La mécanique quantique bouleverse notre compréhension du monde classique. Une équipe de chercheurs espagnols propose une nouvelle perspective sur le lien entre quantique et classique.
Les fondements de la mécanique quantique reposent sur l’équation de Schrödinger, qui décrit l’évolution des systèmes quantiques. Cependant, la transition entre le monde quantique et le monde classique reste un mystère. Cette transition, souvent appelée « effondrement de la fonction d’onde », est au cœur des débats scientifiques depuis des décennies.
L’interprétation de Copenhague suggère que la fonction d’onde s’effondre dans un état défini lors d’une mesure. Cependant, cette vision est contestée par des théories alternatives telles que celle de nombreux mondes. Ce dernier propose que chaque mesure crée une ramification de l’Univers, où coexistent toutes les issues possibles. Philipp Strasberg et son équipe de l’Université autonome de Barcelone ont exploré cette idée à travers des simulations numériques. Leurs travaux, publiés dans Examen physique Xmontrer que les effets deingérence le quantum disparaît rapidement à grande échelle. Cela explique pourquoi nous observons un monde classique stable.
Les chercheurs ont simulé l’évolution de systèmes quantiques complexes, comprenant jusqu’à 50 000 niveaux d’énergie. Leurs résultats montrent que des structures macroscopiques stables, correspondant à des « branches de l’Univers », émergent naturellement sans nécessiter de conditions initiales spécifiques. Cette découverte renforce l’idée selon laquelle le monde classique est une conséquence inévitable de la mécanique quantique.
En lien avec la mécanique statistique, l’équipe a également observé que certaines branches de l’Univers entraînent une augmentation de l’entropie, tandis que d’autres entraînent sa diminution. Ces branches pourraient posséder des flèches du temps opposées, ouvrant de nouvelles perspectives sur la nature du temps.
Ces travaux ouvrent la voie à une meilleure compréhension de la transition entre les mondes quantique et classique. Ils suggèrent que l’émergence d’un monde structuré et ordonné est une propriété fondamentale de la mécanique quantique, indépendante des détails microscopiques.
Qu’est-ce que la fonction d’onde en mécanique quantique ?
La fonction d’onde est un concept central de la mécanique quantique. Il décrit l’état d’un système quantique et contient toutes les informations nécessaires pour prédire les résultats des mesures.
Mathématiquement, la fonction d’onde est une solution de l’équation de Schrödinger. Il est souvent représenté par la lettre grecque psi (ψ) et dépend des coordonnées spatiales et du temps.
La fonction d’onde permet de calculer la probabilité de trouver une particule dans une région donnée. Cette probabilité est proportionnelle au carré de l’amplitude de la fonction d’onde, selon la règle de Born.
Cependant, la nature exacte de la fonction d’onde reste un sujet de débat. Certaines interprétations le considèrent comme une entité réelle, tandis que d’autres le considèrent comme un outil mathématique.
Comment la théorie des mondes explique-t-elle l’effondrement de la fonction d’onde ?
La théorie des mondes multiples, proposée par Hugh Everett III, propose un alternative à l’interprétation de Copenhague. Cela suggère que la fonction d’onde ne s’effondre jamais, mais se divise à chaque mesure.
Dans cette vision, chaque issue possible d’une mesure correspond à un univers parallèle. Ainsi, tous les états quantiques coexistent dans des branches distinctes de l’Univers.
Cette théorie élimine le besoin d’un observateur pour provoquer l’effondrement de la fonction d’onde. Il propose une vision déterministe de la mécanique quantique, où chaque événement quantique crée de nouvelles réalités.
Bien que séduisante, cette théorie soulève des questions sur la nature de ces univers parallèles et leur observabilité. Des travaux récents, comme celui de Strasberg, tentent d’éclairer ces aspects.
