Principes de la mécanique quantique

Il faut admettre qu'à l'échelle des atomes et des molécules il n'est pas possible de déterminer exactement les trajectoires des particules élémentaires : à un instant donné, une indétermination naturelle empêche toute prédiction quant à la position et la quantité de mouvement.

Le principe d'indétermination de Heisenberg ne nous rend pas pour autant aveugle ; une mesure de la position et de la vitesse est possible et retourne des valeurs bien déterminées. L'indétermination porte sur la prédiction de l'état dynamique et on a vu qu'à posteriori, après un grand nombre de mesures, on pouvait mettre en évidence une loi statistique qui régit l'ensemble des positions mesurées. Le fait d'associer cette loi à une caractéristique intrinsèque de la nature de chaque particule constitue la révolution de la mécanique quantique. La loi statistique est une loi probabiliste qui décrit à priori les probabilités de mesure des valeurs de la position et de la quantité de mouvement.

On peut donc accéder à la probabilité de trouver la particule en un point donné de l'espace. Cet aspect probabiliste de la théorie quantique conduit donc à une formulation mathématique totalement différente.

Au lieu de parler de la position des particules on introduit une fonction mathématique qui permet d'accéder à la fonction de distribution de leurs positions possibles : c'est la fonction d'onde. Cette fonction d'onde représente en quelque sorte la généralisation de la notion d'onde aux particules matérielles. Le premier postulat de la mécanique quantique définit cette fonction d'onde...