Chimie
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Indétermination quantique

L'expérience d'éclairement des fentes de Young montre qu'il est impossible de régler une source de lumière de manière à discerner par quel trou une particule microscopique comme l'électron est passée et en même temps, pour que l'observation à l'aide de l'appareil macroscopique ne perturbe pas la figure d'interférences quantiques.

  • Plus généralement, il s'avère que toute mesure des propriétés des particules quantiques conduisant à un résultat s'accompagne d'une perturbation inévitable de la particule. Ceci est nouveau, car en physique classique, la mesure peut être réalisée de manière à ne pas perturber l'objet d'étude.

  • Les résultats de l'observation ne concernent en fait que des électrons perturbés. Ce que l'on voit sur le détecteur, lorsqu'on éclaire les fentes, ne permet d'accéder qu'à un état quantique perturbé. La disparition de la figure d'interférence en est la manifestation. Or, ce sont les propriétés des électrons non perturbés qui nous intéressent.

  • La position initiale, avant mesure, de l'électron qui nous intéresse a priori est modifiée par l'interaction avec un photon, nécessaire à l'opération d'observation. Cette interaction introduit donc une indétermination sur la connaissance de l'état de la particule en l'absence d'observation.

S'il est possible de mesurer avec le plus de justesse et de précision la position d'un électron, par exemple en l'éclairant avec une lumière de longueur d'onde la plus courte possible, l'état quantique de l'électron observé reste perturbé et il est impossible d'associer le résultat de la mesure à la particule non perturbée. Cette indétermination quantique est donc indépendante de l'incertitude absolue de la mesure. Elle fixe alors une limitation à notre capacité d'observation. Elle est caractéristique des particules quantiques et ne concerne pas le domaine macroscopique.

  • L'expérience montre que ces perturbations impliquent que de l'énergie soit communiquée à la particule. Ces perturbations sont liées à l'existence de qui règle les interactions à l'échelle microscopique.

Légende :
Apprendre
S'évaluer
S'exercer
Observer
Simuler
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