Philosophie quantique : 4 façons dont la physique va remettre en question votre réalité

Pour compléter l’article précédent sur la théorie quantique « relationnelle », voici un état des lieux établi par Peter Evans de The Conversation :

« Imaginez que vous ouvrez le journal du week-end et que vous regardez les pages de puzzle pour le Sudoku. Vous passez votre matinée à résoudre cette énigme de logique, mais vous vous rendez compte, à la fin, qu’il n’y a pas de manière cohérente de la terminer.

Vous vous dites : « J’ai dû faire une erreur ». Vous réessayez donc, cette fois en partant du coin que vous n’avez pas pu terminer et en revenant en arrière. Mais la même chose se reproduit. Vous n’avez plus que quelques cases à résoudre et vous constatez qu’il n’y a pas de solution cohérente.

Déterminer la nature fondamentale de la réalité selon la mécanique quantique est un peu comme un Sudoku impossible. Quel que soit le point de départ de la théorie quantique, on aboutit toujours à une énigme qui nous oblige à repenser la façon dont le monde fonctionne fondamentalement. (C’est ce qui rend la mécanique quantique si amusante).

Voici un bref tour, à travers les yeux d’un philosophe, du monde selon la mécanique quantique.

1. L’action sinistre à distance

Pour autant que nous le sachions, la vitesse de la lumière (environ 300 millions de mètres par seconde) est la limite ultime de l’univers. Albert Einstein s’est moqué de la possibilité que des systèmes physiques s’influencent mutuellement plus vite qu’un signal lumineux ne peut les relier.

Dans les années 1940, Einstein appelait cela « l’action à distance ». Lorsque la mécanique quantique avait semblé prédire de tels phénomènes, il affirmait que la théorie n’était pas encore achevée et qu’une meilleure théorie pourrait révéler la vérité.

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Nous savons aujourd’hui qu’il est très improbable qu’une telle meilleure théorie existe. Et si nous pensons que le monde est constitué d’éléments bien définis et indépendants, alors notre monde doit être un monde où l’action à distance entre ces éléments est autorisée.

2. Desserrer notre emprise sur la réalité

« Et si le monde n’était pas fait de morceaux de « choses » bien définis et indépendants ? » Je vous entends dire. « Alors pouvons-nous éviter cette action sinistre ? »

Oui, nous le pouvons. Et de nombreux membres de la communauté de la physique quantique pensent de même. Mais ce n’est pas une consolation pour Einstein.

Einstein a eu un long débat avec son ami Niels Bohr, un physicien danois, sur cette question précise. Bohr soutenait que nous devrions effectivement renoncer à l’idée que la substance du monde soit bien définie, afin d’éviter l’action sinistre à distance. Selon Bohr, le monde n’a pas de propriétés définies à moins que nous le regardions. Lorsque nous ne regardons pas, pensait Bohr, le monde tel que nous le connaissons n’existe pas vraiment.

Mais Einstein a insisté sur le fait que le monde doit être fait de quelque chose, que nous le regardions ou non, sinon nous ne pourrions pas nous parler du monde, et donc de la science. Mais Einstein ne pouvait pas avoir à la fois un monde bien défini et indépendant et une action à distance… n’est-ce pas ?

3. Retour vers le futur

Le débat Bohr-Einstein est un sujet relativement familier dans l’histoire de la mécanique quantique. Ce qui est moins familier, c’est le coin brumeux de cette énigme de logique quantique où nous pouvons sauver à la fois un monde indépendant bien défini et une action à distance nulle. Mais nous devrons être bizarres d’une autre manière.

Si une expérience de mesure d’un système quantique en laboratoire pouvait affecter d’une manière ou d’une autre l’état du système avant la mesure, alors Einstein pourrait avoir le beurre et l’argent du beurre. Cette hypothèse est appelée « rétrocausalité« , car les effets de l’expérience devraient remonter le temps.

Si vous trouvez cela étrange, vous n’êtes pas seul. Ce n’est pas un point de vue très répandu dans la communauté de la physique quantique, mais il a ses partisans. Si vous devez accepter l’action à distance ou l’absence de monde tel que nous le connaissons lorsque nous ne regardons pas, la rétrocausalité ne semble pas être une option si étrange après tout.

4. Aucune vue de l’Olympe

Imaginez Zeus perché au sommet du mont Olympe, surveillant le monde. Imaginez qu’il soit capable de voir tout ce qui s’est passé et se passera, partout et pour toujours. C’est ce qu’on appelle la « vue de Dieu » du monde. Il est naturel de penser que le monde doit être tel qu’il est, même s’il ne peut être connu que par un Dieu qui voit tout.

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Des recherches récentes en mécanique quantique suggèrent que la vision du monde par Dieu est impossible, même en principe. Dans certains scénarios quantiques étranges, différents scientifiques peuvent observer attentivement les systèmes dans leurs laboratoires et enregistrer minutieusement ce qu’ils voient, mais ils ne seront pas d’accord sur ce qui s’est passé lorsqu’ils compareront leurs notes. Et il se pourrait bien qu’il n’y ait pas de fait absolu quant à savoir qui a raison – même Zeus ne pourrait pas le savoir !

La prochaine fois que vous rencontrerez un Sudoku impossible, soyez assuré que vous êtes en bonne compagnie. Toute la communauté de la physique quantique, et peut-être même Zeus lui-même, sait exactement ce que vous ressentez.

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