Le chat de Schrödinger

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Bonjour !
Je m'intéresse au chat de Schrödinger, mais je ne m'y connais pas du tout en physique quantique. Je voulais savoir si vous pouviez me conseiller des sites ou m'expliquer en détail cette expérience et ce qu'elle veut prouver...
Merci d'avance.
Lien direct vers le message - Vieux 10/01/2005, 19h59
Citation :
Publié par Ano de Myst
Bonjour !
Je m'intéresse au chat de Schrödinger, mais je ne m'y connais pas du tout en physique quantique. Je voulais savoir si vous pouviez me conseiller des sites ou m'expliquer en détail cette expérience et ce qu'elle veut prouver...
Merci d'avance.
Il faut savoir qu'un des principes de base de la mécanique quantique, c'est que si j'ai 2 etats physiques, alors n'importe quel superposition de ces états physique est également un état physique. Si un atome peut être dans l'état d'énergie |1> (c'est juste une manière de le noter ici) et dans l'état d'énergie |2> alors il peut également être dans l'état a|1>+b|2> (a et b sont ici des nombres complexes, mais ca n'a pas tellement d'importance si tu ne sais pas ce que c'est, considère que ce sont de simple nombre).

Imaginons une réaction nucléaire maintenant. La particule peut se désintégrer ou pas, et c'est un phénomène quantique. De fait, elle évoluera vers un état qui sera la superposition des 2. Si je note |d> l'état ou la particule est désintégré et |i> celle où elle est intacte. Les états a|i>+b|d> sont également réalisable physiquement. Comment ca se relie au monde réél ? La mécanique quantique nous apprend que si nous décidons de mesurer l'état de la particule, nous avons une probabilité a² (ou module de a au carré si tu connais les nombres complexes) de trouver la particule dans l'état intact (et b² donc de le trouver dans l'état désintégré, et a²+b²=1, on s'arrange pour vérifier ca au départ).

Venons en à notre chat. Je prend ma particule radioactive. Je la met à l'interieur d'un mécanisme tel que si elle se désintègre, alors une bouteille d'un poison volatile se brise, sinon, elle reste intacte. Je prends ce dispositif que je place avec un chat dans une boite férmé. Et mes conditions expérimentales sont telle que a²=b²=1/2 (parce que j'en ai marre de les mettre).

Qu'arrive t'il à notre brave chat ? Notre particule n'est ni désintégré, ni intact. Elle se trouve dans un état qui est dans un mélange, une superposition des deux. Et la bouteille n'a pas de raison d'être brisé ou intact. Son état est lié à celui de la particule. Elle est donc intacte, et notre brave chat vivant ET brisé, et notre brave chat mort, asphixié par les vapeurs. Nous avons donc, dans notre boite, tant que nous n'allons pas en voir le contenu, un chat qui est dans un état mort et vivant superposé. Ce qui défie complétement notre compréhension du monde.

Edit : Stargate, c'est hilarant quand tu as un minimum de bagage scientifique, je me souviens que dans un épisode, il réussissait à détecter un flux de neutrinos avec un détecteur qui tient dans la main, tout en affirmant un peu plus tard dans l'épisode qu'il n'interagisse pour ainsi dire pas avec la matière (ce qui est exact au demeurrant).
Lien direct vers le message - Vieux 10/01/2005, 20h12
Citation :
Publié par mordred
mouarf la vache !
Traducteur plzzzz
En gros, ta particule, tant qu'elle n'est pas observé, tu ne peux pas dire dans quel état elle est. :Elle est dans tout les états possibles à la fois

Donc si tu as un système qui dépend de son état; genre un bidule complexe qui dit que si la particule est dans l'état 1 la bombe est pas activé, donc le chat est vivant et si elle est dans l'état 2, la bombe explose et le chat avec.
Comme ta particule est à la fois dans l'état 1 et 2, la bombe est à la fois pas activé et explosé et ton chat est à la fois mort et vivant

PS : y a des grosses approximations, je sais
Lien direct vers le message - Vieux 10/01/2005, 20h29
Voila une version (très) simplifiée, et (un peu) romancée :

Citation :
Le chat de Schrödinger
Schrödinger (1887-1961) est l'un des pères de la physique quantique, célèbre pour avoir imaginé en 1935 son "paradoxe du chat". Sous ce nom énigmatique, Schrödinger venait d'inventer un paradoxe qui devait intriguer tous les physiciens durant des années.

Laissez-moi vous expliquer :
Imaginez une boîte hermétique à tout : rayons X, gamma, lumière,... tout ! Cette boîte est percée d'un hublot que l'on obstrue de l'extérieur.
On place à l'intérieur un chat. Jusque là, c'est simple.
On y dispose aussi un mécanisme constitué d'un atome d'uranium radioactif, d'un détecteur conçu pour détecter (cela semble logique) une fission de l'atome, et d'un système permettant de répandre du cyanure dans la boîte afin de tuer le chat (là, on vous laisse imaginer).
Ainsi, si l'atome se fissure, le détecteur s'affole et déclenche le mécanisme tuant le chat. Si rien ne se passe, le chat reste vivant. Vous avez bien compris ?

Schrödinger demande maintenant : "Dans quel état se trouve le chat juste avant que l'on regarde par le hublot ?"
Là vous vous dites : "C'est simple le chat est mort OU vivant, soit l'un soit l'autre".
Eh bien pas tout à fait, pour ne pas dire pas du tout ! Schrödinger déclare que selon les fondements de la physique quantique, le chat n'est ni mort ni vivant. Il est à la fois mort ET vivant.
Ne paniquez pas, je vous explique.
Le nœud de l'affaire, c'est l'atome d'uranium. Vous l'aurez bien compris, c'est lui qui tue ou laisse en vie le chat.
Le problème, c'est qu'aucun physicien ne pourra vous dire QUAND l'atome va se fissurer. Dans un seconde, dix heures, cent ans,... ? La seule chose que l'on peut faire est de calculer la probabilité pour que cela arrive. Et cette probabilité vaut 50 %. Il y a donc autant de chances que le chat soit mort ou vivant. Cette situation paradoxale vient du fait que l'atome d'uranium est un être quantique. De ce fait, il se trouve dans les deux états (fissuré et intact) en même temps, donc le chat aussi. Les deux probabilités se chevauchent réellement. Ni l'un ni l'autre, mais les deux à la fois.
Lien direct vers le message - Vieux 10/01/2005, 20h45
Citation :
Publié par Bjilt
Voila une version (très) simplifiée, et (un peu) romancée :
Version qui passe complétement à coté du problème. Ce n'est pas tant qu'on est pas l'information nécessaire pour déterminer s'il est mort OU vivant. Le problème est qu'on connait parfaitement son état avant la mesure qui est bien mort ET vivant, si on considère que la mécanique quantique est vrai (ce qu'il est difficile de ne pas faire si on considère l'ensemble des expériences). Il n'y a pas de paradoxe à ne pas savoir si un chat dans une boite et mort ou vivant.
Lien direct vers le message - Vieux 10/01/2005, 20h50
Citation :
Publié par Fingo SARCASME Rakar
Mais l'incertitude n'est-elle pas liée à l'absence d'observation ? La physique quantique reste déterministe mais «indéterminable», non ?
L'incertitude est plutot donné plutot par la mesure. L'évolution de l'état quantique (qui est experimentalement inacessible) est complétement déterministe (elle suit l'équation de Scrodinger). En revanche, le résultat d'une mesure, lui, sera incertain. 2 systèmes préparés dans le même état pourront donner des résultats différents.
Lien direct vers le message - Vieux 10/01/2005, 21h01
Citation :
Publié par Lumen Angel
En gros, ta particule, tant qu'elle n'est pas observé, tu ne peux pas dire dans quel état elle est.
Et si je me souviens bien en physique quantique tu ne peux pas mesure plusieurs grandeurs en même temps. C'est à dire que tu ne peux connaitre à la fois la position et la vitesse de la particule par exemple, mais l'un ou l'autre seulement.... (un peu HS mais c'était pour compléter )
Lien direct vers le message - Vieux 10/01/2005, 21h03
Citation :
Publié par Saif
n'étant pas de formation scientifique je trouve ca carrément genial..;ce théorème (on appel ca comme ca??)
C'est un paradoxe plus qu'un théorème. C'est même plus une pub pour la mécanqiue quantique qu'un réél paradoxe.

Citation :
Publié par YodaKyce
Et si je me souviens bien en physique quantique tu ne peux pas mesure plusieurs grandeurs en même temps. C'est à dire que tu ne peux connaitre à la fois la position et la vitesse de la particule par exemple, mais l'un ou l'autre seulement.... (un peu HS mais c'était pour compléter )
En terme d'état quantique, un état quantique dont la position est parfaitement connu ne peux pas avoir une impulsion (ou quantité de mouvement, ou vitesse, c'est pareil) complétement déterminer.
Lien direct vers le message - Vieux 10/01/2005, 21h12
Citation :
Publié par YodaKyce
Et si je me souviens bien en physique quantique tu ne peux pas mesure plusieurs grandeurs en même temps. C'est à dire que tu ne peux connaitre à la fois la position et la vitesse de la particule par exemple, mais l'un ou l'autre seulement...
C'est plutôt que le principe d'incertitude d'Heisenberg stipule que la précision qu'on a sur l'une des grandeurs est inversement proportionnelle à celle qu'on a sur l'autre. On peut donc mesurer à la fois la vitesse (ou la quantité de mouvement) et la position mais pas avec la même précision.
On doit pouvoir dire la même chose sur l'énergie et le temps, mais ces couples de grandeurs ne sont pas libres.

Edit : quand j'ai posté, harermuir n'avait pas encore édité son propre post.
Lien direct vers le message - Vieux 10/01/2005, 21h17


< ne comprend rien >



< ne comprend toujours rien >



.......



.....



aller cette fois c la bonne

Lien direct vers le message - Vieux 10/01/2005, 21h19
Je retente une explication depuis le début (sur un ton plus badin)

Imaginons un atome. Les bonnes fées qui se sont penchés sur son berceau n'ont guère été clément avec lui. Il est radioactif. Il finira donc par se désintégrer. Si j'attends assez longtemps (un temps infini), je pourrai être sur qu'il aura rendu son dernier rayonnement. Et entre les deux ? Et il intact ou désintégré. La mécanique quantique apporte une réponse étrangé à ce sujet. Le pauvre atome aura comme étrange destin d'être à la fois intact et désintégré. Simultanément. Pas l'un ou l'autre, mais l'un et l'autre. Et au vue du nombre d'expérience qui ont confirmé ce postulat, nous nous voyons bien contraint de l'admettre. Et ici il ne s'agit pas de comprendre, je vous dis simplement la manière dont cela se passe. Le pourquoi, nous le laisserons aux philosophes.

Que pouvons faire de notre atome ? Mettons le à proximité d'un compteur geiger. Ce compteur geiger commande l'abaissement d'un petit marteau qui brise une fiole contenant le poison volatile de votre choix. Si l'atome est intact, la fiole l'est aussi, mais la désintégration de la particule entraine le dégagement de vapeur mortelle dans l'atmosphère. Placons finalement l'ensemble de ce dispositif dans une boite fermé, en compagnie d'un chat.

Quel est l'état de l'intérieur de la boite. Si l'atome s'est désintégre, la fiole s'est brisé, le chat est mort. Si il n'y a pas eu de désintégration, le poison reste enfermé, et le chat vivra un peu plus vieux. Mais il n'y a pas désintégration ou non. Les deux propositions "l'atome s'est désintégré" et "l'atome ne s'est pas désintégré" ne s'excluent pas mutuellement. En suivant simplement la chaine logique, il vient directement la conclusion que le chat est à la fois dans l'état mort et dans l'état vivant. Et ce qui ne nous choquait pas pour un pauvre atome nous semble beaucoup plus abhérrent pour un être vivant.
Lien direct vers le message - Vieux 10/01/2005, 21h30
Le problème du chat de Schrodinger est surtout à voir comme une "accroche" pour intéresser à la mécanique quantique bien qu'il repose sur de vraies notions pas immédiates et très importantes.

J'ai beaucoup travaillé sur les ordinateurs quantiques, le domaine et les applications de la mécanique quantique sont hallucinants.

Sinon pour la petite histoire, quand j'ai commencé à expliquer le paradoxe du chat à ma petite soeur, elle a rien compris évidemment et m'a traitée de monstre pour avoir "torturé un chat en le désintégrant dans une centrale atomique"
Lien direct vers le message - Vieux 10/01/2005, 21h56
Citation :
Publié par Vilya
J'ai beaucoup travaillé sur les ordinateurs quantiques, le domaine et les applications de la mécanique quantique sont hallucinants.
Notre prof de mecanique quantique nous affirmait que sortie de l'arme a feu et du moteur à explosion, toute notre technologie moderne etait quantique. C'est un poil exagere, mais pas tant que ca.

Tu serais capable d'expliquer (en private s'il faut) en quoi les experiences de teleportation quantique ne rompe pas le principe de causalité ? C'est un truc que je n'ai jamais compris. Ca doit être lié au paradoxe EPR et aux inégalités de Rosen, mais bon.
Lien direct vers le message - Vieux 10/01/2005, 22h03
Citation :
Publié par harermuir
Tu serais capable d'expliquer (en private s'il faut) en quoi les experiences de teleportation quantique ne rompe pas le principe de causalité ? C'est un truc que je n'ai jamais compris. Ca doit être lié au paradoxe EPR et aux inégalités de Rosen, mais bon.
Tu devrais trouver des infos là dessus dans la cat discu > science de hardware.fr (ya des vrais physiciens qui y passent, même )
(et des faux aussi, genre les frères B )
Lien direct vers le message - Vieux 10/01/2005, 22h13
Bin moi dès le stade de l'atome ça me choque. Excusez l'approche d'esprit: niveau 0 scientifique ici-bas. Comment un truc peut être et ne pas être à la fois? Je veux dire: il existe ou il n'existe plus, il ne peut pas être les deux?
J'avais déjà croisé le chemin de ce chat, ça avait beau être expliqué dans Sc et Vie Junior à l'époque, je n'avais rien calculé. Ici encore, je ne comprends pas.

C'est et ça n'est pas? oO

Et si vous ne vous débrouillez pas trop mal en vulgarisation: quel intérêt aurait cette propriété qui me semble pourtant tellement euh... non naturelle...

Je crois que le smiley: est de circonstance tant j'ai mal aux bras à ramer -_-
Lien direct vers le message - Vieux 10/01/2005, 22h58
Citation :
Publié par Salamand
Comment un truc peut être et ne pas être à la fois?
Jolie la formule
On pourrait d'ailleurs ironiser sur le fait que Schrodinger est avant tout un gros malin cherchant à mettre en equation ce qu'a écrit Shaekspear
Perso j'ai jamais vraiment sais la pertinence du point de départ "atomique" ... il me semble que c'est plus un problème de logique qu'autre chose.
De la logique quantique ?
Lien direct vers le message - Vieux 10/01/2005, 23h09
Citation :
le chat de Shroedinger est plus difficile a comprendre que le chien de Pavlov,car les chats sont des animaux plus mystérieux que les chiens (R.A.Wilson)
dans nos ordinateurs,toutes les informations sont composé de 0 et de 1,et c est équivalent a un bit.un bit ne peut être que 0 OU 1.
le principe de l informatique quantique,on utilise le qubit.le qubit est un bit en superposition d état qui est a la fois 0 ET 1.

ex:2 bits,nous donnes 4 possibilités[00.01.10.11]
2 qubits,on a 4 nombres a la fois.

l ordinateur quantique a la possibilté de calculer un nombre gigantesque d opérations en parallele.on estime qu un ordinateur de 30 qubits fonctionne a une vitesse de 30 teraops*,les super calculateurs actuels fonctionnent avec 2 teraops*.

avec 300 qubits,le nombre de combinaisons dépasse le nombre d atomes dans l univers.hors pour effectuer et stocker l informations on a besoins de matériels et qui dit matériels dit atomes.et la il n y a plus assez d atomes.
d ou la questions:"ou donc tous nos calculs peuvent-ils s effectuer,si notre cosmos ne suffit pas a les supporter?"

*terops=un million de million d opérations par seconde

ps:ce texte est un résumé du hors série de TECKNIKART
Lien direct vers le message - Vieux 10/01/2005, 23h14
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