QUANTIQUE PHYSIQUE

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Problèmes d'interprétation et controverses

La physique quantique présente des caractères inhabituels, dont l'interprétation a été longuement discutée. Cette réflexion a donné lieu à des controverses passionnées, dont certaines durent encore.

Tout d'abord, les relations de Heisenberg limitent la détermination simultanée des positions et des impulsions. À l'inverse de ce que sous-entend la physique classique, il faut admettre que la position, la vitesse, le moment angulaire, etc. ne sont pas des grandeurs que « possède » une particule mais simplement le résultat de mesures, c'est-à-dire d'interactions entre la particule et des appareils. Une mesure de position, par exemple, nécessite des appareillages incompatibles avec ceux qui mesurent l'impulsion, et la perturbation apportée par chaque mesure au système étudié ne peut pas être négligée à l'échelle des particules.

Par ailleurs, du fait de l'étalement des résultats de mesure, on ne peut faire de prédictions qu'en termes de probabilités. En physique classique, l'apparition de probabilités est attribuée à une ignorance partielle sur l'ensemble des grandeurs. En physique quantique, il s'agit d'une nécessité intrinsèque, aussi complète que soit la connaissance possible du système. Cette connaissance maximale est donnée par le « vecteur d'état », et non par les valeurs des grandeurs physiques mesurées. En un sens, le déterminisme est donc préservé, puisque l'état évolue selon des lois parfaitement déterministes : les équations de la mécanique quantique. Cependant, l'aspect probabiliste des résultats de mesure a choqué certains auteurs, qui ont imaginé l'existence de variables cachées partiellement ignorées (cf. déterminisme).

En 1935, Albert Einstein, Boris Podolsky et Nathan Rosen avaient proposé une expérience qui leur semblait de nature à établir le caractère incomplet de la théorie quantique : un système de spin 0 se désintègre en deux particules, qui partent dans des directions opposées. Le moment angulaire étant conservé, les [...]


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  • : directeur de recherche au C.N.R.S., centre de physique théorique, École polytechnique, Palaiseau

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Pour citer l’article

Claude de CALAN, « QUANTIQUE PHYSIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 novembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-quantique/