mercredi 9 avril 2008

Histoire de chat

Vous connaissez mon admiration pour Richard Feynman. Un physicien américain, Nobel, le seul capable de vous expliquer la mécanique quantique, jusqu'à ce qu'il explique : "là, on ne sait plus, on ne comprend pas encore".

Le monde de l'infiniment petit est vraiment étrange, déroutant pour nos sens habitués aux phénomènes macroscopiques.

Prenez l'équivalence onde-particule (merci à M Louis de Broglie) : c'est pareil, mais plus ils ont une fréquence élevée, plus ils ressemblent à une particule.

Prenez le principe d'incertitude d'Heisenberg (un bon Allemand, à qui Hitler confia le soin de faire la bombe, mais qui a raté) : si on sait où est une particule, on ne sait pas à quelle vitesse (plus exactement quelle quantité de mouvement) elle va, et réciproquement. Il ne faut pas dire qu'au zéro absolu, les atomes ne bougent plus, car alors on saurait où ils sont!

Prenez le principe d'exclusion de Pauli (pas 2 particules dans le même état quantique, autrement dit, chacun a sa place, et les autres dehors), ou l'équation de Schrödinger (elle donne la valeur de la "fonction d'onde", elle est juste, mais on a mis 20 ans à comprendre ce qu'elle signifiait). C'est fascinant.

Mais surtout règne l'incertitude. Du vide peut surgir 2 particules : pourquoi? Comment? 1000 atomes peuvent avoir un comportement statistique prévisible (par exemple, 50% se désintègreront en un temps T donné), mais chacun est imprévisible : comment font-ils pour se mettre d'accord?

Einstein avait opposé : "Dieu ne joue pas aux dés". Bohr avait répondu : "mais qui êtes-vous, M Einstein, pour dire à Dieu ce qu'il doit faire?"

L'ennui est que ces vérités ne s'approchent que par une mathématique très compliquée, faite pour essentiellement. On ne sait pourquoi mais les résultats du calcul concordent avec l'expérience. Seul Feynman arrive à nous faire comprendre -un peu- la réalité physique qui est derrière.

Pourquoi un chat : à cause du paradoxe du chat de Schrödinger (le même). Prenez un chat, mettez-le dans une boite avec un atome radioactif dont la période est T. Si l'atome se désintègre, le chat est mort.

Fermez la boite. A la fin du temps T, l'atome a une chance sur 2 de s'être désintégré. Le chat est-il vivant, ou mort? Ouvrez la boite : mort ou vivant?

A lire : le cantique des quantiques de Pharabot et Ortoli), et les cours de Physiques de Feynman.

5 commentaires:

Anonyme a dit…

J'ai toujours eu envie de mettre le chat au four micro onde.Est-ce par esprit sadique ou par esprit physicien ?
Chat-il the question!

François a dit…

L'histoire du chat dans un micro-onde est une légende urbaine.
Cela n'est jamais arrivé. Heureusement, mais le bruit court...
Le chat de Schrödinger n'a jamais été tué : c'est une expérience de pensée. Inutile de prévenir la SPA.

Anonyme a dit…

Moi j'aime bien les chats, même j'en ai un à la maison, il est très mignon, et aura bientôt 1 an.

Anonyme a dit…

Anonyme, je sais qui tu es!

Anonyme a dit…

ah chat non chat c'est pas moi!