Le chat « dead-alive » de Schrödinger

Même pour les non-physiciens, le nom de Schrödinger n’est pas inconnu. Et c’est sûrement grâce à son chat mort ET vivant. Comment un chat peut-il être vivant ET mort ? Parce que la physique quantique. Et comme ce n’est pas une réponse, je vais vous expliquer ça plus en détails..

 

1. Schrödinger et la physique quantique

Erwin Schrödinger était un physicien, théoricien et philosophe autrichien né en 1887 et mort en 1961. Il a eu l’occasion de travailler avec de grands noms de la physique comme Wien ou Planck. En 1933, lorsque le nazisme arrive au pouvoir, Schrodinger quitte l’Allemagne pour rejoindre l’Université d’Oxford (Angleterre), où un poste l’attend. Malheureusement, il n’y restera que quelques années, sa vie privée étant.. mal vue. On ne dirait pas comme ça, mais notre ami le grand physicien était un homme à femmeS. Et j’insiste sur le pluriel.

 

Pour l’anecdote : lorsque Schrodinger a été recruté pour partir en Angleterre, il a explicitement demandé à emmener avec lui son « ami » Arthur March et ce pour une excellente raison : il se tapait sa femme, Hilde March. Et en Angleterre, il avait même emménagé avec ses deux femmes, Hilde donc et son épouse officielle, Annemarie. Et il a même eu un enfant avec chacune d’elle.. C’était mal vu, vous devez vous en doutez. Mais quel coquinou cet Erwin !

 

Bref, revenons à la vie scientifique de ce monsieur. En 1936, son visa ayant expiré (et sa vie privée lui ayant fermé pas mal de postes), il rentre en Autriche. Or son départ d’Allemagne et son opposition au nazisme a été très mal vu par le gouvernement qui oblige son université à le renvoyer pour « manque de fiabilité politique » et lui interdit de quitter le pays. Thug dans l’âme, il s’envole vers l’Italie avec sa femme Annemarie pour finalement rejoindre les universités d’Oxford et de Gand (Belgique). En 1940, il devient directeur de l’école de physique théorique de Dublin (Irlande). Après une vie vue comme décadente mais physiquement très productive, il mourut de la tuberculose à l’âge de 73 ans.

 

Heureusement pour nous et pour la physique, il a vécu assez vieux pour nous offrir l’expérience de pensée la plus connue et la plus mindfuck que la physique nous propose aujourd’hui : le Chat de Schrödinger.

 

2. Explications quantiques au problème du chat

Déjà, un chat mort et vivant, ça parait totalement absurde. Mais ça l’est parce qu’on résonne avec la mécanique classique. Dans la vie de tous les jours, vous ne verrez jamais un appareil allumé et éteint, un animal debout et couché ou encore un livre ouvert et fermé. Mais les théories de la mécanique quantique le permettent, et c’est dans un but de vulgarisation que Schrödinger a créé l’expérience de pensée du chat.

 

Le principe est le suivant : un chat enfermé dans une boîte avec un dispositif qui tue l’animal dès qu’il détecte la désintégration d’un atome d’un élément radioactif, et on cherche à connaître l’état du chat après une minute. Dans ce laps de temps, statistiquement parlant, une désintégration a une chance sur deux d’avoir lieu. Sauf que d’après les postulats de la mécanique quantique (qui sont au nombre de huit), on ne peut pas connaître précisément l’état du système tant que la mesure (ou l’observation) n’a pas été réalisée. L’atome radioactif est alors supposé simultanément désintégré et non désintégré, cela implique donc que le chat est simultanément mort et vivant. Il est même précisément « racine-de-2-ième » mort et vivant, comme marqué ci-dessus.

 

Le but de cette expérience (non réalisée, rassurez-vous) était de marquer les esprits. Cette considération aberrante nous permet de voir que nos idées reçues sur la physique ne sont pas toujours vraies.

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