Peut-on « voir » la physique quantique (à l’œuvre) ?

Au cours des années 1925-1935, une nouvelle façon de voir le monde, la physique quantique, fut mise sur pied, afin de rendre compte du comportement apparemment bizarre des atomes et des particules. Des concepts radicalement neufs furent là inventés, qui conduisirent les physiciens à penser autrement la matière et ses interactions. Au bout du compte, une décennie d'effervescence créatrice et d'intense labeur a suffi pour qu’un petit nombre d’entre eux, tous jeunes, tous héros de l’esprit d’aventure, fondent l'une des plus belles constructions intellectuelles de tous les temps. Mais, bien que presque centenaire, le formalisme de la physique quantique, constitué d’équations inédites aux implications étranges, conserve la réputation d’être abstrait, contre-intuitif, éminemment paradoxal, quasi-incompréhensible. Il continue en outre de poser des questions vertigineuses à propos de la bonne façon de l’interpréter : Comment les équations se relient-elles aux expériences ? Selon quelles règles les utiliser ? Quels types de discours sur la réalité cette nouvelle physique autorise-t-elle ?

La physique quantique ne se réduit toutefois pas à un jeu d’équations désincarnées, ni à une liste de formules mathématiques qui planeraient, l’air hautain, dans l’empyrée des idées pures. Elle est aussi une affaire d’expériences de laboratoire, c’est-à-dire de câbles, de boulons, de bobines, de cloches, de bouts de scotch, de fer à souder, de papier alu, de pompes à vide, d’appareillages de toutes sortes, bref, de bricolage et même de bidouille. 

Dès lors, quelles sont les expériences qui, en dessous des équations, permettent de palper la chair du monde quantique ? Qui la donnent à voir de façon concrète ?

Notre invité : Julien Bobroff : physicien, Professeur à l’Université Paris Sud , Laboratoire de Physique des Solides d'Orsay, auteur de Mon grand mécano quantique (Flammarion, 2019)