SCIENCES.ENERGIES.ENVIRONNEMENT/LE MONDE SELON LA PHYSIQUE/ Semaine 14 p1

Il m arrive de recevoir   des interrogations directes  sur ce que mon correspondant américain  PHJYS ORG/ SCEIENCVE X   m ' a adressé et que j ai laissé passer ! No s  ennuis collectifs actuels  et les miens propres  ( mon vieux pc et la degradation de ma vision ) l expliquent
 je vous propose donc a la demande   de mon lecteur  JIHEMS ma traduction de l article récent suivant  suivi de mon commentaire

88888888888888888888888888888888

Does relativity lie at the source of quantum exoticism?
88888888888888888888888888888888888


Depuis ses débuts, la mécanique quantique n'a cessé de nous étonner par sa particularité, si difficile à comprendre. Pourquoi une particule semble-t-elle passer simultanément par deux fentes? Pourquoi, au lieu de prédictions spécifiques, ne peut-on parler que d'évolution des probabilités? Selon les théoriciens des universités de Varsovie et d'Oxford, les caractéristiques les plus importantes du monde quantique pourraient résulter de la théorie spéciale de la relativité, qui jusqu'à présent semblait avoir peu à   faire  avec la mécanique quantique.


Depuis l'arrivée de la mécanique quantique et de la théorie de la relativité, les physiciens ont perdu le sommeil face à l'incompatibilité de ces trois concepts (trois, puisqu'il existe deux théories de la relativité: restrainte et générale). Il est communément admis que c'est la description de la mécanique quantique qui est la plus fondamentale et que la c est  la théorie de la relativité   qui devra y être ajustée. Le Dr Andrzej Dragan de la Faculté de physique de l'Université de Varsovie (FUW) et le professeur Artur Ekert de l'Université d'Oxford (UO) viennent de présenter leur raisonnement menant à une conclusion différente. Dans l'article «The Quantum Principle of Relativity», publié dans le New Journal of Physics, ils prouvent que les caractéristiques de la mécanique quantique déterminant son unicité et son exotisme non intuitif - acceptées, en plus, sur la foi (sous forme d'axiomes) - peuvent être expliqué dans le cadre de la théorie spéciale de la relativité. Il suffit de décider lors d'une certaine étape plutôt peu orthodoxe.

Albert Einstein a basé la théorie  de la relativité spéciale    sur deux postulats. Le premier est connu sous le nom de principe galiléen de la relativité (qui, notons-le, est un cas particulier du principe copernicien). Cela indique que la physique est la même dans tous les systèmes inertiels (c'est-à-dire ceux qui sont soit au repos soit en mouvement continu en ligne droite). Le deuxième postulat, formulé sur le résultat de la célèbre expérience de Michelson-Morley, imposait l'exigence d'une vitesse constante de la lumière dans quel que soit le  référentiel.

"Einstein considérait que le deuxième postulat était crucial. En réalité, ce qui est crucial, c'est le principe de la relativité. Déjà en 1910, Vladimir Ignatowski a montré que sur la seule base de ce principe, il était possible de reconstruire tous les phénomènes relativistes de la théorie spéciale de la relativité. A Un raisonnement d'une simplicité frappante, menant directement du principe de la relativité au relativisme, a également été présenté en 1992 par le professeur Andrzej Szymacha de notre faculté », explique le Dr Dragan.

La théorie spéciale de la relativité est une structure cohérente qui permet trois types de solutions mathématiquement correctes: un monde de particules se déplaçant à des vitesses subluminales, un monde de particules se déplaçant à la vitesse de la lumière et un monde de particules se déplaçant à des vitesses superluminales. Cette troisième option a toujours été rejetée comme n'ayant rien à voir avec la réalité.



"Nous avons posé la question: que se passe-t-il si - pour le moment sans entrer dans la physicalité ou la non-physicalité des solutions - nous prenons au sérieux non pas une partie de la théorie spéciale de la relativité, mais tout l ensemble   y compris  le système supraluminique? Nous nous attendions à des paradoxes de cause à effet. Pendant ce temps, nous avons vu exactement les effets qui forment le noyau le plus profond de la mécanique quantique ",

Initialement, les deux théoriciens ont considéré un cas simplifié: l'espace-temps avec les trois familles de solutions, mais composé d'une seule dimension spatiale et d'une dimension temporelle (1 + 1). Une particule au repos dans un système de solutions semble se déplacer superluminalement dans l'autre, ce qui signifie que la superluminosité elle-même est relative.

Dans un continuum espace-temps construit de cette façon, les événements non déterministes se produisent naturellement. Si dans un système au point A, il y a génération d'une particule supraluminique, même complètement prévisible, émise vers le point B, où il n'y a tout simplement aucune information sur les raisons de l'émission, alors du point de vue de l'observateur dans le deuxième système les événements se déroulent du point B au point A, ils partent donc d'un événement complètement imprévisible. Il s'avère que des effets analogues apparaissent également dans le cas des émissions de particules subluminales.

Les deux théoriciens ont également montré qu'après avoir pris en compte les solutions supraluminiques, le mouvement d'une particule sur plusieurs trajectoires apparaît simultanément naturellement, et une description du cours des événements nécessite l'introduction d'une somme d'amplitudes de probabilité combinées qui indiquent l'existence d'une superposition d'états, phénomène jusqu'ici associé uniquement à la mécanique quantique.

Dans le cas de l'espace-temps à trois dimensions spatiales et une dimension temporelle (3 + 1), c'est-à-dire correspondant à notre réalité physique, la situation est plus compliquée. Le principe de la relativité dans sa forme originale n'est pas préservé - les systèmes subluminal et superluminal se distinguent. Cependant, les chercheurs ont remarqué que lorsque le principe de la relativité est modifié à la forme: "La capacité à décrire un événement de manière locale et déterministe ne devrait pas dépendre dechoix d'un référentiel inertiel ", il limite les solutions à celles dans lesquelles toutes les conclusions de la considération en (1 + 1) espace-temps restent valables.

"Nous avons d'ailleurs remarqué la possibilité d'une interprétation intéressante du rôle des dimensions individuelles. Dans le système qui semble superluminique à l'observateur, certaines dimensions spatio-temporelles semblent changer leurs rôles physiques. Une seule dimension de la lumière superluminale a un caractère spatial "Celle le long de laquelle la particule se déplace. Les trois autres dimensions semblent être des dimensions temporelles", explique le Dr Dragan.

Une caractéristique des dimensions spatiales est qu'une particule peut se déplacer dans n'importe quelle direction ou rester au repos, tandis que dans une dimension temporelle, elle se propage toujours dans une direction (ce que nous appelons le vieillissement dans le langage courant). Ainsi, trois dimensions temporelles du système supraluminique avec une dimension spatiale (1 + 3) signifieraient donc que les particules vieillissent inévitablement trois fois simultanément. Le processus de vieillissement d'une particule dans un système supraluminique (1 + 3), observé à partir d'un système subluminal (3 + 1), aurait l'air que la particule se déplaçait comme une onde sphérique, conduisant au célèbre principe de Huygens (chaque point sur un front d'onde peut être traité lui-même comme une source d'une nouvelle onde sphérique) et du dualisme onde corpusculaire.

"Toute l'étrangeté qui apparaît lorsque l'on considère des solutions relatives à un système qui ressemble au supraluminique se révèle être plus étrange que ce que la théorie quantique communément acceptée et vérifiée expérimentalement a longtemps présenté. Au contraire, en tenant compte d'un système supraluminique, il est possible - du moins théoriquement - pour dériver certains des postulats de la mécanique quantique de la théorie spéciale de la relativité, qui étaient généralement acceptés comme ne résultant pas d'autres raisons plus fondamentales », conclut le Dr Dragan.

Depuis près de cent ans, la mécanique quantique attend une théorie plus profonde pour expliquer la nature de ses phénomènes mystérieux. Si le raisonnement présenté par les physiciens de FUW et UO résiste à l'épreuve du temps, l'histoire se moquerait cruellement de tous les physiciens. La théorie «inconnue» recherchée depuis des décennies, expliquant le caractère unique de la mécanique quantique, serait déjà connue   lors  des tout premiers travaux sur la théorie quantique.
8888888888888888888888888888888

Explore further

Bridge between quantum mechanics and general relativity still possible
More information: Andrzej Dragan et al, Quantum principle of relativity, New Journal of Physics (2020). DOI: 10.1088/1367-2630/ab76f7
Journal information: New Journal of Physics
Provided by University of Warsaw
8888888888888888888888888888888888888888

 MES COMMENTAIRES  '( pour JIHEMS) la photo est une perspective trompeuse!

Plusieurs sujets me titillent dans cet article: le premier est qu il me semble possible que lathrorie  de Andrzej Dragan et Artur Ekert du cas 1D+1T   cherche à se rapprocher  de la thorie  des Cordes 1 D  et a montrer  que dans ce cas  le  concept   d''une vitesse   superluminique   serait recevable .....Je ne crois pas que pour autant   les théoriciens des  Cordes et supercordes  remettent   en cause le principe de la relativité restreinte  en 3D+1T. et la relient à la mécanique quantique . Ils en sont malheueusement   bien en deçà !

 Le second point   est relatif  à la mécanique quantique   dans ses rapports avec la relativité  restreinte d origin,ne  supraliminique  : mon opinion personnelle  est que nous ne disposons pas encore  de moyens mathématiques   ou autres pour descendre  en echelle  subquantique  comme  le thèorie exotique   des Cordes 9D +1T    le revendique....  En clair   nous ignorons  si une particule de matière  aussi simple et basique qu' un  électronn n' est qu un assemblage   de plusieurs  ondes trés confinéess   et configurées   sur elles memes ......Donc  quelle est la vitesse    , la longuueur d onde etc     de ces diversesc parties  . ??????. Est elle  en partie  supraluminique ? EsT cela qui explique  la stabilité et  la durée de  interminable vie de l electron ..?.Pour moi  assigner a l 'électron  les valeursd 'une masse , une charge , un spin , une fonction d onde , une longueur d onde de COMPTON   ETC   c est s arreter dans une petite place ou  chaque   porte  indiquerait  chacun de ces noms  mais  reste  erait ncore  largement inconnue dessrière!
 D autres que moi  vont déjà plus loin .......LISEZ DM !