Défauts inhérents à la téléportation

En physique, on considère que l’information est soumise aux lois de la théorie quantique. Elle est donc soumise à un principe fondamental de cette théorie qui est l’incertitude.

Pour rappeler ce qu’est le principe d’incertitude — ou d’indétermination — de Heisenberg, il stipule qu’il est impossible de connaitre avec une précision absolue deux propriétés complémentaires d’un même système quantique comme, par exemple, la vitesse et la position. Et quand j’écris impossible, ce n’est pas une figure de style, c’est une vérité absolue et incontournable.

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Il est donc impossible de cloner une particule élémentaire à cause de cette imprécision systémique. On peut la copier avec un certain degré de précision qui ne sera jamais parfait.

Ce concept fait en sorte que si un jour vous étiez téléporté, votre copie ne serait pas un clone de vous-même, mais une copie quelconque ayant la fiabilité relative à la précision des mesures que le système de téléportation aurait pu prendre de tous vos constituants.

L’autre problème de la téléportation est le concept de la destruction de l’original. On imagine souvent la téléportation comme un système de transport. C’est totalement faux. Les corps ne voyagent pas d’un endroit à un autre.

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Les informations de chacune de vos particules composant votre corps sont lues par un scanner qui les détruit durant ce processus. Le système emmagasine les informations pour ensuite les transporter d’un point à un autre par un moyen classique de transmission d’informations pour ensuite reconstituer un corps à destination à partir de la matière environnante.

Les informations de chacun de vos plus petits constituants sont donc copiées plus ou moins précisément, mais jamais totalement ni parfaitement. Imaginez alors la téléportation comme une tentative de reconstitution d’un original à partir d’une photocopie.

Tout le monde a déjà photocopié une photocopie d’une photocopie avec le résultat qu’on connait. La téléportation nous assure qu’il ne pourra jamais en être autrement. Jamais un original ne restera un parfait original une fois la téléportation effectuée, même avec le plus parfait des systèmes mis en place.

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Alors, cessez de fantasmer sur le capitaine Kirk. Avoir été téléporté un nombre aussi impressionnant de fois, aujourd’hui vous ressembleriez probablement plus à un blob qu’à un humain.

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L’observation perturbante

Vous êtes-vous déjà senti observé sans raison apparente, sans voir votre observateur ? Ça m’est arrivé à quelques reprises pour avoir su par la suite que j’avais eu raison de m’être senti observé. C’est un sentiment étrange et très fort. J’ai déjà raconté une anecdote sur ce sujet en rapport avec des loups. Ça m’est aussi arrivé avec des humains.

La physique quantique, celle qui régit les plus petits constituants de la matière, a mis en lumière un élément clé. Il est impossible d’observer des particules sans les perturber. L’observation fait partie intégrante de tout système quantique. Ainsi, ces particules soumises à notre observation réagissent différemment avec ou sans système d’observation.

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En réalité, ce comportement est normal sans avoir besoin d’aller dans le quantique. Lorsqu’on mesure une tension électrique avec un voltmètre, celui-ci possède une impédance qui n’est pas infinie. Il dévie donc une partie du courant et fait légèrement chuter la tension qu’on espère connaitre. La mesure affecte la réalité puisque sans voltmètre, elle vaut x et avec le voltmètre, elle vaut x – a. Il est donc impossible de mesurer une tension sans l’affecter.

C’est aussi la raison pour laquelle les animaux ne réagissent pas de la même façon lorsqu’on les observe en les laissant tranquilles et qu’on les observe uniquement à partir de caméras. Encore faut-il que nous émettions l’hypothèse qu’ils ignorent leur présence et leur fonction.

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Les Casques bleus de l’ONU en ont également une bonne idée. Observer perturbe le fonctionnement normal, réduisant ainsi les risques d’abus des autorités ou des rebelles. Leur rôle pacifiste n’est pas inutile, du moins dans la majorité des cas.

Observer ses enfants, ses ados, ne constitue donc pas un acte anodin. Parfois ils voudraient nous voir disparaitre, ça retient alors quelque peu leur fougue.

Placer des caméras de surveillance bien en vue n’a pas seulement pour but de capter des délits et ses auteurs, mais surtout de les empêcher.

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Ce concept de la mesure perturbante est fondamental pour comprendre différents mécanismes, tant physiques que psychologiques.

Même si parfois on veut observer sans être surpris, ça ne fonctionne pas toujours et rarement sur une longue période. On a alors besoin d’éloigner son système de surveillance de la cible et c’est ainsi qu’on se retrouve avec des satellites-espions ou des drones.

Souriez, on vous observe !

Image : theblackvault.comouterplaces.comlapresse.cacamera-surveillance.biz

Adieu M. Hawking

À vingt-et-un ans, Stephen Hawking apprend qu’il va mourir dans environ deux ans de la maladie de Charcot (SLA). Il adopte alors une attitude souvent impossible chez les gens sains, c’est-à-dire de vivre au présent. Il vient de s’éteindre à 76 ans après une vie remplie comme bien peu de personnes en auront.

L’astrophysicien était le scientifique le plus connu de sa génération. Est-ce à cause de son handicap? Un peu, probablement. La dichotomie de son corps quasiment mort et de sa pensée foisonnante a de quoi enflammer l’imagination des gens.

Toutefois, bien peu d’entre nous peuvent réellement comprendre ses travaux. Il est donc devenu populaire pour d’autres raisons. Je miserais sur le fait qu’il a toujours su simplifier sa pensée pour la rendre accessible. Savoir vulgariser des concepts très complexes exige que l’on ait parfaitement compris ce dont on parle.

En astrophysique, on se souviendra principalement de lui pour le rayonnement Hawking. Présumer qu’un trou noir rayonne une quelconque énergie alors qu’il est censé se comporter comme un gros aspirateur était la preuve qu’il était capable de voir au-delà de ce qu’on nous enseigne.

Pourtant, sans ce rayonnement des trous noirs, nous ne serions probablement pas ici pour lui rendre hommage. Les minuscules trous noirs «s’évaporent» rapidement. Si ce n’était pas le cas, ceux probablement créés lors des premiers instants suivant le Big Bang, les trous noirs primordiaux, plutôt que de s’évanouir, auraient bouffé le reste de la matière environnante, notre matière actuelle.

Peut-être reviendrons-nous un jour sur certaines de ses déclarations concernant notre vilaine propension à faire connaitre notre existence à tout le reste de la Galaxie. À plusieurs reprises, il nous a mis en garde contre cette attitude très peu prudente. Si un jour une bande d’extraterrestres nous envahit parce qu’ils ont appris notre existence grâce aux signaux envoyés dans l’espace à leur attention, on comprendra alors que Hawking avait eu raison de nous alerter.

Je dis merci à monsieur Hawking pour ce qu’il a apporté, pour tout ce qu’il nous a montré et pour tout ce qu’il a été et surtout pour avoir su être grand homme d’une simplicité aucunement condescendante. Il comprenait la valeur de la vie, pas seulement pour lui, mais aussi pour tous les autres.

Adieu Monsieur Hawking

Photo : boingboing.net

Un génie haï et ostracisé

L’histoire nous a fait connaitre des génies peu communs. Toutefois, certains d’entre eux n’ont pas été reconnus comme tels de leur vivant, ou trop peu. Je qualifie quelqu’un de génie lorsqu’un individu a réussi à sortir des sentiers battus, à imaginer autre chose, au-delà des dogmes de son époque. Malheureusement, très souvent, leur existence fut difficile. Elle a été peuplée de railleries, d’insultes de toutes sortes et surtout de dénigrements.

L’un d’entre eux est un génie hors du commun et encore si peu connu. Son nom est Ludwig Boltzmann. Il est né en Autriche en 1844 et est mort en Italie en 1906 lorsqu’il a commis une deuxième tentative de suicide. Elle fut précipitée par ses échanges virulents avec d’autres physiciens. De son vivant, ses travaux n’ont jamais été reconnus.

À son époque, l’existence de l’atome n’était pas encore admise. Elle faisait partie des théories antiques grecques totalement dépassées. On connait la suite. Boltzmann en a été l’un des grands défenseurs. Sa plus grande contribution aux sciences fut certainement d’avoir introduit la physique statistique pour décrire le comportement des gaz. Il offre une nouvelle équation pour décrire l’entropie.

S = k ln Ω. Sur sa tombe est gravée une variante signifiant la même chose, S = k log W

S est l’entropie, le niveau de désordre d’un système ayant une grande quantité d’atomes ou de molécules. Il montre que l’entropie d’un tel système croît de façon permanente et monotone.

Aujourd’hui, la constante k dans ses équations est appelée « constante de Boltzmann » et est l’une des quatre constantes fondamentales de notre Univers. Elle est considérée comme étant la constante de l’information.

En allant voir sur Wikipédia, il est le seul physicien important à n’avoir toujours pas de description de ses travaux, ou si peu ! C’est une honte que plus de cent années après ses travaux, on le néglige encore à ce point. La communauté des physiciens nous prouve une fois de plus que lorsqu’elle décide de détester quelqu’un, elle ne le fait pas à moitié. Boltzmann s’est suicidé à cause d’eux et probablement qu’il en aurait encore envie aujourd’hui.

Du zéro, de la température et des chemins glacés… des prédictions

Zéro est un chiffre et un nombre. Une valeur nulle, mais zéro, ce n’est pas rien. Zéro est important, surtout lorsqu’il est situé dans un nombre composé de chiffres dont leur position relative leur confère une valeur différent du chiffre en soi. L’habitude d’écrire des nombres en base 10 est tellement ancrée qu’on en finit par oublier que dans le nombre 2847, le 4 vaut 40 et le 2 vaut 2 000, car les zéros ne valent pas rien.

Remarquez, le zéro n’apparait pas dans la suite des chiffres romains ? Même si leur base de calcul est également 10, le zéro est tout de même inexistant, et pour cause. À cette époque, les nombres servaient seulement… à compter. Ils comptaient des jours, des soldats, des sesterces, des acres, bref des choses comptabilisables. Lorsqu’ils n’avaient rien à compter, ils ne comptaient pas. Ainsi, puisque le zéro n’avait aucune utilité pratique, les Romains n’ont pas vu l’intérêt de donner une réalité à ce chiffre plutôt particulier.

La valeur zéro revêt une signification bien étonnante lorsqu’on l’utilise pour évaluer une température. Longtemps l’humain s’est demandé ce qu’était vraiment la température. Sachant même la mesurer, il ignorait toutefois ce qu’il mesurait exactement. Puis la température s’est progressivement laissé saisir. Aujourd’hui, on sait exactement ce qu’on mesure lorsqu’on plonge un thermomètre dans un milieu quelconque. On mesure l’agitation des atomes ou des molécules de ce milieu. Plus ils sont mobiles, plus la température est élevée. En revanche, plus ils sont figés, plus on se rapproche du zéro de température. Pas le zéro degré Celsius, mais le zéro kelvin, également appelé le zéro absolu. À zéro kelvin, les briques élémentaires de notre monde ont cessé de s’agiter. Cette température valant -273,15 °C, le zéro kelvin est une limite improbable à atteindre à cause des lois quantiques. Aujourd’hui, le record de froid atteint lors d’expérimentations scientifiques très sophistiquées est 450 pK (picokelvin) ou 0,000 000 000 450 kelvin.

L’unité de température kelvin a été donnée en l’honneur de William Thomson, Lord Kelvin qui en élabora le principe. Pour ceux dont ce physicien reste méconnu, il était l’une des plus importantes figures scientifiques de la fin du XIXe siècle, principalement en thermodynamique. Lors d’un exposé à la Royal Institution de Londres en 1900, il déclara qu’à part deux petits nuages, la physique arrivait au bout de son parcours. Ces deux nuages devinrent quelques années plus tard la physique relativiste et la physique quantique, les deux pans fondamentaux de la physique actuelle. Comme quoi, on a beau avoir inventé le zéro absolu, il est fort possible d’obtenir une note de zéro lorsqu’on s’attaque à faire des prédictions, même dans son propre champ d’expertise, y compris pour le plus grand spécialiste de son domaine.

Nous devons à tout prix garder une attitude suspicieuse lorsqu’une sommité veut nous éblouir avec des prédictions basées sur des faits et des calculs indéniables. Malgré que ces huiles puissent être admirables, ils deviennent faillibles comme nous tous lorsque, imbus, les impudents s’aventurent imprudemment sur les chemins glacés des prédictions.

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