RÉALITÉ PHYSIQUE

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Déterminisme ou indéterminisme

Si la contestation de certaines idées faussement évidentes fut, au xxe siècle, d'abord due à la relativité, la mécanique quantique l'a poussée à son paroxysme, et cela de plusieurs façons : en premier lieu, en affirmant qu'il n'y a pas de sens à parler de la position et de la vitesse d'une particule, même ponctuelle, si on entend par là des valeurs arbitrairement précises que posséderaient à la fois ces deux entités (tel est le sens des relations d'incertitude de Heisenberg) ; en second lieu, en renonçant à la notion de déterminisme absolu qui avait jusqu'alors été considérée comme une des conditions de la possibilité de toute science. En mécanique quantique (nous nous référons ici à sa formulation généralement acceptée, réservant pour les paragraphes suivants l'étude de versions différentes), il n'y a pas, en général, déterminisme des phénomènes individuels. Il y a seulement déterminisme statistique : pour comprendre ce dont il s'agit, il est commode de penser à une expérience du type des expériences de diffraction, mais effectuée sur un faisceau de particules et non sur une onde classique. Alors que la mécanique classique ne prévoit, dans un cas pareil, l'apparition d'aucune frange d'interférence (ces franges caractérisent les phénomènes ondulatoires), la mécanique quantique, bien au contraire, prédit l'observation de tels effets (qui sont observés réellement).

Imaginons alors que l'intensité du faisceau soit affaiblie de telle manière que, à un instant donné, ne se trouve en moyenne qu'une seule particule sur le trajet qui va de la source à l'écran, sur lequel tout à l'heure on observait les franges. On pourrait s'attendre à ce que chaque particule se « répande », de manière à reproduire encore sur cet écran la figure d'interférence. Il n'en est rien. L'expérience montre, en effet, que de telles particules ne se manifestent jamais, individuellement, sous une forme ainsi « étalée ». Mais, précisément, ce qu'affirme la mécanique quantique n'est ri [...]

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Écrit par :

  • : professeur émérite des Universités, membre de l'Institut (Académie des sciences morales et politiques)

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Pour citer l’article

Bernard d' ESPAGNAT, « RÉALITÉ PHYSIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 18 janvier 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/realite-physique/