''Libérons le chat de Schrödinger''

Dossier Pour la SCIENCE 93 – Octobre-décembre 2016

Les promesses du monde QUANTIQUE

(entretien de Alexia Auffèves avec Loïc Mangin) 

La mécanique quantique entretient depuis ses débuts des rapports controversés avec l'idée de réalité. Une nouvelle façon d'envisager la réalité tente de réconcilier Einstein et Bohr.

La mécanique quantique se tient à la ligne de démarcation entre le réalisme et l'antiréalisme, deux visions des choses telles qu'elles sont, l'ontologie, par opposition à ce que l'on peut en dire, l'épistémologie. Dans la physique ''normale'' l'observateur peut décrire ce qu'il voit, en MQ il perd sa neutralité. Historiquement Einstein était le tenant d'une vision réaliste, affirmant que l'objet observé existe mais que des raisons pratiquement empêchent de l'atteindre. Le camp d'en face est incarné par Bohr, selon lui parler de l'état d'un objet qui soi-disant existe mais reste inaccessible n'a aucun sens.

Ce débat nait dans les années 1930 relevait essentiellement de la métaphysique. En 1964 pourtant le physicien John Stewart Bell établit un critère mesurable pour trancher entre ces deux visions permettant de sortir de la métaphysique pour revenir à la physique. Des expériences dans ce sens furent menées à partir de 1979, mais surtout 1982, par Alain Aspect.

Alexia Auffèves travaille sur ces idées avec le physicien Philippe Grangier et la philosophe Nayla Farouki grâce à laquelle elle traduisit leur réflexion en termes philosophiques, d'ontologie et d'épistémologie permettant une relecture de Bohr. Celui-ci se vit souvent reproché sa vision positiviste réduisant la mécanique quantique à une série de ''recettes'' fonctionnant sans besoin d'en connaître la réalité sous-jacente.

Cette opposition réalisme/antiréalisme ressemble à la thèse et l'antithèse d'une dissertation de philosophie.

La notion de réalité en physique consiste d'abord à isoler un objet d'étude puis à tenter de le caractériser permettant à notre cerveau d'élaborer une ''carte d'identité'' de nature opérationnelle et phénoménologique permettant de conclure qu'il y a quelque chose de tangible derrière l'objet étudié.

Dans le monde quantique il en va autrement où l'ordre des questions posées influe sur les réponses, et, donc, sur la carte d'identité, empêchant d'en faire un état définitif. Pourtant les recherches du trio visent à cette évolution en considérant le système étudié et le contexte expérimental. Un postulat de base dans leur façon d'envisager la réalité, nommé Contexte, Système Modalité (CSM). En mécanique quantique l'état d'un système ne dépend pas que du système lui-même mais aussi du contexte. Second postulat : dire que pour un système donné le nombre de modalité est fini. Par exemple : pour le photon, sa seule alternative est d'être transmis ou réfléchis, deux modalités. En termes sensationnaliste ce photon est dans une superposition d'états mais influent sur l'analyseur une certitude serait acquise.

Considérons le chat de Schrödinger,il est raisonnable d'admettre qu'on puisse décider avec certitude dans le monde usuel utilisé comme contexte, si le chat est mort ou vivant. Dans quel contexte pourrait-il être ''à la fois'' mort et vivant ? Les expériences de superpositions quantiques d'objets de plus en plus ''gros'' sont difficiles à réaliser, le problème étant de réaliser des contextes où il serait permit de vérifier que les superpositions envisagées sont des modalités.

Il est temps de libérer le matou d'Erwin de la machine infernale dans laquelle il est enfermé depuis si longtemps.