l'épaisseur du miroir.
Ça va être dur à mesurer en laboratoire ! Il s'en faut de sept ou huit ordres de grandeur. C'est ainsi que se passent les choses en Copenhaguie...

Les choses seraient moins pires dans le proche UV : en divisant la longueur d'onde par 4, l'impulsion serait multipliée par 4, et le ventre du fuseau de Fermat divisé par 2, d'où un miroir deux fois plus petit, quatre fois plus léger, sous réserve que la taille de la source et de la zone efficace de l'absorbeur aussi puissent être réduits. Mais même ainsi, on demeure fort loin de ce qui pourrait être mis en évidence.

C'est ainsi que se passent les choses en Copenhaguie...
Voir l'article précédent : Le naufrage de Roger Penrose, et de Stuart Hameroff en incompétence cognitivo-quantique.


Coluche nous avait expliqué pourquoi l'expérience de Gouanère & al. ne sera jamais refaite. Quand des sommités niaisent à pleins tubes.
Le naufrage de Roger Penrose et Stuart Hameroff en incompétence cognitivo-quantique.

Retour à l'accueil Sciences dures