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L’interprétation de la mécanique quantique

L’interprétation actuelle de la mécanique quantique est née au congrès Solvay de 1927  où le point de vue de Niels Bohr, Werner Heisenberg, Max Born et Wolfgang Pauli s’est imposé contre celui de Max Planck, Albert Einstein, Louis de  Broglie et Edwin  Schrödinger : il fallait renoncer au déterminisme et à l’existence d’une réalité objective (réalité dépendant de la mesure). Les conséquences philosophiques et épistémiques de cette interprétation sont immenses ……et les difficultés de compréhension aussi!

Mais deux irréductibles, Albert Einstein et  Louis de  Broglie, ont résisté seuls contre tous. Jusqu’à la fin de leur vie ils ont défendu le déterminisme et l’existence d’une réalité physique indépendante de l’observateur. Ils ont été rejoint par David Bohm à partir de 1952 et par John Bell à partir de 1964.

Le congrès Solvay de 1927

 

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Premier rang : Langmuir, Planck, Marie Curie, Lorentz, Einstein, Langevin, Guye, Wilson, Richardson ; Second rang : Debye, Knudsen, Bragg, Kramers, Dirac, Compton, de Broglie, Born, Bohr ; Troisième rang : Picard, Henriot, Ehrenfest, Herzen, de Donder, Schrödinger, Verschaffelt, Pauli, Heisenberg, Powler, Brillouin. 

Discours Nobel de Max Born (1954)

« Einstein, de Broglie et Schrödinger n’ont cessé d’insister sur ce que l’interprétation statistique de la mécanique quantique avait de peu satisfaisant, de réclamer un retour aux conceptions de la physique classique newtonienne et de proposer des moyens d’y arriver sans contredire aux faits expérimentaux. Il est impossible de ne pas écouter des voix d’un tel poids. […] En fait, leurs objections ne contestent nullement l’exactitude des formules, mais leur interprétation. Dans la discussion il faut distinguer deux questions étroitement entremêlées : celle du déterminisme et celle de la réalité. »

L’interprétation de Broglie-Bohm  des fentes de Young

Nous présentons  d’abord les trois expériences fondamentales qui ont permis de définir les notions nouvelles qui ont révolutionner la physique du XXème science. 

  • l’expérience des fentes de Young et la dualité onde-corpuscule
  • l’expérience de Stern et Gerlach et la superposition (chat de Schrödinger, ordinateur quantique)
  • l’expérience EPR et la non-localité

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Nous présentons et développons dans ce site l’interprétation de la mécanique quantique de Louis de Broglie : la théorie de l’onde pilote de Broglie-Bohm (appelée « Bohmian Mechanics » dans le monde anglo-saxon) qui réhabilite le réalisme (du temps et de l’espace) ainsi que le déterminisme.

Nous répondons ainsi aux deux hypothèses d’Einstein:

Dieu ne joue pas aux dés

c’est à dire que les prédictions aléatoires de la mécanique quantique ne proviennent pas d’un aléa « vrai » ou fondamental de la physique mais d’une incomplétude du modèle : il doit exister un modèle sous-jacent qui expliquent ces aléas;

J’aime à penser que la lune existe même lorsque je ne la regarde pas

c’est à dire qu’il existe une réalité indépendante de l’observateur.

La théorie de de Broglie-Bohm a les mêmes prédictions que la mécanique quantique standard car elles sont basées sur les mêmes équations, mais elle définit un modèle sous-jacent en introduisant des variables supplémentaires : les positions des centres de gravité des particules (qui n’existent pas dans la théorie standard). Cette interprétation peut être considérée comme un complètement de l’interprétation standard avec la position des particules. Ce sont ces positions qui  permettent alors d’expliquer simplement la mesure en mécanique quantique sans introduire l’observateur.

Le premier objectif de ce site est de faire connaître l’onde pilote de Broglie-Bohm qui reste méconnue des physiciens et ignorée du grand public.

On trouvera une présentation pédagogique de l’ensemble de ces résultats dans le livre paru en août 2014 : Mécanique quantique, Et si Einstein et de Broglie avaient aussi raison?

 couverture

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