Connaissez-vous le chat de Schrödinger ?
Le chat de Schrödinger est une célèbre expérience de pensée, proposée par le physicien autrichien Erwin Schrödinger en 1935, conçue pour montrer à quel point la mécanique quantique contredit notre logique quotidienne.
Cette expérience a été développée dans le but de prouver à quel point le comportement des particules dans le monde quantique (la superposition) peut sembler absurde lorsqu’il est appliqué à un monde macroscopique (un chat).
Mise en place de l’expérience
Les éléments suivants sont placés à l’intérieur d’une boîte en acier :
Un chat vivant.
Une source radioactive : Un dispositif est mis en place de sorte que l’atome ait 50 % de chances de se désintégrer en une heure et 50 % de chances de ne pas se désintégrer.
Un compteur Geiger : Si l’atome se désintègre, le compteur le détecte et déclenche un mécanisme.
Un dispositif à gaz toxique : Lorsque le mécanisme est déclenché, une bouteille de gaz toxique se brise et tue le chat.
La Contradiction Fondamentale
Selon la mécanique quantique, tant qu’aucune observation n’est faite, l’atome radioactif est à la fois désintégré et non désintégré. Cet état est appelé « superposition ».
Étant donné que l’état du chat dépend de l’état de l’atome :
Selon l’interprétation de Copenhague de la mécanique quantique, tant que nous n’ouvrons pas la boîte et n’observons pas, le chat est à la fois mort et vivant.
Lorsque nous ouvrons la boîte, la « fonction d’onde s’effondre » et le chat prend une seule réalité, soit mort, soit vivant.
Pourquoi cette expérience est-elle importante ?
Schrödinger a conçu cette expérience non pas pour soutenir la mécanique quantique, mais plutôt pour critiquer les résultats absurdes que la théorie quantique pourrait produire. Schrödinger voulait dire : « Un atome peut être à la fois désintégré et non désintégré, mais un chat ne peut pas être à la fois mort et vivant en même temps ; c’est physiquement impossible. »
Le chat de Schrödinger ouvre la porte à d’immenses discussions philosophiques sur la nature de la réalité et le rôle de la conscience, plutôt que sur la physique pure.
La dimension philosophique tourne autour de trois questions fondamentales :
- L’observateur crée-t-il la réalité ?
Selon l’interprétation de Copenhague de la mécanique quantique, le chat est à la fois mort et vivant tant que nous ne regardons pas ; mais lorsque nous ouvrons la boîte, le chat est forcé dans « un seul état ». Cette situation soulève la question philosophique effrayante : l’univers existe-t-il comme une « mer de possibilités » incertaine tant que nous ne l’observons pas ? S’il n’y a pas d’observateur, pouvons-nous parler de réalité ?
- L’objectivité est-elle possible ?
Dans la philosophie classique, la conception selon laquelle « les objets sont là et fixes, que nous les regardions ou non » (réalisme) prévaut. Cependant, cette expérience soutient que l’observateur détermine le résultat en interférant avec le système. C’est un coup dur porté à la prétention de la science d’être « objective ». Si chaque mesure entraîne la formation d’une réalité (et la disparition d’autres possibilités), qu’est-ce qui est « réel » ?
- Mondes Multiples (Univers Parallèles)
L’une des vues les plus frappantes avancées pour échapper à cette impasse philosophique est l’« Interprétation des Mondes Multiples ». Selon cette vue, lorsque vous ouvrez la boîte, le chat ne reste pas mort et vivant ; l’univers se divise en deux :
Dans un univers, vous ouvrez la boîte et le chat est mort.
Dans l’autre univers, vous ouvrez la boîte et le chat est vivant.
Cette perspective soutient que l’univers se ramifie constamment à chaque instant ; ce qui signifie que chaque fois que vous dites « si seulement », cela s’est produit dans un autre univers. Cela se trouve au cœur des débats sur le déterminisme et le libre arbitre.
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