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Après la piqûre de rappel de l’expérience de pensée du chat de Schroëdinger, une petite révision maïeutique du principe d’Heisenberg ne pourra vous faire que du bien.
Le principe d’Heisenberg
—Dis-donc, je viens d’en entendre une bonne. Y a un savant, un allemand, Wurtemberg je crois qu’il s’appelle, ou quelque chose comme ça, il a dit qu’en principe, c’est pas possible connaitre en même temps la vitesse et la position d’un truc qui se déplace un peu vite. Non mais, j’y crois pas ! C’qu’ils vont pas chercher quand même ! En tout cas, si c’est vrai, il faudra le dire aux flics ! Parce qu’ils arrêtent pas de m’envoyer du papier pour me dire que, j’sais plus quand, j’étais Porte de la Chapelle à 129 kilomètres-heure sur le Périphérique. Y doivent pas en avoir entendu parler, de Gutenberg ! Eh, garçon ! Un aut’ Calva, siouplait ! Tu r’veux un café ?
—Non, merci. Il s’appelle Heisenberg, Werner Heisenberg.
—Qui ça ?
—Eh bien, le savant dont tu parles. C’est un physicien : Heisenberg. Pas Gutenberg, ni Wurtemberg : Heisenberg.
—Ah bon …
—Et ce dont tu parles, c’est de son principe, le Principe d’Heisenberg. C’est de la science.
—Comme le Principe d’Archimède, alors ?
—C’est ça. On dit aussi Principe d’Indétermination ou Principe d’Incertitude.
—T’es certain ? Non, j’rigole ! Et c’est bien ça qu’y dit, Machinberg, qu’on peut pas savoir en même temps où on est et à quelle vitesse on va ?
—Si on veut, mais ça ne s’applique qu’à des particules.
—Des trucs tout petits alors ?
—C’est cela, de la taille de l’atome, ou plus petit encore.
—Alors, ça ne s’applique pas aux voitures ?
—Ni aux voitures, ni aux hommes, ni à rien d’autre que des particules.
—Donc, c’est fichu pour mon PV. J’peux pas leur sortir Furstemberg et son principe pour le faire annuler ?
—Non.
—Dommage ! Mais c’est sûr, ça, qu’on ne peut pas mesurer en même temps la position et la vitesse ? Moi, je crois que s’ils prenaient des télescopes électroniques, des microscopes télescopiques, des radars, des sonars, et tout le bazar de la NASA, ils y arriveraient.
—Même avec les meilleurs instruments, les plus précis du monde, ils n’y arriveraient pas.
—Incroyable !
—Mais non, pas incroyable. Difficile à comprendre, mais pas incroyable. Le principe d’incertitude ne découle pas d’une insuffisance expérimentale, mais d’une propriété fondamentale de la matière.
—C’est vache, quand même !
—C’est comme ça.
—Mais, dis-moi, à quoi ça sert le Principe de Goldenberg ?
—Heisenberg, le principe d’Heisenberg !
—Bon d’accord, le Principe d’Heisenberg. Bon, ben, celui d’Archimède, je vois bien à quoi il sert : à flotter, et ça, c’est drôlement utile. Mais, celui-là, à quoi y peut bien servir ?
—Eh bien, il sert à aller plus loin dans la construction de la théorie quantique, à mieux expliquer certains phénomènes, par exemple l’intrication quantique, la superposition quantique, la dualité quantique, l’effet tunnel quan…
—Oh ! Eh ! Oh ! Pas si vite ! Et d’abord, c’est quoi, ça, l’imbrication quantique ?
—Pas l’imbrication, l’intrication… Eh bien, c’est le phénomène dans lequel deux particules ont des états liés, autrement dit ce qui arrive à l’une arrive à l’autre quelle que soit la distance qui les…
—Sans blague ! Et l’effet tunnel ?
—C’est la propriété qu’ont les particules quantiques de traverser des obstacles infranchissables comme s’il y avait…
—Marrant ! Et la dualité quantique ?
—C’est la propriété des particules d’être à la fois corpuscules et ondes, c’est-à-dire…
—Formidable ! Et tu comprends tout ça, toi ?
—Absolument pas.
—Et les autres ?
—Je n’en suis pas sûr.
—Ah bon ?
—Ecoute : il y a un prix Nobel de Physique, Richard Feynman, qui a dit : « Si vous croyez comprendre la mécanique quantique, c’est que vous ne la comprenez pas«
—Mais alors, pourquoi y font tout ça, ces savants ?
—Tu vas comprendre ; le même Feynman a dit aussi : « La physique, c’est comme le sexe : ça peut donner naissance à des résultats concrets, mais ce n’est pas pour ça que nous la pratiquons. »
—Et le Prix Nobel, là, Rainman, il y comprenait quelque chose ?
—Feynman, pas Rainman, bon sang de bonsoir ! Feynman ! Pas davantage. Il a même dit au cours d’une conférence : « Croyez-vous vraiment que je puisse vous expliquer tout cela de manière que vous le compreniez ? Non, ce n’est pas sérieux : vous n’allez certainement pas comprendre. Mais alors, direz-vous, pourquoi vous donnez-vous tant de mal ? Pourquoi passer tant de temps devant nous, si c’est pour que nous ne comprenions rien à ce que vous allez dire ?
Précisément, je me suis fixé comme objectif que vous restiez ici à m’écouter. Car pour ne rien vous cacher, les étudiants non plus n’y comprennent rien. Pourquoi ? Tout simplement parce que je n’y comprends rien moi-même. Personne d’ailleurs n’y comprend rien. »
—Ah ben, ça, ça m’rassure !
J’aimerais dissipper mon commentaire quelque peu confus:
« Un déplacement, à l’échelle, à l’échelle de l’univers, ou nous nous plaçons, ne pouvant être, on le sait, on ne pourrait voir la position et la vitesse Porte de la chapelle sur le Périphérique. Un outil aussi puissant soit-il transcenderait le temps pour en déterminé la position et la vitesse. »
Un ordinateur est limité dans ses calculs par la capacité numérique du bus des données, c’est à dire les conducteurs électriques qui transportent les nombres. Si une valeur numérique dépasse le nombre maximum que ces conducteurs sont en mesure de transporté vers le processeur de calcul, votre résultat seras erronné.
Le principe d’incertitude perment d’établir un pont afin que l’observateur rejoigne un référent déterminé à travers le complexe de l’univers et tous ses inconnues, que ce soit l’infiniment petit atomique, le mot étant devenu un oximore tellement en physique on y trouve de plus en plus petit élément qui le compose, ou l’infiniment grand de l’univers ou l’espace se dilate, qu’il semble plus vite que la lumière et le temps de la matière.
Si on y comprend quelque chose ce ne peut être que l’inconnue qui se présente devant nous, et dont l’intrigue stimule notre imagination pour en soutenir un sens, que nos sens ne peuvent à eux seul y voir un sens soutenu de l’émerveillement.
129 kilomètres-heure Porte de la chapelle sur le Périphérique, à l’échelle de l’univers, nous ramène à être une particule, indéterminé forcément. Pourrions déterminé notre vitesse et notre position?
Eh bien pour y voir quelque chose d’indéterminé l’observateur a besoin de révéler une méthode pour y voir quelque chose à une échelle différente de celle ou nous nous plaçons. Un déplacement, à l’échelle, à l’échelle de l’univers, ou nous nous plaçons, ne pouvant être, on le sait, on ne pourrait voir la position et la vitesse Porte de la chapelle sur le Périphérique. Un outil aussi puissant soit-il transcenderait le temps pour en déterminé la position et la vitesse.
Un proverbe dit comparaison n’est pas raison, le sexe a sa détermination, que l’on méconnait aussi. Et il y a plein de papier pour l’expliquer. Mais ceux des policier on préfère ne pas se l’expliquer mais on finis par le comprendre. De plus si ça prend de la détermination, je ne suis pas certain que de faire de la vitesse pour le comprendre c’est une bonne idée.
Amusez vous!
Si, parmi vous, quelqu’un connait la raison de la disparition d’Ettore Majorana, je serais heureux qu’il ma la donne, Etienne Klein ne l’ayant pas trouvé. Merci
Pour ce qui est des nouvelles du Cujas, vous en aurez mercredi prochain. Elles ne sont pas très bonnes. L’état du chapitre 8 s’améliore mais n’est pas encore stabilisé.
Dans le même souci de comprendre afin de poursuivre mon oeuvre de vulgarisation, j’ai acheté, assez cher même d’occasion, le best seller de Stephen Hawking, The universe in a nutshell,
et un petit fascicule, pas cher du tout, de conférences de Richard Feynman.
Le premier m’avait tenté parce que, le feuilletant chez le libraire, j’y avais vu un texte écrit en gros caractères accompagné de très joli dessins qui faisaient ressembler le tout à un ouvrage de luxe pour enfants sages, ce qui laissait présager une compréhension facile pour un homme mon âge et de ma CSP.
Le second, pas plus gros qu’un classique Larousse, ne devait a priori ne pas me poser de problème puisque les conférences en question avaient été présentées devant un public quasi mondain.
J’ai dû déchanter dans les deux cas :
Si j’ai pu suivre les 5 ou 6 premières pages de Stephen Hawking et, sinon comprendre, mais au moins accepter le fait que le temps n’est pas le même pour un jumeau sédentaire et pour son frère voyageur, j’ai perdu pied avec la courbure de l’espace-temps.
Pour ce qui est de Feynman, j’étais assez fier d’avoir pu suivre sa première conférence au cours de laquelle faisant table rase des lois de l’optique que j’avais apprises en classe de seconde, il les retrouvaient les unes après les autres par le seul calcul des probabilités. C’était épatant.
Mais la seconde conférence m’a rappelé à l’ordre et à mon modeste niveau. J’ai dû abandonner Feynman comme j’avais abandonné Hawking. Je me suis fais une raison en me rappelant la remarque de Feynman déjà citée :
(…) « Car pour ne rien vous cacher, les étudiants non plus n’y comprennent rien. Pourquoi ? Tout simplement parce que je n’y comprends rien moi-même. Personne d’ailleurs n’y comprend rien. »
J’ai l’impression d’entendre le Docteur Fauci expliquant à Donald Trump le principe d’incertitude tel qu’il s’applique à la progression du covid19.
Bravo! Étienne Klein de ce blog….
Étienne est un physicien vulgarisateur qui a écrit sur la physique quantique : j ai dévoré tous ses ouvrages fière d avoir tout compris : les mots ont atteint mon cerveau, les phrases ont pris un sens, le chat j ai bien compris que ce n était pas celui de Geluck, et le principe d incertitude, pas seulement ne pas savoir ce que l on mangerait le soir…
Las, voulant faire partager mon enthousiasme à mon entourage, j, ai buté sur le principe du motus proprio et la crainte du soupçon de cuisterie.
Alors bravo pour ces vulgarisations très stylées et enlevées!
Mais le Cujas , il avance?