Si vous touchez à l’astronomie et à ses théories, vous avez surement déjà entendu parler du chat de Monsieur Schrödinger…sans savoir ce qu’un chat pouvait faire dans la Science des sciences.
Tentons d’y voir plus clair…
La physique quantique nous dit qu’un électron peut occuper plusieurs positions à la fois. On parle de superposition d’états. Chercher à savoir où se trouve l’électron revient à effectuer une mesure. Or, en utilisant un appareil de mesure, on interagit avec le système et on vient « forcer » l’électron à occuper une seule position à un instant donné. On peut uniquement mesurer la position instantanée de l’électron, mais jamais constater sa superposition d’états.
Cette interprétation peu intuitive de la mécanique quantique correspond à l’interprétation de Copenhague, proposée par Bohr et Heisenberg en 1927. Elle nous dit que l’appareil de mesure influence la nature à l’échelle quantique et est indissociable de l’objet de mesure. Bien qu’elle se soit largement imposée auprès des physiciens, plusieurs brillants esprits tels que Schrödinger et Einstein se sont empressés de réfuter l’interprétation de Copenhague vu son absurdité apparente. Schrödinger a tenté de la ridiculiser via une expérience de pensée appelée l’expérience du « chat de Schrödinger ».
L’expérience de pensée imaginée par le physicien autrichien est la suivante. Un chat est dans une boîte avec un flacon renfermant un poison mortel et une source radioactive. Le flacon se brise lorsque la désintégration d’un atome radioactif est détectée. Malheureusement pour le chat, sa vie ne tient qu’à un événement aléatoire.
Selon l’interprétation de Copenhague, tant que personne n’a ouvert la boîte, le chat est dans une superposition d’états – il est à la fois mort et vivant. Ce n’est qu’au moment d’ouvrir la boîte, c’est-à-dire de mesurer dans quel état se trouve le chat, que le chat est mort ou vivant.
Evidemment, l’expérience de pensée n’a pas de sens pour un chat. On connaît assez bien les chats pour savoir que le chat de Schrödinger est mort ou vivant, peu importe qu’on ait ouvert la boîte ou non. Avec son expérience de pensée, Schrödinger voulait souligner que l’interprétation de Copenhague est le symptôme de notre compréhension lacunaire de la physique quantique. Selon lui, notre vision de la nature à cette échelle est incomplète, et de ce fait trompeuse.
L’interprétation de Copenhague a cependant encore de beaux jours devant elle. De nombreuses expériences telles que l’expérience des fentes de Young vont dans son sens. Bien que penser la nature à l’échelle quantique est absurde et contre-intuitif, il faut cependant accepter la nature telle qu’elle est, avec sa beauté mais également sa complexité.
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