Paradoxe EPR
Le paradoxe de l'EPR est une critique précoce et forte de la mécanique quantique. Albert Einstein et ses collègues, Boris Podolsky et Nathan Rosen, ont déclaré que Niels Bohr, Werner Heisenberg et les autres scientifiques de Copenhague avaient tort à propos de l'incertitude. Heisenberg affirmait qu'on ne pouvait jamais connaître, pour un temps donné, à la fois la position et la quantité de mouvement (ou la vitesse, ou la trajectoire) d'une particule de la taille d'un atome ou plus petite. L'idée était que les deux ne pouvaient pas être mesurées en même temps, et que dès que l'une était mesurée, un changement se produisait et que vous n'obteniez pas la même réponse pour l'autre que celle que vous auriez obtenue si vous l'aviez mesurée en premier. Einstein et son groupe ont déclaré qu'Heisenberg devrait réfléchir à nouveau. Supposons que vous ayez deux très petites particules. Vous avez mesuré le poids de chacune d'elles et vous les avez collées ensemble. Vous leur avez donné un petit coup de pouce. Puis quelque chose les a brisées. Elles devraient avoir des positions et des vitesses qui sont liées. Donc, si vous avez mesuré la position de l'une d'entre elles, même si vous avez supposé qu'Heisenberg avait raison et que vous ne pouviez pas impliquer de perturber sa vitesse dans le processus de mesure, cela ne signifie certainement pas qu'elle n'a jamais eu une vitesse définie. Pour preuve, Einstein a dit que vous pouviez ensuite mesurer la vitesse de la deuxième particule et, puisque tout était mathématiquement lié, vous connaîtriez alors la vitesse de la première particule.
Heisenberg pouvait avoir raison sur un point, une raison qu'Einstein considérait comme absurde : Et si le fait de mesurer la position de la première particule perturbait la vitesse de la seconde. Ce serait comme de la magie. Comment expliquer une telle influence ? Supposons que les deux particules s'éloignent très rapidement et qu'un long moment se soit écoulé. Si quelque chose qui est arrivé à la première particule influençait d'une manière ou d'une autre la deuxième particule, son influence devrait se déplacer plus vite que la vitesse de la lumière, ce qui est impossible. Des physiciens comme Erwin Schrödinger ont suggéré que peut-être la relation entre la position et la vitesse s'estomperait progressivement d'une manière ou d'une autre. Schrödinger a appelé la connexion entre les deux particules (et tout ce qui est arrivé à d'autres choses) "l'enchevêtrement".
"L'action effrayante à distance", comme l'appelait Einstein, est une façon de comprendre ce paradoxe. Einstein n'avait aucun moyen de savoir que des expériences futures montreraient que l'enchevêtrement existe. Finalement, John Stewart Bell a montré mathématiquement qu'il n'y a aucun moyen pour que des variables cachées puissent expliquer des résultats expérimentaux montrant un enchevêtrement.
Questions et réponses
Q : Qu'est-ce que le paradoxe EPR ?
R : Le paradoxe EPR est une critique précoce et forte de la mécanique quantique avancée par Albert Einstein, Boris Podolsky et Nathan Rosen. Ils soutenaient que Niels Bohr, Werner Heisenberg et d'autres scientifiques de Copenhague se trompaient sur l'incertitude.
Q : Qu'a affirmé Heisenberg ?
R : Heisenberg affirmait que l'on ne pouvait jamais connaître à un moment donné à la fois la position et le momentum (ou la vitesse ou la trajectoire) d'une particule de la taille d'un atome ou plus petite. On pensait que la mesure de l'une entraînerait un changement dans l'autre et qu'il était donc impossible de les mesurer en même temps.
Q : Comment Einstein a-t-il répondu à cette affirmation ?
R : Einstein a déclaré que si deux très petites particules étaient collées l'une à l'autre après que leur poids ait été mesuré, puis qu'on leur donnait une poussée avant de les séparer à nouveau, elles devraient avoir des positions et des vitesses liées l'une à l'autre. Par conséquent, si vous mesurez la position d'une particule, même si elle perturbe sa vitesse en le faisant, elle doit toujours avoir eu une vitesse définie avant la mesure.
Q : Quelle explication Erwin Schrödinger a-t-il proposé pour ce paradoxe ?
R : Erwin Schrödinger a suggéré que peut-être la relation entre la position et la vitesse disparaîtrait progressivement d'une manière ou d'une autre ; il a appelé cette connexion entre deux particules "intrication". Ce phénomène a été qualifié par Einstein d'"action sinistre à distance".
Q : Einstein croyait-il que l'intrication existait ?
R : Non, Einstein n'avait aucun moyen de savoir que des expériences futures montreraient que l'intrication existe.
Q : Qui a prouvé mathématiquement que l'intrication existe ?
R : John Stewart Bell a démontré mathématiquement qu'il est impossible que des variables cachées puissent expliquer les résultats expérimentaux montrant que l'intrication existe.
