Vous avez dit "physique quantique" ?
Vous avez dit "physique quantique" ? ©Getty - Virojt Changyencham
Vous avez dit "physique quantique" ? ©Getty - Virojt Changyencham
Vous avez dit "physique quantique" ? ©Getty - Virojt Changyencham
Publicité

Une histoire en quatre épisodes ou le pourquoi du comment de la non-séparabilité quantique.

Alain Aspect vient de se voir décerner le prix Nobel de physique 2022, avec deux colauréats - John Clauser et Anton Zeilinger – lui, pour avoir démontré expérimentalement ce qu’on appelle la non-séparabilité quantique. En quoi cela consiste-t-il ?

Une histoire de la physique quantique

Au cours des années 1920, la physique quantique s’est rapidement mise sur pied. Il fallait rendre compte du comportement qui se révélait très bizarre des atomes et des particules qui les constituent. Des concepts radicalement neufs furent inventés, qui conduisirent les physiciens à penser autrement la matière et ses interactions. Mais pour devenir opératoire, c’est-à-dire correctement utilisable, l’édifice théorique qui fut ainsi construit exigeait aussi un travail d’interprétation, que les physiciens eurent les pires difficultés à mener à bien.

Publicité

Une "poésie sophistiquée" qui pose des questions aussi inédites que vertigineuses

Il faut dire que cette "poésie sophistiquée" [1] - comme eût dit Montaigne - qu’est la physique quantique posait des questions à la fois inédites et vertigineuses : comment comprendre son formalisme ? Comment celui-ci se relie-t-il aux expériences ? Selon quelles règles l’utiliser ? Quel statut conférer au hasard qui semble intervenir dans la détermination des résultats ? Quels types de discours sur la réalité cette nouvelle physique autorise-t-elle ?

Si la physique quantique semait tant de trouble dans les cerveaux humains, c’est parce qu’elle rompait avec le cadre d’interprétation de la physique dite "classique", celle qu’on apprend au lycée et qu’on utilisait jusqu’alors : à tout système physique, la physique classique attache des propriétés qui appartiennent en propre au système, et elle n’attribue pas de rôle fondamental à l’opération de mesure : une mesure est simplement considérée comme l’enregistrement neutre et passif de grandeurs existant objectivement. Par exemple, si ma voiture est flashée à 140 km/h sur l’autoroute, je ne doute qu’elle aurait eu la même vitesse à ce moment-là si aucun radar n’avait été présent, c’est-à-dire si elle n’avait pas été mesurée. La physique quantique, quant à elle, ne pouvait pas être associée à un "engagement ontologique" aussi fort : d’abord, elle n’accorde pas aux atomes et aux particules une position, ni une trajectoire, ni une forme qui soit bien déterminée, ce qui rompt déjà avec le mécanicisme un peu simplet des origines de la physique moderne ; ensuite et surtout, elle renonce à attribuer aux atomes et aux particules une réalité qui serait pleinement indépendante de nos moyens de les observer. Ce constat était troublant (...)

[1] Pour reprendre une belle expression de Montaigne ( Essais, II, 12, Edition Villey-Saunier, PUF, p. 537).

La chronique est à écouter dans son intégralité en cliquant sur le haut de la page. Histoire, économie, sciences, philosophie, histoire de l'art… Écoutez et abonnez-vous à la collection de podcasts "Le Pourquoi du comment" ; les meilleurs experts répondent à toutes les questions que vous n'osez poser.

L'équipe