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Qu’est-ce que l’école de Copenhague de la physique ?

14 septembre 2015, 11:20, par Robert Paris

Pour ceux qui croient encore que la physique quantique en est restée à l’école de Copenhague, une bonne lecture : « Le boson et le chapeau mexicain » de Gilles Cohen-Tannoudji et Michel Spiro :

« Une remise en cause très importante, impliquée par la mécanique quantique, concerne, selon Bohr, le concept de « phénomène ». Dans la science et dans la philosophie classique, le terme de phénomène tend à désigner un objet ou un processus, relativement stable et indépendant des conditions selon lesquelles il est observé. Or, il semble impossible, en mécanique quantique, de séparer nettement l’objet de l’appareil de mesure. L’idée essentielle de Bohr est de redéfinir le concept même de phénomène… Avec cette nouvelle définition du concept de phénomène présente à l’esprit… les concepts ne sont pas relatifs à l’ « objet » mais seulement à des « phénomènes ». Cela ne veut absolument pas dire, comme de nombreux auteurs l’ont cru ou ont voulu le croire, que la mécanique quantique renoncerait à l’idéal d’objectivité fondateur de toute démarche scientifique… Citons Louis de Broglie : « D’après Bohr, les images d’onde et de grain sont complémentaires en ce sens que, bien que ces images se contredisent, elles sont l’une et l’autre nécessaires pour rendre compte de l’ensemble des aspects sous lesquels peuvent se présenter à nous les particules élémentaires. Suivant les circonstances expérimentales, c’est l’une ou l’autre des deux aspects qui prédomine et ce qui permet à ces deux images contradictoires de nous servir tout à tour sans jamais entrer en conflit, c’est que chacune s’estompe quand l’autre se précise. C’est là le sens profond des inégalités d’incertitude d’Heisenberg. » (…) La théorie quantique a triomphé… Cette affirmation ne signifie pas que la théorie quantique ne continue pas à susciter de grandes interrogations concernant sa signification profonde, ni qu’il ait été répondu de façon satisfaisante aux sévères objections en particulier soulevées par Einstein… ni que le cadre fourni par la mécanique quantique soit suffisant… Il va nous falloir dépasser la mécanique quantique dans une théorie quantique des champs… Avec l’interprétation de Copenhague, la physique quantique n’a jamais été mise en défaut en quatre-vingt ans de confrontation avec l’expérience. Mais cette interprétation est limitée aux règles d’utilisation du formalisme quantique dans les expériences faites en laboratoire. Elle semble faire jouer à la physique classique un rôle nécessaire au fondement même de la physique quantique : elle paraît impliquer l’existence d’observateurs appartenant à un « monde classique » séparé du « monde quantique » auquel appartient le système à l’étude… L’interprétation moderne de la physique quantique, développée entre autres par Gell-Mann et Hartle, permet de lever cette difficulté à l’aide du concept d’histoires décohérentes…. On a pu réaliser des expériences ultra précises, comme celles qui ont valu le prix Nobel 2012 à Serge Haroche et David Wineland, montrant que la décohérence est un authentique processus physique. »

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