La physique quantique 5
ou
La transmission de pensée
quantique
LA
NON-SEPARABILITE QUANTIQUE
La non-séparabilité
encore appelé effet EPR (pour Einstein Podolski Rosen) est
un phénomène quantique qui heurte le sens commun. SI ce phénomène
est désormais solidement établi sur le plan expériemental
(notamment par l'équipe française d'Alain Aspect en
1983), ses conséquences demeurent obscures. La non-séparabilité
remet en cause l'idée de localité des objets, qui semble
pourtant aller de soi. Expliquons nous:
Imaginons deux particules qui interagissent puis s'éloignent
l'un de l'autre : Ces deux particules jumelles sont dites corrélée,
comme par exemple deux photons émis par un même atome excité.
Ces deux photons, comme tous les photons, sont dotés d'une propriété
particulière, la polarisation, qui est définie comme la direction
du champ électrique qui leur est associé:
Deux photons corrélés auront donc une mesure de polarisation
de +1 pour l'un et obligatoirement de -1 pour l'autre.
-
Selon l'interprétation classique, chaque photon a conservé
sa polarisation après leur séparation: l'un est polarisé
+1 et l'autre -1, bien avant que l'observateur n'effectue de mesure. Les
deux photons constituent deux systèmes séparés
et sont totalement indépendants l'un de l'autre.
-
Selon l'interprétation quantique, tant que personne n'a effectué
de mesure, la polarisation de chaque photon reste indeterminée.
Le même principe s'applique à la position indéterminée
de l'électron autour du noyau atomique avant mesure. Ce n'est donc
qu'au moment où la mesure est faite sur un photon que l'autre acquiert
ses caractéristiques: si la polarisation d'un photon est +1, l'autre
devient -1 et vice-versa. Les deux particules forment un ensemble inséparable,
même si elles sont infiniment éloignées...
Les expériences d'Alain Aspect en 1983 tranchent nettement
en faveur de l'interprétation quantique. Cela a des conséquences
révolutionnaires sur notre vision du monde:
-
Deux particules corrélées forment un tout quelque soit leur
distance de séparation
-
La connaissance de l'une influe sur l'autre instantanément, sans
transmission d'information résultant d'une action physique.
L'interprétation de la non-séparabilité est très
délicate pour le moment et les hypothèses les plus folles
ont été émises par les physiciens:
-
La première particule mesurée remonte-t-elle le temps pour
prévenir sa jumelle de l'état qu'elle doit adoper?
-
Existe-t-il une sorte de télépathie instantanée entre
particules?
-
y a-t-il une "totalité indivisible" de l'Univers?
Pour illustrer cet effet EPR, citons Etienne Klein qui
est physicien au CEA et enseignant à l'Ecole Centrale. Il y voit
l'assise théorique du romantisme:
Deux coeurs qui ont interagi dans le passé
ne peuvent plus être considérés de la même manière
que s'ils ne s'étaient jamais rencontrés. Marqués
à jamais par leur rencontre, ils forment un tout inséparable. |
conclusion
La physique
quantique soulève des questions d'ordre philosophique, qui sont
loin d'être élucidées.
Elles concernent notamment la relation entre les objets physiques et
leur représentation. Pouvons-nous connaître la réalité
objective ou n'avons-nous accès qu'à des apparences?
Le moins qu'on puisse dire, c'est que la physique quantique ne nous
donne pas une vision claire de ce que nous appelons le "réel" (voir
non-séparabilité
quantique).
Elle ne nous permet pas d'associer aux objets physiques des images
simples. Par exemple, on ne peut pas donner de l'atome un dessin qui soit
fidèle. Fort heureusement, tout cela n'a pas empêché
la physique quantique d'aboutir à des réalisations très
concrète, comme le microscope électronique ou le laser.
crazyflash:
Le Cantique du Camp TIC
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Les particules vivent recluses dans le surréaliste
Camp TIC :
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Ce camp a été bâti par un Plancké allemand surnommé
Max en 1900.
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On y fait la lumière sur un mystérieux animal qui ne vit
que dans l'onde: le faux thon
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Le faux thon hargneux peut voir rouge quand il est lâché par
son maître excité, l'électron. Mais, cuit au bleu et
dégusté, il est très énergétique. De
toute façon, le faux thon trépassé rejoint le royaume
des spectres.
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Le maître du faux thon, l'électron, est un ermite vivant dans
une mystérieuse station Orbitale. Il est impossible de le voir sans
l'arrêter dans sa course, et si vous le rencontrez, demandez-lui
de vous raconter l'histoire où le Prince Hip 1 déterre Minet
(une parabole que peu d'initiés comprennent d'ailleurs!).
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Un des chefs du Camp appelé Popol (Mr Pauli), a divisé les
particules en deux groupes classés selon leur comportement:
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Les BOSONS, très grégaires et sociaux, ont de très
bonnes capacités de médiateurs et adorent gérer les
rapports de forces.
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Les FERMIONS, très individualistes, s'excluent les uns des autres
et sont très matérialistes. Pour les punir, Mr Popaul ne
leur donne d'ailleurs à manger que des demi-spains.
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Le camp est hanté la nuit par un horrible chat mort-vivant qui est
omniprésent.
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Cette vie recluse favorise les corrélations entre particules : des
paires se forment et deviennent vite inséparables. Un curieux don
de médium s'établit alors entre particules et c'est un des
Aspect les plus déroutant du camp TIC.
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