Séminaire Épiphymaths

Jeudi de 9h30 à 11h en salle 316Bbis au Laboratoire de mathématiques de Besançon

Épiphymaths est un mot-valise pour Épistémologie, physique, mathématiques.

Thèmes de l’année

[Thèmes 2014-2015]

Programme

Jeudi 25 juin: François Meyer, De quoi une date est-elle le nom ?

Le 30 juin à 00:00, une seconde intercalaire très officiellement labellisée 23h59m60s sera insérée dans UTC.

Le débat sur l’opportunité de supprimer ces secondes intercalaires dure depuis une quinzaine d’années sans qu’un consensus ait pu être trouvé dans le microcosme scientifique du temps/fréquence. Le dossier est dans les couloirs de l’instance onusienne en charge (ITU, International Telecommunication Union), avec une possible décision en octobre 2015.

Je serais très intéressé de recueillir des avis exogènes au milieu temps-fréquence sur la question. J’introduirai les tenants et les aboutissants, et les raisons qui font que le problème n’est toujours pas tranché.

La page de Steve Allen est extrêmement complète et bien documentée, tant du point de vue scientifique qu’historique, notamment pour parcourir les méandres inextricables des échelles de temps et de leur historique respectif, mais uniquement en anglais. Je n’en connais malheureusement pas d’équivalent francophone. Voir notamment cette page pour parcourir les méandres inextricables des échelles de temps et de leur historique respectif.

En papier, le livre de Claude Audouin et Bernard Guinot édité par le bureau des longitudes est une référence et une introduction très complète aux sujets évoqués ce matin: Les fondements de la mesure du temps, comment les fréquences atomiques règlent le monde.

Jeudi 18 juin: Discussion, Que faut-il retenir des expériences du chat du Cheshire quantique ?

Jeudi 11 juin: Stefan Neuwirth, Lecture de la critique de Raul Corrêa Silva de l’article sur le chat du Cheshire quantique (suite).

L’article de Raul Corrêa Silva et al. est téléchargeable ici et sa thèse . Voir aussi The quantum Cheshire Cat experiment of Denkmayr et al.

Jeudi 4 juin: Stefan Neuwirth, Lecture de la critique de David Atherton et al. de l’article sur le chat du Cheshire quantique.

Jeudi 28 mai: Daniel Van Labeke, Mesures faibles et chat du Cheshire.

Voir l’article de David P. Atherton, Gambhir Ranjit, Andrew A. Geraci et Jonathan D. Weinstein.

Jeudi 21 mai: Stefan Neuwirth, Lecture de l’article sur le chat du Cheshire quantique.

L’article de Tobias Denkmayr et al. est téléchargeable ici.

Jeudi 23 avril: Lecture collective de “The two-state vector formalism: an updated review” de Aharonov et Vaidman (suite).

L’article de Yakir Aharonov et Lev Vaidman est téléchargeable ici et . Voir aussi wikipédia.

Jeudi 16 avril: Guy Wallet, Quelques éléments caractéristiques de la théorie des types de Martin-Löf.

Initialement conçue comme un fondement formel pour les mathématiques constructives, la théorie des types de Martin-Löf (aussi appelée théorie intuitionniste des types) connait un regain d’intérêt du fait que d’une part elle constitue la base théorique des assistants de preuve comme Coq, et que d’autre part il existe un surprenant lien entre elle et la théorie abstraite de l’homotopie. Dans cet exposé, on essaiera de décrire quelques éléments caractéristiques de cette théorie comme la notion de type, la place de la logique et le traitement de l’égalité. On évoquera aussi comment une certaine réactualisation de la notion historique de suite de choix permet de définir une théorie des types nonstandard. Le sujet de l’exposé sera traité de manière pédagogique en évitant dans la mesure du possible les développements formels et techniques.

Article: Suite de choix et extension nonstandard de la théorie des types.

Jeudi 9 avril: Relâche pour la soutenance de thèse de Paul-Antoine Moreau, Aspects spatiaux de l’intrication en amplification paramétrique: paradoxe Einstein-Podolsky-Rosen dans les images jumelles et expérience de Hong-Ou-Mandel.

Jeudi 2 avril: Daniel Van Labeke, Addition = mélange + superposition + disjonction (suite).

Jeudi 26 mars: Daniel Van Labeke, Addition = mélange + superposition + disjonction.

Jeudi 19 mars: Jean Merker, Deuxième piqure de rappel: le spin vs les fentes (d’Young).

Jeudi 12 mars: Daniel Van Labeke, Interférométrie, polarisation et gomme quantique.

Jeudi 5 mars: Lecture collective de “The two-state vector formalism: an updated review” de Aharonov et Vaidman (suite).

Jeudi 19 février: Relâche pour le Stage IREM d’Histoire des mathématiques 1515-2015: cinq siècles de mathématiques en France et en Italie.

Jeudi 12 février: Lecture collective de “The two-state vector formalism: an updated review” de Aharonov et Vaidman.

Jeudi 5 février: Relâche, 10 ans académiques de FEMTO-ST.

Jeudi 29 janvier: Lecture collective de “Quantum imaging with undetected photons” de Barreto Lemos et al.

L’article de Gabriela Barreto Lemos, Victoria Borish, Garrett D. Cole, Sven Ramelow, Radek Lapkiewicz et Anton Zeilinger est téléchargeable ici.

Jeudi 22 janvier: Joël Garnier, Le formalisme du vecteur de deux états d’après Aharonov, Bergmann et Lebowitz.

Introduction d’après l’article The two-state vector formalism: an updated review de Yakir Aharonov et Lev Vaidman. Nous faisons appel aux bonnes volontés pour poursuivre l’étude de ce formalisme!

Jeudi 15 janvier: Jean Merker, Piqûre de rappel sur le formalisme quantique.

Jeudi 8 janvier: Relâche, Journée du laboratoire.

Jeudi 18 décembre: Joël Garnier et Jean Merker, Séance relâchée sur la mesure en mécanique quantique.

Jeudi 11 décembre: Serge Cabala, Une curiosité historique: les représentations mécaniques de l’électricité selon Oliver Lodge (suite et fin).

L’esprit scientifique anglais du 19e siècle dans les Modern views of electricity (1889, 1e et 2e édition disponibles sur archive.org) d’Oliver Lodge, livre traduit par Eugène Meylan en 1891: Les théories modernes de l’électricité, essai d’une théorie nouvelle.

Jeudi 4 décembre: Serge Cabala, Une curiosité historique: les représentations mécaniques de l’électricité selon Oliver Lodge (suite).

Jeudi 27 novembre: Serge Cabala, Une curiosité historique: les représentations mécaniques de l’électricité selon Oliver Lodge (1889).

Jeudi 20 novembre: Anne-Marie Aebischer et Hombeline Languereau, Visite guidée de l’exposition Regards sur les mathématiques: un itinéraire méditerranéen.

Nous irons à 9h35 dans le hall du bâtiment de propédeutique.

Cette exposition explore la circulation des savoirs scientifiques autour de la Méditerranée et présente quelques-uns des événements historiques particulièrement significatifs, regroupés dans cinq espaces: compter, mesurer, repérer, représenter, émergence des mathématiques.

Descriptif et affiche de l’exposition.

Jeudi 13 novembre: Daniel Van Labeke, Paradoxe de Landé: effet Doppler, transformation de Galilée et mécanique quantique.

En mécanique quantique, la dualité onde particule est schématisée par deux relations fondamentales qui relient des propriétés ondulatoires à des propriétés corpusculaires: la formule de Planck-Einstein E=hν connecte l’énergie de la particule et la fréquence de l’onde, et celle de Louis de Broglie λ=h/p relie longueur d’onde et quantité de mouvement.

Alfred Landé (1888-1976) qui est connu pour des travaux remarquables en physique atomique (effet Zeeman et facteur de Landé) a publié après 1950 de nombreux livres et articles très pertinents rejetant l’interprétation standard (de Copenhague) de la mécanique quantique. En 1975, il a démontré que par transformation de Galilée les propriétés ondulatoires (effet Doppler) se transforment de façon différente que les propriétés corpusculaires. Ainsi il semblait établir l’incohérence des formules de Planck et de De Broglie et par conséquence l’inconsistance de la mécanique quantique.

En fait, comme l’a établi Lévy-Leblond, Landé a fait une erreur fondamentale de calcul, en appliquant un raisonnement classique à un problème quantique (erreur néanmoins non triviale).

Nous présenterons le calcul de Landé basé sur les transformations de Galilée et le calcul classique de l’effet Doppler pour une onde, et nous expliciterons le « paradoxe de Landé ». Puis nous montrerons, en appliquant les principes de la mécanique quantique comment résoudre ce paradoxe (corriger cette erreur). Le calcul de l’effet Doppler quantique donne le même résultat que les transformations de l’énergie et de la quantité de mouvement. Les formules de Planck-Einstein et de De Broglie sont justes (et sur ce point, comme bien d’autres, la mécanique quantique ne contient pas de contradiction…).

La solution du « paradoxe de Landé » est une excellente introduction (simple, avec très peu de calculs et beaucoup de physique) à des questions fondamentales: comment la théorie des groupes et les transformations de jauge régissent la physique quantique et sont contenues dans le formalisme de base.

Nous discuterons également de questions plus épistémologiques: comment un raisonnement simple, et plein de « bon sens » comme celui de l’effet Doppler sur une onde peut s’avérer faux.

Jeudi 6 novembre: Martin Meyer, Les Leçons sur les fonctions discontinues de René Baire (suite).

Le livre est disponible sur archive.org.

Jeudi 23 octobre: Martin Meyer, Les Leçons sur les fonctions discontinues de René Baire.

Jeudi 16 octobre: Discussion sur L’effet Doppler.

Jeudi 25 septembre: Réunion de rentrée du séminaire.

Publications et archives

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