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Etat quantique : subterfuge ou réalité ?

En 2011, j’avais réservé un article qui rapportait qu’au cours d’une conférence 33 physiciens et philosophes avaient participé à un sondage pour exprimer leur préférence à propos des différentes interprétations actuelles de la mécanique quantique. Le résultat publié attribue : 42% à l’interprétation de Copenhague ; 24% à l’interprétation relative à la théorie de l’information ; 18% à l’interprétation des mondes multiples de Hugh Everett ; 9% à l’interprétation des collisions objectives (GRW) ; 6% à l’interprétation quantique Bayésienne ; 6% à la mécanique quantique relationnelle (C. Rovelli) ; 0% interprétation de Broglie-Bohm.

Ce sondage peut être commenté de plusieurs façons, pour mon compte je constate qu’après plus d’un siècle c’est toujours l’interprétation de l’école de Copenhague qui tient la corde bien que depuis d’autres interprétations ont réussi à convaincre en partie des physiciens. L’interprétation de Copenhague est la plus frustrante et la plus radicale pour ceux qui croient que la connaissance en physique ne peut être qu’une connaissance du réel (réalistes). D’après ‘Copenhague’, il y aurait une barrière infranchissable : « pour atteindre le monde tel qu’il est à l’échelle microscopique de l’infiniment petit parce que les êtres humains (donc les physiciens) sont conditionnés pour penser en terme du monde classique qui nous entoure. Le monde quantique dans sa réalité nous est par essence inaccessible. La théorie quantique nous fournit des outils très effectifs mais pas plus que cela. Quand nous observons le monde quantique, nous le forçons à être conforme à nos préconceptions qui ne peuvent que refléter notre conditionnement par le monde classique… (cf. : exposé de N. Bohr, à Côme en 1927) »

Sur le site Phys.org, il a été publié le 21/02/2017 un article : ‘Test proposé qui pourrait offrir l’évidence la plus forte que l’état quantique est réel’, qui commente l’article d’un physicien théoricien de l’université d’Oxford : Georges C. Knee. Article original publié dans le ‘New Journal of Physics’.

En introduction il est dit : « Les physiciens s’approchent de plus en plus de la réponse à la question la plus basique de la théorie quantique : est-ce que l’état quantique représente la réalité ou tout simplement notre connaissance de la réalité ? » G. Knee nous dit qu’il a créé un algorithme permettant de définir les expériences optimales qui fourniraient les évidences les plus fortes entre : l’état quantique est un état ontique (un état de la réalité) et pas un état épistémique (un état de connaissance). Ce sujet est un sujet de controverse depuis le début de la mécanique quantique et cette controverse fut avec force engagée par N. Bohr, étant en faveur de l’interprétation ontique (sic), versus Einstein, étant en faveur de l’interprétation épistémique. Selon Knee, l’évidence la plus contemporaine penche pour la thèse de la réalité de l’état quantique. Ceci conduit à l’acceptation de la réalité de la superposition des états quantiques. Si ces états sont ontiques, cela veut dire qu’une particule occupe réellement deux états à la fois, et non pas que cela nous apparaisse ainsi à cause de notre capacité limitée de préparer les particules selon le point de vue épistémique. Capacité limitée, cela veut dire qu’il y a un recouvrement entre la distribution des états quantiques contrairement au point de vue ontique. Recouvrement, cela se concrétise avec le fait que la particule existe dans l’état de la zone de recouvrement, et nous ne pouvons pas dire la différence entre les deux possibilités à cause du recouvrement. Ceci est donc le point de vue épistémique qui évacue quelques-unes des étrangetés de la superposition en expliquant que l’aspect non différentiable des deux états est un recouvrement (une limitation humaine (sic)) et non pas une situation réelle.

L’hypothèse de travail de Knee c’est qu’avec son algorithme il va être possible de réduire l’erreur qui induit l’interprétation du recouvrement et donc c’est la thèse de la réalité des deux états occupés réellement, et en même temps, par une particule qui se révélera être la bonne hypothèse.

Le 26/09/2015, j’ai proposé l’article : ‘Non, on ne pense pas quantique. Pas encore !’. Pas encore : signifie évidemment qu’il sera possible de penser quantique quand on aura dépassé les postulats pragmatiques, empiriques, de l’école de Copenhague. C’est-à-dire quand on aura décrypté la part de la phénoménologie qui est réellement en jeu à l’échelle quantique et qui n’a pas pu l’être jusqu’à présent. J’ai toujours considéré que les postulats de Copenhague étaient provisoires, bien que cela commence à sérieusement durer. On doit considérer que la tentative de Knee est une tentative intéressante bien que je n’adhère pas à son cheminement. En effet, avec cette tentative, Knee réalise des glissements sémantiques qui me semblent préjudiciables, en tous les cas des sources de confusion. Einstein a toujours affirmé que la mécanique quantique de Copenhague était incomplète parce que incapable de décrire la réalité du monde quantique (voire l’introduction à l’article EPR). Avec son hypothèse des variables cachées, il désignait que c’était le formalisme de celle-ci qu’il fallait modifier, enrichir. Donc on n’est pas plein cadre dans une problématique épistémique. L’école de Copenhague, tout au contraire, dit qu’il faut renoncer à vouloir considérer le monde quantique dans sa réalité (voir sur ce sujet article du 19/08/2015). La connaissance que nous en avons, grâce à l’observation et conséquemment la capacité de prédiction (statistique) que nous pouvons inférer, constituent un savoir complet. Nous sommes en rapport avec le monde quantique, tel qu’il nous apparaît, sans que nous puissions accéder, dévoiler, à tel qu’il est.

Malgré ces préventions signalées, la proposition de Knee est intéressante parce qu’il introduit dans le point de vue épistémique une explication complémentaire qui est qu’une limitation humaine serait en jeu. Selon moi, ce qui est en jeu c’est effectivement une détermination humaine et celle-ci pourra être dépassée lorsque l’on découvrira quelle est sa nature. A partir de sa découverte on pourra penser quantique parce que l’on pourra intellectuellement l’intégrer, et donc la dépasser, pour le moins la contourner, sans que nous puissions pour autant l’effacer. Dans l’article du 21/09/2016, j’ai réitéré l’expérience qui permettrait de déceler la détermination humaine en question, fondée sur l’idée que l’espace et le temps, l’espace-temps, sont une invention, une fondation de l’intelligence humaine qui s’est engagée il y a au moins 2 millions d’années. (En complément, voir l’article du 15/10/2016 ; celui du 21/07/2015 : ‘La seconde naissance de l’homme’)

Ensuite, les travaux récompensés de C. Bender : (voir article du 05/11/2016 : ‘Merci Carl Bender’), ont, à mon sens, confirmé qu’une extension du rôle attribué à notre conception déterminée de l’espace et du temps, de l’espace-temps, permet de rendre compte de l’état d’énergie discontinu en mécanique quantique et en corollaire la superposition d’états d’énergie.