LE SUCCÈS QUANTIQUE

La physique quantique, le domaine de la physique concerné par le comportement des systèmes à très petite échelle, a été jusqu’à présent, à bien des égards, un succès louable, la voie de recherche de nombreuses applications d’ingénierie, et le raffinage de nos connaissances actuelles des lois fondamentales de la nature.

Cependant, il persiste dans la théorie, des contradictions qui, sans avoir freiné le développement industriel, exacerbent les nombreuses questions qui subsistent sur la nature fondamentale de la réalité, à savoir que nous ne nous intéressons pas aux mathématiques de mécanique quantique, mais ce qu’ils disent sur le monde, comme C. Rovelli le dit dans son article fondateur sur sa propre interprétation de la mécanique quantique1

L’un d’eux, probablement le plus célèbre, est le problème de la mesure. Il est largement admis que les objets se comportent comme des vagues, en ce sens qu’ils ne sont pas situés dans un seul point, mais ils existent comme une probabilité d’être à des points différents. Aux échelles auxquelles nous sommes habitués, cet effet est imperceptible. À des échelles beaucoup plus petites, cet effet devient plus important. Par exemple, si nous prenons un ballon de football, l’incertitude de son emplacement serait inférieure à un millionième de son diamètre. Cependant, si nous prenons un électron, l’incertitude peut être beaucoup plus grande que son diamètre. Pourtant, bien que ces concepts soient considérés comme une partie intrinsèque de la réalité, nous n’observons jamais les objets comme des vagues : lorsque nous les percevons, ils sont toujours aussi complètement localisés, n’existant qu’en un seul endroit.

Par conséquent, quelque chose doit se produire lorsque l’objet est observé: il est appelé l’effondrement de la fonction d’onde. Un effondrement de la fonction d’onde se produit lorsque l’on interagi avec l’objet, et non pas seulement en observant. Il rompt également l’enchevêtrement, mais ce n’est pas discuté dans cet article, puisque le passage de la probabilité à la certitude est un problème assez important.

Cet effondrement, actuellement, n’a pas d’explication acceptée, seulement des interprétations. De nombreux scientifiques de renom ont proposé des solutions variées, et il existe actuellement un nombre décent d’explications très différentes proposées.

LE NON-CONSENSUS DE COPENHAGUE

La première interprétation, considérée comme la norme, et qui est utilisée comme base pour la plupart des cours de mécanique quantique, est l’interprétation de Copenhague. Cette interprétation, formulée par Bohr et Heisenberg, postule que la mécanique quantique ne fait aucune affirmation sur le monde que nous voyons; ou que nous devons renoncer à donner une explication quantique du comportement des objets à l’échelle humaine. On pourrait penser que cette explication n’en n’est même pas une, pas très scientifique tout du moins, et essaie simplement d’éviter la question. Pourtant, quand il s’agit du problème de la mesure, les réponses que nous offrons vont généralement au-delà du cadre que les mathématiques de cette physique peut formuler. Nous entrons dans le monde anarchique de la philosophie. On parle d’ontologie. Ce que dit cette interprétation, c’est que le monde de la physique quantique, ou le royaume décrit par la mécanique quantique, est distinct du monde classique. Cette explication a longtemps été frustrante pour de nombreux physiciens, d’où le développement d’interprétations alternatives.

NOUVELLES RÉALITÉS

Une autre interprétation, qui a inspiré de nombreux artistes et auteurs, est l’interprétation de plusieurs mondes, développé par Everett, Wheeler, et DeWitt. Il indique que chaque fois qu’une mesure est faite sur un système qui pourrait donner les valeurs A ou B (notez la difficulté de définir ce qu’est une «mesure»), la réalité se divise en deux, avec une branche dans laquelle A a été mesuré, et B dans l’autre. Cette interprétation, cependant, soulève de nombreuses questions sur la définition valide de la mesure à nouveau, car il semble important de savoir quel appareil peut faire une observation (doit-il être conscient?), qui crée un chemin de ramification, et qui ne le fait pas.

L’interprétation relationnelle de la mécanique quantique, présentée pour la première fois en 1994 par Rovelli, affirme que nous devons renoncer à l’idée que l’objet est en l’état défini d’une manière absolue. Succintement, nous ne pouvons pas dire qu’un système peut donner une valeur A ou B, nous pouvons seulement dire qu’il peut le faire par rapport à un observateur, qui peut, selon Rovelli, être n’importe quel objet, pas nécessairement un être humain comme nous le pensons de prime abord.

UN TOURBILLON D’EXPLICATIONS

Il existe encore pas mal d’interprétations, cependant, il rendrait cet article beaucoup trop long pour une lecture occasionnelle sur la physique quantique. Ils ont cependant été classés par Butterfield dans trois catégories: Dynamique, Valeurs Physique, Valeurs Perspective. La première catégorie comprend des interprétations dont le point de vue est que les systèmes quantiques isolés n’obéissent pas à l’équation de Schrödinger. La deuxième catégorie défend l’idée que les équations de Schrödinger fonctionnent, et les valeurs quantiques qui y sont associées sont des valeurs physiques qui existent de manière absolue dans le monde. La troisième catégorie, comme son nom l’indique, indique que ces valeurs susmentionnées sont une question de perspective, de sorte qu’elles dépendent de l’observateur.

La physique quantique a intrigué la communauté scientifique depuis maintenant plus d’un demi-siècle. Pourtant, nous pouvons affirmer avec confiance que cette perplexité a été la source d’une activité intellectuelle éblouissante, et bien qu’elle n’ait pas poussé les scientifiques à affirmer de nouvelles vérités, elle a été la raison pour laquelle de nombreux scientifiques brillants et curieux ont trouvé de nouvelles et audacieuses questions.

1. Rovelli, Carlo. 1996. ‘Mécanique quantique relationnelle’. International Journal of Theoretical Physics 35 (8): 1637-78. https://doi.org/10.1007/BF02302261.