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[physique quantique] Le paradoxe de Schrödinger: le chat mort et vivant!
14 févr. 04 23h49
Peter.Parker
avatar de Peter.Parker
Alors voila, que vous en ayez déjà entendu parler ou non, je trouve ce sujet assez intrigant et interressant.

Imaginez une boîte hermétique à tout : lumière, sons, rayons X,... tout ! Cette boîte est percée d'un trou (un petit 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, c'est moins logique, mais on vous laisse imaginer...).

Ainsi, si l'atome se dégrade (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 dégrader. Dans une 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 (dégradé 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.

Jusque là, vous n'avez pas regardé le chat à travers le hublot, le fait de regarder étant l'acte important. En effet, regarder n'importe quelle particule quantique l'empêche de rester dans son double état ("ET") ce qui l'oblige à en choisir un des deux ("OU").

Mais alors que devient le chat ? Eh bien, il existe plusieurs solutions !

Une première évoquée par quelques scientifiques propose ceci : puisque rien d'autre que la vue ne peut influencer le chat et déterminer s'il est mort OU vivant, c'est notre curiosité qui l'aurait tué.

Mais les scientifiques enfoncent le clou en disant que le nerf optique qui achemine l'image vers le cerveau est parcouru par un flux électrique, lequel est un flux de particules quantiques. De là, qu'est-ce qui prouve que le flux n'a pas les deux états lui aussi ?

Euh... vous êtes toujours là ?

Explication : le flux transporte l'état "chat mort" ET l'état "chat vivant" ! Mais alors qui décide ? Les scientifiques proposent la conscience.

Ne riez pas ! C'est très sérieux, notre conscience fonctionne toujours sur un mode binaire : oui / non, ou j'aime / je n'aime pas,... Le fait est qu'on ne peut pas avoir les deux états superposés. Notre conscience opte donc pour l'un ou pour l'autre. Elle force le réel à adopter une tournure. Mais attention, on ne sait toujours pas qui choisit ! En fait, cela est assez inquiétant car cela signifie que rien n'existe en dehors de notre conscience.

Le problème se corse si on ne croit pas au choix de la conscience, car c'est dire que les deux états sont bien séparés lors de la mesure. Comme rien ne vient trancher, le chat se trouve dans deux univers parallèles. Dans l'un il est mort, dans l'autre vivant.

Evidemment, là vous commencez à ne plus voir où on en est !

En fait, chaque fois que vous faites un choix, le choix opposé est aussi fait dans un univers parallèle. Et vu que nous faisons des milliards de choix tous les jours, nous nous dupliquons autant de milliards de fois que nous faisons de choix dans des univers parallèles.

Mais le chat dans tout ça, est-il mort ou bien vivant ?

Eh bien c'est à tout un chacun de faire son choix, de sorte que c'est peut-être nous qui déterminons le devenir du chat...

Je vous laisse méditer là dessus.

Plus scientifiquement des chercheurs français ont déterminé que la période d'incertitude est inversement proportionnelle à la complexité d'un objet. Ce qui pour le chat, qui est un objet "complexe", revient à une période tellement courte qu'elle est négligeable.

Mais au fond est-ce vraiment négligeable ?
;)
14 févr. 04 23h56
Camille
avatar de Camille
c'est tres interressant et tres long!!!! ;b ...mais c'est quand même 1point à étudier notre conscience ferait donc nos choix.....
15 févr. 04 11h27
vigi
avatar de vigi
voici un lien vers une explication très simple des notions mises en jeux dans le paradoxe du chat de shrodinger :

http://perso.club-internet.fr/molaire1/chat.html

Je vous conseille de lire cet article pour participer au débat (pour ceux qui ne connaissent rien à la physique quantique ;) )
15 févr. 04 13h30
nin_mania
avatar de nin_mania
on apprend enormement sur ce site (mal a la tête vite! vite! aspirine +( )
22 févr. 04 21h21
Kyo!
avatar de Kyo!
ça c'est une question existentielle de premier choix!!! :s
En fait on se dit que ça ne peut pas être possible mais en même temps c'est expliqué avec tellement de raison que...
Moi je pense que d'ici demain je n'ai plus de neuronnes à y réfléchir !
24 mars 04 15h49
Suze
avatar de Suze
franchement tré intéréssant 7 ptite téhorie !! ;)
26 mars 04 11h22
Phenix8
avatar de Phenix8
moi je dis admétons ke le temps néxiste pas,et ke lon enchaine les causes a effet, ns sommes donc deja tous mort ainsi ke vivant! ce ki ramène a dir ke le chat est mort d'une manière certaine!!!
et ke ns aussi! la seul chose ke j'en conclu!!!
26 mars 04 11h25
Phenix8
avatar de Phenix8
ns navon pas de réele pouvoir sur ce chat, s'il lon a fait un hublot c pr regarder dedan et lorsque la fissure a lieu, l'observateur aussi sera mort par curiosité!!!
26 mars 04 11h51
vigi
avatar de vigi
Marrant comme réflexion. Il ne faut pas oublier que l'expérience du chat de schrodinger est une image, et ne peut pas exister en réalité. Car ce phénomène d'incidence de l'observation et du double état de la particule s'applique à l'échelle quantique, et non à l'echelle macroscopique (à notre échelle, quoi) !!
26 mars 04 13h26
Phenix8
avatar de Phenix8
bien vu, peut tu le développer?
26 mars 04 13h41
Phenix8
avatar de Phenix8
je tien a prevenir ke mes raisonnemen st puremen personnel!
26 mars 04 13h43
vigi
avatar de vigi
Bah en fait, la physique quantique est la physique des probabilités. C'est-à-dire qu'on ne peut savoir l'état d'une particule à un instant donné, mais plutot la probabilité de son état. (c'est très simplifié mais je ne veux pas dire de bêtise alors je préfère ne pas trop développer).

Ce que je sais aussi c'est que la probabilité de l'état des particules change en fonction des perturbations extérieures, et l'observation en est une.

L'expérience du chat de schrodinger veut montrer ce paradoxe qui est qu'on ne peut observer l'état des particules (au niveau quantique) car toute observation donne un résultat biaisé, puisque qu'il le change.

Je te conseil d'aller voir les différents liens que je donne dans la section science, pour essayer de comprendre cela un peu mieux.
26 mars 04 13h46
Phenix8
avatar de Phenix8
merci pour ce complemen!
11 juin 04 20h32
black dragon
avatar de black dragon
bonjour je suis tout nouveau en physique quantique ( je suis en terminale es...) et j'aimerais reellement en apprendre plus donc si vous pouviez me conseiller un livre a acheter qui explique les bases ca serait sympa.
A+
15 sept. 04 18h21
feodosia
avatar de feodosia
:e: Appliqué à notre cas, ce paradoxe est très encourageant: si à tout instant existe la possibilité que je sois mort et vivant, que seule l'intervention de l'observateur crée la "décohérence" entre ces 2 états, soit la bifurcation en 2 univers, l'un où je suis mort, l'autre ou je suis vivant, étant donné que je suis moi-même en position d'observateur, il existera toujours un état de conscience dans lequel j'existerai. Nous ne le savons pas, mais chacun de nous vit peut-être le maximum possible, 150, 200 ans ou plus. Tous des Mathusalem. :i:
15 sept. 04 18h22
isis
avatar de isis
Heu...j'ai pas tout compris là... :|
15 sept. 04 20h26
intelli1
avatar de intelli1
Feodosia : ce phénomène de Schrödinger appliqué à nous ne changera rien ! On est unique ! On a un programme génétique qui règlent la dégénérescence des cellules ! Donc on meurt un jour ! Et on est pas mort vivant ! On a pas 2 mondes parallèles !
15 sept. 04 22h13
Amy
avatar de Amy
c'est tellement incohérent que ça en devient cohérent...Très étrange, mais infiniment intéressant!
16 sept. 04 00h28
feodosia
avatar de feodosia
Intelli1. Bien sur la limite est biologique, mais j'ai ou non une maladie mortelle, elle est ou non incurable, je porte ou non mon casque de moto, et chaque fois l'univers diverge (je n'ai pas parlé d'univers parallèles, plutôt d'arborescence ou d'états superposés). Et l'individu unique que je suis diverge aussi, mais dans chaque cas il reste unique. Et parmi toutes ces potentialités, il y en a une où je vis le maximum de mon temps. Je sais bien que ce n'est pas la solution pour l'immortalité. :w: :f:
16 sept. 04 13h14
intelli1
avatar de intelli1
Y'a pas d'immortalité ! (et le pire c'est que j'ai 13 ans, alors penser à ça !!!) Tu me dis des états superposés, bon OK, mais donc c'est le même type que les univers parallèles (je ne sais si elles existent), où chaque action crée un univers ! :s Je me perds lol ! Ca pourrait pas exister L'Homme de Schrödinger !!

Amy : ptdr ! Je peux pas aller plus loin dans mon raisonnement barbare ! Faute d'apprentissage !
17 sept. 04 00h20
feodosia
avatar de feodosia
C'est une idée comme ça qui m'est venue, et maintenant elle me plait bien ! ;b Ils ne sont pas parallèles, car il ne peut pas y avoir de point de contact, il faut qu'ils soient superposés ou qu'ils soient en arborescence. :/ S'ils pouvaient s'entrecroiser, ça serait bien, ce fouillis d'univers, ce serait le bronx; non? :6:
17 sept. 04 16h45
intelli1
avatar de intelli1
pffff ! Je jette l'éponge ! Je peux plus suivre ! Vigi, tu es bien callé sur ça, tu pourrais venir et m'aider SVP ????
17 sept. 04 18h05
vigi
avatar de vigi
je ne rentre pas dans ces extrapolations ...
29 sept. 04 21h53
djar
avatar de djar
Pour vigi:
Je pense que tu te trompes en disant que le chat de shrodinger est une image... C'est la réalité, je le pense car un chercheur en quantique me l'a un peu expliqué. En effet, le chat depend de l'état de l'atome d'uranium. Il faut savoir une chose: Si j'ai une planche avec deux trous et un atome qui doit traverser ces trous et que je ne regarde pas l'atome et que le systeme est vide à part l'atome et la planche, l'atome va traverser les deux trous en même temps... Et maintenant que si je regarde cet atome, un photon ( particule de lumiere pour ceux qui connaissent pas ) de mon oeil va changer l'état quantique de cet atome, et en induire LE trou traversé...
Maintenant, reprennons le cas du chat de Shrodinger: Le chat depend de la fission de l'atome, mais en regardant le chat, je vais ouvrir le systeme, et le photon qui part de mon oeil va changer les états des atomes composant le chat et ainsi l'atome d'uranium va tuer le chat... On me dira sans doute: "mais si le chat miaule ?!" et bien je dirais que ce n'est pas moi qui ai changé l'état du chat, mais l'entourage. Mais ceci se fait très vite. Voila, je sais pas si tout est bon, mais c'est ce que j'ai compris... Et c'est un peu flippant... Je pense que cela ouvre la porte sur la téléportation, et d'autres trucs très puissant. Le monde nous reserve bien des surprises je crois. Mais gare tout de même car il peut y avoir bcp de transformations de la science pas tjrs vrais... :al:
06 sept. 07 10h37
Elie
avatar de Elie
On dirait que j'arrive 3 ans trop tard :/ Mais peut être est-ce là l'occasion de réouvrir le débat ? ;d Voilà il y a une chose qui m'échappe malgré toutes les explications que je peux trouver partout, et peut être ce forum peut-il m'apporter la solution que je recherche.
Dans le cas où l'observateur ne regarde pas dans quel état est le chat, comment peut-on dire qu'il est mort ou vivant ? Je m'explique :
La particule d'Uranium étant une particule quantique, elle est dans les 2 états a la fois, jusque là on est d'accord. Dans ce cas, on peut dire qu'elle est dans l'état qui laisse le chat vivant ET dans l'état qui le tue. Donc, si elle est dans ces 2 états a la fois, le chat est mort. Ce n'est pas une question de physique quantique que de ne pas pouvoir rescussiter, du moment que le chat est mort 1 fois c'est bon il ne peut pas revenir a la vie, ni remourir, ni revenir a la vie pour remourir. Je ne comprends pas comment l'on peut faire de la physique et penser autrement, et c'est ce que je voudrais comprendre justement. Du moment que l'on est sûrs qu'il y a un état dans lequel est la particule qui tue le chat, on a pas besoin d'autres données, il est mort point barre. Pourrait-on m'éclairer ?
01 nov. 07 00h28
sousou9381
avatar de sousou9381
moi aussi on dirait que j'arrive trois ans trop tard. Mais en ce qui concerne ta question Elie, je dirais qu'on est dans l'incertitude, ou plutôt la certitude de son "double état". C'est-à-dire que les probabilités que le chat meurt ou reste vivant ne sont pas encore définies. Rien à voir avec la résurrection puisqu'il n'est pas vraiment mort ni vraiment vivant.
Enfin, peut-être que je raconte des conneries (surement même!!!!)
Si je raconte des bêtises, est-ce quelqu'un pourrait me corriger ou m'expliquer si j'ai mal compris svp ???
*** 01 nov. 07 00h29 : message édité par sousou9381 ***
05 nov. 07 20h29
la-mouche
avatar de la-mouche
moi aussi je n'ai que 13 ans mais je me plais à me plonger dans ses réflexions bien que je sois plus littéraire que scientifique . à mon avis il faut bien placer cette boîte hermetique quelque part, mmh ?
donc si nous placions une caméra (juste devant le hublot de la boîte à venir)dans la salle où sera entreposée la boîte cela ne changerait en rien la théorie en elle-même car nous pourrions voir le chat aussi bien que si nous étions devant sans rien changer au destin funeste du chat : vivre confiné dans une boite ou mourrir par asphixie . donc voila ce que j'en déduit : que seul un fou pourrait prétendre savoir si le chat va vivre ou mourrir .
06 nov. 07 01h41
sousou9381
avatar de sousou9381
mais peut-être que l'impact de la caméra, qui peut être comme l'oeil humain un facteur déterminant, fera que le chart meurt ou reste vivant.
comme je l'ai déjà dit si je dis des bêtises, signalez-le moi.
06 nov. 07 19h05
la-mouche
avatar de la-mouche
mais logiquement comme la caméra est placée avant la boîte ça ne dérange en rien l'extérieur de la boite donc ça n'a aucun effet (enfin je pense) ^^
*** 09 nov. 07 11h10 : message édité par la-mouche ***
22 nov. 07 13h54
omda
avatar de omda
la superposition des deux états ne s'applique qu'au particules quantique doù le chat ne peut être que soit vivant soit mort étand donner qu'il n'est pas de nature quantique.
19 août 08 00h20
ninaraf
avatar de ninaraf
Je préfère, plutôt que me prendre la tête sur une expérience qui finalement défie toute logique à notre échelle, chercher une EXPERIENCE MACROSCOPIQUE BIEN VISIBLE DONT ON FAIT L’EXPERIENCE TOUS LES JOURS INCONSCIEMMENT DEPUIS NOTRE NAISSANCE...

Il fallait juste y penser...

Quoi de mieux pour illustrer une théorie riche et « complexe » (on utilise vraiment ce mot dès qu’on veut mystifier une théorie pour la rendre inaccessible au commun des mortels hein ?) qu’une expérience de la vie quotidienne dont on est sûr que tout le monde l’a déjà vécu ou ressentie au moins une fois dans sa vie ?

L’expérience du chat de Schrödinger tire sa célébrité pour être une expérience décrétée par l’un des fondateurs de la théorie quantique, théorie dont les prévisions sont les mieux vérifiées expérimentalement, et qui arrive à une conclusion qui est macroscopiquement impossible.

Revenons aux sources que l’expérience du chat devait illustrer :

Ladite expérience « de pensée » doit pouvoir utiliser le Principe de Superposition, appliqué à des états (la vie ou la mort par exemple...) ou à d’autres notions physiques du moment qu’elles soient observables, voir quantifiables, avec l’un de nos 5 sens. Mais elle doit surtout pouvoir présenter qu’un objet qu’on aurait mis la main au feu qu’il soit dans cet état (ou position) ci, mais qui est en fait dans une superposition de ces états (ou positions) là, toutes probables.

Et maintenant, pour illustrer mon expérience de pensée, fermez les yeux..... si si j’insiste.... voilà. Répondez à ces questions les yeux fermés :

* Combien avez vous de nez sur vous ? (Réponse....euh commune.... 1 seul et unique)

* Puisqu’il est unique, où se situe le bout de votre nez ? (Réponse commune........ au milieu de notre visage, à une hauteur en dessous de nos yeux)

* Puisqu’il est unique, touchez le. A-t-il une consistance solide ? (Réponse..... oui évidemment, enfin il est mou mais je peux le toucher)

Et maintenant ouvrez les yeux..... les deux yeux !!!

Vous aviez prétendu votre nez Unique, par conséquent vous ne devriez voir qu’un seul nez, et pourtant vous en « voyez deux ».

Vous aviez prétendu votre nez se trouvant au milieu de votre visage et dessous vos yeux, donc il devrait vous apparaitre selon toute logique au milieu de votre champ de vision, pourtant ni l’une ni l’autre des représentations visuelles de votre nez n’est au milieu, elles sont respectivement à gauche et à droite, quasi parfaitement symétriques à une ligne imaginaire verticale qui couperait en deux votre champ de vision, séparées de quelques centimètres proportionnelle à la taille de votre nez et au louchage de vos yeux au moment ou vous le regardez.

Vous avez enfin prétendu le bout de votre nez solide, mou mais solide, pourtant lorsqu’on regarde l’une ou l’autre des représentations visuelles de notre nez, elles nous apparaissent « transparentes », « floues mais sans consistance gazeuse », « fantomatiques ».... (« ondulées » mêmes, si on veut faire allusion aux fonctions d’onde, bien que ces dernières n’aient proprement aucun sens physiques).

Pour résumer, vous savez votre nez Unique, Centré, et Solide......... pourtant vous le voyez Double, Symétrique, et Flou.

Tout comme le chat que vous aurez cru soit mort soit vivant, alors qu’il est à la fois mort et vivant ; votre nez n’est pas visible au centre de votre visage, mais il est à la fois à gauche et à droite.

Et cela tout le monde à pu le constater depuis sa naissance ; sauf les aveugles, les borgnes, les cyclopes, ou ceux qui ont une dissymétrie faciale.

Pourriez vous encore, après avoir lu ces lignes, croire vos propres yeux ^^ ??

Et enfin, si vous demandiez à une tiers personne la positionne de votre, elle le situera bien évidemment au centre de votre visage, tel que vous l’aviez répondu.

CONCLUSION, votre champ de vision donne une représentation quantique pour tout ce qui est trop proche des valeurs propres de l’observable SENS DE LA VUE ; ces deux valeurs propres étant « q1 = oeil droit » et « q2 = oeil gauche » (pardonnez ce jargon mathématiques...).

Et voilà, Schrödinger a parlé d’une expérience qui en résulte un chat mort-vivant (que seul lui ait jamais vu semble-t-il...) ; alors que moi je propose un nez « fantomatique », que près de 6 milliards d’êtres humains ont observé, observe, et observeront encore........ mais très certainement inconsciemment, et sans chercher à l’exploiter dans des fins à faire une analogie à une théorie très intéressante.
19 août 08 02h27
isis
avatar de isis
Le paradoxe de Schrödinger met en jeu la conscience humaine. L'état de conscience, ou d'inconscience met en scène des critères bien plus abstraits, une parabole de l'univers (intime ou absolu) qui nous dépasse au quotidien, et sur laquelle on peut extrapoler à l'infini (d'où le paradoxe à un moment donné, on a tellement d'imagination...).
Ton explication est basée sur un simple effet d'optique. Tout est effet d'optique (je regarde mon clavier pour taper, c'est un effet d'optique). C'est un fait neurologique, et il n'y a rien de plus scientifique, ni de plus "prouvé" dans ce domaine là.

Ton explication n'apporte donc rien au sujet ;)

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