Savons-nous ? Pouvons-nous délimiter correctement un système quantique ?


Frontières sûres et reconnues ? Quelques mises en garde dans d'autres métiers.


De quoi se compose un système ? Le physicien dans la chapelle dominante n'a aucun doute que sa liste d'objets quantiques qu'il met en équations est une liste sûre et complète. C'est contre cette certitude qui nous semble hâtive et incorrecte que nous allons argumenter. Mais dans ce chapitre préliminaire, nous allons faire un retour sur les pathologies découlant d'une délimitation psychique défaillante chez des sujets.
Quand on enseigne les premiers rudiments de mécanique, soit la mécanique statique élémentaire, à des élèves de seconde, une de leurs difficultés est frappante : beaucoup ont un mal de chien à délimiter un système mécanique, à poser ses frontières, et lister les actions entrantes et les actions sortantes. Si cette étape n'est pas acquise, le reste du bâtiment est fondé sur de la vase.
Cette pathologie est exacerbée chez les inventeurs de mouvements perpétuels, ou autres machines "surunitaires" : ils ne sont jamais au clair avec les frontières de leur cafouillazibule, avec les intrants et les sortants. Et quand on discute avec eux, ils ne tardent guère à exhiber de nombreux symptômes psychotiques.
On sera éberlué par le tragique cas "AIXOGEN MOTORS" : http://deonto-ethics.org/impostures/index.php?board=33.0
La célèbre controverse des années trente entre Niels Bohr et Albert Einstein met en évidence le contraste entre un Einstein sûr de ses frontières psychiques, et un Bohr demeuré envahi par les irrationalités maternelles :
 A ma gauche, le champion Albert Einstein, qui proclame : « Mon papa, il est rationnel et légaliste, il ne joue pas aux dés, lui ! ».
 A ma droite, le champion Niels Bohr, qui lui réplique : « Ma maman, elle n'a jamais été rationnelle ni prévisible. Nous devons nous borner à ne lui poser que les questions qui lui agréent, et qui ne nous valent pas une paire de claques ! »,  et surtout pas d'où viennent les bébés !
 A ma gauche, Einstein reprend : "Mon papa, il n'est pas méchant, mais il est trop subtil pour ta maman !" (Subtle is the Lord).
 Vous aurez tous reconnus le débat qui opposait depuis le congrès Solvay de 1927, Albert Einstein à "l'Ecole de Copenhague", initiée par Born et Heisenberg, reprise par Bohr. Point culminant de la controverse en 1935, par l'article d'Einstein, Podoslky et Rosen, connu sous le nom de "paradoxe EPR".

Je pourrais hélas donner d'autres exemples plus tragiques, tels que les dégâts produits sur mon fils à mesure qu'il était envahi par une mère devenue paranoïaque, et de plus en plus envahissante et despotique, alors qu'à moins de trois ans, il était encore autorisé et capable de poser ses frontières : "Toi tu veux que je sois sage, mais moi j'aime pas être sage !". Sous la loi de la corruption, les fruits n'ont pas tenu les promesses des fleurs.
 

Délimiter un système quantique ?

Dans une note à l'Académie des sciences en septembre 1923, confirmée par sa thèse en 1924, Louis de Broglie établissait son théorème de l'harmonie des phases, où il démontrait que la célérité de phase valait c²/v, où v est la vitesse de groupe, identique à la vitesse usuelle en macrophysique. D'où il découle que dans le repère propre de l'électron, où sa vitesse est évidemment nulle, la vitesse de phase est infinie, dans toute son étendue spatiale, l'électron est partout en phase. Par ailleurs, pour qu'un "observateur" puisse observer la transformation lorentzienne de la fréquence intrinsèque de l'électron mc²/h, il est nécessaire que cette onde, soit l'électron lui-même, ait une étendue non négligeable, à la fois finie et intrinsèquement floue.
De Broglie ne pouvait en déduire les conséquences importantes, car il ne parvenait pas à conclure que cette onde est l'électron, il persistait dans l'illusion corpusculariste, et ne donnait à l'onde qu'un rôle de pilote du mythique corpuscule.
La conséquence de cette étendue spatiale non négligeable et de cette vitesse de phase infinie, est qu'au moins dans de la matière condensée, et probablement en toutes circonstances, tout quanton, tout fermion notamment est constamment baigné par le clapotis des ondes brogliennes de tous ses voisins, sans qu'on sache précisément dresser la liste de qui est voisin, et qui ne l'est pas. Tel est le bruit de fond broglien.
En 1928, Dirac a bouleversé tout cela de façon définitive, en prouvant que l'onde électronique n'a pas une seule composante mais quatre, dont deux sont à rebrousse-temps.
Dans les années 30 et suivantes, Schrödinger a prouvé que selon l'équation de Dirac, pour les interactions électromagnétiques il faut considérer une seconde fréquence intrinsèque, 2 mc²/h, et que la fréquence spatiale Dirac-Schrödinger de l'électron est celle qui ramène les lois quantitatives de la dispersion Compton à la loi de Bragg, fondement de la radiocristallographie.
En 1941, John Archibald Wheeler et Richard Feynman ont exploité ce succès de Dirac et de Schrödinger avec une théorie de l'absorbeur, ils ont calculé que toute la masse de l'électron provenait de sa masse électromagnétique, provenant de toutes ses interactions vers le futur et vers le passé avec toutes les autres charges électriques de l'Univers. Comme s'il pouvait crier "A moi ! La légion ! On m'accélère !"... Ce qui laisse entier le mystère de l'origine du restant de masse des deux électrons lourds : le muon et le tauon.
Lien :
http://authors.library.caltech.edu/11095/1/WHErmp45.pdf

Or peut-on écranter le bruit de fond Broglie-Dirac ? Rien du tout, pas plus qu'on ne peut écranter la gravité. Avec tout ce clapotis d'ondes brogliennes, qu'il est impossible de suivre par aucune instrumentation, il est impossible de prédire quand et quelle transaction émetteur-milieu-absorbeur va se produire. En aucun cas les frontières d'un système quantique réel ne sont à notre disposition : elles sont intrinsèquement lointaines, floues et fluctuantes. La désexcitation d'un atome, ou de son noyau s'il est instable ne peuvent être prédites que de manière statistique, sur les grands nombres. Seul le grand nombre peut statistiquement effacer les fluctuations du bruit de fond broglien. Seuls les grands nombres mettent en évidence que la plupart des très très nombreux absorbeurs potentiels sont d'impédance équivalente, vus des émetteurs. Or, malédiction des astronomes (!), la thermodynamique implique que les émetteurs sont beaucoup moins nombreux et bien plus facilement repérables que ne le sont les absorbeurs. C'est ce qui excuse le déni des absorbeurs par la chapelle dominante des anti-transactionnistes.

Ce débat avait déjà eu lieu sur Usenet avec Bernard Chaverondier et Didier Lauwaert en décembre 2003, mai 2004, janvier 2008, juin 2008...

En échange de cette complexification inattendue du domaine théorique de principe, nous obtenons un grand allègement des calculs, quand nous tenons compte du fait que tout fermion a une fréquence intrinsèque mc²/h, donc une longueur d'onde en vol, qui contraint sévèrement la largeur du fuseau de Fermat de la propagation. Hors du fuseau de Fermat (fermion ou photon), la contribution est nulle. Evidemment, les configurations interférentielles ménagent plusieurs branches de fuseaux de Fermat, qui diffèrent en longueur optique d'un nombre entier de longueurs d'onde, et cela pour le même quanton, photon, électron ou neutron, voire molécule.