Les règles de la physique quantique

 

Qu’est-ce que la mécanique quantique ?

La mécanique quantique, qui décrit comportement des particules élémentaires, est apparue dans les années 1920 grâce aux travaux d’Albert Einstein, Max Planck, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Niels Bohr et Max Born pour ne citer que ces grands physiciens. Etonnamment, les théories quantiques sont encore très peu connues aujourd’hui, y compris dans les milieux scientifiques, même si on observe une certaine ouverture depuis quelques années, notamment en biologie et médecine.

Au début du XXe siècle, les chercheurs se sont aperçus en mesurant les atomes que ceux-ci ne réagissaient pas selon les lois de la physique classique. C’est ainsi qu’est née la physique quantique. Celle-ci a mis en avant plusieurs éléments étrangers à notre réalité quotidienne. En premier lieu le fait que, dans le monde des particules, il n’y a plus de localisation claire dans le temps et l’espace, ni de propriétés fixes d’un objet. On se trouve face à des probabilités qui ne permettent jamais de savoir avec exactitude où se trouvera une particule. Au final, seule l’observation permet à un objet quantique d’être mesurable. Il n’a pas de propriétés clairement déterminées avant d’avoir été observé.

 

La complémentarité

La lumière a la capacité de se comporter soit comme une onde, soit comme une particule. Mais jamais les deux en même temps.

 

Le principe d’incertitude

Lorsqu’on parle de phénomènes quantiques, on est face à des phénomènes ondulatoires. Or les ondes ne peuvent pas être localisées en un point précis à un moment précis (on ne connaît pas simultanément leur vitesse et leur localisation à un temps “t”. On ne peut connaître que l’une ou l’autre). La physique quantique fonctionne de ce fait avec des probabilités statistiques. Il n’y a pas de certitude.

 

L’intrication ou non localité

Qu’on peut aussi décrire comme une non-séparabilité. Les particules ayant interagi gardent des connexions instantanées et persistantes entre elles et cela quelle que soit la distance, même à des années-lumière. Ainsi, les deux particules gardent un effet instantané l’une sur l’autre, même si elles se trouvent très éloignées.

 

L’espace non-local

Ce concept est lié à celui d’intrication. Il existerait un espace multidimensionnel sans temps, sans distances, sans matière, en fait un vide absolu avec une quantité d’énergie infinie, qui réunit tous les possibles. Cet espace est caché, puisqu’il est impossible d’y effectuer des mesures et des observations. Il a cependant une influence sur notre monde physique qui apparaît comme un complément, une annexe, de cet espace non-local.

 

Le temps

Dans la relativité générale, il n’y a plus de flèche du temps menant du passé vers le présent. Le temps est une illusion dans lequel le futur peut influencer le passé.

 

L’information comme fondement

Le monde serait mieux décrit en termes d’information plutôt que d’éléments matériels selon certains chercheurs « Chaque élément du monde physique a fondamentalement – et le plus souvent à son niveau le plus essentiel – une source et une explication immatérielles ; c’est-à-dire que ce que nous appelons réalité découle , en dernière analyse , de la pose de questions oui-non et de l’enregistrement des réponses fournies par les appareils de mesures ; bref, que toutes les choses physiques peuvent être décrites comme des informations, et que dès lors l’univers est fondamentalement participatif » (1)

 

Alexandra Urfer Jungen

 

1. JA Wheeler, « Information, physics, quantum : the search for links », in Zurek W. ed. , Complexity, Entropy, and the Physics of Information, Reading, MA :Addison-Wesley, 1990

 

Retour à la page : “Autour de la physique quantique