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Chat de SCHRÖDINGER

Le paradoxe de Schrödinger


Le chat de SCHRÖDINGER est une expérience de pensée imaginée en 1935 par le physicien Erwin SCHRÖDINGER expérience de pensée afin de mettre en évidence des lacunes supposées de l'interprétation de Copenhague de la physique quantique, et particulièrement mettre en évidence le problème de la mesure. C'est la mesure qui perturbe le système et le fait bifurquer d'un état quantique superposé (atome à la fois intact et désintégré par exemple…) […] vers un état mesuré. C'est pour faire apparaître le caractère paradoxal de cette position et pour poser de manière frappante le problème que SCHRÖDINGER a imaginé cette expérience de pensée, également connue sous le nom de « paradoxe de Schrödinger ».


Est-il exact de dire que le chat est mort et vivant ? L'affirmation « Le chat est mort et vivant » est effectivement déroutante, et notre intuition nous dit que les phrases « le chat est mort » et « le chat est vivant » sont chacune la négation de l'autre. En fait, il existe une troisième possibilité : le chat peut être dans un état de superposition, dans lequel il cumule plusieurs états classiques incompatibles. Il n'y a pas de problème logique […], c'est juste qu'un objet quantique peut avoir des propriétés contredisant notre expérience quotidienne. Pour éviter les abus de langage sur le « chat mort-vivant », on peut préférer dire que le chat est dans un état où les catégorisations habituelles (ici la vie ou la mort) perdent leur sens. La difficulté principale tient donc dans le fait que si l'on est généralement prêt à accepter ce genre de situation pour une particule, l'esprit refuse d'accepter facilement une situation qui semble aussi peu naturelle quand il s'agit d'un sujet plus familier comme un chat.


En fait, le but est surtout de marquer les esprits : si la théorie quantique autorise un chat à être à la fois mort et vivant, c'est, soit qu'elle est erronée, soit qu'il va falloir reconsidérer tous les préjugés. Demander si le chat est vivant ou s'il est mort est équivalent à demander si, à 1 h 30, la petite aiguille d'une horloge est horizontale ou verticale.

De nombreux physiciens positivistes, bien représentés par Werner HEISENBERG ou Stephen HAWKING, pensent que la fonction d'onde ne décrit pas la réalité en elle-même, mais uniquement ce que nous connaissons de celle-ci (cette approche coïncide avec la philosophie d'Emmanuel KANT, le « noumène », autrement dit la chose en soi, opposée au « phénomène », la chose telle que nous la percevons). Autrement dit, les lois quantiques ne sont utiles que pour calculer et prédire le résultat d'une expérience, mais pas pour décrire la réalité. Dans cette hypothèse, l'état superposé du chat n'est pas un état « réel » et il n'y a pas lieu de philosopher à son sujet (d'où la célèbre phrase de Stephen HAWKING « Quand j'entends « chat de Schrödinger », je sors mon revolver »). De même, « l'effondrement de la fonction d'onde » n'a aucune réalité, et décrit simplement le changement de connaissance que nous avons du système. Dans cette approche toujours assez répandue parmi les physiciens, le paradoxe est donc évacué.


Un prix Nobel de physique 1963, Eugène WIGNER, soutient la thèse de l'interaction de la conscience, dans la décohérence (cessation de la superposition d'état). Dans cette interprétation, ce ne serait pas une mesure, ou des interactions physiques, mais la conscience de l'observateur qui « déciderait » finalement si le chat est mort ou vivant. En regardant par le hublot, l'œil (dans ce cas, c'est lui l'appareil de mesure) se met dans une superposition d'états :


· d'un côté, un état A : « […] chat mort »


· de l'autre, un état B : « […] chat vivant »


· le nerf optique achemine au cerveau une onde qui est aussi dans une superposition des états A et B, et les cellules réceptrices du cerveau suivent le mouvement. C'est alors que la conscience, brutalement, fait cesser le double jeu, obligeant la situation à passer dans l'état A ou dans l'état B (rien ne dit pourquoi ce serait A ou B).


Wigner ne dit pas comment, mais les conséquences de sa position sont importantes : la réalité matérielle du monde serait déterminée par notre conscience, et celle-ci est unique (deux observateurs humains doivent percevoir la même chose). Cette solution peut être vue comme une variante de la solution « avec variables cachées », où le « paramètre supplémentaire » serait la conscience. Les avantages de cette solution sont les mêmes que la solution avec variables cachées, les inconvénients étant qu'elle repose sur des notions non scientifiques (faute d'une définition scientifique de la conscience).


Extrait source Wikipédia FR, consulté le 22/09/17.




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