EDITION: Octobre - Décembre '09

PHYSIQUE QUANTIQUE

Jerry Brownstein
Actuellement, la plus part des choses qui nous paraissent normales dans notre vie quotidienne ne seraient pas possibles sans les découvertes des cent dernières années, que l’on appelle la "nouvelle" physique. L’énergie nucléaire, les lasers, les ordinateurs, les satellites, les téléphones portables, les tests de résonnances magnétiques, et presque toute la technologie moderne reposent sur les principes de la Physique Quantique. Cela peut être un défi de la comprendre, mais ses principes sont faciles si l’on évite d’employer un vocabulaire trop scientifique et ce sera bien de découvrir des expériences complexes, ce que l’on va donc essayer.





Isaac Newton



Albert Einstein




La Physique "classique" fut conçue à la fin du XVIIème siècle par Isaac Newton et autres confrères, qui réalisèrent un travail remarquable en découvrant comment fonctionne notre monde matériel, selon les lois fixes qui expliquent tout, depuis la pomme qui tombe de l’arbre aux mouvements des galaxies dans l’espace. La physique newtonienne eut un tel succès que tous acceptèrent le fait que le monde était un énorme système mécanique totalement gouverné par ces lois du mouvement. Les microscopiques briques avec lesquelles est construit cet univers mécanique furent appelées atomes et furent représentées comme des boules denses de matière. Cependant, quand les appareils de mesure devinrent plus sophistiqués, il resta certain que les atomes n’étaient pas des objets solides, mais en réalité des petits systèmes solaires avec des électrons en orbite autour du noyau, et quand on observe encore de plus près on découvre que... TOUT EST ESPACE VIDE.

Les atomes qui composent notre univers n’ont pratiquement pas de volume: les 99,99999% sont un espace vide. Pour nous faire une idée imaginons qu’un atome soit de la taille d’une immense cathédrale, le noyau, qui représente la masse, serait de la taille d’un grain de sable! Les électrons qui sont en "orbite" autour de ce minuscule noyau seraient l’équivalent de grains de poussière flottant audessus du toit de la cathédrale. Le reste serait de l’espace vide. Ainsi, selon la science qui cherchait à fond la nature de la matière pour trouver les "briques" du monde newtonien, ne trouva qu’un monde étrange et mystérieux de petits grains de poussière de matière entourés d’énormes espaces vides.

Ainsi est né la science de la mécanique quantique, avec le but d’expliquer la nature et le comportement de la matière et de l’énergie dans le monde des choses minuscules, et de résoudre les mystères de en quoi elles affectent notre monde physique plus grand. Depuis le début du XXème siècle à nos jours, de nombreuses expériences ont démontré ces quatre principes basiques de la physique quantique:

1) Tout est Energie
En revenant au fait que les atomes sont presque complétement espace vide, comment se peut-il que les choses se comportent comme si elles seraient solides, et ainsi elles nous semblent, bien qu’elles n’aient pas de masse réelle? Cela est dû à que ces énormes espaces vides sont pleins d’énergie électromagnétique. La célèbre équation d’Einstein, E=Mc2, signifie basiquement que l’énergie (E) et la matière (M) sont interchangeables, et que dans l’univers il y a une quantité incroyable d’énergie et très peu de matière. Pour cette raison, une poignée d’uranium est suffisante pour créer une bombe atomique.

2) Dualité Onde – Particule
La lumière est pure énergie, qui peut se manifester comme onde électromagnétique ou comme courant de particules appelées photons. Les corps sub-atomiques, comme les électrons, peuvent aussi apparaitre sous forme de particule ou d’onde énergétique. Quand quelque chose se présente sous forme d’onde, elle n’a pas d’existence définie, elle représente seulement une quantité infinie de possibilités de comment et où elle peut exister. Elle a seulement une existence mesurable quand elle choisit la forme de particule. Ce qui nous amène à...

3) Le principe de l’Incertitude
C’est là où les choses deviennent curieuses. Nous avons établi que la base de toute matière est énergie quantique intangible qui tourne et tourne, comme un tas de possibilités sous forme d’onde sans existence matérielle définie. Mais elle n’a cette qualité fantomatique que quand elle n’est pas observée. Quand on l’observe, par exemple quand un scientifique veut la mesurer, les qualités de l’onde indéterminée disparaissent et devient une particule réelle avec une localisation définie. Autrement dit, au niveau sub-atomique, quand on fixe sa conscience sur quelque chose on l’apporte au monde matériel.

4) Enchevêtrement quantique
Ceci est quelque chose de très étrange qu’Einstein appela "action effrayante à distance". De façon simplifiée, cela signifie que les particules sub-atomiques s’entremêlent, "s’enchevêtrent" les unes aux autres et il se forme un lien permanent. Une fois que cela est arrivé, n’importe quoi qui éprouvera une de ces parti-cules l’autre la sentira instantanément, peu importe la distance entre elles. Les photons enchevêtrés peuvent être à des milliers de kilomêtres de distance, mais quand on pince l’un l’autre saute au même moment. Le Théorème de Bell a permis de faire un pas géant en déclarant que cette matrice connective n’arrive pas seulement au niveau quantique, mais aussi au niveau macro des personnes, des endroits et des choses.

Cela suppose une démonstration scientifique prouvant que nous sommes tous connectés, par notre conscience, à une "Unité" qui s’écoule des parties les plus infimes de notre être jusqu’aux confins du cosmos...

Nous explorerons cela et d’autres possibilités fascinantes dans mon prochain article.


Text: Jerry Brownstein