S02 E01 La Lune existe-t-elle quand je ne la regarde pas ?

Publié le sam. 08 août 2020 dans PQT , modifié le:

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Dans le monde quantique, cette question est loin d'être absurde. Elle va nous emmener dans une petite promenade nocturne, de surprise en surprise, qui nous préparera de manière analogique et poétique pour la suite de la saison 02 de notre voyage.

Si vous ne voyez pas tout de suite le rapport avec la physique quantique, pas de panique. tout ça va s'éclairer très vite et vous pourrez revenir ici en fin de saison 02 pour comparer avec ce que vous aurez appris.

Une promenade nocture

Claude Aslangul CEA 2013

Claude Aslangul CEA 2013 [1]

Hier soir, je regardais des vidéos sur la physique quantique et je suis tombé sur celle-ci, dans laquelle un chercheur renommé pose la question suivante à ses étudiants: «La Lune existe-t-elle encore quand je lui tourne le dos ?» avant de leur dire que la réponse n'est pas évidente du tout, du moins si on la rapporte au domaine de la théorie quantique.

Un peu plus tard, quand je suis sorti promener le chien, la Lune se levait.

Et je me suis dit:

«C'est vrai, ça, elle fait quand même des trucs bizarres la Lune».

Déjà, quand on se promène, tous les enfants l'ont remarqué, on a l'impression qu'elle nous suit.

La Lune nous suit

Alors pourquoi, si je tourne la tête, elle ne se met pas à tourner aussi ? Et si je tournais la tête ?

Et si je tournais la tête ?

Et si je tournais la tête
(mais pas l'appareil?)

Pris d'un doute, j'ai vérifié. Non, en effet, elle ne tourne pas quand on tourne la tête.

Alors j'ai pris mon téléphone et je l'ai photographiée sous plusieurs angles pour comprendre pourquoi. Et si je tourne l'appareil ?

Et si je tournais l'appareil ?

Et si je tournais l'appareil
(mais pas la tête?)

En fait, ça semble évident. Si je tourne l'appareil, la position de la Lune changera par rapport à l'appareil, et donc aussi sur la photo, mais elle ne changera pas par rapport au paysage. L'orientation de la Lune dans le paysage n'est pas modifiée par celle de l'appareil photo.

J'en étais là de mes réflexions quand j'ai vu apparaître une étrange petite fille qui a aussitôt disparu derrière un arbre.

Alice ?!?

Alice ?!?

J'ai essayé de me rapprocher, mais comme vous vous en doutez parce que vous avez déjà lu des histoires de ce genre, je suis tombé dans un trou, je me suis cogné la tête et je me suis évanoui.

Quand je me suis réveillé, j'ai eu l'impression que la Lune avait basculé !

Le croissant de Lune est "à plat"

Curieux

Je me suis relevé en me frottant les yeux, j'ai regardé de nouveau et là, surprise, elle avait basculé dans l'autre sens.

Le croissant de Lune est "à plat" dans l'autre sens

De plus en plus curieux !

Alors, j'ai tenté un truc.

«J'ai demandé à la Luuune si elle était devenue quantique»

Elle m'a dit :

J'ai pas l'habituuude de répondre aux gars comme toi».

Dépité, j'ai repris mon téléphone, et j'ai refait une série de photos. Les voici.

Toute une série de "photos" imaginaires

Appareil de photo classique mais Lune quantique

Le phénomène est vraiment curieux. La Lune change de position quand on tourne l'appareil, mais quand on le laisse immobile et qu'on prend deux photos de suite, elle garde la même position.

Et puis aussi, elle n'a que deux positions possibles par rapport à l'appareil photo. Soit tournée vers le haut de l'appareil, soit tournée vers le bas de l'appareil, mais jamais penchée par rapport à l'appareil.

Tout ça me semblait totalement incohérent, mais j'ai fini par trouver quand même un peu de stabilité quand j'ai regroupé toutes les photos: Si j'aligne le bas de mon appareil dans le même axe que la Lune, en le penchant vers la droite, toutes mes photos redeviennent toutes normales.

Photos regroupées par type

Cherchez l'erreur !

Curieux, ça !

J'étais en train de vérifier ces statistiques quand j'ai subitement réalisé mon erreur. [2]

C'est à ce moment là que je me suis réveillé.

La saison 02 de notre voyage

La saison 02 de notre voyage nous permettra de comprendre précisément en quoi les atomes d'argent se comportent comme la Lune de mon rêve. Elle ne nous permettra cependant pas de comprendre pourquoi ils le font.

Fentes de Young Effet tunnel Chat de Schrödinger

Elle nous permettra malgré tout de comprendre beaucoup mieux la logique étrange qui se cache derrière les phénomènes quantiques dont on parle souvent, des électrons qui «passent par deux trous à la fois» aux électrons passe-murailles et au célébrissime chat de Schrödinger. Postulats de la mécanique quantique

Postulats sur Wikipédia

Au milieu de cette saison 02, nous jetterons un premier coup d'oeil sur les postulats "officiels" de la mécanique quantique et vous verrez que vous commencerez déjà à en comprendre les grandes lignes.

Et à la fin de cette saison 02, vous aurez compris à peu près tout ce qu'on peut en comprendre sans faire un minimum de mathématiques.

Car nous parlerons un peu de maths ou plutôt nous regarderons de loin à quoi peuvent ressembler une ou deux équations, mais nous ne ferons pas de maths dans cette saison. C'est promis !

Ca vous intéresse toujours ?

Alors on se retrouve dans le prochain épisode.

Notes et références

[1]La Lune existe-t-elle encore quand je lui tourne le dos ? Claude Aslangul Débat sur la mécanique quantique, La notion de localité CEA Juillet 2013 (Vidéo)
[2]Ce sont les bonnes probabilités pour une première photo, mais pas les bonnes statistiques pour un ensemble de photos. En effet, à chaque nouvelle photo, la réduction du paquet d'onde modifierait l'état d'une Lune quantique en le réalignant dans l'axe de l'appareil. Tout ça vous paraît sans doute bien mystérieux pour le moment, mais ça s'éclairera au fil de cette saison et vous pourrez même refaire tous les calculs vous-même à la fin de la saison 03.

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