Un chat mort ET vivant ...

Bon , je croit qu’il l n’y a aucun autre topic portant sur cette experience passionnante qu’est l’experience du chat de Schrodinger .

Je vais deja commencer par vous présenter l’experience qu’a effectuer Erwin Schrodinger en 1935 et qui a declanché une serie de questions aussi bien scientifiques que philosophiques dont encore aujourd’hui personne n’a la réponse : Le paradoxe du chat de Schrodinger !

L’experience : Citation de Schrodinger lui-même :

Citation :

Un chat est enfermé dans une enceinte d’acier avec le dispositif infernal suivant ( qu’il faut soigneusement protéger de tout contact direct avec le chat ) : un compteur Geiger est placé à proximité d’un minuscule échantillon de substance radioactive , si petit que , durant une heure , il se peut qu’un seul des atomes se désintègre , mais il se peut également et avec une égale probabilité qu’aucun ne se désintègre ; en cas de désintégration , le compteur crépite et actionne , par l’intermédiaire d’un relais , un marteau qui brise une ampoule contenant de l’acide cyanhydrique . Si l’on abandonne ce dispositif à lui-même durant une heure , on pourra prédire que le chat est vivant à condition que pendant ce temps , aucune désintégration ne se soit produite . La première désintégration l’aurait empoisonné .

Citation :

La fonction d’onde de l’ensemble ( l’objet mathématique qui caractérise l’état quantique du système ) exprimerait cela de la façon suivante : en elle , le chat mort et vivant sont ( si j’ose dire ) mélangé ou brouillés en proportions égales .

Notons que Schrodinger considère cette situation comme « parfaitement burlesque «

La paradoxe est le suivant :
D’après l’équation de Schrodinger l’atome radioactif est dans un etat de superposition , c'est-à-dire que l’etat « désintégré « et « non-désintégrer « se superpose et donc l’atome est à la fois désintégré et non-désintégrer .
Or l’etat de l’atome est en relation avec l’etat du chat :
Désintégration = chat mort
Non-désintégration = chat vivant
Donc d’après l’équation qui décrit les etat quantique , le chat est à la fois mort ET vivant !!!!
Mais quand l’observateur ouvre la boite , le chat est mort OU vivant !

De la , une multitude de questions se pose !

*Ou est la frontiere entre les systemes microscopiques et macroscopiques ( comme les outils de mesure , ici le chat ) ? car le phénomene de superpositon ne se retrouve que dans les systemes quantiques et non dans les macroscopiques . L’etat de superposition microscopique continu t’il dans le systeme macroscopique ( ici le chat ) ? En clair , y-a-t’il intrication ?

*Lobservateur ne peut observer que 2 etats : mort ou vivant ! Or avant que la boite ne soit ouverte , le chat est dans un etat à la fois : mort est vivant !
Est-ce-que l’observateur peut deceler l’intrication ?

Certains pensent que les etats quantiques sont bien définies est qu’il n’y a pas de superpositions ……….
D’autre pensent qu’il y a bien superposition , et que celle-ci perdure dans les systemes macroscopique mais que on ne peut l’observer ( cette hypothése stipule donc que plusieurs mondes se chevauchent )

Cette experience touche donc directement à la compréhension direct du monde !!!
PASSIONNANT !

Et vous , qu’en penser vous ?
Intrication ou pas intrication ?
Multimonde ou pas ?


p.s : Si vous n’avait pas bien compris l’experience , n’hésitez pas à demander !!

qu'est ce que l'intrication?

je n'ai pas compris la relation entre l'atome et le chat. pourquoi si lun est desintegré lautre est mort?

comment se manifeste cet etat "semi mort/ semi vivant" du chat?

niiro a écrit:

je n'ai pas compris la relation entre l'atome et le chat. pourquoi si lun est desintegré lautre est mort?

C'est clairement marqué : la désintégration d'un atome est signalée à un compteur qui s'actionne. Sa mise en marche définie le début d'un mécanisme. La résultante est la suivante : de l'acide cyanhydrique se répand totalement dans le volume de la boite d'acier contenant le chat prisonnier.
Et l'animal meurt en inhalant le composé...

Ce qui me gêne dans cette expérience c'est que l'on se base uniquement sur les théories de Schrodinger. Avant lui, quelqu'un avait-il émis l'hypothèse d'une superposition d'état pour les atomes supposés radioactifs ?
On ne peut pas la penser empirique.

La désintégration d'un atome radioactif est purement alétaoire et n'obéit à aucune loi déterministe == > première preuve à la non irréfutabilité de la théorie du chaos...
Le sens de l'expérience serait intéressant si nous avions la certitude que les atomes radiocatifs se trouvent à l'extême jonction entre les deux stades nucléaires.
De cet exposé, l'équation même de Schrodinger est un paradoxe et défie toute logique.

Il m'en faudrait plus en détails sur cette équation.

ok

Citation :

Désintégration = chat mort
Non-désintégration = chat vivant
Donc d’après l’équation qui décrit les etat quantique , le chat est à la fois mort ET vivant !!!!
Mais quand l’observateur ouvre la boite , le chat est mort OU vivant !

ba perso je ne vois pas ce qu'il y a de choquant là dedans. ce qui est valable en chimie ne l'est pas forcement en biologie. vous pensiez retrouver un chat "mort-vivant"?

Citation :

Or avant que la boite ne soit ouverte , le chat est dans un etat à la fois : mort est vivant !

comment cela se manifeste?


on a resolu l'enigme du Simetierre de Stephen King!

niiro a écrit:

ba perso je ne vois pas ce qu'il y a de choquant là dedans. ce qui est valable en chimie ne l'est pas forcement en biologie. vous pensiez retrouver un chat "mort-vivant"?

ici c'est de la physique quantique (et nucléaire si l'on peut dire)
aucune chimie ou biologie là dedans

niiro a écrit:

comment cela se manifeste?

c'est le paradoxe de l'équation de Schrodinger
tout part de ses hypothèses sur la superposition d'un atome radioactif entre ses deux états : "désintégré" et "non désintégré"
ainsi le chat dans la boite devrait être naturellement "mort-vivant" dès qu'on le place dans l'enceinte
il faudrait observer le comportement de l'animal avant et après l'avoir placé dans la boite capitonnée avec les éléments radiocatifs (sans que ceux-ci ne se soient désintégrés)...
et décidément, il m'en faut plus en détails sur l'équation de Schrodinger (tout ça est fantasque...) de quoi m'assurer qu'il n'est pas parti en allégations scientifiques des plus contestables

Citation :

Le sens de l'expérience serait intéressant si nous avions la certitude que les atomes radiocatifs se trouvent à l'extême jonction entre les deux stades nucléaires.

Mais justement , on a la certitude , car l'équation de schrodinger est bien la !
Et les atomes ne sont pas à l'extême jonction entre les deux stades nucléaires , mais ils en sont le mélange ! C'est de la que vient le probleme !

Citation :

De cet exposé, l'équation même de Schrodinger est un paradoxe et défie toute logique.

Et oui , elle defie toute logique , mais n'est pas que le fruit de l'imagination d'un scientifique ! Elle est bien le fruit d'observation d'etat quantiques ! On observe un phénomène de superposition !
Or ce phénomene n'est pas observable pour le chat : What is the probleme ?

L'observation fausse t'elle tout ?
Un phénomene existe si il n'est pas observé ? Voila la vrai question !

Citation :

Ce qui me gêne dans cette expérience c'est que l'on se base uniquement sur les théories de Schrodinger. Avant lui, quelqu'un avait-il émis l'hypothèse d'une superposition d'état pour les atomes supposés radioactifs ?

Mais bien sur !
Ce n'est pas schrodinger qui a emis l'hypothèses d'une superposition , mais l'hypothèse exitait deja auparavant !
Justement , schrodinger fit cette experience pour rendre compte du probleme de la superposition ( qui d'ailleur n'est pas une théorie , mais un fait , il se passe des tas de superpositions dans les labos , quotidienement ! )
Le record de l'objet le plus gros dont la superposition put être décrite est une molécule de 70 atomes .
Aprés , ......... plus de superposition pour un chat !

Citation :

Citation:
Désintégration = chat mort
Non-désintégration = chat vivant
Donc d’après l’équation qui décrit les etat quantique , le chat est à la fois mort ET vivant !!!!
Mais quand l’observateur ouvre la boite , le chat est mort OU vivant !




ba perso je ne vois pas ce qu'il y a de choquant là dedans. ce qui est valable en chimie ne l'est pas forcement en biologie. vous pensiez retrouver un chat "mort-vivant"?

Ben si , justement , les phénomenes biologiques resulte bien de phénomene chimique ( quantiques ) à la base !
Or la superposition est un phénomene quantique ........ probleme ..... cela n'est pas observé en biologie .

De la , on pourra dire : A quoi bon alors s'embarrasser de cette superposition quantique que l'on ne voit pas , et dont on ne comprend pas la signification ?
Le comble est qu'on ne peut pas s'en passer et qu'on est obligé de rendre compte de sa disparition , puisque tout processus de mesure le détruit ( ici le chat ) . Un probleme qui tient toute la communauté scientifique en haleine depuis 71 ans !
Une physicienne ( paula quinon ) a même un jour affirmer : " Je crois pouvoir dire sans risque que personne ne comprend la mécanique quantique" C'est pour dire !! lol !

Citation :

comment cela se manifeste?

C'est bien de la que vient la question , le phenomene ne se manifeste pas lorsque l'on observe ! Je dis bien "observé" !
Donc le caractere objectif de l'observation est remit en cause .

Citation :

qu'est ce que l'intrication?

C'est le fait que l'ensemble du systeme ( chat + atome ) forme un système au destin commun !
L'un entraine l'autre !




cette experience est quand même un truc compliqué .....

ok ok.

a t on testé avec autre chose qu'un chat?

Non pas du tout. Le paradoxe illustre seulement la différence entre le monde quantique et mécanique. En effet, l'incertitude sur un objet dépend du petit nombre de particules qui le compose.
Parce que la fonction d'onde d'un objet ( probabilité qu'il soit dans tel ou tel état quantique ) est la somme de toute les fonctions d'onde de chaque particules qui le compose. Par conséquent, il faudraitque l'incertitude soit la même pour chaque particules, ce qui, au bout d'un certain nombre de particules, repprésente une probabilité infinitésimale.

En fait le problème ne devient intéressant que lorsqu'on l'a compris, c'est pourquoi je recommanderais quelques pages de Wikipédia :

http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9canique_quantique
...à survoler car très long

http://fr.wikipedia.org/wiki/Problème_de_la_mesure_quantique
... pour avoir accès aux différentes interprétations

Sinon, il y a un hors série de Science et Vie sur la physique quantique qui était vachement bien fait.



Maintenant, pour ceux qui n'ont aucun véritable idée de ce qu'est le chat de Schrödinger, je vais faire un petit brief. Si vous trouvez ça long, sautez les paragraphes qui vous ennuient. J'ai pourtant essayé d'être le plus clair possible.

La physique quantique a été inventée, comme toute théorie scientifique elle est fondée sur certains principes et développe des théorème pour définir des propriétés.
Notamment certaines de ces propriétés apparaissent comme assez troublantes, notamment l'intrication et la superposition d'état, et elles heurtent sérieusement la logique commune. Le soucis est que les prévisions de la physique quantique sont diablement précises et facilement mesurables (notamment par rapport au comportement des particules) donc elle est validée et nous sommes obligés d'admettre la véracité des propriétés troublantes.
Et alors, c'est notre conception même de la réalité qui en prend un coup, parce que la pillule est dure à avaler. Au final, le succès de cette théorie nous force à nous poser des questions sur la nature de la réalité, de l'observation, de la conscience, de la vérité scientifique, etc.
Le problème est d'autant plus intéressant que si la théorie est acceptée, c'est son interprétation qui est un soucis majeur. Ainsi, les plus grands experts se partagent entre différentes conceptions du monde selon ce qu'ils choisissent de valider ou non, et il n'y a pas vraiment de moyen de les départager.

Le principal problème de la physique quantique est le problème de la mesure.
Normallement, lorsqu'on effectue une mesure, on utilise un outils "neutre" qui va permettre de déterminer un état intéressant de l'objet à mesurer, sans modifier l'état de l'objet lui-même. Par exemple, un thermomètre va permettre de prendre la température d'une personne ou d'un objet, et ne va pas modifier la température de cette personne ou de cet objet.
L'idée est de dire qu'une particule ne va pas posséder un unique état mais une superposition d'états. C'est à dire que (exemple fictif) la particule n'est pas chaude ou froide (ni d'ailleurs chaude ET froide tel qu'on l'entend habituellement) mais plutôt dans plusieurs états à la fois, qui sont des sortes d'états intermédiaires (on parle de combinaison linéaire) entre le chaud et le froid.
Le soucis est que le simple fait de faire une mesure de la particule indéterminée avec un appareil déterminé fait provoquer l'effondrement de la superposition d'état de la particule. En clair : le thermomètre est à une température définie, mais pas la particule qui est dans plusieurs états "brouillés", et mettre les deux en contact pour mesurer la température va faire que la particule va perdre son statut étrange pour acquérir une température déterminée. Donc la mesure a changé l'état de l'objet à mesurer.

Le chat de Schrödinger est l'illustration de la bizarrerie du processus de l'intrication.
Ici, l'idée se conçoit plus facilement : l'intrication est une sorte de lien entre deux objets. Par exemple, on peut réaliser en labo deux particules intriquées, elles sont identiques mais n'occupent pas la même position dans l'espace. Si on a deux particules intriquées (par exemple) pour les états chaud/froid, elles sont tout d'abord dans la superposition d'état chaud/froid. Et bien, faire une mesure sur l'une (qui devient froide) entraine instantannément une réaction sur l'autre qui va faire comme sa copine et devenir froide. Comment ont-elles pu se parler?
Schrödinger fait son expérience (de pensée : on ne peut le faire qu'avec de très petits objets actuellement) en intriquant un chat à une particule. Si la particule se désintègre, le chat meurt, sinon le chat reste en vie. La physique quantique prévoit très facilement que tant qu'il n'y a pas de mesure faite sur le système chat+particule, et bien la particule reste en superposition d'état. Mais du coup, vu que chat et particule sont liés, le chat est AUSSI en superposition d'état. Donc le chat est dans plusieurs états à la fois, qui sont des variantes de vie et de mort.

Tout cela n'est-il pas joyeusement bizarre?


Le côté paradoxal de la physique quantique vient en premier lieu du fait qu'elle est fondée sur six axiomes qui entretiennent des rapports... étranges entre eux. Les différentes interprétations de la physique quantique sont donc avant tout des choix sur le paradigme qui semble le plus pertinent à adopter. En gros : si l'ensemble est vrai mais pose problème, où se trouve l'os?

Il y en a pour dire que ce n'est qu'une théorie qui ne couvre pas le réel et se borne à être pratique pour faire des calculs, d'autres qui disent que c'est en fait notre langage qui ne permet pas de rendre complètement compte des subtilités de la théorie. Ensuite, il y a ceux qui disent que le problème se règle à peu près tout seul dès que l'ojet à considérer est massif, d'autres qui disent que c'est la conscience qui permet de déterminer l'indétermination, et même qu'à chaque instant une foultitude d'univers divergents se créent.
Donc on met directement le doigt sur :
-Qu'est-ce qu'une théorie, que nous dit-elle sur le réel?
-Est-elle vraie, qu'est-ce que la vérité?
-La conscience fait-elle une mesure de l'univers?
-Qu'est-ce que la réalité, une projection de nos sens, un objet indiscernable?
-Est-ce que l'univers existe quand on ne l'observe pas?
-Etc.

N'est-ce pas follement excitant?

Ce sont toutes les interrogations posées par la mécanique quantique, qui est en effet joyeusement bizarre. Personellement j'ais eu le temps de m'habituer au concept.
Le chat de schrodinger est en fait un faux paradoxe. Il est destinné à monter la différence entre le monde courant, et le monde quantique.
Or on s'aperçoit expérimentalement qu'il existe bel et bien des supperpositions d'états, sur les éléctrons.
Mais le plus étrange est que la mécanique quantique aboli le concept de vitesse lumière comme maximum.
Par exemple, un noyeau radioactif émet deux particules en se déintégrant.
Les deux particules files dans deux directions. Mais si un emmeteur parvient à en detecter une, la supperposition d'état de l'autre s'effondre, et son état est connu.
Et si l'on envoi une autre particule pour en detecter une des deux ( photon par exemple ), les effets du photon sur un éléctron se répercutera sur l'autre ! Et à une vitesse surperieur à la lumière.

Citation :

Mais le plus étrange est que la mécanique quantique aboli le concept de vitesse lumière comme maximum.

Ca n'aide pas des masses, considérant qu'il n'y a pas moyen de transférer d'informations plus vite en utilisant ce genre de singeries.

Ce dont tu parles, Socrate, est l'intrication des états quantiques. Les futurs ordinateurs quantiques (enfin, si ils sont réalisables ) utiliseront cette propriété car il semble possible de créer des intricats de faible décohérence. C'est à dire que l'on peut bâtir des machines en utilisant ce transfert d'information puisqu'on commence à maitrisant ce lien étrange.

D'ailleurs, c'est une barrière à franchir pour les physiciens qui tentent de concilier mécanique quantique et relativité générale pour fonder une gratitation quantique, où existent les gravitons (ou cordes). Enfin bon, tout cela au final est bien au delà de ma compréhension.