Table des matières:

Le paradoxe de l'ami de Wigner : existe-t-il une réalité objective ?
Le paradoxe de l'ami de Wigner : existe-t-il une réalité objective ?

Vidéo: Le paradoxe de l'ami de Wigner : existe-t-il une réalité objective ?

Vidéo: Le paradoxe de l'ami de Wigner : existe-t-il une réalité objective ?
Vidéo: Corée du Nord : l'armée se livre à une brutale démonstration de force | AFP 2024, Mars
Anonim

Qu'est-ce que la réalité ? Et qui peut répondre à cette question ? L'année dernière, des scientifiques de l'Université Heriot-Watt en Écosse ont testé une expérience intéressante qui suggère que la réalité objective n'existe peut-être pas.

Malgré le fait qu'autrefois cette idée n'était qu'une théorie, les chercheurs ont maintenant pu la transférer sur les murs du laboratoire universitaire, et donc la tester. Étant donné que dans le monde quantique des mesures à partir de différentes positions donnent des résultats différents, mais en même temps sont également corrects, l'expérience réalisée a montré que dans le monde de la physique quantique, deux personnes peuvent observer le même événement et des résultats différents; cependant, aucun de ces deux événements ne peut être perçu comme mauvais.

En d'autres termes, si deux personnes voient deux réalités différentes, alors elles ne peuvent pas se mettre d'accord sur celle qui est correcte. Ce paradoxe est connu sous le nom de "paradoxe de l'ami de Wigner" et maintenant les scientifiques l'ont prouvé expérimentalement.

La mécanique quantique est une branche de la physique théorique qui décrit les propriétés de base et le comportement des atomes, des ions, des molécules, des électrons, des photons, de la matière condensée et d'autres particules élémentaires.

Le paradoxe de l'ami de Wigner

En 1961, le lauréat du prix Nobel de physique Eugene Wigner s'est sérieusement interrogé sur ce qu'est la réalité objective. Le scientifique a proposé l'une des expériences les plus étranges de la mécanique quantique, qui impliquait l'idée que deux personnes pouvaient observer deux réalités différentes et qu'aucune d'entre elles n'aurait techniquement tort. Mais comment?

Dans une expérience de pensée appelée le paradoxe de l'ami de Wigner, deux scientifiques dans un laboratoire étudient un photon, la plus petite unité quantitative de lumière. Il est à noter que ce photon polarisé, lorsqu'il est mesuré, peut avoir une polarisation horizontale ou une polarisation verticale. Mais avant la mesure, selon les lois de la mécanique quantique, un photon existe simultanément dans les deux états de polarisation - dans ce qu'on appelle la superposition.

Ainsi, Wigner a imaginé comment son ami dans un autre laboratoire mesure l'état de ce photon et se souvient du résultat, tandis que Wigner lui-même observe de loin. En même temps, Wigner n'a aucune information sur la mesure de son ami, et donc il est obligé de supposer que le photon et sa mesure sont dans une superposition de tous les résultats expérimentaux possibles.

Mais cela contraste fortement avec le point de vue de l'ami de Wigner, qui a en fait mesuré la polarisation du photon et l'a enregistré ! L'ami peut même appeler Wigner et lui dire que la mesure a été prise (à condition que le résultat ne soit pas révélé). On obtient ainsi deux réalités qui se contredisent, ce qui jette le doute sur le statut objectif des faits établis par deux observateurs.

Il est à noter que jusqu'en 2019 - jusqu'à ce que les scientifiques suédois fassent la même expérience en laboratoire - le paradoxe de l'ami de Wigner était purement une expérience de pensée. Tout comme l'expérience mondialement connue proposée par le physicien théoricien autrichien Edwin Schrödinger.

Le chat de Schrödinger est une expérience de pensée décrivant l'absurdité de la mécanique quantique. Imaginez que vous avez un chat et une boîte. Dans la boîte, vous mettez un chat, une substance radioactive et un mécanisme spécial qui ouvre un flacon de poison. En cas de désintégration d'un atome radioactif dans une boîte fermée - et cela peut arriver à tout moment - le mécanisme ouvrira le récipient contenant le poison et le chat mourra. Mais vous ne pouvez savoir si un atome radioactif s'est désintégré ou non, vous ne pouvez que regarder dans la boîte. Jusqu'ici, selon les principes de la physique quantique, le chat est à la fois vivant et mort, c'est-à-dire qu'il est en superposition.

N'y a-t-il pas de réalité objective ?

Les chercheurs ont utilisé six photons intriqués pour créer deux réalités alternatives en laboratoire. Une réalité représentait la réalité de Wigner, l'autre la réalité de son ami. L'ami de Wigner a mesuré la polarisation du photon et a enregistré le résultat, après quoi Wigner lui-même a effectué une mesure d'interférence pour déterminer si la mesure et le photon étaient en superposition.

Les résultats obtenus par l'équipe de scientifiques ont été mitigés. Il s'est avéré que les deux réalités peuvent coexister, même si elles conduisent à des résultats irréconciliables - tout comme Eugene Wigner l'avait prédit. Mais peuvent-ils être réconciliés ?

L'idée que les observateurs peuvent éventuellement réconcilier leurs mesures d'une réalité fondamentale est basée sur plusieurs hypothèses.

Premièrement, les faits universels existent et les observateurs peuvent s'entendre sur eux.

Deuxièmement, le choix qu'un observateur fait n'affecte pas le choix que font les autres observateurs - cette hypothèse que la physique appelle localité. Donc, s'il existe une réalité objective avec laquelle tout le monde peut être d'accord, alors toutes ces hypothèses sont vraies.

Mais les résultats des travaux des scientifiques de l'université Heriot-Watt, publiés dans la revue Science Advances, indiquent que la réalité objective n'existe pas. En d'autres termes, l'expérience suggère qu'une ou plusieurs hypothèses - l'idée qu'il existe une réalité avec laquelle nous pouvons être d'accord, l'idée que nous avons le libre choix ou l'idée de localité - doivent être fausses.

« La méthode scientifique repose sur des faits universellement reconnus établis par des mesures répétées, quel que soit l'auteur des observations », écrivent les chercheurs dans leur travail.

Je ne sais pas pour vous, mais j'ai la tête qui tourne, car les résultats obtenus prouvent bien que, dans le domaine de la physique quantique, la réalité objective n'existe pas.

Conseillé: