Physique quantique et nature de la réalité

La physique quantique montre que la réalité est interdépendante de la conscience humaine. C’est l’observation consciente qui créée l’effondrement des ondes en particules. En d’autres termes, l’acte d’observation fixe la mesure.
L’expérience qui montre cela est celle des doubles fentes. Elle montre que la lumière est une onde, et que l’acte d’observation la fait devenir une particule.

 

Zoom sur cette expérience fondamentale du monde quantique et ses implications sur la nature de la réalité qui nous entoure.

L’expérience des doubles fentes

Elle s’appelle en anglais double slit experiment.

L’idée est d’envoyer des photons à travers un dispositif appelée les doubles fentes. Les photons sont les particules élémentaires de lumière.

Le but de l’expérience est de connaître le comportement et la nature de la lumière lorsqu’elle passe dans le dispositif.
Est-ce une onde ou une particule ?

Voici le dispositif :

  • Une source de photon (qui permet d’envoyer de manière maîtrisée, un par un, des photons).
  • Un écran avec deux fentes
  • Un écran qui mesure l’impact de la lumière

Que se passe-t’il alors ?
Essayons de réfléchir. Il y a deux cas distincts : soit on considère que le photon que l’on envoie est une onde, soit on considère qu’il s’agit de petites unités de matière, des particules.
Pour vulgariser : soit la lumière est une vague, soit elle est formée de minuscules particules.

Voici ce qui se passerait dans les deux cas :

Cas n°1 : la lumière est une onde :

Une onde, c’est comme une vague. Dans ce cas, une partie de la vague irait dans la première fente, une autre irait dans la seconde fente. Il se passe un phénomène de diffraction au niveau de la fente : c’est à dire que la vague part dans tous les sens.
Il y a donc deux vagues de l’autre côté de la fente.
Les deux vagues vont interférer entres elles et créer un schéma d’interférence au niveau de l’écran :

  • A certains endroit les deux vagues sont à leur max : elles s’ajoutent pour faire un maximum
  • A certains endroit il y a un max et un creux : elles s’annulent pour faire un minimum

Vous pouvez regarder cette vidéo pour mieux comprendre :

 

 

Cas n°2 : la lumière est constituée de particules :

Alors elle passerait dans une fente à la fois, et formerait un schéma en forme de ligne verticale. Comme si l’on lançait des balles de tennis à travers le dispositif…

Quelle est la nature de la lumière ?

Depuis toujours, en science, il est considéré que la lumière est de nature ondulatoire : elle se comporte comme une vague.
Cependant, Albert Einstein, en étudiant l’effet photo-électrique, découvre que la lumière était en fait constituées de minuscules particules appelés des photons. Sa théorie et ses calculs se sont avérés vérifier cette supposition.

Alors, la lumière est-elle une onde ou est-elle une particule ?

Des chercheurs se sont alors proposés de faire l’expérience des double fente, comme présentée ci-dessus, avec cependant la particularité de tirer un seul photon à la fois.
De cette manière, on pourrait déterminer si une unité de lumière se comporte comme une onde ou une particule. Selon Einstein, on devrait trouver que comme la lumière est constituée de particules élémentaires nommés photons, on devrait se retrouver avec le cas numéro 2.

Afin d’obtenir des statistiques, ils ont envoyé un grand nombre de photons à travers les fentes, en prenant soin d’en envoyer un seul à la fois. Ils observèrent le schéma obtenu sur l’écran. Voici le résultat :

Il s’agit d’un schéma d’interférence !
Cela veut dire que l’on et dans le cas où la lumière est une onde, même lorsque l’on envoie une seule de ses particules : 
Comment est-ce possible ? On envoie des particules dans les fentes et on obtient un schéma d’interférence! Ceci n’est possible que si on avait une onde, et non une particule.

Etant donné qu’ils ne comprenaient pas trop ce qu’il se passait, ils ont décidé de placer un détecteur au niveau des fentes, pour observer et déterminer par quelle fente le photon passe effectivement.
Voici ce qu’ils obtiennent :

Lorsque l’on place un détecteur au niveau des doubles fentes, alors la lumière ne se comporte plus comme une onde, mais elle est une particule.

Si l’on résume, jusqu’ici :

  • Lorsque l’on n’observe pas les fentes : la lumière se comporte comme une onde : on obtient un schéma d’interférence.
  • Lorsque l’on observe les fentes : la lumière se comporte comme une particule : on obtient seulement deux positions possibles.

N’est-ce pas étrange ?
Un coup la lumière est une onde, et un coup elle se comporte comme une particule.

Les chercheurs ont cru que c’était le dispositif de mesure qui faussait l’expérience. Ils ont décidé alors de rejouer le cas où l’on mesure les fente, mais sans lire la mesure (le détecteur était présent mais non utilisé).
Que se passe-t’il alors ?

Le schéma obtenu est le même que lorsque l’on observe pas.
C’est à dire que la mesure est faite, mais aucun observateur conscient ne lit la mesure. Alors la lumière se comporte comme si on ne la mesurait pas. Donc, ce n’était absolument pas le dispositif de mesure qui faussait l’expérience.

Si on résume :

  • Détecteur OFF : la lumière est une onde (schéma d’interférence)
  • Détecteur ON mais donnée non lu : la lumière est une onde (schéma d’interférence)
  • Détecteur ON et donnée lue : la lumière est une onde (schéma d’interférence)

Pour qu’il y ait effondrement de la fonction d’onde, il est nécessaire qu’il y ait une observation consciente, c’est à dire humaine. Si l’observation n’est que mécanique ou électronique, cela ne marche pas.

La conclusion est que c’est l’acte d’observation consciente fixe la mesure !

Explication de la dualité onde / particule

Les résultats obtenus dans cette expérience sont pour le moins dérangeant. C’est toute la vision de la science Newtonienne qui s’écroule.
La physique quantique révèle le fait que l’observation d’une particule est totalement dépendante du phénomène d’observation. La lumière est à la fois une onde et une particule, ce qui d’une manière rationnelle est impossible.

L’acte conscient d’observation qui influence la nature de la lumière.
La lumière est à la fois une onde et une particule.
Mais au moment où l’on observe l’onde, elle devient une particule.

Cela s’appelle l’effondrement de la fonction d’onde.
La lumière est une onde, c’est à dire qu’elle prend tous les chemins à la fois. Mais lorsqu’on l’observe, elle devient une particule, c’est à dire qu’elle ne prend qu’un seul et unique chemin précis.

Plusieurs théories seront émises par les scientifiques :

D’après Schrödinger, le photon est une particule, donc de manière évidente il ne peut pas se scinder en plusieurs morceaux pour passer dans chaque fente.
Alors, l’explication est que la lumière est une onde de probabilité : c’est à dire que le photon est quelque part, mais qu’il se trouve « un peu » quelque part, et « un peu » autre part. Il se trouve en plusieurs endroit à la fois, sous forme de probabilité. Et ce, même si ces différentes positions sont exclusives (c’est à dire que la logique voudrait que si elle est à un endroit, elle ne peut être à l’autre).
Par exemple : le photon a 40% de chance de se trouver sur le chemin A, 20% de se trouver sur le chemin B, et 40% de se trouver sur le chemin C.
Il ne se trouve pas à un endroit plus qu’un autre, il se trouve à tous les endroits à la fois, mais avec une certaine probabilité.
Tant que l’on ne mesure pas le photon, il se trouve à tous les endroits à la fois, avec une certaine probabilité.
Si l’on mesure le photon, il se trouve à un seul endroit (car, physiquement, il ne peut pas se trouver à plusieurs endroit, c’est contraire aux lois de la nature).

Donc, le photon est une onde (qui décrit la probabilité que le photon soit à chaque endroit), et lorsque l’on mesure le photon, il devient une particule à un seul endroit. Le fait de mesurer provoque l’effondrement de la fonction d’onde : l’onde devient une particule par l’acte conscient de l’observation.

Cela explique l’expérience de la double fente :

Quand on envoie un photon dans le dispositif des doubles fentes, le photon est une onde : il a une probabilité de passer dans la fente 1, et une autre probabilité de passer dans la fente 2.

  • Si on mesure au niveau des fentes par où il passe, l’acte conscient d’observation fixe le photon à un seul endroit. Le photon est une particule, et il atterrit sur l’écran logiquement où une particule atterrirait : aux 2 endroits (cas n°2).
  • Si l’on ne mesure pas au niveau des fentes, le photon est une onde de probabilité, et donc il se comporte comme une onde : il crée un schéma d’interférence.

Quelle est la nature de la réalité ?

Le phénomène d’observation a un impact fondamental sur les particules élémentaires que constituent la réalité. C’est l’observation qui créée la particule.
L’observation créée l’effondrement de la fonction d’onde : avant l’observation, il existe des chemins possibles que peut prendre la particule, et elle les prend tous à la fois. C’est à dire que les particules, avant d’être mesurées, prennent toutes les valeurs sans n’en prendre aucune vraiment, ce sont des potentiels possibles. C’est l’observation qui fait que les particules se fixent précisément sur une valeur précise.

La science moderne ne sait toujours pas interpréter et comprendre ce qu’il se passe vraiment. Car cela paraît être contre-intuitif. Pourtant, c’est bien réel.
Notre réalité, même la matière, est formée de particules élémentaires comme des photons, électrons, protons. Si ces « particules » n’étaient en fait que des ondes qui dépendent de l’observateur conscient, alors l’impact de la conscience humaine sur la réalité serait bien plus grand que ce que l’on a supposé jusqu’ici.

Les expériences nous amènent à la conclusion irréfutable comme quoi :

  • Les particules élémentaires du monde quantique existent sous forme de probabilité (fonction d’onde)
  • L’acte conscient d’observation crée l’effondrement de la fonction d’onde : elle existe alors sous forme de particule

Les implications sur la réalité sont que :

  • La réalité est informationnelle. La réalité objective est inter-reliée à la réalité subjective de l’observateur.
    Le rôle de l’observateur conscient (vous, moi) est fondamental dans l’effondrement des fonctions d’ondes : c’est à dire que vous avez un impact sur votre réalité au niveau quantique.
  • La réalité est donc un produit de la conscience (observatrice), car l’acte d’observation est créateur : il provoque l’effondrement des ondes en particules.
    Les particules existent sous forme de probabilité jusqu’à ce qu’elles soient observées, elles existent alors sous forme de particule.

Il reste à comprendre comment on peut influencer l’effondrement des fonctions d’ondes pour créer la réalité que l’on désire…

 

Remerciements :

Tom Campbell pour son étonnante lumière sur la mécanique de la conscience et la réalité


source: sciencedesoi

 

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6 réflexions sur “Physique quantique et nature de la réalité

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