Mécanique Quantique - Nous sommes un

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Comme nous l'avons vu, le monde quantique échappe à toutes nos tentatives de le délimiter dans une zone précise de l'espace : lorsqu'on essaie de mesurer la position d'une particule avec une grande précision, l'information sur sa vitesse est incertaine.

Et inversement, lorsqu'on veut connaître sa vitesse avec une précision accrue, sa position devient floue... Il y a une limite infranchissable à la connaissance que l'on puisse obtenir sur l'information d'un système; cette limite est connue sous le nom du principe d'incertitude.

Le principe d'incertitude d'Heisenberg :

∆ p . ∆ q ≥ h / ( 2 Π )

p = mesure du mouvement
q = mesure de la position
h = constante de Planck

Ce principe, énoncé en 1927 par le physicien allemand Karl Werner Heisenberg, nous indique les limites sur la précision de mesure que l'on puisse obtenir sur l'information d'un système donné.

Mais attention : cette imprécision n'est pas due à l'imperfection des appareils de mesure, c'est une réalité intrinsèque du monde atomique. Bien évidemment dans notre monde ce principe d'incertitude ne s'applique pas. On peut par exemple connaître à la fois et avec une grande précision la vitesse et la position d'une voiture.

Dans notre équation, la variable p est une mesure de la quantité de mouvement, ce qui revient à multiplier une vitesse par une masse donc p = v . m.

Remplaçons ce terme dans notre équation, la formule devient :

∆ v . ∆ q ≥ h / ( 2 Π . m ).

Pour des objets de grande masse l'équation pourra donner une grande précision sur la vitesse et la position, simultanément.

Mais au niveau quantique, les particules possèdent une très faible masse, voilà pourquoi la précision des mesures diminue dès que l'on parvient à l'échelle atomique.

Le monde atomique échappe à notre logique, c'est un fait... Mais pourquoi donc, le monde macroscopique dans lequel nous évoluons, semble-t-il si ordonné ? Ne devrait-il pas lui aussi être non localisé, à mi chemin quelque part entre onde et particule ?

Bien sûr, il n'en est rien, et il n'est pas difficile de s'en convaincre : mon bureau est solide et si je pose mon verre dessus il ne passera pas au travers ! Toute la matière à notre échelle est localisée quelque part, rien à voir avec les étrangetés qui gouvernent le domaine quantique.

Et c'est justement cette différence d'échelle qui m'empêche de passer au travers de mon fauteuil au moment où j'écris ces lignes... !

Au niveau atomique les particules font cavalier seul, elles ont peu ou pas du tout d'interactions avec l'environnement, on peut dire qu'elles sont en « cohérence » avec le monde quantique.

Notre monde, lui, est composé de milliards de particules élémentaires. Et plus il y a de particules, plus les interactions entre elles sont fréquentes, bien évidemment. Ces interactions brisent en quelque sorte la symétrie du monde quantique : il se produit alors ce qu'on appelle la « décohérence ».

C'est donc cette brisure de symétrie qui provoque la transition entre le monde microscopique et notre univers réconfortant de solidité... et de permanence. Un système décohère d'autant plus rapidement suivant le nombre d'atomes qui le compose, c'est pourquoi à notre échelle ce phénomène est inobservable, nous ne pouvons pas voir par exemple un objet qui serait a mi chemin entre cohérence et décohérence.

Source:
http://www.futura-sciences.com/fr/doc/t/physique/d/introduction-a-la-physique...

http://www.youtube.com/watch?v=QAZzvsqOEh4

Pour la deuxième partie cliquer à la fin de la vidéo

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