Exaptator a écrit : ↑06 août 2018, 12:52
Autrement dit, selon Rovelli et toi il y a deux systèmes : un système observé S et un système O contenant des informations sur le Système S ?
Oui.
Exaptator a écrit : ↑06 août 2018, 12:52
Prenons le cas d'un gars qui note au stylo sur une feuille de papier toutes les entrées et sorties de personnes par la porte principale d'un bâtiment. Il écrit :
- 12h55 : début de la prise de note.
- 13h10 : 1 entrée
- 13h23 : 2 sorties
...
- 16h27 : fin de la prise de note.
Comment rendre compte de cet exemple en termes de Système S et O ?
comment faut-il que je modifie cet énoncé pour illustrer la dimension "corrélation" entre les deux systèmes évoqués dans cette définition ?
Il n'y a pas besoin de modification :
- le système S observé est formé du bâtiment et des personnes qui entrent et sortent de ce bâtiment,
- le système O observateur est formé du gars, de son stylo, de sa feuille de papier et de sa montre,
- l'information détenue par O correspond à la corrélation entre états possibles du système S et états correspondants du système O.
Cela dit, l'exemple proposé ne permet pas de faire apparaître la principale difficulté : le fait qu'un observateur O et un observateur P ne détiennent pas nécessairement la même information sur un système S observé.
A l'échelle macroscopique (l'échelle de l'exemple proposé ci-dessus), les états superposés donnant lieu à cette différence d'états quantiques (selon l'observateur considéré) sont inobservables. L'explication de cette absence de différence observable nécessiterait de faire entrer en jeu, notamment, les considérations subtiles dites de
décohérence ET les considérations d'
écoulement irréversible du temps faisant intervenir la notion d'
entropie pertinente. L'exemple macroscopique choisi est donc inadapté à l'explication souhaitée.
Je reprends donc un exemple beaucoup, beaucoup plus simple, mieux adapté
pour identifier la vraie difficulté.
In quantum mechanics different observers may give different accounts of the same sequence of events.
On considère :
- un système S
- pouvant occuper les états propres |1> et |2> d'une observable Q (valant q=1 dans l'état |1> et q=2 dans l'état |2>)
- S étant initialement dans l'état alpha |1> + béta |2>
- un système O évoluant de l'état |init>
- vers l'état |O1> quand S est dans l'état |1> (corrélation entre |1> et |O1>)
- vers l'état |O2> quand S est dans l'état |2> (corrélation entre |2> et |O2>)
- Un système P connaissant (toujours par corrélation) l'état initial (alpha |1> + béta |2>) tensoriel |init> de l'ensemble S+O (ainsi que l'Hamiltonien caractérisant son évolution).
Quand la mesure de l'observable Q à été réalisée par l'observateur O, O sait, par exemple, que l'observable Q
a pris la valeur bien définie q = 1 et que le système S se trouve projeté dans l'état propre correspondant |1>. O, quant à lui, est alors projeté dans l'état |O1> (grâce à la corrélation entre l'état |1> de S et l'état |O1> de O).
Au contraire, s'il n'a pas encore interagi avec S+O,
l'observateur P sait, grâce à sa connaissance de l'hamiltonien caractérisant la dynamique d'évolution de S+O,
que O a réalisé sa mesure,
mais pour l'observateur P, S n'est pas dans un état propre de l'observable Q. Pour P, S+O est dans l'
état superposé alpha |1>|O1> + béta |2>|O2>.
Pour l'observateur P, contrairement à l'observateur O, l'observable Q n'a donc pas de valeur bien définie. Expérimentalement, cela se traduit par le fait que P est théoriquement en mesure (sur un ensemble de systèmes S+O tous initialement dans le même état) d'
observer des interférences entre les deux composantes |1>|O1> et |2>|O2> de l'état quantique de S+O.
Ce sont d'ailleurs des observations d'interférence de ce type (caractéristiques d'états dits chatons de Schrödinger concernant des systèmes mésoscopiques) qui sont réalisées par S. Haroche (prix Nobel 2012) et ses doctorants dans son laboratoire d'électrodynamique quantique en cavité microonde supraconductrice (cf.
Oscillation de Rabi à la frontière classique-quantique et génération de chats de Schrödinger, 2004, Alexia Auffèves Garnier)
C'est ça le point difficile. Je ne parviens d'ailleurs pas à me convaincre que le conflit soit totalement éliminé par l'interprétation proposée par Rovelli (et j'ai posé une question à ce sujet sur le fil
relational quantum mechanics de futura-science).
Le fait, évident, que l'information soit stockée dans des corrélations entre états du systèmes S observé et états du système O observateur (la position d'une aiguille d'appareil de mesure, un chiffre écrit sur un papier....) ne donne pas lieu à débat quant à lui.
