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Quantum physics

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Quantum causal relations: A causes B causes A. One of the most deeply rooted concepts in science and in our everyday life is causality; the idea that events in the present are caused by events in the past and, in turn, act as causes for what happens in the future.

Quantum causal relations: A causes B causes A

If an event A is a cause of an effect B, then B cannot be a cause of A. Now theoretical physicists from the University of Vienna and the Université Libre de Bruxelles have shown that in quantum mechanics it is possible to conceive situations in which a single event can be both, a cause and an effect of another one. The findings will be published this week in "Nature Communications". Although it is still not known if such situations can be actually found in nature, the sheer possibility that they could exist may have far-reaching implications for the foundations of quantum mechanics, quantum gravity and quantum computing. Principe d'incertitude. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Principe d'incertitude

Vues spatiale (position) et fréquentielle (impulsion ou quantité de mouvement) de (a) une onde, (b) un paquet d'onde et (c) un corpuscule. L'onde étant de fréquence pure, son impulsion est définie mais elle n'est pas localisée dans l'espace. Inversement, le corpuscule est localisé mais n'a pas de fréquence déterminée. Le cas général est celui du paquet d'onde qui est distribué en fréquence comme en espace. Paradoxes de la mécanique quantique. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Paradoxes de la mécanique quantique

La mécanique quantique est source de plusieurs paradoxes. Domaine de la physique encore en développement, la mécanique quantique a produit des constructions mathématiques qui ont pu résoudre certaines énigmes de la physique classique, mais qui se heurtent à une interprétation des phénomènes physiques impliqués. Cette construction particulière, et le fait qu'elle soit une science encore en construction, font que les postulats de la mécanique quantique génèrent plusieurs paradoxes. Voici une liste de ces paradoxes : Portail de la physique. Contrafactualité (physique) Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Contrafactualité (physique)

Selon la mécanique quantique, des évènements contrefactuels, qui auraient pu se produire mais qui ne se sont pas produits, influent sur les résultats de l'expérience. Ce phénomène a été choisi par le magazine New Scientist comme une des "sept merveilles du monde quantique" [1]. Considérons le dispositif suivant (Interféromètre de Mach-Zehnder): Un photon unique est émis par la Source A.

On peut démontrer (et vérifier expérimentalement) que seul le détecteur X enregistre la sortie du photon de ce dispositif. Cette expérience est très semblable dans l’esprit à celle des fentes d'Young, mais permet de plus de mettre en évidence la contrafactualité des phénomènes quantiques : Modifions ce dispositif pour que C soit maintenant un détecteur de photon, du même type que X ou Y. Soit le photon est détecté par C (probabilité ½)Soit les détecteurs X et Y ont une chance égale de détecter le photon (probabilité ¼ et ¼) Portail de la physique.

Expérience de la gomme quantique à choix retardé. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Expérience de la gomme quantique à choix retardé

L’expérience de la gomme quantique à choix retardé[1] est une expérience de mécanique quantique qui constitue une extension de celle d'Alain Aspect et des fentes de Young en y introduisant ce qui semble être une rétroaction implicite dans le temps. Proposée en 1982 par Marlan Scully[2] et Kai Drühl, une version de cette expérience a été réalisée en 1998 dans l'équipe de Yanhua Shih (University of Maryland, États-Unis). Schématiquement, deux dispositifs similaires aux fentes de Young sont installés en cascade. n'est levable que par un processus de détection, etsubsiste 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[3] a déjà franchi la première série de fentes. Expérience de la gomme quantique à choix retardé. Causalité inversée. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Causalité inversée

La causalité inversée (ou rétrocausalité) est une hypothèse discutée en philosophie, en particulier depuis les années 1950, et en physique (en particulier à l'échelle quantique et avec les spéculations, dans les années 1960 et 1970, sur les tachyons, qui se déplaceraient à une vitesse supérieure à celle de la lumière)[1]. En neurologie, la causalité à l'échelle des interactions neuronales, qui est corrélée avec l'expérience subjective du temps qui passe, est contrastée avec des interactions neuronales non- ou anti-causales qui y feraient obstruction[2]. Il s'agit de disjoindre la causalité du sens ordinaire du temps, et donc d'affirmer la possibilité qu'une cause future ait un effet au passé, ou en d'autres termes de remettre en cause l'axiome selon lequel toute cause précède temporellement son effet. Il s'agit d'un problème proche, mais distinct, des spéculations sur le voyage dans le temps[1].

Les paradoxes[modifier | modifier le code] Causalité inversée. Théorie d'Everett. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Théorie d'Everett

Le paradoxe du chat de Schrödinger dans l’interprétation d’Everett des mondes multiples (many worlds). Ici, chaque évènement est une bifurcation. Multivers. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Multivers

Dans le domaine des sciences, le multivers désigne l'ensemble des univers possibles dans une théorie physique donnée. Historique[modifier | modifier le code] Multivers. Multivers. Décohérence quantique. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.

Décohérence quantique

La décohérence quantique est une théorie susceptible d'expliquer la transition entre les règles physiques quantiques et les règles physiques classiques telles que nous les connaissons, à un niveau macroscopique. Plus spécifiquement, cette théorie apporte une réponse, considérée comme étant la plus complète à ce jour, au paradoxe du chat de Schrödinger et au problème de la mesure quantique. String theory. Théorie d'Everett. Décohérence quantique. Parallel universe (fiction) A parallel universe is a hypothetical self-contained separate reality co-existing with one's own.

Parallel universe (fiction)

A specific group of parallel universes is called a "multiverse", although this term can also be used to describe the possible parallel universes that constitute reality. While the terms "parallel universe" and "alternative reality" are generally synonymous and can be used interchangeably in most cases, there is sometimes an additional connotation implied with the term "alternative reality" that implies that the reality is a variant of our own. The term "parallel universe" is more general, without any connotations implying a relationship, or lack of relationship, with our own universe. A universe where the very laws of nature are different – for example, one in which there are no Laws of Motion – would in general count as a parallel universe but not an alternative reality and a concept between both fantasy world and earth. In 1884, Edwin A.

In 1895, The Time Machine by H. Plane (esotericism) The concept may be found in religious and esoteric teachings—e.g. Dimension. The first four spatial dimensions. Physique quantique. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Max Planck est considéré comme le père de la physique quantique. La constante de Planck, , joue un rôle central dans la physique quantique, bien au-delà de ce qu'il imaginait lorsqu'il l'a introduite. La physique quantique est l'appellation générale d'un ensemble de théories physiques nées au XXe siècle qui, comme la théorie de la relativité, marque une rupture avec ce que l'on appelle maintenant la physique classique, l'ensemble des théories et principes physiques admis au XIXe siècle. Les théories dites « quantiques » décrivent le comportement des atomes et des particules — ce que la physique classique, notamment la mécanique newtonienne et la théorie électromagnétique de Maxwell, n'avait pu faire — et permettent d'élucider certaines propriétés du rayonnement électromagnétique.

Panorama général[modifier | modifier le code]