Interprétation d'Everett La petite histoire Comprendre simplement Domaines de présence Son interprétation dans l'avenir Les références Mais encore …

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La petite histoire  Up Page Théorie des mondes multiples Réfléchissant sur la manière particulière selon laquelle l’interprétation de Copenhague requiert l’effondrement magique des fonctions ondulatoires quand on les observe, Hugh Everett discuta du problème avec de nombreuses personnes. L’interprétation d’Everett veut que les fonctions ondulatoires imbriquées de l’Univers entier, les réalités alternatives qui interagissent pour produire une interférence mesurable à un niveau quantique, ne s’effondrent pas. Elles ont toutes la même réalité, et existent dans les parties qui leur sont propres du "supraespace" et du "supratemps". Nous sommes contraints de par le processus d’observation de choisir l’une de ces alternatives qui devient alors partie de ce que nous considérons comme le monde "réel". La théorie des mondes multiples formulée par Everett en 1957, se fonde sur des équations mathématiques. Les récits les plus anciens relatant des réalités multiples et des mondes parallèles furent publiés pour la première fois dans un magazine en 1938 par Jack Williamson. L’expérience de la double fente de Young trouve une voie de raisonnement dans l’interprétation d’Everett. D’après l’interprétation des mondes multiples, confrontée à un choix au niveau quantique, non seulement la particule elle-même mais encore l’ensemble de l’univers se scinde en deux versions. Dans un univers, la particule passe par le trou A, dans l’autre elle passe par le trou B. Dans chaque univers, il y a un observateur qui voit la particule passer par un trou. Après quoi les deux mondes sont séparés à jamais, n’entretiennent plus aucune interaction _c’est pourquoi il n’y a pas d’interférence sur l’écran de l’expérience.

Comprendre simplement  Up Page Vulgarisation, de 7 à 77 ans L’expérience théorique désormais célèbre du chat de Schrödinger illustre parfaitement l’étrangeté de cette apparente connexion entre l’observateur et l’observé. Si les mathématiques impliquent qu’avant l’entrée d’un observateur dans le tableau, le chat doive être considéré comme à la fois vivant et mort, que survient-il  à l’une des deux autres moitiés de ce "super-état" du chat, lorsque l’autre moitié a été perçue par un observateur? Une des écoles de pensée de la physique, l’interprétation de Copenhague, considère que, quel que soit le potentiel de réalité que l’on puisse attribuer à l’autre moitié, elle n’existe qu’en tant que statistique, sans jamais devenir réelle. Une école de pensée opposée réplique que rien d’inhérent aux équations de la physique quantique (l’ interprétation d‘Everett) ne nous permet de l’affirmer logiquement. Selon sa conception, le fait que l’observation n’enregistre que l’une des manifestations du super-état du chat ne signifie pas que l’autre n’est pas également réelle à un autre niveau de la réalité. Dire que l’une des deux possibilités n’est qu’une réalité statistique est purement arbitraire; c’est un jugement a posteriori fondé sur nos préjugés, certes, mais sûrement pas sur une caractéristique inhérente à la physique quantique. Cette deuxième école qui professe "l’hypothèse des mondes multiples" croit par conséquent que la deuxième moitié ne disparaît pas mais dérive vers un univers parallèle, hors d’atteinte de notre perception. Autrement dit, les réactions entre un événement quantique et son observateur découpent le cosmos en un nombre incalculable d’univers parallèles dans lesquels tous les états fantomatiques des quanta sont également vrais. On imagine d’ores et déjà le caractère stupéfiant des implications d’un tel point de vue. Michael Talbot a eu le plaisir d’une conversation avec Alan Guth, physicien au MIT à Massachusetts, connu pour sa contribution à notre compréhension théorique de l’origine de l’Univers (le scénario inflationniste de Guth). Alan Guth s’accorde à penser qu’il est en faveur de l’hypothèse des mondes multiples. Lire le "paradoxe EPR" et la "réalité multidimensionnelle supérieure".

Domaines de présence  Up Page La théorie d'Everett Lors de l'effondrement de la fonction d'onde de probabilité d'un système quantique, une possibilité, et une seule, est mesurée et se trouve actualisée entre toutes celles que comprenait la fonction d'onde. Où sont passées les autres ? Everett propose que l'univers se divise instantanément, au moment de l'effondrement, entre autant de versions qu'il y avait de possibilités. En d'autres termes, l'univers ne cesse pas de se diviser entre d'innombrables mondes divergents dont chacun représente une de ses possibilités actualisées. Il faut bien comprendre que par définition ces univers ne peuvent pas communiquer entre eux, ce qui rend la théorie d'Everett impossible à vérifier.   Pour mesurer la portée et l'intérêt de la théorie, il faut bien saisir que pour un physicien quantique, un système quantique, une particule par exemple, occupe "réellement" (ou peut-être faudrait-il écrire virtuellement) tous les états, c'est-à-dire toutes les positions et tous les niveaux d'énergie, qui lui sont assignés par la fonction d'onde. L'effondrement de la fonction d'onde ne correspond pas à l'élimination d'une ignorance et à la découverte de l'unique état réel de la particule, mais bien à l'évanouissement de toutes les autres possibilités affectées chacune d'une probabilité. Là dessus, des milliers d'expériences convergent et tous les théoriciens sont d'accord. La plupart des profanes pensent que la particule a suivi, hors de toute observation, une trajectoire unique, et que c'est le résultat de cette trajectoire inconnue que l'on découvre au moment de la mesure, de l'observation. En bref, que si l'on pouvait "voir" la particule, on s'apercevrait qu'elle suit un chemin bien particulier qui la mène au résultat. Mais ce n'est pas exact. La particule a bel et bien été distribuée entre toutes les possibilités prévues par la fonction d'onde de probabilité, et une succession de particules identiques, dans des expériences identiques, vont révéler tous les états possibles avec une fréquence conforme aux probabilités, et ceci avec une précision extrêmement grande.

Son interprétation dans l'avenir  Up Page Variables cachées Si les différences de trajectoire (pour simplifier) étaient dues aux conditions particulières rencontrées par une particule, il y aurait ce qu'on appelle des Variables cachées, c'est-à-dire des facteurs explicatifs qu'on ne connaît pas, ce qui ne les empêcherait pas d'exister. Mais toutes les expériences conduites depuis plus d'un demi-siècle ont toujours montré de façon consistante qu'il n'y avait pas de telles variables cachées et ont même conduit à de très spectaculaires percées rendant la physique quantique de plus en plus étrange au regard de l'expérience courante et du sens dit commun.   principe d'équivalence ou d'interchangeabilité Beaucoup de gens pensent également que l'ignorance sur la position de l'objet quantique, ou sur sa quantité d'énergie, est liée à un effet de boule de billard, l'objet observé étant délogé de sa position ou de sa trajectoire par la particule plus ou moins massive qui a permis de le détecter. Mais un tel effet, parfaitement calculable, relèverait de la physique la plus classique et c'est encore une erreur de conception que de lui attribuer cette ignorance. Tant que cette collision n'a pas eu lieu, on ne peut pas dire du tout où se trouve l'objet, parce qu'il "existe" de façon distribuée entre toutes ses localisations possibles dont chacune, d'après Everett, donnera naissance à un univers très légèrement différent de tous les autres. L'ignorance est exprimée par le principe d'incertitude. Soit dit en passant, il n'y a pas la moindre place pour l'incertitude dans la physique quantique, contrairement à ce que croient de bonne foi beaucoup de littérateurs, et non des moindres, qui voient dans cette prétendue incertitude un argument contre les exigences de la causalité et parfois la rationalité. Le monde de la physique quantique est complètement rationnel et presque parfaitement causal, au-delà de tout ce que pouvait rêver le plus rigoureux des systématiciens. Rien n'est incertain dans cette incertitude. Le principe d'incertitude énoncé par Werner Heisenberg et Max Planck aurait dû être baptisé principe d'équivalence (ou d'interchangeabilité) entre la mesure de la position et celle de la quantité d'énergie (ou de mouvement). Si vous mesurez de façon très précise la quantité d'énergie (ou de mouvement), vous n'avez qu'une mesure très approximative de la position, selon une relation stricte. Et inversement. Mais si ce principe s'était appelé quelque chose comme cela, il aurait eu beaucoup moins de succès.

Les références  Up Page Réseau Pepe Chat de Schrödinger John Gribbin Univers: Dieu ou Hasard Michael Talbot   Pourquoi ce site Je crois que, si les êtres humains que nous sommes ne parviennent pas toujours à évoluer comme ils le souhaiteraient _à s'épanouir professionnellement, sentimentalement et sexuellement (ce que j'appelle les trois pôles d'intérêts) c'est parce qu'il y a des barrages qui entravent leur désir d'accéder à un rêve inachevé. Je pars du principe que tout est possible, à condition de s'entourer de gens qui nous poussent à croire en nous.   Contribuer au Réseau Pepe Ce site est avant tout une encyclopédie ouverte à l'imagination et au savoir, où chacun(e) d'entre vous peut participer. Si vous avez envie de partager une passion, ou si vous sentez le besoin de vous exprimer sur un point précis, je vous invite à m'adresser un e-mail (adresse électronique accessible sur ma page d'accueil).

Mais encore …  Up Page Courbe de Gauss Il est très aisé de se représenter la chose. Imaginez une courbe en forme de cloche, une courbe de Gauss, qui caractérise beaucoup de distributions de probabilité, par exemple celle des tailles des militaires : il y en a peu qui sont très petits, il y en a peu qui sont très grands; le groupe le plus nombreux est celui qui a une taille moyenne. Faites tourner cette courbe sur son axe vertical et vous obtiendrez une espèce de cloche de jardinier très évasée à la base, qui contient tous les éléments d'une distribution selon leur probabilité. Imaginez maintenant que tous les états possibles d'un objet quantique soient contenus dans cette cloche. La position de la cloche dans l'espace nous renseigne sur la position de la particule qui est quelque part à l'intérieur. Supposons que le rayon d'une section horizontale de la cloche (un cercle) nous indique la quantité d'énergie possible, proportionnelle à la surface de cette section. Nous pouvons opérer une mesure près du sommet de la cloche, où la section sera très étroite, ou près de sa base, où la section sera très large. Si vous pratiquez une coupe très près du sommet de la cloche, vous aurez une très bonne idée de la position moyenne de l'objet quantique puisque la surface sera petite, mais presque aucune de son étendue possible, et donc par hypothèse de sa quantité d'énergie (vous ne savez pas si la cloche est très effilée, ou si elle est très évasée). Si vous pratiquez une coupe très près de la base, vous aurez un plus grand cercle et donc une bonne idée de la quantité d'énergie que la cloche contient, mais une très mauvaise de la position la plus probable puisque l'objet quantique peut se trouver absolument n'importe où dans ce cercle. (Oui, je vois votre objection, il n'y a qu'à prendre le centre du cercle. Mais malheureusement, ce n'est pas possible parce qu'il n'existe plus, et vous ne disposez que d'une grandeur, la surface de la section, bien que les physiciens quantiques soient très malins et s'efforcent de parvenir indirectement à préciser le centre.) Vous pouvez opérer votre coupe plus ou moins haut sur la cloche en y consacrant plus ou moins d'énergie, et donc choisir de privilégier la mesure de la position ou celle de la quantité d'énergie. Ah, j'oubliais l'essentiel: à chaque fois que vous pratiquez une coupe et donc une mesure, vous êtes obligé de casser la cloche et vous ne pouvez donc pas pratiquer plusieurs mesures sur la même. C'est justement l'effondrement de la fonction, que certains appellent collapse, on se demande pourquoi.   Les idées des mondes multiples d’Everett ne furent reprisent que dans les années soixante, par Bruce De Witt. Ce dernier encouragea un de ses étudiants, Neils Graham, à approfondir le travail d’Everett dans sa thèse de doctorat.