Salut !
a) Y a-t-il une vitesse maximale à cette transmission? Est-elle supérieure à celle de la lumière ?
Il n'y a aucune vitesse maximale, puisque la transmission est instantanée.
En revanche, aucune information de peut voyager plus vite que la lumière. Cette propriété postulée par Einstein reste vraie.
Néanmoins il a rencontré les mêmes difficultés conceptuelles que toi : comment l'état d'une particule peut-il être communiqué à l'autre particule à une vitesse supérieure à celle de la lumière ?
Il y voyait là une preuve que cette théorie (la mécanique quantique) ne pouvait pas marcher, ce qui l'amena à prononcer cette phrase devenue célèbre : "
Dieu ne joue pas aux dés".
On peut lever le paradoxe de la façon suivante : aucune information n'est vraiment transmise. Il s'agit juste d'un artifice.
Voici une métaphore qui illustre la comparaison : tu mets deux boules dans une urne opaque. Tu sais que l'une de ces boules est noire, l'autre est blanche. Tu tires une boule au hasard dans l'urne, en prenant bien soin de garder ta main fermée pour ne pas voir la couleur de la boule. Maintenant tu t'éloignes de l'urne. Tu peux même t'éloigner très loin, et pendant très longtemps (avec une fusée par exemple).
Une fois que tu es très loin, tu appelles un complice (qui est resté près de l'urne) avec ton téléphone. Tu ouvres subitement la main. Puis tu demandes à ton complice la couleur de la boule restée dans l'urne. Toi, si tu vois une boule blanche dans ta main, tu sais que ton complice tirera une boule noire : c'est en effet ce qu'il peut te confirmer par téléphone. Réciproquement, si tu ouvres ta main et vois une boule noire, alors ton complice pourra te dire que la boule qu'il a tiré est blanche.
L'information n'a pas vraiment voyagé, d'une certaine manière elle a été déduite.
Cette comparaison que je viens de te faire est belle, et elle permet de relativement bien comprendre le phénomène. Néanmoins il ne faut pas la prendre au mot, car elle est fausse selon les interprétations modernes de la physique quantique. Je tiens à signaler que le débat n'est pas encore clôt, aussi ne prenez pas pour argent comptant mes affirmations.
En effet mon explication suppose que l'information était fixé dès le moment où tu as tiré la boule : en toute rigueur, tout était déjà décidé au moment du tirage. D'ailleurs, au cours de ton trajet en fusée, tu aurais peut-être pu déterminer la couleur de la boule sans ouvrir la main : peut-être la boule blanche est-elle plus douce au toucher ? Ou alors plus froide ?
Ainsi, lorsque tu as ouvert la main, il s'agit bien d'une déduction que tu as fait sur l'état de l'autre boule (donc sans transfert d'information).
Pendant longtemps on a cru que c'était le cas en physique quantique, que l'état était fixé une bonne fois pour toute lors du tirage et que des
"variables cachées" (comme la rugosité de ta boule par exemple) auxquelles on avait pas accès, mais qui en théorie existaient et garantissaient que c'était une boule et pas l'autre qu'on avait en main. Néanmoins, comme l'explique si bien la vidéo de science étonnante que t'as filé
Space Opera, des arguments vont à l'encontre de cette théorie (ce qui est assez triste car elle avait le mérité d'être "instinctive", conforme à notre compréhension quotidienne des objets).
Il reste donc
l'interprétation de Copenhague. Dans école, on pense que l'état de ta boule n'est pas fixé avant que tu ouvres la main. Elle est à la fois noire et blanche tant que tu ne vérifies pas sa couleur. Quand tu effectues une "mesure" (c'est à dire quand tu ouvres la main)
tu fixes la couleur de la boule, une bonne fois pour toute. Or les théories physiques que tu étudies garantissent qu'il ne pouvait pas y avoir deux boules blanches ou deux boules noires dans l'urne : c'est comme ça, c'est interdit. C'est une boule noire, et une boule blanche très exactement.
Donc tant que tu gardes ta main fermée, la boule que tu tiens est à la fois noire et blanche. Celle qui est restée dans l'urne est à la fois noire et blanche. Tu ouvres la main : tu vois qu'elle est blanche. Alors si tu appelles ton copain resté près de l'urne et que tu lui demandes la couleur de la boule restée dans l'urne, il te répondra bien qu'elle est noire. Et réciproquement si tu as tiré la boule noire.
Le phénomène de "transmission" dont tu parles c'est ça : l'état de la boule resté dans l'urne a été
instantanément fixé par la mesure faite sur l'autre boule.
Mais tu n'as transmis aucune information à ton copain !
Pourquoi ?
Eh bien parce que tu ne peux pas décider toi même de la couleur de la boule ! C'est entièrement le fruit du hasard. Tu ne peux pas ouvrir la main en ayant décidé qu'elle sera blanche : tu n'as aucun contrôle ! Elle sera blanche avec un certaine probabilité, et noire avec une certaine autre. Point barre. La seule chose qui soit transmise c'est l'état de ta particule (= la couleur de ta boule). Si ton pote regarde la couleur de la boule dans l'urne, après que tu ais ouvert la main, mais avant qu'il reçoive ton coup de fil (qui est limité par la vitesse de la lumière), il y verra une boule d'une certaine couleur : noire si tu avais fixé l'état de ta boule dans l'état blanc, et blanc si tu avais fixé l'état de ta boule dans l'état noire.
Pire encore : il ne peut pas savoir lequel de vous deux a ouvert la main avant l'autre : s'il tire dans l'urne et trouve la boule blanche, ça peut vouloir dire deux choses : soit tu as ouvert la main sur la boule noire avant lui, soit tu n'as pas encore ouvert la main, et à ce moment précis, la boule que tu tenais en main et qui était à la fois noire
et blanche, devient subitement noire.
Mais il ne peut pas distinguer ces deux situations, et il n'existe aucun moyen de le faire.
Voilà pourquoi tu ne peux pas transmettre d'information par ce moyen. Et notons que la phénomène d'intrication n'a d'influence que sur la couleur de ta boule, et ce
tant qu'il y aura indétermination sur la couleur réelle de la boule. Une fois que l'indétermination est levée, l'intrication disparait. Si tu ouvres la main et vois la boule blanche, l'autre boule est noire. Ensuite tu pourras faire ce que tu veux avec cette boule blanche : la peindre en rouge, jouer à la pétanque, au billard, l'offrir à ta grand mère, la boule noire resté dans les mains de ton ami restera noire, et il ne lui arrivera rien d'autre.
Voilà pour l'explication ! En espérant que cela t'a aidé :)