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Un monde non localisé

Dossier - Introduction à la physique quantique
DossierClassé sous :physique , fonction d'onde , décohérence

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Ce dossier de vulgarisation va vous permettre de mieux comprendre la théorie quantique. Il explique et analyse très simplement le concept et ses implications, par le truchement d'une description du monde atomique.

  
DossiersIntroduction à la physique quantique
 

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.