1	Mécanique Quantique Complexité et émergence Bernard DECUGIS Groupe Complexité et Emergence 17 / 11 / 2008 v6
2	Des REMERCIEMENTS À Michel BLOCH pour m’avoir « vigoureusement » incité à accepter de préparer qq chose sur un sujet qui s’il avait pu accrocher mon intérêt n’était pas et loin s’en faut mon sujet de prédilection. Il l’est devenu depuis , au grand dan de mon épouse qui se trouve du fait réprimandée régulièrement pour arrêter son babil incessant qui ne favorise pas la concentration nécessaire à l’étude –sans même parler de la compréhension – de ces mystères qui nous échappent et dont nous n’avons même pas –à l’instar de Cocteau---la ressource de prétendre en être les « instigateurs ».J’aime bien « instigateurs » , ça a un je ne sais quoi de démiurge qui colle bien avec ces choses déroutantes dont je vais vous entretenir , mais ne nous égarons pas…. A mon épouse donc , pour avoir « su » et « pu » maitriser son « doux babil » faute de quoi nous ne serions pas ici et maintenant allant nous entretenant plus de 20 pas en dessous d’elle…Ici et maintenant , étant des choses dont on apprendra ds un instant que contrairement à ce qu’on pense qu’elles revêtent un caractère de profonde « incertitude » non seulement pour mon épouse –chez qui il s’agirait de qq chose plutôt d’ordre génétique, mais pour le reste d’entre nous ds ce monde quantique où nous pensons/croyons vivre et où la réalité est incertaine…Mais n’anticipons pas. Et puis allons-y de la phrase rituelle et avançons ds le vif du sujet : « Remerciements aussi à beaucoup d’autres qu’il serait trop long de citer ici et qui se reconnaîtrons…. à l’exception de WIKIPEDIA – pillée plus qu’outrageusement
3	La COMPLEXITE : nouveau paradigme scientifique ? (1) Apogée de la physique classique « déterministe et réductionniste » à la fin du 19 ème : Avènement du 20 ème : De nouveaux phénos à Ebranlement des fdmts de la Phy classique Relativité rest et g’ale : espace et le temps M-Q : glas du déterminisme à incertitude et probabilité La nature même du REEL ß//--> quotidien 100 ans + tard : théorie à maturité à portée ses fruits mais Les lacunes majeures demeurentà pas de n’elle percée Les phénomènes « hors-équilibre » ,les plus fréquents et de loin ont été ignorés/contournés par physiciens Difficiles/impossibles à décrire mathmt Problème du temps et des lois physique réversibles (t) La physique n’a pas de représentation/théorie du temps Irréversibilité ß> Ilia Prigogine Systèmes informatique et puissance d’itération à possibilité de simulation en boucles itératives Une désormais possible émergence de l’étude de l’émergence….
4	La COMPLEXITE : nouveau paradigme scientifique ? (2) Phénomènes émergents : La connaissance de l’équation fondamentale à un niv n’implique pas la compréhension du phéno au niv sup. . Et comme il n’existe pas de théorie générale des phéno émergents , il n’existe pas de façon de transférer directmt notre connaissance d’un niveau de complexité à un autre. Une nouvelle approche pour chaque problème à efforts considérables At the end of the day : 300 ans de réductionnisme La quête du tjrs p+ petit est-elle vouée à l’insignifiance ? + on creuse ,+ on s’éloigne de la pertinence à l’échelle humaine La théorie de grande unification n’aidera pas à comprendre la vie Depuis 80 Santa-Fe institute : immense espoir , déçu ? Oui et non : OUI , rien d’essentiel réellement expliqué par le concept d’émergence : on y fait référence , on le constate mais pas de théorie globale et d’outils de mise en œuvre (déduction de prédictabilité ) Parallèle avec Newton et Galilée NON: Domaine de recherche à part entière , promesses immenses , reconnaissance Théorie en marche : peu de résultas mais des « promesses » R.Laughlin à le principe d’émergence est à la base des lois de l’Univers et non le contraire Chaque loi serait une propriété émergente du niveau inférieur Le principe d’émergence permet de s’affranchir des échelles de grandeur = travailler à un niveau très supérieur et unifier les lois de la physique et de la biologie à l’humain revient ds le champ d’étude au lieu de lui demeurer extérieur (réductionnisme). Le XX ème siècle a été « réductionniste » , le XXI ème sera « émergent » Enjeu des 30 années à venir à une science unifiée par des principes qui transcendent les échelles et les niveaux de complexitité
5	INTRODUCTION en forme de complément à l’avertissement (un h averti 2 fois en vaut 4) « Ce n’est pas parce que les choses sont difficiles que nous n’osons pas , c’est parce que nous n’osons pas qu’elles sont difficiles » (Sénèque) Osons donc àun sujet de doctorat en physique À résumer en 2h+, À des tout « aussi analph.. » que moi, Bref = qq chose du genre « la M-Q par les nuls pour les nuls » tout en recherchant un exposé : Vivant= le contexte hist. , acteurs , controverses , anecdotes , Pédagogique : les points clés Simple : exemples et métaphores Documenté (nombreux coupé-collé à merci encore Wiki) A suivre : vous donner envie de « creuser »à bibliographie/liens Et pourquoi tout ça ? « Une brève histoire du temps » Un intérêt éveillé il ya longtemps Une tjrs présente fascination envers l’abstraction concrétisée Et envers l’imagination (Sci-fi) Une curiosité naturelle ,réveillée il ya qq années (Dieu et la science) Enfin on recherchera pour corser le débat: Lien avec COMPLEXITE (le 3^ème µ :on est qd m en plein dedans) , et l’EMERGENCE ( on y viendra en dernière partie )
6	INTRODUCTION Lord KELVIN le 27/4/1900 = « a clear & bright sky with 2 small remaining clouds » « From certainty to Uncertainty » (F.David PEAT) 1900 : » The 20th century will be the age of knowledge & certainty » C’est le voyage de 2-3h que je vous propose Un monde où l’on pensait tout pouvoir prédire: NEWTON : les fdmts de la mécanique Laplace et Napoléon Pendant 200 ans =RAS àNotre quotidien extrêmement insensible à ce qui se passe au(x) niveau(x) « en-dessous » Encore 200 ans pour arriver au niveau en-dessous ? (BOHR) Est arrivée la « catastrophe ultra-violette » et l’hyp de PLANCK sur les quanta d’énergie (1900) , point de départ de l’aventure quantique.
7	Chp I : La préhistoire ARISTOTE : « la chute des graves »(V-65): la force crée le mouvement , la terre attire les corps prop’t à leur masse (le gland et la feuille) GALILEE , prend le contre-pied : la masse n’intervient pas ds la chute des corps : Tour de Pise (boulet – balle mousquet) Principe d’inertie: Principe de relativité (papillon s/bateau) Avait tout compris mais n’avait pas les outils math. NEWTON , le génie détestable (V-59) : La vitesse de la vitesse A= F/m , F=mA La vitesse instantanée et le calcul différentiel Application directe à lune et planètes Ch.Huygens : F=mv²/R F=Gmm’/d² Lois de Képler démontrées « La chute des corps et le mvmt des planètes sont 2 manifestations d’une m loi physique : la F de Gravitation » Et en même temps il n’y croit pas !! (V-71) : et pourtant ça marche !! Analogie avec la M-Q Gravité – comment ça marche ? Tjrs un problème Après Newton : l’irruption des maths ds la physique : Hamilton,Lagrange, Laplace (N) ,.. La méca fluides : Pascal,Navier,Stockes,… Un 19 éme siècle « inouï » d’avancées sci. : thermodynamique ,électricité,… La conviction d’avoir tout expliqué
8	Chp II , L’Histoire démarre en cherchant à faire la lumière sur… la lumière La lumière= une interrogation de tous temps … Les précurseurs : Snell,Descartes,Fermat,…,Huygens,Newton YOUNG Lumière est une onde (vibration verticale à traject) Elle se décompose et se re-compose Les raies noires du Soleil (Franhaufer) Bunsen,Kirshoff : analyse spectro à spectro astron. : composition étoiles Vitesse de la lumière ? Et la M-Q? Sautons sur : La thermodynamique,etc.. Un mot sur la « Fée électricité » car similarité et notion de « champ »: « la découverte la plus extraordinaire, inattendue, importante du 19 ème s » (E.Brezin et les chandelles) Qq noms : Les grecs et l’ambre, B.Franklin ,Aless.VOLTA,Oersted,Hertz,Tesla… et 3 génies = M.FARADAY,AM.AMPERE,et surtout J-C MAXWELLà Electromagnétisme = electricité et magnétisme unifiés Champ elect/ champ magnet se propage à c Le champ interagit (Induction) : Expériences de Faraday (mise en évidence du « champ ») « A qui cela servira-t-il M.Faraday ? » La lumière est elle-même une onde electro-magnet : transporte de l’energie e-M à chaleur Induction & Transformateur à la révolution electrique : Moteur électr, àutilisation Le générateur = courant alternatif à l’éclairage àproduction Le transport hte –tension (Tesla , Westinghouse) àtransport
9	Chp III Réductionnisme , ordres de grandeur, et matière Réductionnisme :Descartes-1637: étudier les composants c’est comprendre le tout -> descente infernale Ordres de grandeurs (from JMLL) Niveau Qd Echelle Matière ordinaire toujours 10-3m Atomes et molécules XIX éme s. 10-10m Noyaux et electrons début XX ème s. 10-14m Nucléons et hadrons vers 1935 10-16m Quarks et gluons vers 1970 10-18m Très forte accélération au XIX et encore plus au XX ème s. Pour arriver au niv de l’atome bond de 10-3à 10-9 =10-6 (du mm au nano-m)à plusieurs siècles = fact 1 million A nouveau gain de 1M pour à 10-15 (fento-m,fermi) qq décennies à1913 = le noyau atomique Des 1935 rentre ds noyau à 1950 = 10-16 les hadrons , vers 1970 = les Q et g à 10-18m. Un siècle = 10-9 à 10-18 = 9 ordre de grandeur = autant que 2000+ ans On commence à approcher la long de PLANVK 10-34m Par contre : si descentes faciles (quoique) àremontées toujours pas « élucidées » Q/g àN/h ??? , N/hàN/é ?? , N/éàA/M ? , A/MàM-o ?? , M-oà vivant ???? , vivantàconscient ???? N/éàA/M = M-Q remontée la mieux comprise Emergence pointe son nez : le niveau sup voit émerger des choses non prédictibles au niveau inf Encore qq chiffres = la matière , du vide (l’atome) ds du vide (univers) encore + vide Atome = 10-10m , noyau = 10 000 à 100 000 fois + petit Si noyau 1-2 m à atome rayon 100 km (Paris –Orleans) Si atome 1m de diamètre à noyau 1/10 mm Neutrino traversent les planètes sans dévier et n’interagissent qu’1 fois sur 1 milliard ds les appareils détecteurs Qd au vide de l’univers il est illustré par …..la nuit noire au lieu d’être éclatante (E.Poe revu Kelvin)
10	LA MATIERE Des particules élémentaires et leurs anti-part. = 2 types : matière et force Les p -‘matière’ = les fermions (Fermi) les 6 leptons (é,m,t,3 neutrinos n), 6 quarks Q +les mêmes en anti-xx Fermions = statist FERMI –Dirac très individualiste (PAULI) (spin par ½) Les p- ‘agents’ transmetteurs de force = les bosons Ex = g ,8*g, w+,w-,Z°,H(?),G(?) Force électromagnétique g Force nucléaire forte 8g Force nucléaire faible W+,W-,Z° Gravité G? Masse H? Bosons= stat BOSE –Einstein à très grégaires (spins entiers ) Ne sont stables que : l’é , le neutrino-é ,les Q u & d à qui forment la matière connue de l’univers Des particules composées de quarks = hadrons et leurs anti-part.ßQ=interaction forte Les baryons (lourds – fermions – id ci-dessus) = 3 Q Les + connus = proton (uud=+1, 2/3+2/3-1/3)) et neutron (udd=0) , delta , sigma, Xi,… Durée de vie 10-10 et moins sauf proton (stable) et neutron ( ~900s.) Ex = voir annexe Les mésons (moyen- bosons – id ci-dessus) = (Q+anti-Q)xn tous instables (10-10 à 10-23) Ex=pion kaon, Ne sont stables que … le proton ( et le neutron ds l’atome)
11	Matière et lumière (R.Feynman) Tout ce qui se passe ds l’univers , en dehors de la gravité et de la radio-activité est basé sur l’interaction lumière* - matière. ( * lumière au sens lage , rayonnmt E-M) Principaux processus interaction lumière-matière :absorption,émission stimulée,émission spontanée. absorption. rayonnement électromagnétique (la lumière)àatomeà état n à un état n' > n, en prélevant l'énergie correspondante sur le rayonnement. Processus résonnant : fréquence du rayonnement ω doit être proche fréquence de Bohr atomique pour se produire.Fréquences de Bohr atomiques sont définies par hvnn=En’-En, où En' > En sont les énergies des états n' et n. On peut interpréter ce processus comme l'absorption d'un photon du rayonnement (d'énergie hv) faisant passer l'atome du niveau d'énergie En vers le niveau d'énergie En'. émission stimulée. Processus symétrique du précédent : atome dans état n' se « désexcite » vers niveau n sous effet une onde électromagnétique, qui sera alors amplifiée. Comme pour absorption, ce processus n'est important que si fréquence du rayonnement ω est proche de fréquence de Bohr ωnn'. On peut l'interpréter comme l'émission d'un photon d'énergie hw qui vient s'« ajouter » au rayonnement. émission spontanée. Atome dans état excité n' se désexcite vers état n, même en absence rayonnement. Le rayonnement est émis dans une direction aléatoire, et sa fréquence est égale à la fréquence de Bohr ωnn'. On peut interpréter ce processus comme l'émission d'un photon d'énergie dans une direction aléatoire.
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13	Chp IV. Il était une fois 2 nuages ds un ciel serein Rappel=Lord Kelvin (27/4/1900): 1/Comment la lumière voyage –t-elle ds l’espace? 2/Comment l’énergie de rayonnement se distribue-t-elle entre molécules en vibration-pb du rayonnmt du corps noir. En fait à 2 bombes Qui ont donné lieu aux 2 piliers de la physique moderne Méca quantique Méca relativiste « désamorcées » de façons très # : 1/=relativité = 1 seul : E [Poincaré-Lorentz], soudainement ,1905 Ci-après : E le génie absolu 2/=méca-Q= groupe , 20 ans,1900-1925/27+…80 ans 1900-1913: M.Planck, Einstein, N.Bohr à l’intuition 1923-1927 : de Broglie , Schrödinger, W.Heisenberg, P.Dirac , à la 1 ère mise en forme math. 1930-50 : Hilbert, Bohr, Pauli, Bohm, Wheeler, 1950 et > :Gell-man , Feynman , Everett,… Aspect Un effort collectif sur une très longue période de « percées successives » à 70-73 Pour aboutir au « joyau de la couronne : le MODELE STANDARD
14	Chp IV.Einstein le génie absolu Le BBB et l’école Polytech de Zurich et la quest. à 100 Pf? « si je chevauche… » 5 publications en 1905-annus mirabilis-26 ans : publiées ttes 4 par la n°1 sci-revue allemde (Planck) 1/ 3/05 « Sur un point de vue heuristique concernant la production et transformation de la lumière » àla lumière est aussi corpusculaire et quantifiée à effet photoélectrique 2/5/05 s/mvmt brownien à chaleur = Perrin 08/09 à preuve existence atomes et molécules 3/ 6/05 «Electrodynamique des corps en mvmt » espace –temps sont liés et relatifs , l’éther n’existe pas 4/ 9/05 l’inertie d’un corps dépend-elle de son contenu en énergie à E=mc² , équivalence masse-énergie 1915 – énonce la R-générale (G) (publiée en 1916) 1919 sir Ed Eddington –éclipse soleil à courbure rayons = faux-bon-résultat à E superstar E sur 2 branches de la Phys moderne : L’article sur la lumière (3/05)à la M-Q L’article sur la R-restreinte (20/6/05)à Relativité Aucune référence entre eux = une même recherche de concilier « le continu et le discontinu »
15	Chp IV : Les autres et la catastrophe ultra-violette Cata-UV=si lumière/énergie « continue » à rayonnement =µ !! Max Planck à « acte désespéré » à E=hn ? ou DE=nhn ? àet ça marche!... Pour P et tous = « Artifice math. » Pas théorie phys. = lui-m n’y croyait pas !! Sauf E à mettre en applic à 1905 = 26ans effet photoélectrique (autre nuage, resistt à tte explication) N’est possible que si les é sont « frappés » par des particules (photons) et non par ondes Un énorme pavé ds la marre = il était 100% établi (M,Fresnel,..)à la lumière =onde e-M Très belle construction de la théorie e-M de M , en danger? Communauté sci n’y croit pas… Millikan 1915 «10 ans: contre tte attente …. malgré son caractère irréaliste» Prix Nobel à E en 1921 (22) ßeffet photo-e *Sauf Niels BOHR à modèle atomique:1913 Entre-temps la révolution atomique était en marche Rutherford Curie Thomson, etc… 3 élmts clés ds percée de BOHR 1/ la matière est , elle aussi , quantifiée 2/ les RAIES spectrales ßtransition entre niveaux d’Eie Atomes absorb/émettent de l’E lumineuse en passant Etat normal-état excitéà position (fréq’ce des raies)àn(nm)=çEn-Emç/h 3/ modèle de l’atome H² à marche à 100% àniv.d’E’ie de l’H Long d’onde des raies spect.au 1/1000 ß> l=c/ n(nm) En fait = pure luck à obsure traversée du désertà 1925
16	Chp V:Naissance de la M-C 1923 :l’intuition ‘géniale ’ de L de B =à toute partic de masse m , vitesse v est ‘associée’ une onde de long d’onde l=h/p avec p=mv E enthousiaste ,mais , comment vérifier ? Mettre en évidence diffraction ou interférence ? 1927 = Davisson et Germer =diffraction faisceau é sur cristal de Ni 1925: 3 contributions décisives E.Shrödinger, W. Heisenberg, P.Dirac , Puis BORN (interprétation probabiliste) et à nouveau BOHR Naissance de la M-Q= La + g’de aventure intellectuelle du 20 è siècle La Th à la base de la compréhension phys. de tout le monde qui nous entoure = du micro au macro Si un jour àTh unifiée , sera basée sur M-Q Importance fondamentale ß> pas connue , mystérieuse , improbable , incroyable,…à des années de discussion sur son interprétation Et pourtant on ‘vit avec’ : Mieux : assure la stabilité de la matière !!
17	La M-Q =une théorie déroutante. La M-Q =une théorie déroutante. 2 concepts contraire à notre quotidien = Superposition d’états Intrication d’état Et leurs conséquences: des phénos complètmt inconnus ds le ‘monde classique’ Au point que… 1925 + 2 ans=Conférence de SOLVAY « electrons et photons »= tout le gratin (E.,Heis.,deBro.Dirac,SchrÖ.,BOHR,..) On rejoue les ‘classiques’ et les ‘modernes’ avec des ’expériences de pensées ’ Naissance de la Controverse E-B et du fameux ‘Dieu ne joue pas au dés’ E= ce que vous formulez est juste, ….Mais incomplet : il doit forcèmt exister des ‘variables cachées’ B=Abandonnons la discussion : ça marche , il n’y à pas à chercher à comprendre ,c’est comme ça B réfute plutôt bien les ‘pièges’ d’E ß expces de pensée La controverse a duré qq longtemps Objections tjrs plutôt (B qqfois obscur) bien réfutés En particulier à paradoxe EPR (1935 , voir+ loin) Puis s’est arrétée: Autres choses à faire= exploiter la th. qui fonctionnait , et même très bien ( tjrs pas prise en défaut + précision jamais atteinte) Impossibilité ‘tester’ exp de pensée = techno pas dispo à aujourd’hui OUIà ON Y REVIENT !!
18	ChpV: la M-Q Le problème est qu’elle est Au mieux déroutante Au pire incompréhensible àDe toutes façons tjrs et encore inexpliquée Mais la théorie math , le Modèle standard fonctionne parfaitement Il est l’aboutissement d’une quête de ~40’ans . Qui a succsvmnt intégré L’electromagnétisme La force nucléaire faible La force nucléaire forte = chromodynamique quantique Au départ 1926 première ébauche math. 2 théorie math pour une seul Phys-Q sur l’é Shrödinger et Heisenberg àRéconciliation = même th sous 2 aspects <--Dirac Grand succès immé car expliquait bcp = 2H + O à eau par ex, puis la chimie ds son ensemble Pb avec Maxwell sur interaction mat-lumière à suspicion (M trop belle) à M ajustée àOK 1929 = interactions mat-lumière à QED Vers 35 à structure interne du noyau OK comme approx à impossible d’atteindre g’de précision à Dirac = moment magn de l’é =1 1948 : pas 1 mais 1,00116/8 theor-exp’ces concordent à 3 x10-5 puis depuis 4x10-11(cheveu) 1950+ à les hadrons (10-16m) 1970 à Q et gluons à 10-18m 1970-73 Mise en forme du Modèle Standard Il est toujours incomplet N’intègre pas le mécanisme de Higgs N’intègre pas la gravité Mais permet de décrire ….quasiment tout (Feynman) Tous les phéno physique sauf effets gravitationnels et le phéno radio-actifs (physique nucléaire) ,reste: La combustion de l ’essence ds les moteurs La formation de bulles ou d’écume La dureté du sel ou de l’acier La chimie, etc.. Demain la vie ? Avec extrême précision ? Non face à situations exp’ales courantes à grosso modo (nombre faramineux d’é – complexité monumentale) En labo et nombre limité à parfait depuis 50 ans à « rien ne cloche »à« perle de la physique »
19	Le début des choses déroutantes….. La M-Q repose sur une approche probabiliste des choses . Les particules ne sont pas à un instant donné en un point précis = elles ont une probabilité de présence plus ou moins forte ds l’ensemble de l’univers Décrite et mesurée par la fonction d’onde de E.Schrödinger Elles sont donc …’nulle part et partout’ à Elles existent dans " l'enfer des potentialités ". Cette probabilité se calcule – avec précision– et se retrouve par expérimentation C’est cette 1^ère incertitude qui avait « faché » l’Albert. « vous n’êtes pas allé assez loin pour retrouver le déterminisme qui découle du « grand dessin » Votre théorie n’est pas fausse (résultats sont justes) , elle est incomplète : jusqu’à ce qu’il soit ‘établi’ que l’indétermination et nature probabiliste sont cablées. Par contre , dés que l’on mesure quoi que ce soit relativmt à la part. on provoque l’«effondrement du paquet d’onde » à la part. devient ‘classique’ et se trouve ‘ici et maintenant’ Toutes les prob sauf ‘une’ (celle qui correspond à sa localisation) tombent à 0 C’est quoi une mesure ? Faisceau laser, détecteur , Écran TV.. Ceci constitue ce qu’on appelle « le pb de la mesure quantique » et on ne sait tjrs pas expliquer aussi appelé « la réduction quantique » qui elle , pour le coup , n’est pas ds les équations. La superposition : du fait que la part est décrite par une fonct d’onde de probabilité cette indétermination s’applique non seulement à sa position et sa vitesse mais à l’ensemble de ses propriétés qui caractérisent sont ‘état quantique’ : De ce fait ceci entraîne qu’elle n’est pas ds un état précis ou un autre mais ds la superposition de tous ces états C’est la fameuse histoire du chat mort-et-vivant à la fois. En dehors de faire souffrir inutilement les chats cette particularité représente un potentiel très important d’applications : ds l’ordinateur quantique par ex , une particule dt une caractéristique peut prendre diverses valeurs –ex polarisation du photon—va constituer un Q-bit qui va se trouver ds un état de superposition de toutes ces valeurs ce qui est autrement plus puissant qu’un bit 0-1 classique . Cette histoire de chat a fait couler énormément d’encre et a provoqué une série de controverses En particulier entre AE et NB Qui ont culminé avec le paradoxe EPR Lequel s’appuie sur ‘encore une chose déroutante’ à l’intrication : voir +loin
20	L’intrication
21	X-files Mulder & Scully (ref=Brian Greene) Scully en vacances , Mulder reçoit 2 jeux de « boites extra-t » (BE)avec lettre =sphère S inside à B ou R compltmt au hasard , +n° 1-1000. Envoie un jeu à Scully Si on ouvre la m BE-n° à m couleur SB ou SR Scully navrée = les S sont « programmées » of course Mulder rappelle : nouvel arrivage de BE : 3-portes ! N’importe quelle porte à SR ou SB Une fois ouverte : impossible savoir « SR/SB si autre porte? » Bien que choix totalmt au hasard si m n° , m porteà m couleur Scully re-navrée , voire irritée Mulder très « frustré » car il y croit mais comment « prouver »? Mulder rappelle : il y a un moyen Ce n’est pas les m portes qu’il faut ouvrir , mais « au hasard » Scully très énervée , mais curiosité fém : comment? 9 combi avec portes 1,2,3 à11,12,13,21,22,23,31,32,33 Soit BE-1 : programmée BBR et donc BE-1’ aussi BBR Sur 9à 5 (>50%) sont « même couleur » : 11,22,33,12,21, Ceci est tjrs vrai pas seulement BBR Ex= BRR à tjrs 5 pour « m couleur » Et RRR et BBB à m couleur qq soit la porte donc >>+ de 50% Si on ouvre les portes au hasard les concordances – si il ya des variables cachées , c-a-d si les boites ont été programmées-- doivent impérativement être > 50% Si on trouve moins , ex 30 % à c’est que les prémisses sont fausses et qu’il n’y a pas de prog caché. Et ont trouvé 30 % !!
22	Un univers non- local = BELL & ASPECT Transposition =Inégalités de BELL en m-1960 , vérifiées en 82 (A.Aspect-Orsay) BELL Avant à on ne savait pas produire des photons paire intriqués Quand on l’a su: Montage : On mesure ,on re-mesure , on….à la réalité est < 50% Donc les prémisses sont fausses : il n’y a pas de programme ,mais « autre chose » ->non localité àEINSTEIN A TORT : Mais alors àviolation relativité restreinte ? Non, car pas un signal Univers quantique est non-local àOn ne sait tjrs pas comment ca marche , la NON-LOCALITE Ceci étant , c’est une réalité qui est utilisée ds des mise -en – applications multiples Ex = crypto-q iordi-q et téléportation-q
23	Non-localité –(suite) 1998 Genèveà2 détecteurs distants de 30 kilomètres, réseau fibre optique + horloge atomique. violation des inégalités de Bell une nouvelle fois vérifiée dans conditions strictes et presque idéales. Si Aspect impliquait à 2xc , Genève à 10 millions de fois c. La causalité relativiste est-elle remise en question par l'expérience d'Aspect ? Cette question induite par "un objet quantique présente un état qui dépend instantanément de l'état d'un autre objet avec lequel il a été intriqué". Trois possibilités : 1/C’est comme ça à appliquer des calculs qui donnent des résultats en accord expérience, sans se référer à explication tirée de notre logique, "macroscopique" ou autre. Approche, dérivée de l'interprétation de Copenhague, àla plus communément admise parmi les physiciens ("Calcule et tais-toi !", Explication EPR impossible à vérifier – pas réfutable Explications h/ champ de science à éviter « dérives » ci-après 2/intrication a "unifié" les deux objets qui ont été soumis à une interaction : ces deux objets restent "un" malgré leur éloignement spatial et temporel : il est fondamentalement spatio-temporel. Aucune explication n'est, pour le moment, donnée à ce qui est considéré comme un résultat d'expérience à les rationalistes. 3/àchanger conception de causalité àprincipe causalité rétrograde ( flux causal venant du futur et allant vers le passé): Causalité s'exerce à contre-courant par rapport à l'écoulement du temps, et qu'elle "s'additionne" éventuellement à la causalité "classique". à irréversibilité du temps ne serait vraie qu'à l'échelle macroscopique (2éme loi thermodynamique), Majorité physiciens ‘contre’ Sont ‘pour’ les tenants de l’esotérisme et phénos parapsychos (pré-cog et autres..) En contradiction avec l’exp’ce qui élimine les causes retro-causales Science à Pseudo-science ? Quoi qu'il en soitàTous physiciens d’accord sur EPR et Aspect à pas de remise en cause RELATIVITE ni CAUSALITE Intrication quantique ne peut transmettre signaux à v>c car le resultat de la mesure sur la P1 est aléatoire (voir crypo-quantique) …..ouf !
24	Young , Davisson et Germer Les fentes de Young Thomas Young en 1801 à comportement et nature de la lumière. Mise en évidence la nature ondulatoire de la lumière. Egalement avec la matière, comme les électrons, neutrons, atomes, molécules, à on observe aussi des interférences. Illustre la dualité onde-particule : interférences montrent que la comportement ondulatoire, mais la façon dont ils sont détectés (impact sur un écran) montre comportement particulaire.
25	Qu’il y a-t-il donc de si ‘irrationnel’ en M-Q ? à Young ~180 ans après Interprétation quantique du phénomène 180 ans après on sait fabriquer des photons 1/1 On refait l’expérience avec photons 1/1 (ou é) à les impacts re-composent la figure d’interférence Interprétation impossible selon lois classiques. àL'interprétation quantique : le quantum émis prend un état superposé lors du franchissement de la plaque : \|quantum passe par S1> + \|quantum passe par S2> fonction d'onde résultante à chaque point de la plaque la probabilité que le quantum y soit détecté. On peut démontrer que la distribution des probabilités suit la figure d'interférence. Autrement dit, le quantum passerait par les deux fentes à la fois, et interfèrerait avec lui-même. Mais que se passe-t-il si, insatisfait par cette interprétation des choses, on cherche à détecter par quelle fente le photon "est réellement passé" ? à on détecte passage à droite ou à gauche ,OK à mais on détruit l’interférence et donc l’état de superposition. ‘Chercher à comprendre c’est commencer à désobéir’ La détection du photon à "effondrement de la fonction d'onde" et de l'état superposé. à mise en évidence le problème de la mesure quantique. N’est pas ds les équations Qu’est ce qu’une mesure ? Jusqu’où ? objets de plus en plus volumineux, atomes, les molécules, à Fullerènes – C60 Ces expériences démontrent que la vision purement corpusculaire de la matière n'est pas satisfaisante avec des objets de plus en plus gros, d'où la question récurrente de la dualité onde-corpuscule en physique quantique
26	"Expériences avec interféromètre et points..." Expériences avec interféromètre et points d’? Exp-1 1 par 1 (Voir + loin) Détecteurs jamais en m temps = corpuscule Pas de 1/2 impact = id Au « hasard » ? Id pièce P/F Pb#1 = comment la p « sait-elle »? Q posée il y a 100 ans Exp-2 OK il ya un « code caché » = les T et les R On attendrait RR=50 et TT=50 Pb#2 = 25-25-25-25 à on a pas tout compris ?
27	"Exp-3 =on ferme la..." Exp-3 =on ferme la boucle : rien ne va plus : Pb# 3 = pourquoi 100/0 ? Chercher à approfondir à exp-4 Exp-4 =on « crée » un chemin + long Incrmt de long à Dl = 0,L,2L,etc.. Détecteurs -----à D1=100,0,100,… à D2=0,100,0,… Nature ondulatoire Pb# 4 = comment , en ne modifiant qu’un seul chemin peut-on modifier le comportement de TOUTES les particules y/C celles qui passaient par l’autre ch.? Chaque p « explore » / est « informée » de tous les ch. Possibles , sans toutefois les emprunter !! Ce phéno =« interférence à une particule » Exp-5 = encore + fort : Si on essaie de savoir par où passe la p , elle perd son comportmt « étrange » et on retombe ds un 50/50 La plupart des physiciens ont renoncé à expliquer les interférences quantiques (voir interprétations) Tous d’accordà Principe d’indiscernabilité Les interférences apparaissent lorsqu’une P peut emprunter divers chemins et que ces ch. sont indiscernables après détection. Plus généralmt dès lors que P laisse « empreinte »
28	L’expérience de la gomme quantique à choix retardé L’expérience de la gomme quantique à choix retardé Marlan SCULLY =extension d'Alain Aspect et des fentes d'Young + ce qui semble être une rétroaction implicite dans le temps à deux dispositifs similaires aux fentes d'Young en cascade. incertitude quantique concernant le passage de particules par l'une ou l'autre fente n'est levée que si détection, et subsiste en l'absence de celle-ci non seulement en tant que connaissance de l'expérimentateur, mais bien en tant qu'état du système. L'idée de Marlan Scully est de ne décider l'intervention de cet observateur qu'au dernier moment, alors que la particule a déjà franchi la première série de fentes. Les équations de la mécanique quantique imposent à la particule d'avoir vérifié lors du premier passage des conditions qui ne sont pourtant stipulées que postérieurement, par intervention ultérieure du détecteur ou non. En d'autres termes, cette intervention du détecteur semble modifier le passé de la particule. L'observation confirme pour le moment ce résultat prévu.
29	L’expérience de la gomme quantique à choix retardé -II Enjeux et interprétations L'aspect le plus spectaculaire de cette expérience =l'interprétation a posteriori de figure d'interférence en I. Pourrait –on recevoir des messages du futur ? Par ex envoi photon + message à physicien (à cent années-lumière ) « théorie des cordes exacte , oui ou non ? », Si oui à remplacer D/E par vrais miroirs SI non à enlever D/E- à alors réponse immé en décryptant I. « Rétroaction en provenance du futur » ? Possible ?Hélas NON I contient infos indécryptables sans infos qui sont ds futur et « classiques » à il faudra 100 a-L pour les recevoir Résultat, spectaculaire , mais idem EPR à effondrement côté disposiitif à effondrmnt immé de autre côté . Mais on ne peut s'en rendre compte / utiliser qu'avec envoi info classique (reste RR compliant). Effet plus frappant encore que l'expérience EPR, à pose avec force plus grande encore question : qu'est-ce que le temps ?
30	Décohérence Décohérence : c’est la perte de l’état quantique (corrélation ou superposition) Difficulté de maintenir l’état quantique Extrêmt sensible aux interactions de l’environnement Comment s’établit la décohérence : exp’ce récente (S.Haroche -équipe) : Chat = très fortement couplé à l'univers, par toutes sortes de mécanismes de friction. Ces interactions introduisent un " bruit " qui " brouille " les superpositions quantiques. L'alternative quantique (vivant et mort) se transforme très rapidement en une alternative classique (vivant ou mort). Cette transformation, la décohérence, s'effectue d'autant plus vite que la " distance " entre les états de la superposition est plus grande. Cette expérience, qui permet de comprendre comment et pourquoi une superposition quantique ne peut survivre à l'échelle macroscopique
31	Bref,un monde fou ,fou, fou… Complémentarité (dualité O-C) Indétermination Superposition d’états Effondrement ou Réduction quantique Non-localité-Corrélation-Intrication et décohérence Dimensions cachées-multivers (univers //)
32	Qu’il y a-t-il donc de si ‘irrationnel’ en M-Q ? 1- COMPLEMENTARITE Expression usuelle = dualité onde-particule Fausse= Notion de quanton (JC LL) selon l’exp’ce le quanton peut ressembler à une onde ou à une part mais aussi plein d’autre choses. Ils ne sont ni ni , et n’ont pas une nature double. C’est « autre chose » L’histoire de l’ornithorynque - duckmole 2- INDETERMINATION Principe d’incertitude = autre expression mal appropriéeà indétermination, indéterminude ? (JC LL) Inégalités d’Heisenberg : à partir de l’équation de S , intrinsèques DeltaxDeltap>=hbar/2 , y , z sur le paquet d’onde Si la localisation précise , Dx très petit , Dp très grand à spectre des vitesses très large Expérience de pensée d’E L’indétermination est construite ds le système , elle ne vient pas de la mesure : propriété intrinsèque de l’état quantique Un é possède un spectre de position Préparez des particules toutes au m point elles auront des v très différentes et inversement Ce qui s’applique à position , q’té de mvmt , s’applique aussi à durée , énergie. 3- SUPERPOSITION d’ETATS Le chat est à la fois ‘mort et vivant’ Tant qu’il n’y a pas eu de mesure la part est ds une superposition d’états : Elle est passée à la fois à droite et à gauche Principe d’indiscernabilité : Les interférences apparaissent lorsqu’une P peut emprunter divers chemins et que ces ch. Sont indiscernables après détection.
33	Qu’il y a-t-il donc de si ‘irrationnel’ en M-Q ? 4- Effondrement ou réduction quantique Voir slide 19 àPar contre , dés que l’on mesure quoi que ce soit relativmt à la part. on provoque l’«effondrement de la fct d’onde » à la part. devient ‘classique’ et se trouve ‘ici et maintenant’ Toutes les prob sauf ‘une’ (celle qui correspond à sa localisation) tombent à 0 C’est quoi une mesure ? Faisceau laser, détecteur , Écran TV.. Ceci constitue ce qu’on appelle « le pb de la mesure quantique » et on ne sait tjrs pas expliquer ce qui est aussi appelé « la réduction quantique » qui elle , pour le coup , n’est pas ds les équations. 5- Intrication-corrélation-décohérence-non-localité Particules corrélées/intriquées = voir slide 20 Ce qu’il arrive à l’une arrive , arrive à l’autre -àINSTANTANEMENT , qq soit la distance Sans violation de la RR ni de la causalité 6- Dimensions cachées – univers multiples Théorie des cordes = + 6 dim d’espaces Réponse à la prise en compte de la gravité Branes et univers multiples
34	Aujourd’hui On sait envoyer des g ,1 par 1 (cf annexe) On dispose d’outils d’expérimentation Interféromètres, lasers, … Accélérateurs On a quasiment fait le tour de ‘la matière’ et validé la quasi-totalité des hypothèses hormis Le HIGGS Le graviton On a expliqué énormt de choses : Chimie et physique des matériaux Jusqu’à ….la suprafluidité de l’’He liquide On a des réalisations concrètes Lasers Transistors Etc.. Il reste néanmoins des « CHOSES OBSURES » au fond des galaxies…….
35	Aujourd’hui On ne sait toujours pas : Ce qu’est une particule élémentaire Quelle représentation physique ? Analogie ‘Surfer sur vague’ La part. a-t-elle une réalité physique ou n’est-ce qu’un concept mathématique ? Comment des « choses intangibles » pourraient –t elles donner corps à du tangible . Ce qu’est l’intrication (voir + loin) Comment fonctionne la non-localité de notre univers (voir + loin) La relativité restreinte est-elle violée ? Ce qui compose les 96 % de la masse de l’univers Qu’est-ce qui donne sa masse au 4% baryoniqueß H-boson ? Quid des 96% qui restent ? Comment se produit la décohérence (voir + loin) Comment se produit l’effondrement quantique (voir + loin) Comment fonctionne la gravité Trous noirs Big bang On sait par contre : Expliquer/prédire = Modèle standard à une exactitude jamais atteinte Produire : Re-produire : Prédire /découvrir :
36	Les choses « bluffantes» -I L’anti-matière et pourquoi le monde est monde = disparition de l’anti-matière , en quantité égale au départ pourquoi ? Sinon , lumière seulement L’irruption du hasard = La part choisit de passer à droite ou à gauche –individuellt totalmt aléatoire , globalement parfaitmt quantifié La désintégration aléatoire du noyau radio-actif = période de ½ vie très précise et impossible prédire au niveau d’1 noyau (cf le chat) L’effet tunnel ( principe d’incertitude à passe -muraille L’eau : la glace à 0° en structure ordonnée, plus légère (sinon pas de vie), la fluidité,.. Le g à masse =0 , en mvmt perpétuel à c (sinon …) Pourquoi les autres p ont-elles une masse ? « La force de la force » (si G =1, EM=10+38, W=10+35,S=10+40 !!!) Brian Greene et son chien Le g à 10,100,1000 années lumière qui actionne instantanément son ‘compagnon’ sur terre , ou plutôt l’inverse. La masse ss masse Le multivers s’il existe , et l’énormité des chiffres qu’il ss-tend Le temps ? Ds quoi s’écoule le temps ? Et 10-43 s. n’est-ce pas énorme ? Le temps , 1^er concept quantique ?
37	Les choses « bluffantes» -II L’histoire du g qui a traversé l’univers ……et qui par effondrmt quantique provoquerait la « naissance du monde » Rien qui donne à 2 particules : c’est vrai ,on le voit sur les photos 2 part. de même nature à totalement indiscernables (les fermions) Pb de Leibniz sur l’impossibilité de 2 corps identiques Les objets quantique perdent l’ordinalité gardent la cardinalité Les particules qui n’ont aucune réalité ni propriétés intrinsèques composent des corps macroscopiques qui eux ont des propriétés bien définies. Ceci est très différent de phéno émergents « classiques » tels que La chaleur c’est de l’agitation moléculaire La vie c’est un ensemble de réactions chimiques (l’amour aussi, paraît-il) Ici , il n’y a rien ‘au départ’ , ou plutôt qq-chose que nous n’appréhendons pas / pas encore. Les 6 dimension d’espace supp de la théorie des cordes , avec lesquelles se sentent confortable leurs inspirateurs Que les lois de la nature existent , … et qu’on puisse les comprendre (Eienstein, E.Schrödinger) Sans compter les grands mystères Pourquoi ya t il qq chose plutôt que rien ? La masse –qu’est-ce que la-( et celle de l’univers ) L’énergie –qu’est-ce que l’E ? Le TEMPS à nouveau ?
38	Physique classique et quantique (L-L) Physique classique : Point et champ particules =point physà masse, traject, force, vitesse , accél., éq. diff. et calcul integral Newton = ça marche mais ne sait pas comment la lune sent-elle la Terre à 384Kkm ? Pas de contact Et le vide de surcroit Onde = champ Maxwell à electro-mag, lumière, ondes radio, puis R-X Dans quoi se propagent-elles? (id vagues-mer) = ether? Non: le champ existe en tant que tel /à/ pas de substrat sous-jacent (mer) Point + onde expliquent tout La Terre crée un ch. de gravitation qui s’étend à Lune (et +) Objet quantité spacialité corpuscule discrète discrète champ continue continue quanton discrète continue Physique quantique Lumière est une onde electromagnétique + aussi faite de grains à de même pour l’é (1920, D&G) = On entend les heurter un par un le détecteur = nature corpusculaire Les fentes d’Y mettent en évidence la nature ondulatoire. On peut prendre le quanton/ornithorynque pour l’un ou l’autre selon l’exp’ce MAIS sa nature profonde/essence est tout autre Problème : comment des « choses » aussi ‘différentes’ peuvent-elles s’assembler pour former la matière ‘classique‘que nous voyons/touchons/sentons/…
39	Physique classique et quantique (L-L) La matière au niveau classique possède des qualités premières : La solidité Spacialité Massivité Impénétrabilité Ne veulent plus rien dire au niv quantique Un atome est PLEIN de VIDE , il est pénétrable ,sa masse est répartie ,et il occupe un espace flou Reste =conservation d’E,, de charge é,.. La figure (forme géom) Ne veut rien dire en M-Q = onde/champ n’a pas de forme Reste = symétrie L’étendue Id Reste = interaction electro-m ou nucléaire forte = domaine d’attraction infini pour l’une , 10-15 pour l’autre Le mouvement Il n’y a pas de mvmt (trajectoire) pour un quanton (spacialité continue) à autre chose type propagation des ondes
40	Chp VI:Les Interprétations de la M-Q c’est là que ça devient drôle …… Ceux qui comme –E- «théorie incomplète à var. cachées », retournez à vos chères études Une réalité invraisemblable : «croyez-vous vraiment que la Lune n’est là que si on la regarde? » Ceux qui comme –B– à l’époque :« utilise et tais toi » BOHR = positiviste , gardien de la loi, obscur à dessin, …Si personne ne regarde la Lune alors il n’y a aucun moyt se poser la question de savoir si elle est là ou pas, alors à quoi bon discuter L'interprétation de Copenhague : spéculations sur l'état d'un objet quantique avant sa mesure sont non-scientifiques Ceux qui comme –F– aujourd’hui « utilise et ne cherche pas à comprendre parce que ça nous dépasse» (agnostiques) « tais toi et calcule » Feynman= ‘si l’on vous dit comprendre la M-Q ..’, les P se comportent …, ‘Moi-m je n’y comprends rien..’ Ceux qui cherchent à comprendre « ds le cadre » BOHM (~50+)= pousser à bout l’onde-pilote-de B Modèle à variable cachées àcompatible , mais au prix de non-localité encore + forte Ceux qui ont recours à la conscience et à la métaphysique Wigner , la conscience provoque l’effondrmt, la lune n’est pas là si je lui tourne le dos. L’ami de Wigner….? Les ‘fous furieux’ qui cherchent à comprendre « hors du cadre » le Multivers Hugh Everett III,John Wheeler, D.DEUTSCH = ‘ce serait bien la 1 ère fois,…’ les ‘cordes’ et les ‘branes’ Penrose et le « ah » quantique :
41	Le MULTIVERS (H.Everett III, J.Wheeler, D.Deutsch) Ré-interpréter les interférences à 1 part. à travers le concept d’univers multiples : On constate que le comportmt des objets observés ne peut s’expliquer que si il existe des objets non observés . Les phéno à une part. excluent de considérer l’U tangible comme le tout de ce qui existe Entité interférente à photon fantôme qui interfère avec le photon tangible Un P est tangible ds un certain U , fantôme ds tous les autres Ceci est vrai pour les autres part.(é,n,etc..)à la réalité est bcp vaste qu ’elle n’apparaît. C’est le concept de ‘multivers’ « Les exp’ces à un seul P montrent que le multivers existe bel et bien » (DD-III) 2 U // interfèrent d’autant plus qu’ils sont proches , a fortiori si séparés par 1 seul photon. H.Everett 30 ans après , en 57 le 1^er à réaliser que M-Q décrit un ‘multivers’ ‘La théorie q des U// n’est pas le pb à elle est la solution’ 5DB-III-p61) , la seule explication d’une réalité contre-intuitive. Mondes multiples = supposons les maths correctes à 3 phénos émergents = intrication, décohérence , histoires cohérentes H.Everett = Pourquoi supposer qu’il y ait une réduction quantique qui n’est pas ds les équations ? Pourquoi ne pas croire ces équations = l’univers balaie toutes les histoires possible plutôt qu’une seule privilégiée Jugée extravagante par l’immensité de la multiplicité « extravagance ontologique » Par ailleurs impossible à tester , ces autres réalités étant inaccessibles; Sondage de M.Tegmark Copenhague = 4 R.Penrose – Shrödinger modifiée = reduire la réduction = 4 BOHM-Ondes pilotes = 2 Mondes multiples = 30 + 50 à pas d’opinion Impossible à prouver à sauf mitrailleuse quant de Tegmark
42	"Aujourd’hui :" Aujourd’hui : Théorie de la décohérence –M Gell-Mann,Omnes La rupture est provoquée non par action consciente mais par interaction avec envirnmt Théorie de la décoh à param. Cachés-Penrose,Rimini,Ghirardi,Weber Les lois MQ ,non- linéaires ne peuvent expliquer la décoh non linéaire Nécessité de param physiques supp (Penrose=gravitation,…) = compatibles exp’ce mais non intégrés ds théorie globale. RGW = ajoutent terme non-linéaire à equat.d’ES à convergence supperposition des que dimensions à macroscopiques , sans rien changer au niv micro. Approche positiviste – WH SHawkins la Y ne décrit pas la réalité mais ce que nous en connaissons (cf –Kant) Les lois MQ sont utiles pour prédire mais non pour décrire L’effondrmt n’a pas de réalité mais traduit le chgmt de connaissance que nous avons du système à pas de paradoxe Théorie des univers parallèles HEverett La Y décrit bien la réalité et toute la réalité Il n’y a pas réduction du P-d’onde à une seule possibilité mais division de l’ensemble ‘objet mesuré + appareil de mesure’ en 2 ensemble appartenant à 2 univers //. 2 états simu traduisent 2 univers // Aussi difficile à réfuter qu’à y souscrire (E.Klein) La théorie alternative à var cachées D.BOHM Inspiré de LdB = le surfeur + var cachées non-locales Reformule complétmt en éliminant le paradoxe du chat Pas non plus d’effondrmt Fonctionne sans défaut mais sans bcp supporters Théorie de la « conscience » E.Wigner La conscience de l’obs est l’agent déclenchant Ne tient pas la route en « différé »-> rétro-actions temporelles Ami de Wigner
43	En……résumé
44	La théorie du TOE / tout Pourquoi une TOE Intellectuellmt par souci de complétude Tradition scientifique « Connaître l’esprit de Dieu » Saisir le tableau ds son ensemble .. Parce que R-générale et M-Q sont incompatibles Et alors ? RG à µ grand MQ à µ petit Sauf que , il ya un moment ou l’ µ grand était ds l’ µ petit Astrophysique à univers Soupe baryonique Acquisition de masse (mécan. de Higgs)
45	A quoi tout ça sert-il *? L’existant Transistor à effet tunnel Microscope à ET Laser Télecoms Médecine DVD,CD Guidage Signalisation Etc… voir fiche sur le LASER Chimie Réactions Physique Caract des éléments Astrophysique Pourquoi les étoiles brillent-elles? L’origines de l’univers etc;… Nano-tech Optoélectronique Etc… Future La crypto-Q L’ordinateur-Q La télèportation-Q
46	Sans oublier la complexité* , parce que jusque là… c’était simple….part-I La complexité ne fait aucun doute Des agents obéissant à des lois simples : Nombre limité de caract. Masse, spin/polarisation , charge, traject-vitesse Règles de comportmt simples (1 à 1) Conservation de l’E et autres invariants 1 à 1 (ds le vide) les choses sont « relatvmt » simples En nombre considérable : 1 cm cube de liquide = 10 ^22 atomes À l’équilibre chaque atome suit trajectoire chaotique à 10^23 équations !!?! Réduire la complexité à traitement statist ß> BOLTZMANN n’a pas vécu assez lgtemps Interactions multiples,Non-réversibles,Non représentables mathématiqmt Exemples chiffrés Tout ça devrait bien donner un peu d’émergence ,non ? La matière tangible émerge en effet d’une soupe intangible et improbable essentiellement constituée de vide et de champs Et c’est totalement incompréhensible , mais c’est comme ça…..
47	"En fait on se retrouve..." En fait on se retrouve avec toutes les caractéristiques d’un syst complexe
48	L’EMERGENCE quantique Thèse de Laughlin Auteur du livre Un Univers différent, le Nobel Robert Laughlin est devenu le chantre du concept d'« émergence » en sciences physiques. Il l'a utilisé pour élaborer une théorie novatrice sur les fluides quantiques. David Deutsch L’unification des 4 théorie conduira à une explication de la conscience . Analogue au pb de savoir ce qu’est la vie ? Darwinà conséquence émergente des lois de la physique Les lois de la phys n’ont pas créent la forme de l’éléphant ou du paon Kepler / Newton : K décrit des ellipses , N énonce des lois qui conduisent à des ellipses De même la réponse à « qu’est-ce que la conscience? » relève de la théorie quantique ß émergence quantique R.Penrose Le « ah » éclair d’intuition / compréhension est une émergence analogue à la réduction quant.
49	CONCLUSION-1 Un exposé sur la M-Q ds le cadre d’un G’pe COMPLEXITE ? La M-Q n’aurait-elle pas été le « déclencheur » de l’intérêt pour la COMPLEXITE Il était une fois un monde déterministe et « parfait » Un monde aseptisé, stérilisé, sans frottmts , sans .. …= les choses étaient à leur place et il n’y avait pas de place pour le hasard Les choses étaient prédictibles et reproductibles La science avait « compris » la nature en la « karchérisant » Tout fonctionnait bien à expériences elles-mêmes étaient faites « pour » Un monde sans incertitude, ss ambigüité, ss complexité (THX1138) Ce monde avait « culminé » avec N et M Mécanique (partclrt « céleste ») et elec/magn sont prtclrt « clean » Et avait commencé à percevoir le coté complexe avec Thermodynamique et mécanique des fluides BOLTZMANN , Navier-Stockes , etc..->méca stat à E H.POINCARE Jusqu’à ce que la M-Q à fasse éclater le paradigme Très exactmt à non pas B mais Heisenberg :1925 Force à « sortir du cadre » Id: irrégularités ds traject Mercure Ds cadre à instisft àh/cadre à E-relativité La nature est complexe ds ses détails , imprévisible et souvent incontrôlable Une nouvelle science est à inventer Refermer la boucle : Recherche actuelle n’est-elle pas trop conduite par notre culture , ds le cadre réductionniste A quoi cela servira-t-il de trouver la clé de l’unification si elle n’opère que ds le 10^--18 La théorie des cordes à postule 6 dimensions cachées supp ds l’infiniment petit Attention aussi au « à quoi cela servira-t-il ? » à Bell-telephone , Faraday- electricité Ne convient-il pas d’aborder les pb’s « autrement » , en dehors du cadre ?
50	CONCLUSION-2 Qq questions , pistes de reflexion Les maths sont-elles la réalité ou un outil d’interprétation de la réalité ? Le principe d’incertitude concerne –t-il ce que l’on sait de la réalité ou décrit-il la r-elle-même La réalité est-elle une émergence? La décohérence, responsable de la transition quantique/classique, peut être expliquée par la mécanique quantique. La réalité classique que nous percevons émergerait naturellement d'une description fondamentalement quantique, réconciliant ces deux visions d'un même monde. Les lois de la nature « émergent-elles » d’un niv n à n+1 ? Robert Laughlin mars 2005 (Un Univers différent)à’ toutes les lois de la nature sont « émergentes »’. Elles résultent d'un comportement d'ensemble, et sont pratiquement indépendantes de celles qui régissent les processus individuels sous-jacents. « expliquer du visible compliqué par de l'invisible simple » Les 4 fils de l ’étoffe de la réalité (David DEUTSCH) : 1 - l’Evolution avec Dawkins 2 – la Physique quantique avec Everett 3 – la Connaissance avec Popper 4 – le Calcul avec Turing Conscience et M-Q = 2 « émergences » remarquables – seraient-elles liées (Penrose) La vie et l’évolution autres émergences remarquables La physique des part. et l’évolution : 2 théories intrinsèquement liées ? (selon M.Gell-Mann) E=« Le plus incompréhensible ds l’univers est qu’il soit compréhensible par l’homme » La théorie de la COMPLEXITE est-elle un outil suffisamment élaboré Apport de l’informatique et de la simulation , certes , mais La puissance de calcul et la rapidité d’itération sont-elles suffisantes L’ordinateur quantique sera-t-il la réponse ?
51	That’s all folks Merci de votre attention Ouf
52	ANNEXES I-Notes II-Bibliographie-Liens III-Les expérimentations Des photons un par un Expériences Les accélérateurs L’incontournable « chat quantique » IV-Qq sujets clés La matière Les 4 forces de la nature La lumière Intrication et Décohérence Complexité et Emergence Le ‘Modèle Standard’ V-Qq utilisations actuelles ou futures Le laser La Cryptographie quantique L’Ordi quantique La Télé-portation quantique VI-Les ACTEURS clés VII-Ils ont dit
53	I-Notes-1 Holisme =Holisme est la francisation de holism, un néologisme forgé en 1926 par l'homme d'État Sud-africain Jan Christiaan Smuts pour son ouvrage «Holism and Evolution1 » La première définition historique du holisme est : « the tendency in nature to form wholes that are greater than the sum of the parts through creative evolution », dont une traduction satisfaisante est : « la tendance dans la nature à constituer des ensembles qui sont supérieurs à la somme de leurs parties, au travers de l'évolution créatrice ». C'est à dire, la tendance de l'univers à construire des unités structurales de complexité croissante mais formant chacune une totalité (a whole) L’amas thématique des MATHEMATIQUES (E;Klein VIII-3) – la toute puissance mathématique en MQ « on ne peut plus parler d’atome en langage ordinaire . La M-Q a emporté les chercheurs ds l’abstraction math la + totale . Pour la science moderne , il n’y a plus d’objet matériel à la base , mais des structures mathématiques , des symétries, autrement dit , de pures création intellectuelles qui seules semblent capable de refléter le réel. » « La science construit de belles cathédrales, vastes et raffinées , mais que très peu de gens peuvent visiter » à au propre comme au figuré : qui visite le LHC et comprend ce qu’il s’y passe? Cette avalanche mathématique est « bornée » àThéorème de Gödel . Kurt Gödel ds les années 30 : « crise des fondements » en maths ß théorème d’incomplétude ou d’indécidabilité :Il est impossible de prendre un nombre fini d’axiomes de telle sorte que toute question soit décidable. L’intrument infaillible de l’esprit humain comporte une limite interne indépassable !!
54	I-Notes-2 Autres histoires bizarres et les boîtes à $1Mles ou les chèvres et la Corvette* Probabilité = Problème de Monty Hall 3 boîtes L’une contient $1M Les 2 autres sont vides Vous choisissez une boîte en la désignant (n°1) Parmi les 2 qui restent j’en enlève une que je sais vide (n°2) Je l’ouvre et vous montre qu’elle est vide Je vous propose de changer votre choix initial ou de le conserver : Que répondez-vous ? Le raisonnement à éviter Que la boîte du milieu (celle qui reste n°3) contienne ou non l’argent ne peut être modifié par l’ouverture de la boîte n°2. Il reste 2 boîtes et donc 50% de chances ? FAUX La situation physique n’a pas changé mais votre d° d’ignorance a été sensiblement réduit et ça justifie de changer votre choix : Tjrs 1 chance s/ 3 que la boîte n°1 contienne $1M. Ceci se produit 1 fois sur 3 Si par contre n°1 vide àvous êtes sur à 100% que l’argent est ds n°3 Ceci se produit 2 fois sur 3 Vous avez donc 2 fois + de chances en changeant votre choix.
55	Notes -III Choix retardé : quand la mécanique quantique "agit" sur le passé Par Laurent Sacco, Futura-Sciences La magie de la mécanique quantique semble inépuisable si on la prend vraiment au sérieux. Une expérience récente, effectuée par Jean François Roch et ses collègues de l'ENS Cachan, a permis de réaliser, bien mieux qu'auparavant, l'expérience dite du choix retardé proposée il y a moins de 30 ans par le grand John Wheeler. Jusqu'à présent, les notions de temps et d'espace viennent de se briser avec cette expérience, à l'échelle humaine. C'est peut être encore acceptable. Passons maintenant avec John Wheeler à l'échelle des galaxies ! Plus précisément, observons avec deux télescopes un effet de lentille gravitationnelle où une galaxie à un milliard d'années-lumière dédouble l'image d'un quasar situé à deux milliards d'années-lumière. On est encore dans un cas avec deux trajectoires possibles pour les photons émis par le quasar. En répétant l'expérience de Wheeler c'est, cette fois-ci, au niveau des galaxies et à un milliard d'années dans le passé qu'un observateur humain va déterminer le chemin pris par un photon ! Plus fort encore, et toujours selon Wheeler. Si j'imagine qu'il y a une fonction d'onde de l'Univers, alors, peut être que ce qui a provoqué sa réduction, et la naissance de notre Univers classique à partir d'une « particule quantique » de la taille de la longueur de Planck il y a 13,7 milliards d'année, c'est justement le fait qu'il y aurait plus tard des systèmes classiques collecteurs d'informations, comme les êtres humains, et effectuant une observation sur celui-ci ! Après tout, EPR nous avait déjà habitué à une non-localité dans l'espace, dans un Univers avec espace-temps il est somme toute logique que la non-localité soit aussi dans le temps ! Cette théorie peut sembler complètement folle, mais elle l'est assez pour être exacte, et comme le fait remarquer Andrei Linde, qui peut savoir le rôle exact de la conscience dans la structure physique de l'Univers ?
56	II-BIBLIOGRAPHIE Le TOP , les incontournables , faciles à lire, mais niveau très correct : La magie du cosmos - Brian Greene –VI-1* L’univers élégant –Brian Greene –VI-2 Un peu de science pour tout le monde – Claude Allègre—V * Pour ceux qui veulent creuser la question ss équations : L’étoffe de la réalité –David Deutsch-III * De la matière de J-M Levy-Leblond-IV * Lumière et matiére de R.Feynman –VII-0 * Les lapins de M.Schrodinger - Colin Bruce * Une brêve histoire de l’univers – S.Hawkins XII Le facteur temps sonne jamais 2 fois- Etienne Klein-VIII-1 Les tactiques de chronos Conversation avec le shinx * L’atome au pied du mur Même pas fausse(théorie des cordes) Peter Woit-XIV Dieu et la science – Bogdanoff et Guiton-XV From certainty to uncertainty – D.Peat-I * Pour un principe matérialiste fort – JP Basquiat-XX * Le cantique des quantiques –Sven Ortoli-JP Pharabod-XIX La physique quantique (Petit précis de M-Q) –John Gribbin XI * Initiation à la mécanique quantique V.Scarani-XVI Poussière d’étoiles H.Reeves-XII Les 2 infinis –R.Penrose –XXI * Entre le temps et l’éternité –Priogine - XXIII Pour se spécialiser , avec des équations a gogo Mécanique quantique – le cours de R.Feynman –VII-2 Mécanique –le cours de Feynman-VII-1* Le cours de JL-Basdevant à l’X-XVIII Le PENROSE , le cours-XXII Quarks & leptons –F.Halzen,A.D.Martin-XVII
57	II-LIENS
58	III-Les EXPERIMENTATIONS Des particules une par une : comment? Expériences avec interféromètres A plus grande échelle et pour qq $$ de plus… Les accélérateurs : LEP,Fermolab,LHC Le LHC et son objectif Ou ds son lab et entre voisins Aspect à ORSAY s/ la « non-localité » Et puis …l’incontournable chat quantique de Mr Schrödinger
59	Des particules une par une = c’est possible-I
60	Des particules une par une = c’est possible - II
61	Les accélérateurs de particules
62	Les grands accélérateurs (~100 ds le monde)
63	Le collisionneur de particules LHC au CERN
64	Le LHC
65	"Construit sur l’ancien LEP -..." Construit sur l’ancien LEP -27 km Daniel Treille raconte le LEP (années 80-00) (liens) pouvait être sensible : Au train électrique qui passait vers Genèveà interct s/aimants A la ‘marée terrestre’ qui déformait la circonf de 1/3 de mm En hiver à + d’eau ds le lac à1/3 mm Depuis 89 : Des Z° en gde série (20M) Mesure de la m de Z° à 20ppm Avec + d’energieàpaires W+- et mesure m(0,5ppm) Approche du X (E’ie insuff.), en// avec Chicago Energies = LEP à 100 GeV ß> réaction fusion ~10MeV LHC à7+7=14TeV (14 000 GeV) Depuis 45 ans à toutes les partic fabriquées au CERN=1 mg 3 enjeux clés pour le LHC : Le fameux boson de HIGGS Ils y étaient presque semble-t-il au LEP avant l’arrêt décalé de 6mois (5/2001) Course de vitesse avec le Teratron La masse des 4% Le reste des 96 % 2-3 choses qui indirectmt conforteraient ‘les cordes’
66	L’intrication : ASPECT et les autres-I L’intrication
67	L’intrication : ASPECT et les autres-II
68	L’incontournable* « chat quantique » mort-vivant de Schrödinger
69	L’incontournable « chat quantique » mort-vivant de Schrödinger – qu’en penser ? Quel est le problème posé C’est tout d’abord le pb de la superposition Le fonction d’onde de prob s’ajoutent simplmt L’ornytorinque est duck et mole --l’un et l’autre C’est surtout le problème de la mesure quantique Effondrmt fonct d’onde Observer c’est « détruire » Pas parce que par principe l’observation interagit Mais parce que c’est « construit » comme ça Pourquoi n’y a-t-il pas de « chat quantique » ? C’est le pb de la « décohérence » La superposition d'état concerne en fait des particules totalement isolées. A l‘échelle quantique, les particules évoluent dans un grand vide et les rencontres sont assez rares. A notre échelle, c'est très différent: notre chat respire les milliards de molécules d'air qui sont dans la boîte, sans compter tout ce qui inonde notre univers: les ondes radio, infrarouges ou les rayons cosmiques...Ces milliards d'êtres quantiques incontrôlables percutent notre matou et interagissent des milliards de fois par seconde avec lui. L'état superposé "vivant ET mort" dans lequel se trouve le chat ressemble à une bulle de savon: une bulle est éphémère et est détruite à la moindre interaction. La décohérence des objets macroscopiques est quasi-immédiate. Ouf! notre logique a eu chaud... En fait tout est quantique mais « décohére » hyper-vite Jusqu’où est-on quantique « ~stable » ? Molécule C60-world cup fullèrenes Ca peut aller très loin Wigner et son « ami » : c’est la conscience humaine qui tue le chat Il y a un chat vivant et un mort ds 2 univers parallèles Il y a aussi l’autre chat quantique = celui qu’on jette du 3 ème avec une tartine beurrée attachée sur le dos – beurre en l’air.
70	IV-Qq sujets clés La matière Les 4 forces de la nature La lumière Intrication et Décohérence Complexité et Emergence Le ‘Modèle Standard’
71	C’est quoi la matière ?
72
73	C’est quoi la matière ?
74
75	« La saga des particules* »
76	Les particules
77	Les 4 FORCES de la nature
78	Les forces et les particules
79	Les particules en résumé
80	Le « modèle standard »,MS Le modèle standard de la physique des particules théorie qui décrit les interactions forte, faible et électromagnétique, ainsi que l'ensemble des particules élémentaires qui constituent la matière. Développé entre les années 1970 et 1973, c'est une théorie quantique des champs qui est naturellement compatible avec les principes de la mécanique quantique et de la relativité. Force E-M et nucléaire faible à QED-EDQ Force nucléaire forte à CDQ – QCD interactions sont expliquées par l'échange de bosons de jauge À ce jour (2008) àbon accord avec les prédictions. Le modèle standard reste théorie incomplète des interact. fondamentalesà manque f.de gravitation. Le modèle standard prédit aussi l’existence boson de Higgs, particule qui permet de donner une masse aux autres particules de la théorie. Cette particule n'a pas encore été découverte. Le modèle standard est le fruit de plus de quarante années de recherche théorique et expérimentale. Point de départ est QED, 1948 et 1949, qui est la théorie quantique et relativiste de l'interaction électromagnétique. En 1954, C. N. Yang et R. Mills généralisent QED 1961 =première tentative d'unification des interactions faible et électromagnétique en une théorie électrofaible par S. L. Glashow Problème principal de théorie électrofaible-Glashowàparticules décrites sans masse, ce qui est en désaccord avec la réalité. En 1967, S. Weinberg et A. Salam modifient modèle en incorporant boson de Higgs àmasse aux particules de la théorie. Finalement, en 1970, S. L. Glashow, J. Iliopoulos et L. Maiani intègrent quarks à la théorie électrofaible en prédisant existence du quatrième quark, le charme. Quelques années plus tard, QCD est ajoutée théorie électrofaible pour expliquer interaction forte : le modèle standard est achevé. Une des principales prédictions théorie électrofaible ->existence de l'interaction faible par courant neutre, découverte quelques années plus tard, en 1973, ce qui confirme de manière éclatante ce modèle. L'autre prédiction très importante est l'existence des bosons de jauge W et Z0 responsables des interactions faibles. Découverte en 1983 couronne succès du modèle standard qui reste pour le moment la seule théorie valable. Gde prédictibilité = l’abstraction math à induit l’existence de partic non découvertes vérifiée a posteriori= (Q:SàC,BàT)
81	V-Qq utilisations actuelles ou futures Le laser La Cryptographie quantique L’Ordi quantique La Télé-portation quantique
82	Le laser Un laser =amplificateur de lumière (fonctionnant grâce à l'émission stimulée) dont la sortie est branchée sur l'entrée. Amplificateur de lumière basée sur « émission stimulée » (voir ‘matière’) Pompage optique = faire monter les atomes vers niv excité n’ par flash, laser,.. Les atomes excités relache des Ph. en retombant en niv n (fréq wnn’) Si on fait passer un rayonnt de f proche de w à résonnance : un petit apport à même f donne de grands effets à grande amplification Pour encore augmenter l’amplification à on boucle en partie la sortie sur l’entrée à l’autre partie sort sous forme d’un rayon de lumière cohérente (car mono-f) très concentrée On peut ainsi construire un rayonnement extrêmement important, même à partir d'un rayonnement extrêmement faible (comme un seul photon émis spontanément dans la cavité).
83	Cryptographie quantique-1
84	Cryptographie quantique-2
85
86
87	Télé-portation quantique
88	VI-Les acteurs et expériences clés Galilée 1604 principe de relativité, concept de v instantanée I.Newton 1666 invente la mécanique classique et les outils math nécessaires A.Volta 1800 invente la pile voltaïque ou batterie électrique J.Young 1805 les fentes qui jetèrent l’obscurité sur la lumière M.Faraday 1838 découvre les rayons cathodiques (entre autres) expérimentateur de génie L-A.Ampère théorise les exp’ces du sus-nommé J.C. Maxwell ramasse la mise en unifiant l’ electro-magnétisme ds une théorie fort élégante et précise L.Boltzmann 1877 père de la méca statistiq -précureur de complexité ? suggère états d’E ‘discrets’ : se suicide par incompréhension W.Crookes 1879 le tube =courbe les R-cath par champ magn à pas lumière J.Balmer 1885 Spectre de l’H à 4 bandes H.Hertz 1892 l’ W des ondes, R-cath traversent la matière (Or= Au) H.Becquerel 1896 découvre la radioactivité à rayons a,b,g J.J.Thomson 1897 invente l’é à modèle ‘plum pudding’ M.Planck 1900 invente le quantum et sa constante à E=hv , grace au ‘corps noir’ A.Einstein 1905 explique l’effet photoélectrique (entre autres) : la lumière est quantique E.Rutherford 1907 découvre le noyau et sa charge + N.Bohr 1913 propose l’atome de BOHR – type syst solaire + niv. d’énergies / niv orbites Stern & Gerlach 1922 découvrent le spin de l’é L de Broglie 1923 propose l’onde associée de long l=h/mv W.Pauli 1925 énonce principe d’exclusion à fermions individualistes vs bosons grégaires E.Schrodinger 1926 l’ W de l’équation de la « fonction d’onde » : probabilité de présence L.Pauling 1928 M-Q appliquée à la chimie = liaisons chimiques déduites W.Heisenberg 1932 formalise l’expression math = pb à 2 é LES EXPERIENCES CLES Fentes d’Young 1805 la lumière est une onde La radioactivité 1896 H. Becquerel par hasard (N1903) Les rayons cath 1897 tube de Thomson à l’é Le corps noir 1850/00 pb de calcul du rayonnmt à petit nuage Effet photo-é 1905 La lumière est aussi quantifiées (N1922) Goutte d’huile 1909 Millikan = quantification de la charge électrique (N1923) charge de l’é (visqueusement sous-évaluée..) Exp de Rutherford 1911 invalide le plum-puddingà noyau concentré , le reste est vide Stern & Gerlach 1920 le spin est une caract des part (fermions = ½ entier—bosons = entier ) L’é: aussi une onde 1927 Davisson et Germer à nature ondul de l’é Le neutrino 1955 C.Cowan & F.Reynes le découvre Effet HALL 1980 version quantique , par K.von Kitzing Intrication quantique 1982 A. Aspect à Orsay ( Ph.Grangier) = Dieu joue bien aux dés et la lune n’est peut-être pas là ..
89	VII-Ils ont dit " Eppur, si muove!" Galilée « Quiconque n'est pas choqué par la théorie quantique ne la comprend pas. » N.BOHR Lors d'un débat, Niels Bohr se disputait avec Albert Einstein à propos de la réalité de la physique quantique. À un moment donné Einstein, excédé, jeta à Niels Bohr : « Dieu ne joue pas aux dés ! », ce à quoi Bohr répondit : « Qui êtes-vous Einstein, pour dire à Dieu ce qu'il doit faire ! » « Shut up and calculate! » (« Ferme-la et calcule! »). (R.Feynman) Physics is like sex. Sure it may have some practical results, but that's not why we do it R. Feynman “I'm smart enough to know that I'm dumb.” Richard Feynman " Les poètes sont les physiciens du sens. Ils prennent les mots pour instrument d'investigation de l'au-delà des mots. Nature universelle dont l'univers physique n'est qu'une des facettes." Basarab Nicolescu- physicien des particules élémentaires, in " Théorèmes Poétiques. "La science est une chose merveilleuse...tant qu'il ne faut pas en vivre A Einstein Il est absolument possible qu’au delà de ce que perçoivent nos sens se cachent des mondes insoupçonnés. A Einstein " Les difficultés qu'éprouvent les physiciens et bien d'autres personnes à accepter la réalité quantique me rappellent la façon dont réagissent les enfants lorsqu'ils sont confrontés à un concept qu'ils n'ont pas encore assimilé." [ L'Univers Quantique] Heinz Pagels " A l'échelle cosmique, l'eau est plus rare que l'or." Hubert Reeves " En physique comme en toute autre science, la logique seule ne règne pas, il y a aussi la raison." Max Planck Ce n'est pas le moindre charme d'une théorie que d'être réfutable, F. Nietzsche. " Il n'y a pas que les visionnaires qui créent." LOUIS DE BROGLIE "A la triple questions : Qui suis-je ? D'où je viens ? Et où vais-je ? Je réponds, je suis moi, je viens de chez moi et j'y retourne" Pierre DAC " Si la science ne s'intéresse pas aux choses délirantes, elle risque fort de passer à côté de choses intéressantes." Antoine Labeyrie (ast) " Ce que nous observons, ce n'est pas la Nature en soi, mais la Nature exposée à notre méthode d'investigation." W. Heisenberg "Le soleil, avec toutes ces planetes qui gravitent sous sa gouverne, prend encore le temps de murir une grappe de raisin, comme s'il n'y avait rien de plus important. " Galilee "On fait la science avec des faits comme on fait une maison avec des pierres ; mais une accumulation de faits n'est pas plus une science qu'un tas de pierres n'est une maison." [Henri Poincaré] "Je ne cherche pas, je trouve" Pablo Picasso A moins d' avoir beaucoup bu, on ne peut distinguer les photons à l' oeil nu. ( Jean Yanne ) (la grenouille le peut , elle)
90	Et aussi…. " Si la vie est complexe, c'est parce qu'elle a une partie réelle et une partie imaginaire." Marius Sophus Lie Celui là même des « groupes de Lie » qui sous-tendent la théorie de cordes , rien moins ! Mathématicien norvégien (1842-89) Pour qu'une technologie réussisse, la réalité doit prendre le pas sur les relations publiques, car la nature ne peut pas être dupée." R. Feynman à commission d’enquète sur perte de la navette CHALLENGER (86) “For a successful technology,reality must take precedence over public relations, for nature cannot be fooled." La vérité ne triomphe jamais, mais ses adversaires finissent par mourir." Max Planck J'affirme que le sentiment religieux cosmique est le motif le plus puissant et le plus noble de la recherche scientifique. A.Einstein Une expérience scientifique est une expérience qui contredit l'expérience commune. Gaston Bachelard La théorie du chaos a été inventé par les scientifiques qui paniquaient à l'idée que le public commençaient à comprendre les anciennes. Mike Barfield Nobody feels perfectly comfortable with it. Murray Gell-Mann Les objets quantiques sont dingues, mais au moins, ils sont tous dingues de la même manière. Richard Feynman I can safely say that nobody understands quantum mechanics. R.Feynman Mathematics, rightly viewed, possesses not only truth, but supreme beautya beauty cold and austere, like that of sculpture, without appeal to any part of our weaker nature, without the gorgeous trappings of painting or music, yet sublimely pure, and capable of a stern perfection such as only the greatest art can show. The true spirit of delight, the exaltation, the sense of being more than Man, which is the touchstone of the highest excellence, is to be found in mathematics as surely as in poetry. --BERTRAND RUSSELL, Study of Mathem It is not at all natural that "laws of nature" exist, much less that man is able to discover them E.Schrödinger « Quand j'entends « chat de Schrödinger », je sors mon revolver » S.Hawkins Quiconque n'est pas choqué par la mécanique quantique ne la comprend pas N.BOHR
91	Et encore …. " Les histoires de soucoupes volantes résultent plus probablement des caractéristiques irrationnelles connues de l'intelligence terrestre que des efforts rationnels inconnus d'une intelligence extra-terrestre." R.Feynman " Le temps, c'est ce qui empêche tous les évènements de l'Univers de se produire en même temps." John Wheeler Il est plus difficile de désagréger un préjugé qu'un atome." Albert Einstein Il n'est rien qui fasse obstacle à l'infinité des mondes." EPICURE Un mathématicien qui n'est pas aussi quelque peu poète ne sera jamais un mathématicien complet." Karl Theodor Wilhelm Weierstrass . Celui là même du THÉORÈME DE BOLZANO WEIERSTRASS , dont l’énoncé ci-après est d’une grande poésie ,jugez-en : ‘Soit (un) une suite bornée de réels. Alors, on peut extraire de (un) une sous-suite convergente’. In science fiction, the Three Laws of Robotics by Isaac Asimov, from his book “I,robot” A robot may not injure a human being or, through inaction, allow a human being to come to harm. A robot must obey orders given to it by human beings, except where such orders would conflict with the First Law. A robot must protect its own existence as long as such protection does not conflict with the First or Second Law. Arthur C. Clarke formulated the following three "laws" of prediction: When a distinguished but elderly scientist states that something is possible, he is almost certainly right. When he states that something is impossible, he is very probably wrong. The only way of discovering the limits of the possible is to venture a little way past them into the impossible. Any sufficiently advanced technology is indistinguishable from magic.