Qui donc connaît les flux et reflux réciproques
de l'infiniment grand et de l'infiniment petit,
le retentissement des causes dans les précipices de l'être,
et les avalanches de la création ?
(Victor Hugo, Les Misérables)

mardi 13 octobre 2015

Physique Quantique à l'AEIS. Billet N° 18

Deux réunions mensuelles de l'AEIS, aux mois de mai et juin 2015, ont été consacrées à l'histoire de la Mécanique Quantique et ses interprétations. Ce à travers les exposés successifs de Franck Laloe (ENS, Laboratoire Kastler-Brossel) et de Jean Bricmont (Université catholique de Louvain, GPP). L'exposé de Franck Laloe avait pour titre "La mécanique quantique : développement historique et interprétations". Celui de Jean Bricmont : "Peut-on comprendre la mécanique quantique ?"

Ayant été co-rédacteur, avec Michel Gondran, membre de l'AEIS, des comptes-rendus de ces exposés, j'en recopie les introductions dans ce billet N° 18 de mon blog personnel. Le lecteur pourra accéder à l'intégralité de ces comptes-rendus sur le site de l'AEIS.

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L'exposé de Franck LALOE, 
Directeur de recherches émérite au Laboratoire Kastler Brossel de l'ENS


AEIS, 4 mai 2015
Transcription : Michel Gondran et Jean Pierre Treuil

La mécanique quantique est l'une des plus grandes réussites de toute l'histoire des sciences. Ses prédictions ont été vérifiées dans un très grand nombre de cas, avec parfois une précision fantastique de 10^(-12). Historiquement, la mécanique quantique s'est développée en plusieurs étapes distinctes, chacune d'entre elles impliquant des interprétations différentes, parfois opposées. Puis s'est dégagée une version dite standard, dans la ligne des travaux de von Neumann et de Dirac, qui généralement est celle présentée dans les ouvrages et enseignée. Mais de réelles difficultés conceptuelles subsistent. Nous sommes loin d'un consensus universel sur la meilleure façon d'interpréter la nature de la fonction d'onde, la mesure, etc... et leur relation (éventuelle) avec la "réalité physique". C'est pourquoi de nombreuses présentations et/ou interprétations de la mécanique quantique ont été proposées. L'exposé en décrira quelques unes : celle dite de Copenhague (Bohr) ; l'interprétation statistique (à laquelle on attache souvent le nom d'Einstein) ; également les trois interprétations non-standard les plus célèbres : dBB (de Broglie-Bohm), GRW/CLS (équation de Schrödinger stochastique), Everett (parfois dite "des mondes multiples").

L'exposé de Franck Laloë s'est déroulé en trois parties ; il a d'abord présenté un développement historique de la mécanique quantique, montrant comment les idées sont apparues ; puis il a soulevé les difficultés liées à la fonction d'onde ; enfin, il a développé quelques unes des principales interprétations. La principale question traitée : qu'est-ce donc vraiment que cette drôle de fonction d'onde ? Il propose quatre livres de référence sur le sujet :
  1. Max Jammer, The Conceptual Development of Quantum Mechanics, Mc Graw Hill(1966), second edition (1989) 
  2. Max Jammer, The Philosophy of Quantum Mechanics, Wiley (1974). 
  3. Olivier Darrigol, From c-numbers to q-numbers : The classical analogy in the history of quantum theory (Berkeley : University of California Press, 1992) 
  4. G. Bacchiagaluppi and A. Valentini, Quantum Theory at the Crossroads: Reconsidering the 1927 Solvay Conference, Cambridge University Press (2009).
Il faut ajouter à ces ouvrages le dernier livre de Franck Laloë : Comprenons nous vraiment la mécanique quantique ? EDP Sciences, CNRS Editions, 2011.

Les livres de Max Jammer ont joué un grand rôle pour notre conférencier sur la question des interprétations. Le livre de Bacchiagaluppi et Valentini est consacré presque entièrement au congrès Solvay de 1927, qui a été si essentiel dans l'histoire de la mécanique quantique. C'est la première traduction en anglais de la version française.

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L'exposé de Jean Bricmont

Université catholique  de Louvain, Belgique
AEIS, 1er Juin 2015
Transcription : Michel Gondran et Jean Pierre Treuil. 


Peut-on comprendre la Mécanique Quantique? Le titre est ambitieux. La réponse sera positive, mais jusqu'à un certain point. Et elle sera différente de la présentation habituelle. Jean Bricmont nous propose le plan suivant : 
  1. Dans un premier temps, une présentation très simple des deux principaux "mystères" de la mécanique quantique. Le premier mystère réside dans l'indétermination des mesures et l’existence des interférences. Il introduira les principes qui en rendent formellement compte (notions d’état et de superposition). Le second mystère est celui de la non localité et des inégalités de Bell. 
  2. Dans un second temps, une présentation de la théorie de de Broglie-Bohm et de la manière dont elle peut résoudre ces deux mystères.
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