Ce travail vise a resoudre le probleme des probabilites dans l’interpretation d’Everett de la mecanique quantique. Je discute et rejette les approches qui modifient notre semantique de notre theorie de l’identite personnelle en vue de montrer qu’un agent rationnel dans un univers everettien est en situation d’incertitude. En revanche, je montre comment on peut definir des degres mesurant l’attention qu’un agent doit porter a ses successeurs. Je propose une interpretation des modules des amplitudes au carre de la fonction d’onde universelle comme proportion de mondes, que j’analyse comme une forme de frequentation infini actuel. Ceci permet de resoudre certaines difficultes dans la derivation de la regle de base de Deutsch-Wallace. Dans un tel cadre, les decisions rationnelles, les evaluations epistemiques et les predictions observationnelles peuvent differer entre univers everettien et non-everettien ; ceci remet au premier plan la question du realisme scientifique
Ce travail vise a resoudre le probleme des probabilites dans l’interpretation d’Everett de la mecanique quantique. Je discute et rejette les approches qui modifient notre semantique de notre theorie de l’identite personnelle en vue de montrer qu’un agent rationnel dans un univers everettien est en situation d’incertitude. En revanche, je montre comment on peut definir des degres mesurant l’attention qu’un agent doit porter a ses successeurs. Je propose une interpretation des modules des amplitudes au carre de la fonction d’onde universelle comme proportion de mondes, que j’analyse comme une forme de frequentation infini actuel. Ceci permet de resoudre certaines difficultes dans la derivation de la regle de base de Deutsch-Wallace. Dans un tel cadre, les decisions rationnelles, les evaluations epistemiques et les predictions observationnelles peuvent differer entre univers everettien et non-everettien ; ceci remet au premier plan la question du realisme scientifique
Certaines théories scientifiques admettent plusieurs interprétations, c'est-à-dire qu'elles sont compatibles avec plusieurs images du monde. J'étudie ici le cas de la mécanique quantique contemporaine comme exemple d'une théorie admettant des interprétations variées. Parmi les interprétations les plus célèbres de la mécanique quantique, on peut citer l'interprétation orthodoxe de Copenhague, celle de la mécanique de Bohm ou celle des mondes multiples d'Everett. Actuellement, il n'existe pas de consensus vis-à-vis de l'interprétation correcte de la mécanique quantique, que ce soit parmi les physiciens ou parmi les philosophes. Cette thèse étudie les enjeux liés à l'existence d'une telle pluralité d'interprétations, à travers plusieurs points de vue méthodologiques. Le premier s'attache à analyser formellement ce que sont les interprétations quantiques et en quel sens ce sont les interprétations d'une même théorie, c'est-à-dire qu'elles restent empiriquement équivalentes. Dans une deuxième partie, je m'intéresse aux rôles que jouent les diverses interprétations quantiques dans la pratique scientifique. J'étudie l'unité qui prévaut dans la recherche en mécanique quantique, en dépit de la diversité des interprétations utilisées. Je propose une notion d'unité fondée sur la réutilisation des travaux scientifiques, lorsque des interprétations différentes sont employées. Dans une troisième partie, je me penche sur les aspects normatifs de la pluralité d'interprétations. Je cherche à savoir sous quelles conditions une telle pluralité peut être bonne pour le fonctionnement de la recherche et le progrès épistémique. Je propose pour cela un modèle de théorie des jeux.
La these vise a montrer que la coherence de l’interpretation instrumentaliste de la mecaniquequantique (sur laquelle les reconstructions logiques de la theorie, d’inspiration pragmatiste, s’appuient) ne peut pas etre defendue sans remettre en cause la semantique extensionnelle utilisee en logique classique. J’examine en particulier les arguments misen avant par Niels Bohr, en montrant que son analyse physique du processus de mesureest insuffisante pour assurer la coherence de l’interpretation conditionnelle des probabilites quantiques qu’il adopte. Au lieu d’essayer de ‘completer’ l’approche de Bohrpar un compte rendu plus exhaustif des processus physiques (telle la decoherence) quijouent un role dans l’observation, je suggere que le probleme de la mesure decoule d’unetheorie de la signification inadequate. Je discute l’interet et les limites de la critiquebohrienne des presupposes representationalistes inherents a la description classique desphenomenes, et je conclus en formulant l’hypothese que l’adoption d’une semantiqueinferentialiste permettrait d’envisager a la fois la dissolution du probleme de la mesureet la justification a priori des traits structuraux des probabilites quantiques (comme etantl’expression des relations conceptuelles presupposees par tout langage qui doit incluredes enonces objectifs).
Certaines théories scientifiques admettent plusieurs interprétations, c'est-à-dire qu'elles sont compatibles avec plusieurs images du monde. J'étudie ici le cas de la mécanique quantique contemporaine comme exemple d'une théorie admettant des interprétations variées. Parmi les interprétations les plus célèbres de la mécanique quantique, on peut citer l'interprétation orthodoxe de Copenhague, celle de la mécanique de Bohm ou celle des mondes multiples d'Everett. Actuellement, il n'existe pas de consensus vis-à-vis de l'interprétation correcte de la mécanique quantique, que ce soit parmi les physiciens ou parmi les philosophes. Cette thèse étudie les enjeux liés à l'existence d'une telle pluralité d'interprétations, à travers plusieurs points de vue méthodologiques. Le premier s'attache à analyser formellement ce que sont les interprétations quantiques et en quel sens ce sont les interprétations d'une même théorie, c'est-à-dire qu'elles restent empiriquement équivalentes. Dans une deuxième partie, je m'intéresse aux rôles que jouent les diverses interprétations quantiques dans la pratique scientifique. J'étudie l'unité qui prévaut dans la recherche en mécanique quantique, en dépit de la diversité des interprétations utilisées. Je propose une notion d'unité fondée sur la réutilisation des travaux scientifiques, lorsque des interprétations différentes sont employées. Dans une troisième partie, je me penche sur les aspects normatifs de la pluralité d'interprétations. Je cherche à savoir sous quelles conditions une telle pluralité peut être bonne pour le fonctionnement de la recherche et le progrès épistémique. Je propose pour cela un modèle de théorie des jeux.
Les deux versions de la mecanique quantique sans de la fonction d'onde sont presentees, examinees et comparees. Premierement, la theorie d'Everett est distinguee de son interpretation par de witt en termes des mondes multiples. Puis, on examine certains de ces problemes: la multiplicite des mondes, problemes lies a l'identite de l'observateur, le moment de la division, la mesure de probabilite et la base preferee. Ensuite, on examine la theorie de l'onde-pilote a travers les presentations historiques par de broglie, par bohm et par kell. Finalement, les deux versions sans reduction sont ramenees a un cadre conceptuel commun, qui pourrait servir comme un point de depart pour une meilleure comprehension de la theorie quantique
De l’inséparabilité quantique au holisme sémantique La thèse vise à montrer que la cohérence de l’interprétation instrumentaliste de la mécaniquequantique (sur laquelle les reconstructions logiques de la théorie, d’inspiration pragmatiste, s’appuient) ne peut pas être défendue sans remettre en cause la sémantique extensionnelle utilisée en logique classique. J’examine en particulier les arguments misen avant par Niels Bohr, en montrant que son analyse physique du processus de mesureest insuffisante pour assurer la cohérence de l’interprétation conditionnelle des probabilités quantiques qu’il adopte. Au lieu d’essayer de ‘compléter’ l’approche de Bohrpar un compte rendu plus exhaustif des processus physiques (telle la décohérence) quijouent un rôle dans l’observation, je suggère que le problème de la mesure découle d’unethéorie de la signification inadéquate. Je discute l’intérêt et les limites de la critiquebohrienne des présupposés représentationalistes inhérents à la description classique desphénomènes, et je conclus en formulant l’hypothèse que l’adoption d’une sémantiqueinférentialiste permettrait d’envisager à la fois la dissolution du problème de la mesureet la justification a priori des traits structuraux des probabilités quantiques (comme étantl’expression des relations conceptuelles présupposées par tout langage qui doit incluredes énoncés objectifs).
La mécanique quantique a modifié notre façon d'interpréter ce que jadis l'on appelait communément "réalité physique". A titre d'exemple, selon l'interprétation standard de la mécanique quantique (dite interprétation probabiliste de Copenhague) les propriétés d’un objet quantique n'ont pas de réalité physique, du moins, pas avant que l’observateur ne les mesure. De plus, tout semble se passer comme s'il y avait un indéterminisme intrinsèque à la dynamique quantique qui ne permettrait pas de prédire avec certitude le résultat d'une mesure. Dès lors, plusieurs interprétations physiques et philosophiques ont vu naissance afin de décrire (notre connaissance de) cette réalité.C'est au cours de la conférence de Solvay en 1927 que Louis de Broglie, un opposant à l'interprétation probabiliste, proposa une solution alternative qui permettait d'une part de restaurer le déterminisme (ainsi que le réalisme) et d'autre part de remettre au premier plan la notion de trajectoire. Par la suite cette théorie fut redécouverte et complétée par David Bohm pour donner naissance à la théorie connue aujourd'hui sous l'appellation de théorie de l'onde pilote. John Bell a dit à propos de cette interprétation : " En 1952, l'impossible a été rendu possible. C'était dans l'article de David Bohm. Bohm a montré explicitement comment une description indéterministe pouvait être transformée en théorie déterministe."Les travaux présentés dans ce manuscrit de thèse s'inscrivent dans la continuité de la vision de de Broglie et consistent en deux parties, chacune d'elles ayant pour but de répondre à une problématique particulière. Dans la première, on considère deux formalismes du type onde pilote, une version déterministe (dynamique de de Broglie-Bohm chapitre 2) ainsi qu'une de ses extensions stochastiques (dynamique de Bohm-Hiley-Nelson chapitre 3). On s'attardera notamment sur l’émergence de la probabilité quantique à partir de ces dynamiques dans l’approche dite du "Quantum Non-Equilibrium". Cette approche permet entre autres de s'affranchir du statut axiomatique de la distribution de probabilité mais aussi de la justifier par des arguments similaires à ceux que l'on retrouve en mécanique statistique. Parmi ces arguments on retrouvera à titre d’exemple la notion d’ergodicité, de chaos, de mixing ainsi que d’autres propriétés qui feront l’objet d’une étude approfondie (chapitre 4). En particulier, l’émergence de l’équilibre s'accompagne d'un processus de relaxation que nous allons caractériser dans chacune de ces dynamiques (dans le chapitre 3 nous dériverons un théorème H qui décrit quantitativement ce processus dans le cas stochastique). Par ailleurs, nous nous efforcerons, dans une approche phénoménologique, d’appliquer ces théories quantiques d'onde pilote à la dynamique macroscopique des gouttes d'huile rebondissantes dans un bain (chapitre 5).La deuxième problématique quant à elle, repose sur une hypothétique généralisation non-linéaire de la mécanique quantique. En particulier, nous considérerons l'équation de Schrodinger Newton comme une première proposition a cette généralisation. Cette équation non-linéaire découle d’une approximation semi-classique de la gravité et a été entre autres proposée par Roger Penrose pour expliquer le collapse de la fonction d’onde. Nous montrerons dans un premier temps comment le programme de la double solution de Louis de Broglie se développe dans ce contexte (chapitre 6). Par la suite nous verrons comment tester cette généralisation non-linéaire par deux propositions expérimentales (chapitre 7). En particulier, l’une de ces propositions nous conduira à étudier des effets de décohérence lors du refroidissement laser (Doppler cooling, chapitre 8). Pour cela on utilisera le modèle de Ghirardi–Rimini–Weber (GRW) comme modèle de décohérence. Ce qui nous permettra par la suite de généraliser les résultats obtenus auparavant par GRW dans leur modèle.