La physique

Quantum Paradox suggère que la trame de notre réalité est inconstante

Quantum Paradox suggère que la trame de notre réalité est inconstante

Il y a environ 60 ans, un physicien lauréat du prix Nobel, Eugene Wigner a posé une expérience de pensée qui a démontré une bizarrerie de la mécanique quantique. Voici comment ça se passe. Imaginez deux amis dans un laboratoire, mesurant un atome, appelons-les Jack et Jill. Jill est dans une pièce scellée avec ledit atome tandis que Jack est assis à l'extérieur.

Comme on le sait, le concept de superposition dicte qu'un système quantique peut exister dans plusieurs états, c'est-à-dire jusqu'à ce qu'il soit observé par un observateur. Donc, Jill est à l'intérieur et observe l'atome.

Cette observation réduit la particule en un seul état. Mais comme Jack est à l'extérieur et n'a aucun moyen de communication avec Jill, cet effondrement n'a pas eu lieu dans sa réalité. Il doit entrer et faire une observation pour déterminer l'état. Pire encore, puisqu'il ne peut pas observer Jill, elle est également en superposition. Oh non! Expériences contradictoires.

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Des chercheurs de Taiwan et d'Australie ont trouvé un moyen de démontrer que le paradoxe de Wigner est bien réel. Dans leur publication publiée le Physique de la nature, l'équipe transforme l'expérience de pensée en un théorème mathématique qui valide la nature contradictoire du scénario. L'équipe a également conçu une expérience où ils ont mis des photons à la place d'observateurs humains.

Wigner pensait que la mécanique quantique devait s'effondrer pour des systèmes complexes comme les observateurs humains pour que nous puissions résoudre ce paradoxe. Cette étude, selon certains auteurs de l'étude, met en jeu quelque chose de très fondamental, l'objectivité. Il se peut juste que nous ne puissions rien considérer comme un fait absolu et que ce qui pourrait véhiculer la vérité dans le cas de Jill pourrait ne pas s'appliquer à la réalité de Jack.

L’une des co-auteurs Nora Tischler de l’Université Griffith déclare: «C’est un peu déconcertant, un résultat de mesure est ce sur quoi la science est basée. Si ce n’est pas absolu, c’est difficile à imaginer. »

L'expérience de pensée de Wigner a récemment vu un nouvel intérêt en 2015. Časlav Brukner de l'Université de Vienne a testé la solution la plus évidente au paradoxe en déclarant que Jill peut, en effet, observer l'atome dans un seul état et lieu, c'est juste que Jack a aucune idée de ce qui se passe. Pour dire les choses plus scientifiquement, la position de l'atome est simplement une variable cachée pour Jack.

Il a imaginé une réalité alternative avec deux Jills, où chaque Jill a un atome qu'ils observent, qui sont enchevêtrés les uns avec les autres, donc lorsqu'ils sont observés, leurs propriétés sont corrélées. Chaque Jill prend des mesures et compare ses résultats. Dans ce scénario, leurs observations sont fortement corrélées.

En 2018, un philosophe physique de l'Université de l'Arizona, Richard Healey a souligné une faille dans l'expérience de Brukner. Ce qui est maintenant fermé dans cette dernière publication de Tischer et de son équipe. Dans le scénario renouvelé, ils font quatre hypothèses.

  1. Les résultats obtenus par Jills sont réels
  2. Ils peuvent être combinés en un corpus cohérent
  3. La mécanique quantique est universelle, elle s'applique à la fois aux observateurs et aux particules
  4. Les Jills n'ont aucun parti pris

Sous ces hypothèses, le paradoxe persiste. Les éléments optiques ont conduit chaque photon vers un chemin dépendant de sa polarisation (c'est l'équivalent des observations de Jacks). Ensuite, chaque photon est passé par un deuxième ensemble de processus de mesure (et celui-ci est le Jills). L'équipe a trouvé ici un décalage entre les données de Jack et Jill.

L'une des quatre hypothèses doit céder. Griffith dit: «Il y a des faits pour un observateur et des faits pour un autre; ils n'ont pas besoin de maillage. Et la philosophe physique Olimpia Lombardi de l'Université de Buenos Aires ajoute: «D'un point de vue classique, ce que tout le monde voit est considéré comme objectif, indépendamment de ce que les autres voient».

Un autre co-auteur, Eric Cavalcanti, fait remarquer: «La plupart des physiciens pensent:« C’est juste un mumbo-jumbo philosophique. Ils auront du mal. »


Voir la vidéo: Measure for Measure: Quantum Physics and Reality (Septembre 2021).