Étudier la physique quantique, c’est un peu comme essayer d’interpréter le Hamlet de Shakespeare. Si tout d’un coup, tout prend un sens et que vous pensez avoir enfin compris, vous en savez probablement moins que le type assis à côté de vous, la tête dans les mains.
Pourtant, même si certains concepts de la physique sont intrinsèquement insondables, il est toujours possible de mieux maîtriser les bases. Vous pensez peut-être connaître l’histoire du chat de Schrödinger de fond en comble, mais pourriez-vous l’expliquer à votre neveu de 10 ans de manière à ce qu’il la comprenne vraiment ?
Si votre réponse est non, ou si vous vous dites “Attendez, c’est le chat qui ne peut pas décider s’il veut une bière ou non “, cette vidéo de MinutePhysics est pour vous.
L’expérience de pensée imaginée par le physicien autrichien Erwin Schrödinger en 1935 est la suivante : vous placez un chat dans une boîte contenant des explosifs vivants qui ont une chance sur deux d’exploser une fois le couvercle fermé. Pour notre propos, il s’agit d’une boîte magique, antidéflagrante, qui ne trahit aucun signe de ce qui s’est réellement passé à l’intérieur.
Ce dernier point est essentiel : le sort du chat est inconnu jusqu’à ce que vous ouvriez la boîte. En d’autres termes, jusqu’à ce que vous ouvriez la boîte, le chat occupe deux états simultanément – mort ou vivant.
Ça semble simple, non ? Non, recommencez, vous venez de faire le truc de Hamlet. Ce qui est délicat dans ce scénario hypothétique, c’est que tant que nous gardons le couvercle de la boîte fermé, le chat est dans ce que l’on appelle un état de superposition – il est à la fois mort et vivant, parce qu’il doit être l’un des deux et qu’il ne peut pas être l’un ou l’autre.
Une fois que nous ouvrons la boîte, “notre acte de regarder force la décision de la nature”, explique Henry dans la vidéo ci-dessus. “Notre curiosité tue donc le chat.”
Mais attendez une minute, je vous entends dire, nous regardons dans la boîte ne peut pas changer la réalité de ce qui s’est déjà passé dans la boîte – la nature a déjà pris cette décision. Exactement – ce qui précède ne concerne que notre point de vue, mais qu’en est-il du point de vue du chat ?
Comme l’explique la vidéo, étant donné que le chat peut voir ce qui se passe dans la boîte, son expérience est liée au résultat de l’expérience, et c’est notre observation de l’expérience qui fait que la nature “s’effondre” dans une option ou une autre. La réalité pourrait être qu’il n’y a qu’une seule option réelle, mais jusqu’à ce que nous observions cette réalité, les deux options se maintiennent.
Ce type de pensée a de grandes implications pour notre place dans l’Univers.
Pourquoi ? Eh bien, si vous prenez un peu de recul par rapport au scénario dans lequel vous regardez une boîte avec un chat vivant à l’intérieur et une boîte avec un chat mort à l’intérieur, et que vous pensez à la perspective de quelqu’un qui vous regarde regarder une boîte, les choses deviennent beaucoup plus compliquées. Si le fait que vous regardiez la boîte réduit les deux possibilités à une seule réalité, qui vous regarde pour faire de votre acte d’ouverture de la boîte une réalité ?
Non, nous ne parlons pas de Dieu, mais c’est l’une des questions les plus importantes et les plus déroutantes de la physique. Une explication pourrait être qu’il existe une infinité d’univers parallèles qui répondent à toutes les options possibles pour tous les scénarios possibles.
Regardez la vidéo de MinutePhysics ci-dessus pour voir tout cela expliqué en moins de 2 minutes, et une fois que vous aurez terminé, faites-vous une idée d’une énigme similaire : si l’Univers est en expansion, dans quoi s’étend-il ?