Un sottisier de la vulgarisation de la quantique,
et son redressement.
Jusque très récemment, je ne mesurais
pas l'ampleur du désastre dans la vulgarisation et une grande part
de l'enseignement de la quantique.
Que préférez-vous ? Le sottisier
d'abord ? Mais si vous vous y reconnaissiez ? Quel coup ce serait
pour votre fierté et votre moral !
Ou le corrigé d'abord ? Mais
justement, vous n'allez pas pouvoir vous admirer vous-même dans le
corrigé, qui ne vous ressemble pas...
Commençons par le corrigé :
Et d'abord trahissons le
grand secret : "Quantique", ça
signifie ondulatoire et périodique, tout en vous le cachant au
maximum. Si on vous disait "ondulatoire et périodique",
vous comprendriez très vite, beaucoup trop vite, et où serait
alors l'avantage de "Nous les initiés qui savons et faisons
semblant de comprendre, contre vous les profanes qui ne savez pas et
ne pouvez comprendre !" ?
"Quantique"
c'est d'abord un chébran, destiné à tracer les frontières
d'un groupuscule sectaire contre le restant du monde. Les hasards de
l'histoire ont fait que ce groupuscule sectaire est devenu une
religion hégémonique, tout en gardant son chébran et ses lourds
secrets de famille au centre même de la secte.
Le second secret, est que la limite
atomique existe : il existe une limite aux subdivisions de la matière
macroscopique qui est à l'échelle de nos mains et de notre
expérience multimillénaire. Il existe une limite inférieure à
la validité de presque tous nos concepts familiers, limite telle que
nous avons été acculés à nous rendre compte au fil des années,
que notre monde macroscopique n'est que l'émergence statistique de
propriétés microphysiques, de milliards de milliards de milliards
(etc.) d'interactions microphysiques. Même nos notions familières
d'espace et de temps ne sont que des émergences statistiques, comme
l'est la température. Or aucune de ces propriétés microphysiques
fondamentales n'était simplement déductible de notre expérience
technologique multimillénaire, n'était déductible d'aucune espèce
de "gros bon sens", lequel demeure irrémédiablement
macroscopique.
Ça a été une bataille d'un siècle entier, depuis le début du
19e siècle, jusqu'au début du 20e siècle, pour faire admettre en
chimie l'existence et les propriétés des atomes.
Un autre défi,
commencé dès le début du 19e siècle, a été l'observation grâce
à la décomposition spectrale de la lumière par les prismes, de
spectres de raies pour les flammes, et de raies d'absorption dans la
lumière du Soleil. Les premiers grands noms : Wollaston, Fraunhofer,
Rappel
historique
Si le
spectre est connu depuis Newton, le spectroscope ne fut inventé
qu'en 1802 par William Wollaston qui découvrit que le spectre du
Soleil était parcouru de raies sombres mais il crut qu'elles
délimitaient les différentes couleurs.
C'est
l'opticien allemand Joseph von Fraunhofer qui réalisa la première
analyse spectrale en 1811. Fraunhofer répertoria 600 raies dans le
spectre du Soleil. En son hommage, le spectre de la photosphère sera
baptisé spectre de Fraunhofer. Aujourd'hui on recense plus de 26000
raies dans le spectre solaire dont plus de 6000 raies sont uniquement
attribuées au fer !
http://www.astrosurf.com/luxorion/spectro-principes.htm
http://pagesperso-orange.fr/alain.calloch/pages/experience_celebre6.htm
Lire
à
http://www.astrosurf.com/luxorion/Sciences/kirchhoff-lines-sun.pdf,
l'article de Georg Kirchhoff de 1861, concernant le lien entre
spectre d'absorption et le spectre d'émission. Ce qui déjà
établissait l'équivalence entre les lois de l'émission et les lois
de l'absorption, la symétrie complémentaire de l'absorbeur et de
l'émetteur d'un rayonnement électromagnétique.
Et pourquoi
ces raies précises en fréquence ? Parce que dans un atome, un
électron ne peut qu'être en onde stationnaire. Or les seuls états
stationnaires accessibles à un électron qui a une fréquence
intrinsèque broglienne fixée par sa masse et son énergie totale
( υ = m.c²/h)
forment une suite discrète dénombrable, dont seuls les plus bas
états jouent un rôle pratique.
Il a fallu attendre 1913 et
Herbert Moseley, pour qu'on put calculer le niveau fondamental
électronique de tout atome, niveau qui ne dépend que du numéro
atomique, autrement dit du nombre de protons dans le noyau. Rappel :
en pratique, qui dit niveau d'énergie pour un électron, implique
aussi fréquence. Si ces fréquences brogliennes sont trop élevées
pour nos moyens d'investigations, leurs différences forment
justement tout le corpus et les moyens de la spectroscopie.
Ce
fut Erwin Schrödinger qui trouva en 1926 l'équation fondamentale de
l'onde électronique, rendue nécessaire par l'hypothèse de Louis de
Broglie en 1924. L'électron ne peut transiter d'un état
stationnaire à un autre que par émission ou par réception de ce
que nous appelons un "photon", c'est à dire
exactement la quantité, la fréquence, l'orientation et la
polarisation d'interaction électromagnétique, telles que la
transaction entre émetteur et absorbeur ait pu aboutir.
L'inconvénient grave amené par ce vocabulaire "photon",
est qu'il vous entraîne subrepticement à vous représenter le
rayonnement électromagnétique non plus comme un rayonnement
électromagnétique, mais comme un hypothétique grain, un
hypothétique corpuscule. C'est pour votre intellect un
handicap énorme, et la seule solution est de jeter à la
poubelle cette idéation corpusculaire, qui ne rend aucun service,
qui n'a que des inconvénients.
L'expérience a redémontré
inlassablement depuis 1900 (depuis Max Planck), qu'on ne peut acheter
et vendre de l'interaction électromagnétique que par quanta
d'action entiers, tous égaux à h = 6,6260755 . 10-34
joule.seconde/cycle = 1,05457266 . 10-34
joule.seconde/radian.
Comme l'unité
d'angle intervient dedans, ce quantum d'action est aussi
quantum universel de moment angulaire, et de spin.
Si "action"
est une grandeur que vous ne connaissiez pas encore, car on ne
l'enseigne pas au lycée, contentez-vous provisoirement du moment
angulaire. Son unité physique est le joule.seconde/radian. Dans
l'espace tridimensionnel auquel vous êtes accoutumé, et pour le cas
du point matériel (une abstraction usuelle), le moment
angulaire est le produit extérieur du vecteur bras de levier (ou
"rayon vecteur") par le vecteur quantité de
mouvement. C'est donc un tenseur antisymétrique du second ordre, ou
plus brièvement dit un "tourneur". L'algèbre
des tourneurs est détaillée sur ce même site : Lien
en pdf, ou
en html.
Le spin est un
précurseur intrinsèque du moment angulaire macroscopique que nous
connaissons bien, et certaines de ses propriétés nous surprennent,
nous êtres macroscopiques.
Pourquoi ce mot de "précurseur",
qui n'est pas précisément défini ? Justement parce qu'en
heuristique, on a besoin de mots provisoires; qui aient exactement la
dose de flou et de précision correspondant à notre état provisoire
de connaissances. Pourquoi ce mot à la fois clair pour le commun des
mortels, et présentement flou pour le commun des physiciens ? Parce
qu'il est faux que le quantum ne représente que du moment angulaire
et du spin, sinon toute lumière serait polarisée circulaire, il
n'existerait aucune lumière polarisée plane, et les seules
transitions autorisées dans un atome seraient celles qui changent le
moment angulaire total. Or ces trois affirmations sont fausses : la
lumière polarisée plane existe, les photons polarisés plans
existent, et plus de la moitié des transitions électroniques sont
du genre dipôlaire électrique. Donc il existe encore un précurseur
quantifié par la constante de Planck, mais qui ne ressemble pas du
tout à du moment angulaire macroscopique.
Pourquoi ne peut-on acheter et vendre de l'interaction
électromagnétique que par quanta d'action entiers ?
Parce que la relation E = h. υ
s'applique AUSSI ET SURTOUT aux émetteurs et aux absorbeurs de
radiation électromagnétique. Cela fut découvert par Louis Victor
de Broglie, en 1924. Donc tout ce qui a une masse est aussi un
oscillateur perpétuel, dont la fréquence intrinsèque est υ=
m.c²/h. Dans son repère propre, il pulse à cette fréquence depuis
la réaction quantique qui l'a créé, jusqu'à la réaction
quantique qui l'annihilera.
Personne ne sait pourquoi ce lien indissoluble entre masse et
fréquence intrinsèque, par le quantum d'action de Planck ; c'est
pourtant un fait expérimental incontournable.
Pour se restreindre à l'exemple
historique des atomes isolés, en vapeur, chaque électron de son
cortège ne peut être dans un état durable et décelable que s'il
est constamment en phase avec lui-même à cette fréquence. Il ne
peut donc prendre qu'un assortiment discret (non pas fini mais
dénombrable) d'états ondulatoires stationnaires autour d'un atome.
La première formulation cohérente de ces états ondulatoires
stationnaires est due à Erwin Schrödinger en 1926 ; elle n'incluait
pas le spin de l'électron. Le perfectionnement essentiel est dû à
Paul Adrien Maurice Dirac, qui en 1928, suivant son exigence de
n'avoir que des dérivées du premier ordre, afin de retrouver
l'élégance du formalisme hamiltonien (de 1834), proposa une
nouvelle équation d'onde, dont la solution comporte quatre
composantes, dont deux à énergie négative et fréquence négative
(parce que relativiste), et qui a un spin, exactement le bon
spin, demi-entier, parce que linéaire du premier ordre.
En 1967, Jean-Marc Lévy-Leblond a prouvé, en exhibant une
linéarisation non relativiste de l'équation de Schrödinger, que
c'est la linéarisation (exigence de n'avoir que des dérivées
premières, aucune dérivée seconde), et non le caractère
relativiste de l'équation de Dirac, qui introduit le spin dans
l'équation. Mais c'est la compatibilité relativiste qui impose les
masses négatives et les fréquences négatives.
Chaque transition d'un électron d'un
état stationnaire à un autre état stationnaire ne peut se faire
que par émission ou absorption d'un quantum d'action, dont le
support est électromagnétique.
Le détail de ces transitions
électroniques d'un atome s'apprend et s'expérimente en physique
atomique : tronc commun de première année de Master de Physique.
Pour les transitions d'une molécule,
ou d'un état condensé comme un état cristallin ou vitreux, c'est
une ou deux spécialités plus loin.
Quand on manipule sur des phénomènes
photoniques coopératifs comme l'émission laser ou l'effet
Mössbauer, on est confrontés à une forte délocalisation des
émetteurs. Les émetteurs résonnant entre eux sont délocalisés en
un grand nombre d'atomes, en la totalité du cristal émetteur, pour
simplifier. Or cette délocalisation, évidence expérimentale, est
incompatible avec l'idéation standard, à base d'artillerie de
corpuscules dont chacun serait réputé être une centaine de
milliers de fois plus petits que l'atome.
Les cours reçus de nos
professeurs ne nous donnent pas du tout assez d'idées claires sur la
délocalisation, car justement cela contredit leur apprentissage
à-la-corpusculaire, jamais ramené à la conscience claire.
C'est pourtant rendu inévitable par les coefficients d'Einstein de
l'émission induite, qui contredisent définitivement son idée
désastreuse de 1905 : "Si le photon arrive par quanta
entiers, ALORS c'est qu'il a voyagé dans une seule malle, le grain
de lumière, ou corpuscule néo-newtonien ressuscité".
Et le coup d'état de Born et
Heisenberg, au congrès Solvay de 1927, n'a pas été capable de
jeter à la poubelle ce corpuscule néo-newtonien. D'où les
amphigouris nègre-blanc : dualité, incertitude, indéterminisme,
statistiques, etc. etc.
Alors que l'énoncé correct
aurait été, à partir des premiers résultats de Broglie (1924) et
de Schrödinger (1926) : "Les absorbeurs de photons, ont
comme les émetteurs de photons la contrainte de ne pouvoir accepter
ou transférer durablement que des quanta entiers d'action, pour des
raisons d'états ondulatoires stationnaires : l'état initial et
l'état final. Le transfert synchrone d'un tel quantum par
l'intermédiaire d'un photon exige donc la poignée de main pour un
accord en fréquence, en phase et en polarité entre absorbeur et
émetteur, un transfert synchrone qui dure ce qu'il dure, suivi d'un
décrochage. Après quoi émetteur et absorbeur sont à nouveau
dominés par le bruit de fond broglien, totalement
incontrôlable.
C'est ce bruit de fond broglien permanent qui
réalise le miracle postulé par Niels Bohr : le "dispositif
expérimental" est scruté en permanence par chaque onde
broglienne de chaque particule. Et cela aussi bien en ondes avancées
que retardées, en totale symétrie temporelle. A l'hélicité des
neutrinos près et aux violations de parité près en interactions
faibles, qui en découlent.
Cela implique pour l'espace-temps
physique, une topologie beaucoup moins fine que la droite R apprise
au lycée. La topologie de R est infiniment fine, et autosimilaire à
toute échelle, au contraire de ce qui se passe dans la réalité
physique. Le produit de la vitesse de phase et de la vitesse de
groupe de l'onde broglienne vaut c². Donc dans son repère, où elle
est au repos, toute particule massive a une vitesse de phase infinie,
elle est partout en phase avec elle-même dans toute son étendue
spatiale. Cette étendue spatiale est topologiquement inséparable.
Extensible à l'étendue spatio-temporelle d'une particule vue dans
un repère où elle n'est pas au repos.
Quand tu sais ça, tu
sais ce qu'il faut savoir, et qui remplace des heures et des heures
de baratin inepte, universellement rabâché.
Application
pratique : quelle est l'étendue spatiale d'un électron de valence
dans un métal ? En gros tout le cristal. Et ils sont nombreux à
occuper de même tout le cristal. Donc tu peux jeter à la poubelle
la plupart des notions de géométrie et de topologie apprises en
classe, définitivement invalides et ineptes dans la physique
ondulatoire, dite aussi quantique.
En physico-chimie des
colorants, par exemple, le modèle corpusculaire est infoutu de rien
prédire des propriétés colorantes de telle molécule. Si l'on sait
que l'électron ne cesse jamais d'être ondulatoire - et les
équations de Schrödinger et de Dirac ne lui laissent aucun autre
choix - , alors on peut comprendre sa répartition en densité entre
des positions extrêmes de la molécule, la fréquence stationnaire
de cette délocalisation et celles de ses états excités.
Les transactions entre émetteurs et
absorbeurs potentiels échappent à toute investigation macroscopique
humaine, mais sont inévitables de par les hypothèses de base, qui
datent de 1924, et sont confirmées par toutes les expériences
depuis lors. Disons que cela ressemble à la poignée de main entre
télex, puis le transfert du corps du message, suivi du décrochage.
Quel est donc le médium de ces transactions ? Encore et toujours les
ondes brogliennes : leur vitesse de phase est toujours le quotient de
c² par la vitesse de groupe, donc toujours supra-luminique, voire
infinie dans le repère propre (pour tout quanton ayant une masse).
Non seulement chaque quanton ayant une masse est partout en phase
avec lui-même dans toute son étendue spatiale, mais il est partout
noyé sous le bruit de fond broglien de toutes les autres
"particules". Telle est la conséquence inévitable de
l'hypothèse de 1924, qui avait pourtant échappé non seulement à
son auteur, mais aussi à quasiment quiconque depuis : tous restaient
hypnotisés par le mythe du corpuscule, pourtant démenti par toutes
les expériences les unes après les autres. Ce bruit de fond
broglien qui permet toutes les transactions virtuelles ou abouties
entre émetteur et absorbeur d'ondes, entre l'onde et
l'environnement, échappe de loin à nos investigations
expérimentales directes, dont les constantes de temps sont
colossales en comparaison. Mais indirectement, il est la seule
explication cohérente à nos observations.
Ces transferts synchrones d'un photon,
d'un électron, d'un neutrino, ou de tout ce que vous voudrez, entre
un émetteur et un absorbeur, occupent toujours un temps important,
comparé à la période propre d'un électron, mais très petit par
rapport à nos moyens d'investigations - expériences d'interférences
exceptées.
La première théorie partielle de ces
transferts a été faite en 1926 par Erwin Schrödinger. Disposant de
son équation d'onde de l'électron, il a mis en évidence que la
fréquence du photon émis, est exactement la différence de
fréquences entre l'électron dans l'état initial, et dans l'état
final : un battement, qui dure aussi longtemps que dure l'émission,
la transition. Les radio-électriciens reconnaissent là
immédiatement la détection d'une porteuse par mélange avec un
hétérodyne. Ce que Schrödinger avait loupé, c'est que ce
mécanisme est rigoureusement aussi valide à la réception. Le drame
était qu'en 1926, personne n'avait encore fait la différence entre
notre temps macroscopique, où l'énormité statistique des
événements crée une irréversibilité du temps, et le temps
individuel des quantons, qui est totalement réversible, en l'état
actuel de nos connaissances. En 1926 donc, personne n'osait imaginer
les ondes avancées, à rebrousse-temps, et de fréquence négative,
qui sont pourtant l'évidence quantique quotidienne. C'est Dirac qui
fut le premier à envisager les ondes avancées, suivi par Schwinger
et Feynman. Feynman se renia ensuite, et ce n'est pas ce qu'il fit de
mieux.
Et quand un électron n'est pas
stationnaire autour d'un noyau, alors qu'est-il, quand il est libre,
qu'il se propage dans le vide d'un tube cathodique ou d'un microscope
électronique ? Si ce n'est plus une onde stationnaire, c'est donc
une onde progressive, dont la longueur d'onde dépend de la vitesse
de propagation de cet électron.
Dès l'instant où c'est une onde,
qu'elle soit stationnaire, progressive ou en transition
instationnaire, l'électron présente des propriétés d'étalement
en fréquence et en localisation qui divergent radicalement de
l'idéation newtonienne des petits « corpuscules ».
« Corpuscule » est un concept strictement
macroscopique. Bonjour les dégâts quand vous tentez de le
transporter dans le monde quantique !
Le lien entre l'étalement fréquentiel
et l'étalement spatial d'un quanton, disons d'un électron, c'est la
transformation de Fourier. Ils sont indissolublement couplés, chacun
est la transformée de Fourier de l'autre.
La transformée d'une sinusoïde est un
dirac, et inversement.
La transformée d'une gaussienne est une
autre gaussienne. Et le produit de leurs largeurs est constant.
Et c'est grand de combien, un électron, ou un
photon ?
Dites moi : c'est long de combien, un
litre de lait ?
Ça dépend ! Ça dépend de combien il
est large et haut, et de la répartition de ce large et de ce haut.
Dites moi : c'est long de combien, un
kilogramme d'hydrogène ?
Non seulement ça dépend de combien il
est large et haut, et de la répartition de ce large et de ce haut,
mais aussi de la densité de cet hydrogène. Dans l'espace
inter-galactique, cela peut être plus grand que l'orbite de
Saturne...
Un électron aussi peut être plus ou
moins dilué, on dit "délocalisé", et plusieurs électrons
cohabitent dans leur dilution, dans ce qui nous semble être le même
espace...
Mais Monsieur Lavau, pourquoi donc
refusez-vous de nous répondre ? Nous, on a bien vu les vidéos, qui
montrent des électrons comme des petites billes vertes, qui
tournicotent sur des orbites autour du noyau, qui est un grumeau
mauve. Alors ? Pourquoi vous ne répondez pas à ma question simple :
c'est grand de combien, un électron ?
Vous avez été victime d'un abus de confiance, exactement
comme autrefois on vous a fait croire au père Noël, à des dieux,
des déesses, un paradis, une vie éternelle, à Papeligosse, à
Croquemitaine, une Trinité, etc. On vous a menti comme on ment aux
enfants, pour leur faire croire qu'on sait tout. On vous a fait
croire que le monde microscopique ressemble à quelque chose de
macroscopique, comme des systèmes planétaires, avec des météorites,
des bolides, des trajectoires. Tout cela est pur délire, et tout
cela peut être jeté à la poubelle.
Le vidéaste a décrit là un paysage de notre monde macroscopique
: à notre échelle, et à celle de la fleur, nous disposons de
quelque chose de plus petit que nos mains, plus petit que nos yeux,
plus petit que les fleurs, pour nous renseigner sur ces objets, leurs
contours, leurs textures, leurs réflectances spectrales ("couleurs"
en langage courant) : c'est la lumière, dont la longueur d'onde d'un
demi-micromètre, suffit à un grand nombre de nos usages courants.
Mais qu'avons nous de plus petit que la lumière, pour pouvoir
investiguer de combien c'est petit, ou concentré, ou coloré, et où
c'est ?
Et qu'avons nous de plus petit qu'un électron, pour pouvoir
investiguer de combien c'est petit, ou concentré, ou coloré, et où
c'est ?
Rien du tout, nous n'avons rien. L'électron est la plus légère
des particules ayant une masse, neutrinos exceptés.
Nous pouvons contempler une fleur sans la pulvériser en mille
morceaux, car l'impact mécanique de la lumière est très petit,
comparé aux insectes et au vent. Mais aucune de ces facilités
n'existe plus à l'échelle de l'électron, car il n'y a rien de plus
"petit".
Si du haut d'une falaise, tu observes une grosse houle qui vient
briser sur la grève en bas, ton observation ne dérange pas le
phénomène.
Pourquoi ? Tes yeux sont sensibles à de la lumière,
en provenance du Soleil, et qui est renvoyée par l'eau. Je passe sur
les complications de diffraction par le bleu du ciel, et
éventuellement de réflexion sur la Lune, si tu observes de nuit.
L'important est que cet impact de la lumière du Soleil sur l'eau des
vagues, est complètement négligeable devant les forces de surface,
la gravité, les effets du fond, des rochers et des autres vagues, et
les effets du vent. Et la lumière est PLUS PETITE que les vagues que
tu veux observer.
Tandis que tu n'as rien de négligeable pour
observer un électron. Un électron est déjà ce qu'il y a de plus
petit et de plus léger. Donc c'est fini de rêver à observer sans
agir pour modifier. Il n'y a plus d'observation sans interaction
notable. La lumière visible est au moins dix mille fois plus grande
qu'un atome, donc elle ne te renseignera en rien sur l'intimité d'un
atome.
Alors de la lumière de fréquence plus élevée, un
rayon gamma, de fréquence suffisamment élevée, de petite longueur
d'onde ? Et BANG !
Déjà à fréquence de rayon X, il va éjecter
un électron. Tu ne sais ni lequel (les électrons sont tous
indiscernables entre eux), ni où, ni quand.
Ton rayon X est
ionisant. Et il est encore bien plus grand qu'un atome.
Encore plus fin ? Encore plus fort ? BANG ! Voilà qu'un gamma de
1022 keV se matérialise en percutant un nuage électronique : il en
sort deux électrons et un positron, qui tous partent dans des
directions que tu n'avais pas prévues ! Ou tu ne vois rien du tout,
ou tu chamboules tout. Et tu ne sais même pas où et quand tu vas
chambouler tout...
Du reste, pour produire un gamma, tu vas faire
comment pour commander d'où il part, dans quelle direction, à quel
moment ? Tu peux commander les réactions nucléaires, toi ?
Je
passe sur le cas où tu commandes tes gammas à l'ESRF (European
Synchrotron Ray Facility). C'est plus cher... Il faut réserver ton
temps de faisceau un an à l'avance, et bien argumenter ton projet de
manip.
Tout ce que tu peux faire, c'est choisir et agencer ton
dispositif expérimental pour qu'il mesure TELLE caractéristique qui
t'intéresse plus que les autres. Cette interaction de mesure ne
pourra jamais être rendue négligeable et contemplative. Elle change
tout.
Bon, alors c'est grand de combien, un électron ?
Ça dépend de la place que tu lui donnes. Un électron de
conduction dans du cuivre ou de l'aluminium est à peu près aussi
grand que le cristal, voire que le morceau de métal entier. Un
électron oscillant dans une molécule de colorant est aussi long que
la molécule elle-même. Pour le cas général, considérez que
chaque électron d'un atome est aussi grand que l'atome lui-même.
Ultérieurement, je vous recalculerai et grapherai les cartes de
densités électroniques selon les nombres quantiques des électrons.
Dans l'intervalle ouvrez le cours de Jean-Louis Basdevant à la page
190, éditeur Ellipses.
Donc puisque ces différents électrons se recouvrent
géométriquement les uns les autres, c'est que notre géométrie
macroscopique apprise à l'école, n'est plus valide. Elle est
définitivement incompétente à l'échelle de l'atome, et de toute
particule élémentaire.
Inachevé. A suivre.
Mais nous avons
ouvert un Wiki consacré
à la rédaction plusieurs mains d'un Quantique pour les
nuls.
Voir notamment Quantique, un démêlage linguistique préalable
Vous pouvez y intervenir après vous être inscrit. Pas de vandalisme
d'anonymes irresponsables, chez nous.
Vous pouvez aussi nous questionner sur
le forum,
Pratiquer les vertus citoyennes,
en
choisissant la bonne
rubrique. Toujours après s'être inscrit et après avoir eu la
décence de se présenter, sous une identité authentique.
Au sottisier
Nous mettons nos propres commentaires sous un surlignage jaune. Les
passages originaux critiqués prennent un double retrait.
Voici ce que devient l'atome de Schrödinger sur une certaine
wikipédia...
- Imaginons que hors de l'atome, l'électron soit une petite bille.
Lorsque l'électron est capturé par l'atome, il se « dissout »
et devient un nuage diffus, il s'« évapore ». Quand on l'arrache de l'atome, il redevient une petite
bille, il se « recondense ». Il existe d'autres
exemples d'objet qui changent de forme, par exemple, hors de l'eau, le
sel est sous forme de cristaux ; mis dans l'eau, il se dissout, et
si l'on fait s'évaporer l'eau, on retrouve des cristaux. Le sel change
de forme (cristal compact ou dissous dans l'eau), mais on a tout le
temps du sel.
Image simplifiée de l'arrachement d'un
électron du nuage électronique dans le modèle de Schrödinger
De manière un peu plus exacte : un
électron, hors d'un atome, est représenté par un paquet
d'ondes, qui peut être considéré, dans certaines limites, comme une
petite bille. La mécanique
quantiquedémontre qu'un tel paquet d'ondes s'étale au cours du
temps ; au contraire, un électron d'un atome conserve la
structure de la fonction d'onde associée à l'orbite qu'il occupe (tant
qu'il n'est pas éjecté de l'atome). La mécanique quantique postule
donc, non la conservation de la forme (non connue) de l'électron, mais
l'intégrale de la probabilité de présence.
Résumons
le délire : Bon d'accord, j'accepte le résultat de l'équation de
Schrödinger, qui prédit l'étalement de l'électron, d'accord... Mais
attention, je retourne à l'artillerie de corpuscules dès qu'on sort de
l'atome, non mais sans blagues !
Second
délire : ce n'est certainement pas le formalisme quantique seul
qui oblige à l'étalement de l'électron, mais son couplage au postulat
clandestin : "Il n'y a pas d'absorbeur, ni de transaction entre
émetteur et absorbeur". C'est comme si dans la vie industrielle
réelle, les wagons et les camions quittaient l'usine en maraude, à la
recherche de clients solvables, qui auraient justement besoin de leurs
trente-sept tonnes de marchandise, très exactement... Avec la
difficulté supplémentaire qu'ils devraient marauder en ligne droite,
dont la direction initiale dépendrait du seul hasard...
Quand deux sommités niaisent à plein tubes.
On ne soulignera jamais assez la
responsabilité de l'éditeur, en matière de vulgarisation scientifique.
Bien trop souvent, celui-ci se conduit en margoulin, irrespectueux
envers son public, et se contente de lui resservir ce qui s'est déjà
bien vendu.
A sa décharge, bien vulgariser est difficile... Difficile, en ne
partant que de la culture du journaliste ou de l'éditeur, de ne pas se
laisser bluffer par l'argument d'autorité. On a même quelques collègues
qui tempêtent contre toute vulgarisation, puisqu'elle dispense le
public des efforts et du travail. Ils poussent le bouchon bien trop
loin, mais le problème de la bonne place de la vulgarisation reste
entier.
Ainsi on a eu droit à xx versions réécrivant le même vagissement
plaintif de Bernard d'Espagnat et de son "Réel voilé". Du moment
que ça se vend, l'éditeur en re-réclame à un auteur aussi épuisé que le
maréchal Pétain en 1942... Mais il n'y avait aucun contenu physicien
nouveau, si tant est qu'il y eût du contenu physicien au départ, ce
dont personnellement je doute. La réalité microphysique "n'en a rien
à branler" de nos état d'âme, de nos poignants sentiments de cruelle
incertitude... Par argument d'autorité que personne n'a le cran de
descendre en flammes, Niels Bohr et Eugen Wigner ont joué le plus sale
des tours à la postérité, quand ils ont mis l'observateur macroscopique
humain et ses états d'âme au centre du tableau. Et c'est toujours
enseigné... Il n'y a pas de physique là dedans, il n'y a que de
l'autothéorie transféro-transférentielle, de la fuite derrière les mots
creux.
Charpak et Omnès se vendent bien, donc Odile Jacob nous en ressert, et
c'est consternant de malhonnêteté et d'incompétence, pour ne pas dire
pis, ce "Soyez savants, devenez prophètes", de Georges Charpak
et Roland Omnès.
Pour l'essentiel, ils sont hors de leur domaine de compétence. Bien
sûr, ils ont le droit de prendre ce risque. Nous prenons tous des
risques, gens des sciences dures, quand nous traitons d'histoire des
sciences et de leur insertion dans les affaires politiques des royaumes
: nous ne sommes pas historiens, pas sociologues, nous n'avons pas eu
le temps de chercher toutes les sources et d'en faire la critique
comparée. Avons-nous tort de prendre ces risques ? Non. parce que les
historiens de profession n'ont pas nos compétences pour tout comprendre
de l'histoire des sciences. La coopération et le dialogue
interprofessionnels sont donc indispensables.
Et là, ces deux sommités se sont-elles fait contrôler par un historien
qui puisse les interrompre et leur dire de refaire leur copie ? Non.
Ils se sont fait plaisir à deux, pour composer leurs contes de fées, et
se prétendre qu'ils allaient jouer là un rôle social salvateur.
Le rôle de l'éditeur était de leur crier casse-cou, mais elle ne la pas
fait.
Et dans leur spécialité, au moins, la quantique ? C'est tout aussi
consternant.
Voici une pièce à conviction parmi d'autres, la figure page 87 :
en résolution propre à l'écran.
Si vous voulez la résolution maximale, enlevez le R majuscule.
Et tout le reste est à l'avenant.
Évidemment, on peut argumenter qu'ils ont été trahis par leur
dessinateur, tout comme Olaf Magnus a été trahi par son dessinateur
qui, lui, n'avait jamais vu de skis des lapons et des suédois en Italie.
Alors voici la suite :
Et le texte, qui vaut son pesant de cacahouètes :
Citation
La
particule est lâchée, cette fois avec une certaine vitesse et les
clones se dispersent à nouveau, se cognent contre le mur et
rebondissent un certain nombre de fois jusqu'à ce qu'ils sortent par
une des portes et se répandent en zigzag à travers la place.
Or, vous avez chez vous, dans votre salon, la contre-expérience : le
canon à électrons de votre téléviseur. Si la physique des électrons
était tortillonnante comme ces deux sommités vous l'ont expliqué, aucun
téléviseur n'aurait jamais pu fonctionner, aucun oscilloscope
cathodique n'aurait jamais pu fonctionner, aucun microscope
électronique n'aurait jamais pu fonctionner, aucune des machines
graveuses de microprocesseurs qui fabriquent les circuits de toute
l'électronique actuelle, n'aurait jamais pu fonctionner, aucun
accélérateur d'électrons, ni le synchrotron de l'ESRF n'auraient jamais
pu fonctionner, aucun écran radar n'aurait jamais pu fonctionner,
etc... Peut-être on aurait pu sauver les triodes, tétrodes et pentodes,
peut-être, peut-être aurait-on pu sauver les tubes générateurs de
rayons X auxquels nous devons une large partie de la médecine et toute
la radiocristallographie, peut-être avec beaucoup de chance, et en
changeant la géométrie des anticathodes, mais c'est toute
l'architecture de la collimation du faisceau X qui serait très
différente, etc...
Mais alors pourquoi ces deux sommités vous ont-elles asséné de
pareilles énormités ? Parce qu'ils sont sûrs que vous n'êtes pas de
niveau pour pouffer de rire devant leurs supercheries. Ils sont sûrs de
ne pas être pris la main dans ce pot de confitures. Leur vertu
scientifique est tout aussi folâtre que la vertu tout court de
Dorabella et de Fiordiligi : elle dépend du regard des autres et
du qu'en dira-t-on.
Cosi fan tutti !
Oui, pourra-t-on objecter, Mais à l'extérieur de l'enceinte,
leurs électrons volent en ligne droite, conformément à l'optique connue
; ce n'est qu'à l'intérieur de l'enceinte mystique qu'ils ont un
comportement mystique et farfadique ! Donc comme cela, il y aurait
à nouveau deux physiques, comme avant Galilée et Kepler : une physique
terrestre, connaissable expérimentalement, et une métaphysique céleste,
accessible aux seuls théologiens... Admirez le progrès !
Quand ils calculent dans le cadre de leur métier, ces deux sommités
emploient le formalisme standard, qui, ouf, demeure ondulatoire et
déterministe. Mais quand il s'agit de se faire mousser, et de duper le
public, qu'il s'agisse des étudiants ou du grand public, les contes de
fées reviennent immédiatement :
La "particule" redevient clairement un corpuscule, avec trajectoire
définie, sauf que pour faire hasardeux, la trajectoire se tortille vers
toutes les directions, afin d'être la plus longue possible.
Ils expliquent que c'est comme cela qu'ils ont compris Feynman et le
principe de moindre action. Or dès 1924, un certain Louis Victor de
Broglie avait fait l'union entre le principe de moindre action de
Hamilton (en mécanique) avec le principe de Fermat (en optique) : si
toute "particule" est ondulatoire, alors le trajet de moindre action
est aussi celui qui est isophase, où tous les trajets voisins au
premier ordre, arrivent en phase, au premier ordre au moins.
Exception à cet énoncé simplifié : si deux ou plus de deux branches de
trajet non simplement connexes sont simultanément empruntées
par le quanton (photon, électron, atomes d'hélium neutre, fullérène,
molécule d'insuline, etc.) alors ce qui compte est d'arriver en phase,
à une ou plusieurs périodes près. Depuis Young et Fresnel, cela
s'appelle des interférences.
Visiblement, Omnès et Charpak oublient les apports de Broglie, vieux
d'octante ans au moment où ils écrivent, sans doute bien trop récents
pour eux... Ah oui, mais depuis le coup d'état de 1927, il n'y a plus
en physique que des vainqueurs et des vaincus, et comme Broglie et
Schrödinger furent vaincus en 1927, au congrès Solvay, leurs résultats
sont passés au Trou de Mémoire par les vainqueurs... L'équation
de Schrödinger est soigneusement dé-Schrödinguérisée, entre autres : le
terme périodique de sa solution disparait au tout début des manuels
après une fugitive apparition limitée à une seule ligne.
Et puis dans la foulée, Omnès et Charpak oublient les apports de la
physique du début du 19e siècle, les Thomas Young et Augustin Fresnel
déjà cités.
A leur décharge, Feynman aussi l'avait oublié. Jeune étudiant en
Licence d'ancien régime, j'étais en 1964-1965 de ceux qui se jetaient
en B.U. sur les Feynman tout nouveaux, et encore jamais traduits. Comme
tous les autres, j'étais fasciné par la conférence spéciale sur le
minimum d'action.
Je ne suis plus un jeune débutant, et la faille me saute aux yeux : ce
principe de moindre action reste un miracle mathématique tant qu'on ne
le rattache pas à l'optique des ondes brogliennes. Il devient alors une
évidence physique, simple prolongement des travaux de Christiaan
Huyghens au 17e siècle.
J'insiste pour les débutants : "Quantique", ça désigne
"ondulatoire", tout en le cachant au maximum.
C'est juste codé ainsi pour éviter que vous compreniez quelque chose
d'aussi simple. Pourquoi ce codage secret ? Pour que la frontière entre
"Nous les initiés qui savons" et "Vous les profanes qui ne
savez pas" reste bien étanche.
Le même collègue, chercheur à Jussieu, qui plus haut tempêtait contre
la vulgarisation (il est irrité par les cranks qui nous bassinent sur
Usenet), m'oppose volontiers l'argument suivant : "Oh ! Mais je
connais un physicien de haut niveau qui ne fait pas la confusion que tu
dénonces ! Donc personne ne pratique cette confusion dans
l'enseignement, voyons !"
Voilà, on a désormais la preuve imprimée que même des physiciens de
haut niveau, dont l'un est prix Nobel, pratiquent et enseignent des
confusions que je déplore depuis pas mal d'années. Alors des profs
d'IUFM, j'vous raconte pas...
Expérience de
Marlan Scully
Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
<
comment title= start content
xmlns=http://disruptive-innovations.com/zoo/nvu>
L’expérience
de Marlan Scully (*) est une expérience de mécanique quantique qui
constitue une extension de celle d'Alain Aspect et
des fentes de
Young en y introduisant ce qui semble être une rétroaction
implicite dans le temps.
Schématiquement, deux dispositifs
similaires aux fentes
de Young sont installés en cascade.
On sait que l'incertitude
quantique concernant le passage (éventuel !) de particules
par l'une ou l'autre fente
Critique
: Tarataboum ! On croit seulement, et cela à l'intérieur de la
mythologie prétendant à l'existence des
particules-qui-soient-des-corpuscules.
Seulement à l'intérieur du la croyance aux corpuscules, on doit refuser
aux ondes de passer simultanément par les deux fentes. Ce n'est qu'à
l'intérieur de cette croyance que l'on doit s'obstiner à considérer
comme "paradoxal" un fait aussi constant.
De
plus, le concept de Heisenberg de "incertitude quantique" n'est
qu'une ruse de combat, juste pour dénier qu'on a affaire à des ondes.
La transformation de Fourier fait le plus simplement du monde tout
ce que le concept d'incertitude de Heisenberg postule. Or la
transformation de Fourier est inévitable pour tout phénomène
ondulatoire.
Critique
: Toujours aussi farfelu : un quanton (photon ou électron pour fixer
les idées) n'en a rien à foutre, d'être "détecté", ou "observé"
par un observateur ou par un de ses instruments. Ils sont ou non émis,
et absorbés ou non. Ils ne peuvent être émis sans absorbeur, ni reçus
sans émetteur. Ce sont des entités physiques, entités provisoires
certes, mais en aucun cas la physique n'est concernée par les
intentions des "observateurs", si égocentriques, anthropocentriques, et
puérilement projectifs soient-ils.
L'idée de Marlan Scully est de ne décider
l'intervention de cet observateur qu'au dernier moment, alors
que la particule a déjà franchi la première série de fentes.
Critique
: Toujours la croyance implicite et tacite en un corpuscule.
Les équations de la mécanique
quantique imposent à la particule d'avoir vérifié lors du premier
passage des conditions qui ne sont pourtant stipulées que postérieurement,
par intervention ultérieure du détecteur ou non. En d'autres termes,
cette intervention du détecteur semble modifier le passé de la
particule.
Critique
: Pziiou ! On poursuit l'anthropocentrisme en animisme, projeté sur le
quanton !
L'observation confirme pour le moment ce
résultat prévu, mais Marlan Scully ne se prononce pas pour le moment
sur les enseignements que l'on peut ou non en tirer. John Wheeler se
montre moins réservé et tient à ce sujet des propos actuellement
controversés sur la modification du passé par des processus
d'observation (à moins, selon une autre interprétation du même
phénomène, qu'il ne s'agisse d'une définition du présent par le
résultat de l'observation de phénomènes passés — voir la théorie
d'Everett).
(*) En fait, d'Englert, Scully et
Walther, parfois désignée sous le sigle ESW.
Description de
l'expérience
L'expérience est plus simple qu'il n'y
paraît. Le dispositif va être décrit progressivement, afin de bien
faire apparaître les idées derrière chaque élément de l'expérience.
Décrivons d'abord la première partie du
dispositif : si nous remplaçons les appareils B et C par de
simples miroirs, nous nous retrouvons avec une variante de l'expérience
des fentes de
Young : le miroir semi-réfléchissant A provoque une
interférence « du photon avec lui-même » et provoque une
figure d'interférence en I. Il est important de bien comprendre
l'expérience de Young avant de tenter de comprendre celle-ci.
En fait, en B et en C, sont placés des
« convertisseurs bas ». Un « convertisseur bas »
est un appareil qui, à partir d'un photon en entrée, crée deux photons
en sortie, corrélés, et de longueur d'onde double par rapport au photon
en entrée. Étant corrélés, toute mesure effectuée sur un des deux
photons de sortie nous renseigne sur l'état de l'autre photon. Par
définition, un des deux photons en sortie sera appelé "photon signal"
et l'autre "photon témoin". Il est important aussi de souligner que le
"convertisseur bas" ne détruit pas l'état quantique du photon : il
n'y a pas de « mesure » et l'état des deux photons en sortie
respecte l'état de superposition du photon en entrée.
Maintenant, imaginons qu'il n'y ait pas
de miroir semi-réfléchissant en D et en E. Ne pourrait-on pas détecter
par quel chemin ("par B" ou "par C") est passé le photon initialement
émis ? Si le détecteur J se déclenche, c'est que le photon est
passé par B, si c'est K, c'est que le photon est passé par C. Les
« photons signaux » se comportant de la même manière que s'il
y avait des miroirs en B ou en C, la figure d'interférence ne
devrait-elle pas apparaître, tout en nous renseignant sur le chemin
pris par le photon ? (ce serait en contradiction avec l'expérience
de Young)
En fait, non. La "mesure" effectuée par
un des détecteur J ou K détruit l'état quantique des photons "signal"
et "témoin" (ceux-ci étant quantiquement corrélés, voir paradoxe EPR), et
aucune figure d'interférence n'apparaît en I. Nous retrouvons bien les
résultats de l'expérience de Young.
Maintenant, considérons le dispositif
complet, représenté par la figure. Le photons témoins ont une chance
sur deux d'être réfléchis par les miroirs D et E. Dans ce cas ils
arrivent en F et il n'y a alors plus moyen de savoir si le photon
est passé par B ou par C. En effet, que le photon vienne de E ou de
D, il a dans les deux cas une chance sur deux d'être détecté en H ou en
G. Cependant, si le miroir F n'était pas là, alors il serait aussi
possible de connaître le chemin du photon émis, et la figure
d'interférence serait également détruite.
Ce miroir F est la « gomme
quantique » imaginée par Scully : il détruit l'information
permettant de savoir par quel chemin est passé le photon. Dans ce cas,
si l'information est détruite, peut-on restituer la figure
d'interférence en I ? Nous allons voir la réponse, mais
auparavant, il y a encore quelques détails à expliquer.
C'est ici qu'il faut être attentif :
si on ne fait rien de particulier, avec le miroir en F, il n'apparaît
pas de figure d'interférence en I.
Cependant, si on corrèle les impacts
de photons en I avec les détections des détecteurs G, H, I, J, pour ne
faire apparaître en I que les photons signaux dont les photons témoins
ont été détectés par G et H alors la figure d'interférence apparaît.
C'est maintenant qu'intervient le
« choix retardé » mis en œuvre dans l'expérience : le
miroir F et les détecteurs G et H peuvent être extrêmement éloignés
de l'interféromètre I sans rien changer à l'expérience. Autrement dit,
l'impact des photons en I peut être enregistré bien avant que
le premier photon n'atteigne F !
Or, nous l'avons vu, si le miroir F n'est
pas présent, aucune figure d'interférence ne peut apparaître en I, cela
serait en contradiction formelle avec les lois quantiques. Si le miroir
F est présent, alors il est possible de faire réapparaître la figure
d'interférence, cela a été vérifié. Mais, au moment ou nous choisissons
de placer un miroir en F ou non le résultat en I peut déjà être
enregistré depuis longtemps.
Pour dire les choses autrement :
placer le miroir en F ou non ne change rien dans le résultat
enregistré en I.
Ou le change-t-il ? Dans ce cas, il
faudrait admettre une rétroaction dans le passé. Nous allons voir dans
le chapitre « interprétation » que cette expérience ne mène
pas nécessairement vers cette conclusion.
Critique
: L'expérience organise la concurrence entre quatre absorbeurs noirs,
J, K, G, H, supposés avoir un rendement total, de un.
Ils
sont sans concurrence avec l'absorbeur en I. Et six dispositifs
supposés parfaitement transparents : quatre miroirs
semi-réfléchissants, qui laissent chacun deux trajets de transaction à
égale chance d'aboutir, et deux convertisseurs bas, censés fendre en
deux sans retard chaque photon incident en ses deux sous-harmoniques,
chacun de fréquence moitié.
La
construction du dispositif fait qu'il n'y a interférence en I que
si les deux branches B et C sont simultanément empruntées par le photon
primaire. Bon ? Et alors, où est la merveille ? On sait
cela depuis le 19e siècle, depuis Young et Fresnel : il n'y a
interférences que si deux trajets sont simultanément empruntés,
permettant des déphasages supérieurs à un cycle.
Ces
deux branches B et C ne peuvent être simultanément empruntées que
si les deux aboutissent bien à un absorbeur unique pour le photon
secondaire unique, donc avec le miroir semi-réfléchissant en F.
Elle
est où, la merveille des merveilles ? Tout ceci n'est jamais que
du savoir de base pour le physicien. Simplement on se contorsionne avec
des ''Oh!'' et des ''Ah ! Paradoxe !'', dans la stricte
mesure où on n'a pas ce savoir physicien de base, car on s'est laissé
dévorer le cerveau par ces délires corpusculaires, intrinsèquement
macroscopiques, intrinsèquement incompétents en microphysique.
Enjeux et
interprétations
L'aspect le plus spectaculaire de cette
expérience est l'interprétation que l'on fait a posteriori de
la figure d'interférence en I. Tant que l'on n'a pas reçu les
informations de corrélation en provenance des détecteurs G et H (qui
peuvent être, disons, à cent années-lumière !), il est
impossible de déterminer si la figure en I contient ou non une figure
d'interférence.
Si cela était possible, cela voudrait
dire que l'on pourrait recevoir des messages du futur ! Par
exemple, si, en même temps que le photon, on émettait un message en
destination du physicien qui manipule le miroir en F (à cent
années-lumière de là) lui demandant si, par exemple, la théorie des
cordes est exacte ou non, et de placer le miroir en F si oui (et ne ne
pas le placer si non), alors il serait possible de savoir immédiatement
si la théorie des cordes est valable ou non en décryptant la figure en
I.
Critique
: L'auteur Wiki se laisse emporter par un enthousiasme délirant quand
il imagine des grandes distances : cent années-lumière... Il va
faire comment pour tenir son tube en acier, obscur à tous photons
parasites, sur une telle longueur ? Et il a calculé la largeur du
fuseau de Fermat de son photon en route, pour dimensionner la largeur
du tube optique ?
Car toute l'expérience repose sur une isolation parfaite d'avec toutes
les autres sources de rayonnement optique.
Et
je ne vous raconte pas toutes les mines de fer ou d'aluminium
intersidéral qu'il faudra exploiter pour construire le tube pare-soleil
de cette expérience...
On pourrait alors véritablement parler de
"rétroaction en provenance du futur". Mais tel n'est pas le cas.
Certaines interprétation hâtives et sensationnalistes laissent penser
cela, mais on voit clairement que ce n'est pas aussi simple.
En effet, force est de constater que la
figure en I contient une information indécryptable qui dépend
de quelque-chose qui se passe dans le futur. Mais elle ne peut être
décryptée qu'avec des informations "classiques" qui ne peuvent être
connues, au plus tôt, que dans un délai qui annule le bénéfice de la
rétroaction temporelle (par exemple, dans le cas de l'interrogation
d'un physicien à 100 années lumières, on connaîtrait la réponse à la
question que - au mieux - 100 ans plus tard).
En fait, ce résultat, bien que
spectaculaire, n'est pas plus surprenant (ni moins) que les résultats
déjà connus des expériences EPR. En effet, dans ces expériences,
l'effondrement d'un côté du dispositif provoque immédiatement
l'effondrement de l'autre côté, aussi éloigné soit-il. Mais on ne peut
s'en rendre compte qu'avec l'envoi d'une information classique (évitant
de pouvoir communiquer à une vitesse supérieure à celle de la lumière).
Mais l'effet est plus frappant encore que
dans l'expérience EPR, et nous pose avec une force plus grande encore
la question : qu'est-ce que le temps ?
Critique
: Pas de danger qu'il l'ait calculé, le fuseau de Fermat de la
propagation du photon, car ni l'auteur Wiki, ni les auteurs originaux
ne font état d'aucun des paramètres essentiels de l'expérience :
ratio de la longueur d'onde au chemin optique entre émetteur et
absorbeur, et ratio de la longueur du train d'onde au chemin optique
entre émetteur et absorbeur ! Hé oui, il est à ce niveau, le
décervelage que l'apprenti a dû subir pour avoir son diplôme : Oubliez
tout le savoir ondulatoire, concentrez-vous sur le mystère de la Sainte
Dualité, et du corpuscule néo-newtonien et farfadique !
Anatole Abragam s'était assez vanté que l'enseignement dit scientifique
fonctionne sur le modèle de la rumeur, de bouche à oreilles : "Personne
ne lit plus jamais les mémoires originaux, sauf les philosophes et les
historiens. Et c'est très bien ainsi ! Du moment qu'un concept est
bien assimilé..." (De la Physique
avant toute chose, page 68, Ed. Odile Jacob, 1987).
Rien
d'étonnant à ce que les résultats d'une telle "méthode" soient
aussi aussi délirants que les autres rumeurs qui se répandent dans le
grand public.
Travaux liés
Liens
externes
L'expérience décrite dans cet article
provient de l'article suivant :
-
"A Delayed Choice Quantum Eraser" by
Yoon-Ho Kim [1], R. Yu, S.P. Kulik, Y.H. Shih, and Marlon O. Scully
Phys.Rev.Lett. 84 1-5 (2000) [[1]]
-
Cette même expérience est décrite dans cette excellente présentation.
Voir aussi :
Antoine Moreau : e-scio.net
Vite avant qu'il le corrige, un collier
de perles d'un contempteur de ses contemporains.
Outre sa liste
noire des auteurs à dénigrer, Antoine Moreau prend tout de même le
risque de se tromper, lui, en faisant un cours de vulgarisation. Et ?
Oui, il se trompe. Voici http://www.e-scio.net/mecaq/libre.php3
(mais on retrouve sa bourde et son dessin intégralement sur
wikipedia...) :
|
Citation:
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|
La particule libre
Dans le cas précédent, on a étudié ce qui arrivait à un électron qui ne
peut pas échapper à l'attraction du noyau atomique. On va regarder
maintenant ce qui arrive à un électron "libre", c'est à dire qui n'est
attaché à aucun atome.
Laissé à lui-même, un électron libre peut prendre ses aises, et
s'étaler jusqu'à atteindre des tailles de quelques millimètres ! Ce qui
est énorme pour un électron. C'est des millions de fois plus gros qu'un
atome. Mais on n'a que des preuves indirectes du fait qu'un électron
libre est capable d'atteindre cette taille.
En effet, pour savoir où il est, il faut le faire interagir avec, par
exemple un écran qui produit de la lumière là où l'électron arrive.
Mais ce qu'on observe, ça n'est jamais une tache de quelques
millimètres, mais un point de quelques micromètres au plus.
C'est à dire que l'électron n'interagit qu'avec une petite partie de
l'écran, quoi qu'il arrive ! C'est pour cela qu'on a mis si longtemps à
admettre que l'électron n'était pas une bille : on voyait toujours un
point sur l'écran.
En fait, ce qui se passe est simple, cela ressemble à ce qui se passe
avec les orbitales atomiques : lorsque l'électron interagit avec
l'écran, il est perturbé, et il se rétracte très
rapidement pour redevenir petit (disons de la taille de
ses congénères dans les atomes - donc de la taille d'un atome, quoi). Lorsque
l'électron s'étale, son état est fragile et le moindre contact avec un
objet assez gros suffit à le faire se rétracter. Un électron "coup"
en deux" est un électron étalé. Prenons un électron coupé en deux avec
45% de son nuage groupé d'un côté, et 55% de l'autre. Au moment où
l'électron interagit avec l'écran, ce contact fait fondre
immédiatement l'un des deux morceaux, et c'est le morceau restant
qui produit la lumière sur l'écran. Un électron étalé est instable,
et la moindre perturbation suffit à lui faire quitter cet état.
Plus l'électron est présent en un endroit, plus il a de chances que le
contact avec l'écran le fasse se condenser complètement en cet endroit.
Si l'électron était situé à 55% en un endroit, il a 55% d'y apparaître
entièrement lors de la mesure, c'est à dire du contact avec l'écran !
On peut donc dire là aussi que l'électron était dans deux états
superposés : ici et là-bas. Si on considère que l'électron est une
bille, cela paraît exceptionnel - mais si vous considérez que
l'électron est un nuage, un blob, cela n'a rien d'exceptionnel. C'est
juste une façon de voir...
|
Fin de citation.
Sauf
que, au lieu de faire des calcul
exacts de largeur du fuseau de Fermat, comme je le lui ai appris à
http://jacques.lavau.deonto-ethique.eu/GEOMETRIE_infond.htm,
Antoine Moreau s'en tient à la pure magie : "instable,
instantanément, il se rétracte très rapidement pour redevenir
petit, son état est fragile et le moindre contact avec un objet
assez gros suffit à le faire se rétracter, ce contact fait fondre
immédiatement l'un des deux morceaux..." Une mystique
digne d'un catéchiste, ou d'un Haré Krishna. C'est comme cela qu'on
fait la vulgarisation, au royaume des sciences exactes...
Et
quelle est la structure de son erreur ?
Simple : il croit
toujours à l'intervention mystique et magique de
l'observateur-centre-du-monde.
Il ne soupçonne encore rien des
contraintes dues à l'absorbeur.
Qu'il le fasse, et tout coulera de source.
Mais bon,
c'est largement pire si vous regardez comment on explique au public
l'apologue narquois du chat de Schrödinger...
