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.
http://jacques.lavau.perso.sfr.fr/Physique/Delimiter_systeme_quantique.html