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| Mécanique quantique....le
principe d'indétermination ...Werner Heisenberg
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Interrelation |
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Présentation:
ce sommaire de document est capital. Il donne un aperçu de ce qui a
bouleversé les sciences en cette fin du XXe siècle. Il nous est difficile de
les intégrer....et pourtant ils commandent notre monde.
Extraits:
Le
principe d'indétermination d'Heisenberg
Que nous dit ce principe ? qu'il est impossible de déterminer avec
précision et simultanément la position et la vitesse d'une particule
comme l'électron.
Vrai débat entre
Einstein et Heisenberg
Nous ne pouvons pas effectuer d'observation sans perturber le
phénomène à observer; et les effets quantiques, se répercutant sur le
moyen d'observation utilisé, entraînent d'eux-mêmes une certaine
indétermination en ce qui concerne le phénomène à observer.
Dieu ne joue pas aux dés Einstein ne pu modifier son
point de vue. Il voulait bien admettre la théorie quantique comme une
explication provisoire, mais non pas comme une interprétation
définitive, des phénomènes atomiques. "Dieu ne joue pas aux dés",
c'était là pour Einstein un principe immuable et inébranlable. Bohr ne
pu que répondre : "Mais ce n'est pas à nous de prescrire à Dieu
comment Il doit gouverner le monde." »
Reflets:
Esprit, la fin des certitudes, sciences expérimentales, ordre caché,
univers , spectateur-acteur
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Auteur:
Molaire ..auteur du
site à visiter absolument
Source:
http://perso.club-internet.fr/molaire1/quantic2.html
Le physicien allemand Werner
Heisenberg est le père de cette loi (parfois aussi nommée principe
d'incertitude).
Que nous dit ce principe
? qu'il est
impossible de déterminer avec précision et simultanément la position
et la vitesse d'une particule comme l'électron. La notion de
trajectoire exacte n'a pas de sens pour les particules. Ce paradoxe
quantique (encore un !) est lié à la difficulté d'observer un
électron...
Comment observer un électron ?
On ne peut observer quelque chose
qu'en l'éclairant avec de la lumière. Or à l'échelle de l'infiniment
petit, cela pose un problème tout à fait nouveau. Le moindre photon
qui percute ou interagit avec un électron va modifier la trajectoire
initiale de ce dernier ou le faire changer d'orbitale. A cette
échelle, le photon devient un projectile qui pourra déterminer la
position de l'électron, mais qui aura en même temps modifié sa vitesse
et sa trajectoire; celle ci ne pourra donc pas être connue en même
temps. La moindre mesure interfère avec l'objet de la mesure... et la
change!
Pt'Hibou le hibou quantique.
Osons une nouvelle image pour
illustrer ce principe: La nuit au fond des bois, un amoureux de la
nature entend le hululement d'un hibou. S'il veut, en même temps, voir
le volatile, il devra braquer sur lui une lampe torche: Il est à
parier que le hibou, ébloui, arrêtera son chant. D'où le dilemne
insoluble: On ne peut pas à la fois entendre et voir le hibou...Hélas!
03/03
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VRAI DÉBAT ENTRE
EINSTEIN ET HEISENBERG
Auteur:
Werner Heisenberg
Source:
Jacqueline Russ
« Je me souviens tout
particulièrement d'une soirée où nos partenaires de discussion furent
- si ma mémoire est fidèle - Kramers et Oskar Klein. Comme déjà de
nombreuses fois auparavant, nos pensées et nos paroles tournaient
autour de nos discussions d'autrefois avec Einstein, et nous évoquions
l'insuccès de notre tentative de faire accepter à celui-ci le
caractère statistique de la nouvelle mécanique quantique.
"N'est-il pas curieux, commença Oskar
Klein, qu'Einstein ait tant de difficultés à accepter le rôle du
fortuit dans la physique atomique? Il connaît pourtant la
thermodynamique statistique mieux que la plupart des autres
physiciens, et il a donné lui-même une dérivation statistique
convaincante de la loi de Planck sur le rayonnement thermique. Par
conséquent, nos idées ne peuvent pas lui être étrangères. En mécanique
quantique, bien sûr, le fortuit prend une importance fondamentale;
mais est-ce une raison suffisante pour qu'il se sente obligé de la
rejeter?"
"C'est bien évidemment ce caractère
fondamental qui le gêne, essayai-je de répondre. Que l'on ne sache
pas, en présence d'une marmite pleine d'eau, comment se déplace chaque
molécule d'eau individuelle, cela va de soi. Par conséquent, nul ne
peut s'étonner que nous physiciens soyons obligés dans ce cas de faire
de la statistique, un peu comme une société d'assurances-vie doit
faire des calculs statistiques en ce qui concerne l'espérance de vie
de ses nombreux assurés. Mais, fondamentalement, on avait tendance à
supposer en physique classique que l'on pouvait, au moins en principe,
suivre le mouvement de chaque molécule individuelle et le déterminer
selon les lois de la mécanique newtonienne. Autrement dit, du point de
vue de la physique classique, il existait apparemment à chaque instant
un état objectif de la nature dont on pouvait déduire l'état qui se
présenterait à l'instant suivant. En mécanique quantique, il en va
tout autrement. Nous ne pouvons pas effectuer d'observation sans
perturber le phénomène à observer; et les effets quantiques, se
répercutant sur le moyen d'observation utilisé, entraînent d'eux-mêmes
une certaine indétermination en ce qui concerne le phénomène à
observer. Mais c'est ce à quoi Einstein ne veut pas se résigner, bien
qu'il connaisse parfaitement les faits. II pense que notre
interprétation ne peut pas constituer une analyse complète des
phénomènes; que, dans l'avenir, il devrait être possible de trouver
des paramètres différents, supplémentaires, caractérisant le
phénomène, et qui devraient permettre de le déterminer objectivement
et entièrement. Mais cela est certainement inexact." »
Werner Heisenberg , La Partie et le
Tout. Le Monde de la physique atomique, Champs-Flammarion,
1969-1972, pp. 146 sq.
03/03
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DIEU NE JOUE PAS AUX DÉS
Auteur:
Werner Heisenberg
Source:
Jacqueline Russ
« La possibilité d'une
confrontation [entre] physiciens se présenta en automne 1927 à
l'occasion de deux réunions scientifiques : un congrès général de
physique qui eut lieu à Côme, et où Bohr fit un exposé d'ensemble sur
la situation nouvelle de la mécanique quantique; puis, le congrès
Solvay à Bruxelles où - selon les habitudes de la fondation Solvay -
seul un petit nombre de spécialistes fut invité afin de discuter en
détail des problèmes de la théorie quantique. Nous habitions tous le
même hôtel, et les discussions les plus vives furent menées non dans
la salle des conférences, mais au cours des repas à l'hôtel. Les
principaux protagonistes de ces controverses autour de la nouvelle
interprétation de la théorie quantique furent Bohr et Einstein.
Einstein n'était pas prêt à accepter le caractère essentiellement
statistique de la nouvelle théorie quantique. Bien entendu, il
n'objectait pas contre le fait de faire des prédictions probabilistes
là où on ne connaissait pas parfaitement tous les paramètres d'un
système donné. Après tout, la mécanique statistique antérieure et la
thermodynamique reposaient bien sur de telles prédictions. Mais ce
qu'Einstein ne voulait pas admettre, c'est qu'il fût fondamentalement
impossible de connaître tous les paramètres nécessaires à une
détermination complète des processus. "Dieu ne joue pas aux dés",
dit-il souvent dans ces discussions. Einstein ne pouvait donc pas se
résigner à accepter les relations d'incertitude, et il s'efforçait
d'imaginer des expériences où ces relations ne pussent pas être
appliquées. [...]
À nouveau, je réalisai à quel point il
est difficile pour un physicien d'abandonner les idées qui ont
jusque-là constitué la base de sa pensée et de son travail
scientifique. Pour Einstein, l'oeuvre de sa vie avait consisté à
analyser ce monde objectif des phénomènes physiques qui se déroulent
dans le temps et l'espace, indépendamment de nous, selon des lois
fixes. Pour lui, les symboles mathématiques de la physique théorique
devaient reproduire ce monde objectif et, par conséquent, rendre
possibles des prédictions concernant son comportement futur. Et
maintenant, on venait lui affirmer qu'au niveau des atomes un tel
monde objectif, dans l'espace et le temps, n'existait pas; et que les
symboles mathématiques de la physique théorique ne pouvaient
reproduire, à ce niveau, que le possible et non le réel. Einstein
n'était pas prêt à accepter qu'on lui enlevât - c'est ce qu'il devait
ressentir - le sol sous les pieds. Même plus tard, lorsque la théorie
quantique était depuis longtemps devenue une composante stable de la
physique moderne, Einstein ne pu modifier son point de vue. Il voulait
bien admettre la théorie quantique comme une explication provisoire,
mais non pas comme une interprétation définitive, des phénomènes
atomiques. "Dieu ne joue pas aux dés", c'était là pour Einstein un
principe immuable et inébranlable. Bohr ne pu que répondre : "Mais ce
n'est pas à nous de prescrire à Dieu comment Il doit gouverner le
monde." »
Werner HEISENBERG, La Partie et le
Tout. Le Monde de la physique atomique, Champs-Flammarion,
1969-1972, pp. 115 sq
03/03
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Cette page partie du sommaire du
mois de mars 2003 relatif à la guerre de l'Irak. Ce principe
d'indétermination me semblait bien s'appliquer à la notion de
spectateur-acteur qui s'y trouve développée.
Reflets:
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