No Localidad Cuántica - ¿Que pasó en 1981?

Vous êtes-vous déjà demandé quelle est la découverte la plus révolutionnaire de l' histoire de la physique. . .

et que s'est-il passé en 1981 dans un laboratoire d'Orsay près de Paris ? Nous parlerons de la non-localité quantique, du débat entre Bohr et Einstein sur le déterminisme et aussi de l' expérience la plus étonnante de toute la physique. Nous expliquerons ce qu'est la non-localité quantique mais nous expliquerons également ce qu'elle n'est pas.

Chacun aura sa propre échelle pour qualifier une découverte d'étonnante et la physique du 20ème siècle est très riche en découvertes étonnantes mais aujourd'hui nous n'allons pas en parler car je veux parler d'une expérience révolutionnaire une expérience considérée par beaucoup, et je m'inclus moi-même, comme l'une des plus étonnante qui soit. Il s'agit d' observer la rupture d'une chaîne de causes à effets : la découverte de la non-localité Pour bien comprendre la non-localité et être convaincu que l'expérience de 1981 est vraiment extraordinaire, il n'est pas nécessaire d'être physicien, alors allons y pas à pas jusqu'à ce que nous comprenions parfaitement pourquoi la non-localité avait suscité tant de débats parmi les pères fondateurs de mécanique quantique (je me réfère surtout à Albert Einstein et Niels Bohr). Ce débat prend la forme d'un affrontement de titans entre les deux grands physiciens et porte sur l'interprétation à donner à la réalité physique.

Ce débat prend toute sa virulence au cinquième congrès Solvay en 1927, mais pour comprendre tout cela, il faut commencer par définir ce que les physiciens appellent le principe de localité. Pensez-vous que des interactions instantanées à distance peuvent exister? Si vous répondez oui, c'est probablement parce que je ne me suis pas bien expliqué, je n'ai pas bien posé la question.

Vous pensez sûrement à la télécommande de votre téléviseur ou de votre voiture. Ce ne sont pas des actions instantanées à distance, bien qu'elles y ressemblent, mais elles ont besoin d'un temps. Le doigt appuie sur un bouton qui génère un courant, qui génère une onde électromagnétique, qui va au téléviseur et génère un autre courant, qui change de chaîne, tout cela est un processus, mais comme cela se produit en deux millisecondes, il est très facile pour notre cerveau de le confondre avec une action instantané à distance.

Mais non, ma question était de savoir si vous croyez qu'il y a vraiment des actions instantanées à distance comme dans cette croyance des poupées vaudou dans laquelle quelqu'un prend une poupée à Paris et la pique et au même moment à New York quelqu'un a mal au bras. A cette question (ce type d'interaction existe-t-il ou non ? ) la physique classique répond non sans la moindre hésitation car ce serait une violation du principe de localité.

Mais qu'est-ce que ce principe de localité et pourquoi les physiciens y sont-ils si attachés ? En fait, le principe de localité est fondamental car c'est une des pierres angulaires de la science. La science consiste à penser que le monde qui nous entoure est compréhensible, les phénomènes sont compréhensibles, cela signifie qu'il existe une chaîne de causes et d'effets.

Les choses n'arrivent pas par hasard mais parce qu'elles ont une cause et la science consiste à comprendre chaque étape de cette chaîne jusqu'à atteindre finalement la source qui serait l'existence des lois de la physique. Par exemple la loi d'attraction universelle la matière attire la matière ou toute autre loi physique. Ceux d'entre vous qui ont des enfants savent que cette chaîne de questions peut être très longue.

Un "comment ça marche" peut toujours en cacher un autre. Et pourquoi ai-je dit que tôt ou tard nous butons sur la source qui serait la loi physique ? C'est parce que de l'autre côté les questions changent de nature, la question de savoir comment ça marche est dépassée et nous arrivons au "pourquoi existe cette loi de la physique ?

" On dit souvent que la science se charge du comment? . .

. qu'elle reste du côté du "comment ça marche ? ".

de l'autre côté le "pourquoi? " nous le laissons aux philosophes. Je dis « on le dit souvent » car il y a de plus en plus de physiciens qui pensent que, même s'il est vrai que la science reste de ce côté-ci, il se passe des choses très intéressantes à la frontière entre « le comment?

et le "pourquoi? " mais nous en parlerons dans d'autres vidéos. Revenons à nos chaînes de causes à effets.

Ces chaînes respectent le principe de localité, qui dit essentiellement que la cause et l'effet se produisent au même endroit. Les causes sont des phénomènes locaux et pour cette raison la chaîne peut être suivie. Si les causes n'étaient pas des processus locaux, il n'y aurait pas de science, le rêve de pouvoir expliquer le monde qui nous entoure prendrait fin.

Si la cause de la chute d'un enfant dans la rue n'est pas la peau de banane coincée entre sa chaussure et le sol, mais l'explosion d'une étoile dans une autre galaxie au même instant, alors nous ne pouvons pas prétendre faire de la science car nous n'allons pas pouvoir suivre les chaînes de causes à effets, elles sont cassées localement, elles ont des morceaux à des années-lumière d'ici, ou au coin de la rue ça n'a pas d'importance mais elles sont cassées. Un tel monde serait imprévisible, c'est ce qu'Einstein appelait des effets fantomatiques à distance. Ce serait un monde imprévisible car dans un tel monde si un jour vous voyez un éléphant dans votre cuisine vous ne sauriez pas s'il faut en chercher la cause dans le zoo d'à côté ou dans l'éternuement d'un extraterrestre dans une autre galaxie.

Une seule expérience de physique qui violerait le principe de localité aurait été un pavé dans la mare pour les pères fondateurs de la mécanique quantique. Nous avons déjà commenté qu'en 1981 une expérience extraordinaire a été réalisée dans un laboratoire d'optique, l'expérience était dédiée à tester le principe de localité, mais pourquoi tester le principe de localité, qui songerait à en douter ? Une chose doit être bien claire, à l'époque du débat entre Bohr et Einstein, peu de physiciens s'intéressaient à ces considérations philosophiques car pour beaucoup c'était un débat inutile.

Ils avaient une théorie de la mécanique quantique qui décrivait les processus subatomiques avec une excellente précision. La théorie était très efficace pour décrire le comportement des composants de la matière. La nouvelle théorie des quanta avait un degré absolument incroyable d'accord entre théorie et expériences.

Pourquoi alors se préoccuper de questions purement ontologiques ? Ils pensaient: "Nous ne saurons jamais ce qu'est ou n'est pas le monde subatomique, mais nous comprenons parfaitement comment il se comporte. " C'est ce que pensaient de nombreux physiciens pragmatiques.

Pourquoi alors Einstein et Bohr discutaient-ils de quelque chose qui fonctionnait déjà ? Parce que ce qui intéressait le plus Einstein et Bohr, ce n'étaient pas tant les avancées technologiques possibles qui pourraient être réalisées avec la nouvelle mécanique quantique, mais plutôt atteindre un plus grand degré de compréhension des fondements de l'univers, comprendre le sens profond et philosophique des théories . .

. Et en fait. .

. qui ne rêverait pas de faire un petit pas de plus dans cette direction ? Et il n'est pas nécessaire d'avoir étudié la physique pour s'intéresser à ces débats, la connaissance scientifique est le patrimoine de l'humanité, elle appartient à tout le monde.

Pour avoir une bonne vue d'ensemble du débat sur l'indéterminisme de la mécanique quantique et ses implications pour le principe de localité, il faut remonter dans le temps. Il faut s'intéresser à trois événements qui ont marqué l'histoire de la physique. Le minimum requis pour bien comprendre la nature du débat et surtout pour comprendre ce qui s'est passé en 1981 dans ce laboratoire près de Paris est le suivant : la première chose est de comprendre ce que signifie le principe de superposition en mécanique.

Je vais essayer de l'expliquer de la manière la plus compréhensible possible et la deuxième chose est de comprendre ce qui s'est passé à chacune de ces dates. Une personne reçoit une enveloppe et lorsqu'elle l'ouvre, elle se rend compte qu'il y a un morceau de papier bleu à l'intérieur. Dans la vie normale dans un monde décrit par des lois déterministes, il est normal de penser que le papier était déjà bleu avant d'ouvrir l'enveloppe, non qu'il était d'une couleur indéfinie et qu'il avait choisi sa couleur bleue juste avant l'observation (avant d'ouvrir l'enveloppe).

C'est l'une des idées derrière le déterminisme, que les choses existent par elles-mêmes même quand personne ne les regarde. L'existence est une propriété intrinsèque des choses, pas une propriété partagée avec un observateur. Maintenant, dans le monde subatomique, les choses pourraient être différentes.

La mécanique quantique nous dit que si au lieu d'une enveloppe et de papier bleu nous faisons l'expérience avec un photon de lumière, l'interprétation sera très différente. Pour que le modèle mathématique de la mécanique quantique puisse prédire le résultat de certaines expériences réalisées avec des particules quantiques, il faut supposer que la particule avant l'observation est dans un état de superposition entre plusieurs états possibles. C'est quoi ce truc de superposition ?

Dans le cas de l'enveloppe ce serait comme si le papier bleu avant l'observation se trouvait dans un état de superposition entre deux couleurs bleu rouge (indéterminé) et au moment de l'ouverture de l'enveloppe c'est quand il va vraiment prendre sa couleur (dans ce cas c'était bleu). Et pourquoi compliquer autant les choses ? Eh bien, je l'ai plus ou moins dit, pour que le modèle mathématique soit capable de prédire quelque chose, de décrire le monde subatomique.

Personne n'invente un principe de superposition juste pour le plaisir, pour rendre la théorie plus belle ou pour rendre la mécanique quantique plus controversée ou plus ésotérique ? Non. Pour que le modèle soit capable d'expliquer les expériences dans les laboratoires.

C'est-à-dire qu'un modèle mathématique classique basé sur l'ancienne mécanique de Newton et son déterminisme où les choses existent par elles-mêmes (même si personne ne les observe) NE FONCTIONNE PAS ! Par contre, un modèle mathématique dans lequel on sort du déterminisme et considère que des objets microscopiques peuvent être dans un état de superposition entre deux états possibles, ça marche ! Il faut supposer qu'un électron ou un photon de lumière n'a pas certaines propriétés avant d'être observé et au moment de l'observation ils les acquièrent avec une certaine probabilité et en fait la mécanique quantique nous permet de calculer cette probabilité.

Bon, ça marche, mais on a dû introduire de l'indéterminisme dans le modèle mathématique, alors Albert Einstein arrive et nous dit : « écoutez les gars, calmez-vous un peu, je sais qu'avec ça vous avez pu expliquer beaucoup de choses, des expériences fait dans des laboratoires avec des électrons, des photons, très bien, parfait mais. . .

comment ça indéterminisme ? . .

. qu'avez-vous fait de ma mécanique quantique ? C'est un peu comme ça que commence le débat entre Albert Einstein et Niels Bohr et avec ça on clôture le premier point qui était de comprendre le principe de superposition On a vu à quel point cet indéterminisme gênait beaucoup Einstein, en effet vous connaissez tous la fameuse phrase : "la lune existe même si je ne la regarde pas".

Une autre chose qui le dérangeait beaucoup était le concept de "vrai hasard" en mécanique quantique. La mesure fait que l'électron ou le photon acquiert une propriété auparavant indéterminée et l'acquiert avec une certaine probabilité qui dans le formalisme quantique est une vraie probabilité dans le sens où elle ne vient pas d'une méconnaissance du système (comme ce serait le cas en mécanique classique). Dans le monde classique, le hasard vient de l'ignorance du système.

Einstein disait que le hasard est dans l'œil de l'observateur, pas dans le phénomène. Quand on lance un dé on ne sait pas laquelle des faces va sortir mais si on avait une connaissance profonde et complète du système : température, direction du vent, angle de chute sur la table, on pourrait en principe, grâce à la mécanique classique, calculer exactement laquelle des faces va apparaître. Il n'y a pas de hasard dans un lancer de dés.

Nous utilisons les statistiques car nous ne connaissons pas tous ces paramètres, en pratique il est impossible de connaître le résultat final mais nous pouvons attribuer certaines probabilités à certains événements. Maintenant que nous avons bien compris la nature du malaise d'Einstein face à l'indéterminisme, nous pouvons passer au point suivant, qui consistait à bien comprendre trois événements qui ont marqué l'histoire de la physique. Einstein a été le premier à réaliser qu'il existait une relation entre l'indéterminisme et le principe de localité que nous avons décrit précédemment.

Plus précisément, vous avez vu que l'indéterminisme, tel qu'utilisé par le formalisme quantique, viole le principe de localité. L'idée d'Einstein était que puisque personne de sensé n'est prêt à abandonner le principe de localité, l'indéterminisme se révélera inacceptable. Einstein pense : « Puisque personne ne s'est rendu compte de cette relation entre l'indéterminisme et le principe de localité, je vais leur montrer par une expérience mentale très simple les conséquences désastreuses de croire à ce type d'indéterminisme.

Einstein est très friand d'expériences mentales, il les a utilisées tout au long de sa vie, celle que nous allons vous expliquer aujourd'hui est l'une des plus connues. Dans ce cas, il a publié son idée, son expérience de pensée, en 1935 et depuis qu'il l'a publiée en collaboration avec Boris Podolski et Nathan Rosen, l'article est connu sous le nom d'argument "EPR" des initiales Einstein Podolski Rosen. Aujourd'hui je vais expliquer l'argument de la manière la plus didactique possible pour que tout le monde puisse le comprendre.

Je n'utiliserai pas la forme originale de 1935 mais une forme légèrement simplifiée mais équivalente. Même ainsi, je recommande aux étudiants en physique de lire l' article original de 1935 une fois dans leur vie, car il est très intéressant. Allons-y avec l'argument EPR, souvenons-nous de l'exemple de l'enveloppe : si le papier était un objet microscopique, un électron par exemple, le débat est de savoir si la couleur bleue l'avait déjà avant ou si c'est une propriété qu'il acquiert au moment d'observation.

Dans l'argument EPR, les auteurs proposent de faire une expérience imaginaire avec des photons de lumière au lieu de papier rouge ou bleu. L'équivalent couleur serait l'état de polarisation d' un photon. Pour ceux qui ont oublié ce qu'est la polarisation de la lumière, nous allons maintenant faire un bref rappel.

La lumière peut être dans un état non polarisé, c'est-à-dire vibrer dans toutes les directions, ou elle peut être polarisée dans une direction très spécifique. Comment cela peut-il être vérifié ? Eh bien, avec des plastiques polarisants.

Ces plastiques ont toutes des molécules orientées dans la même direction, de sorte que lorsque la lumière les traverse, elles sont polarisées dans cette direction. Pour le vérifier, nous voyons que lorsqu'ils se polarisent dans le même sens, la lumière continue de passer et lorsqu'ils se polarisent dans des directions perpendiculaires, la lumière cesse de passer. Ça a l'air mieux comme ça.

Donc, Point 1 : L'équivalent de la couleur du papier est l'état de polarisation du photon qui peut être vertical ou horizontal. L'équivalent de "j'ouvre l'enveloppe et j'observe" est : "je vois si le photon est capable de traverser un plastique polarisant", s'il le traverse c'est une polarisation dans le même sens que le plastique et s'il ne le fait pas c'est une polarisation perpendiculaire. De cette façon, nous connaîtrons son état de polarisation.

L'expérience EPR consiste à générer deux photons intriqués à partir d'une seule source lumineuse. Ces photons intriqués ont la propriété d' être parfaitement corrélés lorsque l'état de polarisation de chaque côté est mesuré. Si dans le détecteur numéro 1, il est enregistré que le photon est passé, la même chose se produira dans le détecteur 2 si au contraire dans le détecteur 1, il est mesuré que le photon n'est pas passé, la même chose se produira dans le détecteur 2.

Il y a cette corrélation parfaite entre les mesures d'état de polarisation. Pour Einstein, l' état de polarisation des photons existe déjà pendant le trajet car dans son modèle déterministe ces propriétés existent déjà, elles ne sont pas acquises au moment de l'observation. En revanche, pour la mécanique quantique, la propriété est acquise au moment de l'observation.

Dans notre analogie d'enveloppe, l'observation consiste à "ouvrir l'enveloppe" ici l'observation consiste à "voir si le photon traverse ou non" les détecteurs et la propriété est acquise à ce moment-là. Ce sont les deux façons de voir: le déterminisme d'Einstein ou l'indéterminisme de la mécanique quantique. Mais Einstein dit qu'il y a un problème avec cela.

Selon votre théorie, je ne peux jamais connaître une propriété avant de la mesurer et ce n'est pas vrai. Ce n'est pas vrai parce que regardez ce que je peux faire. Je peux repousser le détecteur numéro 2 de deux mètres et puis.

. . que se passe-t-il ?

Lorsque nous allons mesurer l' état de polarisation dans le détecteur numéro 1, à ce moment, dans le cas où le photon passe, nous savons avec certitude que le photon numéro 2 passera quand arrivera le détecteur numéro 2, donc sur une distance de deux mètres il existe une particule quantique, nous ne l'avons pas encore mesurée, et nous connaissons déjà son état de polarisation car nous savons avec certitude qu'elle passera. A ce moment la particule numéro 2 ne peut pas être dans un état de superposition avec une certaine probabilité d'acquérir une certaine polarisation car nous connaissons déjà avec certitude son état et nous ne l'avons pas mesuré. L'autre façon de voir les choses, c'est comme Niels Bohr qui dirait que ce n'est pas vrai que vous ne l'avez pas mesuré.

Vous avez déjà mesuré la particule numéro 1. Ce n'est pas que vous connaissiez une propriété avant de la mesurer car l'acte de mesurer vous l'avez déjà fait dans le détecteur numéro 1. A ce moment le principe de superposition disparaît et vous connaissez déjà l'état de la particule.

Là, l'Einstein triomphant dit non ! . .

. Il dit : Nous avons un problème avec le principe de localité. Parce que si je mets cette expérience à grande échelle avec le détecteur numéro un à New York et le numéro deux à Paris on a un problème de localité.

Car vous me dites que le fait de mesurer dans le laboratoire de New York affecte directement l'état quantique de la particule à Paris et qu'elle sait déjà si elle doit passer par le détecteur ou pas ! avec cela, nous violons la localité! C'est une véritable bombe pour Niels Bohr et ses disciples.

Maintenir l'indéterminisme serait une violation du principe de localité ! Cet argument d'Einstein a fait très mal aux physiciens de l'école dite "de Copenhague", principalement représentée par Niels Bohr et Werner Heisenberg. Niels Bohr finit par répondre à l'article de l'EPR par un autre article.

. . un peu complexe et pas très clair !

Disons simplement qu'à ce stade, il n'y a pas de clair gagnant dans le débat. Plus qu'une explication, Bohr fournit une alternative à l'argument EPR où il ne renonce pas à l'indéterminisme et ne sait que faire de la non-localité. Cela dit, la mécanique quantique est si efficace dans ses prédictions que la plupart des physiciens attribuent le débat à Bohr.

Ils considèrent Bohr comme le vainqueur du débat et personne ne s'intéresse à ces arguments épistémologiques sur la non-localité. Fait intéressant, il faut attendre 1964 pour qu'un physicien irlandais du nom de John Bell ait une brillante intuition. Son intuition ouvrira une porte à une éventuelle résolution d'un débat ancien et presque oublié.

Pour comprendre la découverte de John Bell, revenons à l'exemple du papier de couleur et des enveloppes. A priori, beaucoup de gens penseront que savoir si la couleur existe ou non avant d'ouvrir l'enveloppe est une mission impossible. C'est d'ailleurs pourquoi de nombreux physiciens de l'époque considéraient ce débat comme purement épistémologique et inutile.

Les deux manières de voir sont équivalentes, et vous ne pouvez rien faire pour savoir laquelle des deux est correcte. En gros, affirmer que la couleur n'existe pas avant d'ouvrir l'enveloppe est une théorie irréfutable. C'est plus une question de croyances, ça sera une chose ou l'autre mais on ne le saura jamais.

Et pourtant! La brillante intuition de John Bell a été de voir que ce n'est pas irréfutable ! Il existe un certain nombre d'expériences que nous pouvons faire avec des photons de lumière pour déterminer si l'état de polarisation existait avant l'observation ou si le photon acquiert cette propriété au moment de l'observation.

John Bell a eu la brillante perspicacité de trouver une situation, une expérience, qui pourrait peut-être être faite pour résoudre le débat sur l'indéterminisme. C'est doublement intrigant, d'abord pour la raison que nous avons dit plus tôt, que chacune des deux façons de voir les choses semble irréfutable, et la deuxième raison pour laquelle c'est intrigant est que la réponse vient des mathématiques. John Bell nous dit de faire une expérience de type EPR mais cette fois réelle pas imaginaire avec deux détecteurs bien séparés.

Au début on vérifie que la corrélation est parfaite lorsque les deux détecteurs sont dans la même direction puis John Bell nous dit, et c'est la clé, de tourner le détecteur numéro 2 d'un certain angle et de refaire l'expérience. Enregistrez le nombre d'erreurs (erreurs parce qu'il y aura des moments, dû au changement d'angle, dans lesquels un photon passera au numéro 1 et ne passera pas au 2 Nous enregistrons cette liste d'erreurs et c'est la clé. John Bell se rend compte que pour certains angles, le nombre d'erreurs calculées à partir de la théorie quantique est différent du nombre d'erreurs calculées à partir d'un modèle déterministe.

John Bell formalise tout cela et le publie sous forme de théorème. Nous n'allons pas expliquer le "Théorème de Bell" aujourd'hui pour ne pas allonger cette vidéo déjà longue. Nous le laissons pour un autre jour, mais je recommande aux étudiants en physique de lire l'article original de Bell une fois dans leur vie.

C'est merveilleux, profond, bien écrit, pas un mot de trop. Pour résumer et ne pas trop compliquer, John Bell utilise simplement l'hypothèse du déterminisme pour calculer une équation qui nous donne quelques informations sur le nombre d'erreurs qui sont commises dans ce type d'expérience où nous avons fait tourner l'un des deux détecteurs. Il se rend compte que le nombre d'erreurs dans un monde déterministe doit être inférieur à une certaine valeur.

Par contre, il s'aperçoit que le nombre d'erreurs prédites par le formalisme quantique est supérieur à cette valeur. John Bell nous donne donc une méthode expérimentale simple pour savoir si le monde des photons est déterministe ou non, et avec cela nous arrivons à la troisième date de notre voyage. Pourquoi faut-il attendre 1981 pour faire cette expérience ?

Eh bien, pour des raisons technologiques. Ce n'est pas une expérience facile à réaliser. Que fait Alain Aspect ?

Eh bien, il suit exactement le programme proposé par John Bell en 1964. D'abord, mettre en place une expérience de type EPR. Utilisez ensuite le théorème de Bell dans certaines situations et configurations de polarisation pour déterminer qui avait raison, Einstein ou Bohr.

Ceux qui ont déjà lu sur l'expérience Aspect, le théorème de Bell et le débat de Bohr Einstein seront familiers avec le terme variables cachées. Je n'utilise pas ce vocabulaire de physicien car je veux que cette vidéo soit accessible à tous, pas seulement aux physiciens. Au lieu de parler de variables cachées locales, je parle de propriétés qui ont leur propre existence (déterminisme au sens d'existence propre).

À ce stade, il est important de se rappeler que si l'indéterminisme l'emporte, il sera accompagné d'effets non locaux, car c'est la base de l'argument d'Einstein dans son article EPR. Eh bien, qui gagne Bohr ou Einstein ? Mécanique quantique ou déterminisme ?

Ce n'est pas une surprise car la réponse est connue depuis 1981. La mécanique quantique l'emporte de façon écrasante ! L'expérience Aspect est la seule expérience de physique où l'espace ne joue aucun rôle.

Niels Bohr a remporté le débat sur le déterminisme. Je pense que si Einstein avait été au courant du résultat de cette expérience, il serait tombé de sa chaise. En fait, John Bell lui-même était plus un disciple d'Einstein que de Bohr.

Certains disent qu'il a proposé son théorème en pensant qu'il servirait à démontrer que le monde est déterministe, que la mécanique quantique est fausse car, comme beaucoup, il n'était pas disposé à abandonner le principe de localité. Maintenant qu'on sait qu'il y a certaines situations où il y a des interactions non locales, on va clarifier un peu car il faut être profond mais surtout rigoureux. Le type d'interaction instantanée présenté dans l'expérience Aspect ne permet pas de transférer des informations instantanément.

Dans l'expérience Aspect, la liste des erreurs est une série, par exemple, de zéros et de uns. Si les opérateurs décident de marquer "0" quand le photon ne passe pas et "1" quand le photon passe, ils auront chacun une série aléatoire car les photons partent dans un état de polarisation indéterminé et vont acquérir cette propriété au hasard avec une certaine probabilité . S'il y a des interactions non locales entre les deux détecteurs, que se passe-t-il, par exemple, dans le détecteur numéro 2 ?

Eh bien, une série aléatoire a été changée en une autre série mais tout aussi aléatoire, donc l'opérateur présent là-bas ne pourra pas réaliser le changement, il ne pourra pas réaliser l'interaction non locale simplement en regardant la série. C'est lorsqu'il se rendra chez son partenaire dans le détecteur numéro 2 qu'ils pourront comparer les séries et se rendre compte que le registre d'erreurs ne correspond pas au modèle déterministe mais correspond au modèle mécanique quantique indéterministe. L'univers est très subtil.

Au début, il semble que les interactions instantanées ne soient pas autorisées, puis vient l'expérience Aspect et il semble que si, mais il y a quand même une nuance. C'est comme si l'univers disait au photon de lumière : "tu as l'air de vouloir violer le principe de localité . .

. hum ! je vais faire une exception à la règle, je vais te laisser faire mais à une condition : assure-toi que le type d'interaction instantanée que tu vas générer ne peut pas être utilisé pour transmettre de l'information".

L'univers met un bouclier sur les interactions instantanées: "le hasard". Parce que si l'on change une série aléatoire en une autre instantanément, personne ne le saura sur le moment, s'en rendre compte n'est pas instantanée. C'est un peu intrigant, c'est une façon « timide » de violer le principe de localité.

En effet il y a des interactions instantanées mais personne ne peut s'en apercevoir localement. Pour le réaliser, il faut avoir une vision globale et la vision globale ne viole pas la localité car il faut voyager d'un détecteur à l'autre pour s'en rendre compte. Il est dommage qu'Einstein n'ait jamais pu connaître le résultat sur la violation de la localité.

Einstein n'a pas été très productif dans la dernière phase de sa vie. Avec la mécanique quantique il s'est trompé, mais c'était parce qu'il lui manquait une information : la non-localité. On peut essayer d'imaginer ce qui se serait passé si Einstein avait eu ce résultat expérimental (enfin à part tomber de sa chaise comme nous l'avons dit).

Combien de débats plus intéressants cela aurait-il commencé? Je profite de ce point de l'analyse pour rappeler quelque chose qui est souvent très mal transmis, c'est le rôle qu'Einstein a joué dans l'élaboration de la théorie quantique. Trop de gens gardent simplement avec l'idée qu'Einstein s'est trompé avec la mécanique quantique et c'est vrai, nous l'avons vu.

Mais il ne faut pas perdre de vue l' énorme contribution d'Einstein au développement de la théorie quantique. Einstein est le père fondateur de la mécanique quantique, la mécanique quantique est sa fille mais il ne la reconnaît pas, il la rejette ! Dès qu'elle prend forme, il la rejette et devient le critique le plus déterminé de la nouvelle mécanique quantique.

Il est vrai que Max Planck a introduit la notion de « quanta » avant Einstein, mais il l'a fait timidement sans y croire, parlant d'une curiosité mathématique dont il faudra se débarrasser quand on aura mieux compris ce qui se passe réellement. Albert Einstein, au contraire, dans son article de 1905 sur l'effet photoélectrique, ose accorder aux quanta une réalité physique. Il obtient le prix Nobel pour cela !

Pour ces travaux sur l'effet photoélectrique, il est considéré comme le père fondateur de la mécanique quantique. Peut-être faut-il rappeler qu'Einstein n'a jamais eu de prix Nobel pour la théorie de la relativité, il l'a eu pour cet article sur l' effet photoélectrique considéré comme la pierre angulaire de la mécanique quantique. Dans la dernière phase de sa vie, le débat profond et intense qu'il a eu avec Niels Bohr lui a non seulement permis de clarifier des idées sur le déterminisme, mais sur de nombreux autres aspects de la théorie quantique.

Niels Bohr a déclaré à un moment de sa vie que sans les attaques incessantes et permanentes d'Einstein il n'aurait jamais eu ce degré de profondeur au moment de l'élaboration de la théorie quantique. Albert Einstein a pour sa part dit une phrase qui peut être considérée comme un mensonge ou une exagération, cependant de nombreux physiciens considèrent que ce n'est pas le cas et qu'il a été sincère. Ce qu'il a dit est la chose suivante : "J'ai dépensé plus de temps et d'énergie à essayer de détruire la mécanique quantique qu'à construire la théorie de la relativité.

" Eh bien, que faisons-nous avec la non-localité maintenant. J'ai dit au début de la vidéo qu'une seule expérience où la chaîne des causes à effets est brisée serait une véritable bombe, ce serait la fin de la science. C'est vraiment si grave?

Certains le pensent. Je fais partie de ceux qui pensent que non. Nous ne disons pas qu'il y a déjà des effets fantomatiques à distance et que le monde ne sera plus prévisible.

Nous disons simplement qu'il y a une situation concrète où quelque chose est transmis instantanément. Mais ce "quelque chose", nous l'avons vu, ne porte pas d'information car même dans cette expérience l'information voyage à une vitesse inférieure à la vitesse de la lumière. De nombreux physiciens ont tenté de rejeter la non-localité en disant que la théorie de Niels Bohr finira par expirer comme le font de nombreuses théories.

On sait déjà que les théories d'aujourd'hui ne seront un jour que le vestige des croyances d'une époque car d'autres théories viendront décrire les phénomènes mieux que celles d'aujourd'hui. Mais ceux qui tentent de se débarrasser de la théorie de Niels Bohr oublient une chose, c'est que les nouvelles théories qui pourraient venir dans le futur, pour la remplacer, devront être "non locales". La non-localité est un fait expérimental, ce n'est pas une théorie, ce n'est pas une question d'interprétation, c'est un fait expérimental, donc les nouvelles théories doivent l'inclure dans leurs fondements.

Il en va de même pour l'indéterminisme. En fait, il m'a toujours été difficile de comprendre pourquoi de nombreux physiciens ont si peur de l'indéterminisme. Quoi de plus triste qu'un univers déterministe où les choses se passent selon des lois préétablies et où aujourd'hui le futur des événements pourrait déjà être calculé.

Je terminerai la vidéo sur cette idée en lisant un texte écrit par un physicien français: le Professeur Bernard d'Espagnat qui connaissait personnellement Niels Bohr et voici ce qu'il écrit : Dans l'obscure cellule du déterminisme où la science s'était enfermée , la mécanique quantique ouvre une fenêtre. . .

Il est tôt pour dire qu'on voit le paysage mais il rentre déjà un peu de lumière. Merci d'avoir écouté cette vidéo. J'espère que vous avez aimé.

À bientôt.