La non-séparabilité encore
appelé effet EPR (pour Einstein Podolski Rosen) est un
phénomène quantique qui heurte le sens commun. SI ce phénomène est
désormais solidement établi sur le plan expérimental (notamment par
l'équipe française d'Alain Aspect en 1983), ses conséquences demeurent
obscures.
La non-séparabilité remet en cause
l'idée de localité des objets, qui semble pourtant aller de soi.
Expliquons nous: Imaginons deux
particules qui interagissent puis s'éloignent l'un de l'autre : Ces
deux particules jumelles sont dites corrélées, comme par exemple deux
photons émis par un même atome excité. Ces deux photons, comme tous
les photons, sont dotés d'une propriété particulière, la polarisation,
qui est définie comme la direction du champ électrique qui leur est
associé: Deux photons corrélés auront donc une mesure de polarisation
de +1 pour l'un et obligatoirement de -1 pour l'autre.
· Selon l'interprétation classique,
chaque photon a conservé sa polarisation après leur séparation: l'un
est polarisé +1 et l'autre -1, bien avant que l'observateur n'effectue
de mesure. Les deux photons constituent deux systèmes séparés et sont
totalement indépendants l'un de l'autre.
· Selon l'interprétation
quantique, tant que personne n'a effectué de mesure, la polarisation
de chaque photon reste indéterminée. Le même principe s'applique à la
position indéterminée de l'électron autour du noyau atomique avant
mesure. Ce n'est donc qu'au moment où la mesure est faite sur un
photon que l'autre acquiert ses caractéristiques: si la polarisation
d'un photon est +1, l'autre devient -1 et vice-versa. Les deux
particules forment un ensemble inséparable, même si elles sont
infiniment éloignées... Les expériences d'Alain Aspect en 1983
tranchent nettement en faveur de l'interprétation quantique.
Cela a des conséquences révolutionnaires
sur notre vision du monde:
· Deux particules corrélées forment un
tout quelque soit leur distance de séparation
· La connaissance de l'une influe sur
l'autre instantanément, sans transmission d'information résultant
d'une action physique.
L'interprétation de la
non-séparabilité est très délicate pour le moment et les hypothèses
les plus folles ont été émises par les physiciens:
· La première particule mesurée
remonte-t-elle le temps pour prévenir sa jumelle de l'état qu'elle
doit adopter?
· Existe-t-il une sorte de télépathie
instantanée entre particules?
· y a-t-il une "totalité
indivisible" de l'Univers?
Pour illustrer cet effet EPR, citons
Etienne Klein qui est physicien au CEA et enseignant à l'Ecole
Centrale. Il y voit l'assise théorique du romantisme: Deux coeurs qui
ont interagi dans le passé ne peuvent plus être considérés de la même
manière que s'ils ne s'étaient jamais rencontrés. Marqués à jamais par
leur rencontre, ils forment un tout inséparable.
conclusion
La physique quantique soulève des
questions d'ordre philosophique, qui sont loin d'être élucidées. Elles
concernent notamment la relation entre les objets physiques et leur
représentation.
Pouvons-nous connaître la réalité
objective ou n'avons-nous accès qu'à des apparences?
Le moins qu'on puisse dire, c'est que la
physique quantique ne nous donne pas une vision claire de ce que nous
appelons le "réel" (voir non-séparabilité quantique).
Elle ne nous permet pas d'associer aux
objets physiques des images simples. Par exemple, on ne peut pas
donner de l'atome un dessin qui soit fidèle. Fort heureusement, tout
cela n'a pas empêché la physique quantique d'aboutir à des
réalisations très concrète, comme le microscope électronique ou le
laser.