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Chat de Schrödinger — Wikipédia

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Même en admettant que l'état du chat découle directement de celui de la particule, d'un point de vue sémantique, dire que le chat est mort et vivant n'est pas tout à fait légitime: La question n'est pas exclusive à la physique quantique: C'est justement l' équation de Schrödinger qui autorise ces superpositions: L'observation provoque en revanche la réduction à un seul état.

Si l'on suppose une dépendance directe entre l'état d'une particule et la vie du chat — ce que suggère la linéarité de l'équation de Schrödinger —, le chat devrait être dans un état superposé, mort et vivant, jusqu'à l'observation, qui le réduira à un seul état. C'est la théorie de la décohérence.

À l'échelle macroscopique, celui des milliards de milliards de particules, la rupture se produit donc pratiquement instantanément. Autrement dit, l'état de superposition ne peut être maintenu que pour des objets de très petite taille quelques particules [ 3 ]. La décohérence se produit indépendamment de la présence d'un observateur, ou même d'une mesure. Il n'y a donc pas de paradoxe: Une variante de la théorie de la décohérence est défendue notamment par les physiciens Roger Penrose , Rimini, Ghirardi et Weber.

De plus, les lois quantiques étant fondamentalement linéaires, et la décohérence étant non linéaire par essence, obtenir la seconde à partir des premières paraît hautement suspect aux yeux de ces physiciens.

QUESTIONS?

Les lois quantiques ne seraient donc pas capables à elles seules d'expliquer la décohérence. Ces auteurs introduisent donc des paramètres physiques supplémentaires dans les lois quantiques action de la gravitation par exemple pour Penrose pour expliquer la décohérence, qui se produit toujours indépendamment de la présence d'un observateur, ou même d'une mesure. L'inconvénient est que ces paramètres supplémentaires, bien que compatibles avec les expériences connues, ne correspondent à aucune théorie complète et bien établie à ce jour.

De nombreux physiciens positivistes , bien représentés par Werner Heisenberg ou Stephen Hawking , pensent que la fonction d'onde ne décrit pas la réalité en elle-même, mais uniquement ce que nous connaissons de celle-ci cette approche coïncide avec la philosophie d' Emmanuel Kant , le noumène , autrement dit la chose en soi , opposée au phénomène , la chose telle que nous la percevons. Autrement dit, les lois quantiques ne sont utiles que pour calculer et prédire le résultat d'une expérience, mais pas pour décrire la réalité.

Dans cette approche toujours assez répandue parmi les physiciens, le paradoxe est donc évacué. La théorie des univers parallèles introduite par Hugh Everett prend le contre-pied de l'approche positiviste et stipule que la fonction d'onde décrit la réalité, et toute la réalité. Cette approche permet de décrire séparément les deux états simultanés et leur donne une double réalité qui semblait avoir disparu, dissoute dans le paradoxe plus exactement deux réalités dans deux univers complètement parallèles — et sans doute incapables de communiquer l'un avec l'autre une fois totalement séparés.

Cette théorie ne se prononce pas sur la question de savoir s'il y a duplication de la réalité many-worlds ou duplication au contraire des observateurs de cette même réalité many-minds , puisque ces deux possibilités ne présentent pas de différence fonctionnelle. Malgré sa complexité et les doutes sur sa réfutabilité , cette théorie emporte l'adhésion de nombreux physiciens, non convaincus par la théorie de la décohérence, non positivistes, et pensant que les lois quantiques sont exactes et complètes.

Le paradoxe du chat prend sa source dans l'interprétation que l'on fait de la superposition quantique.


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Un état superposé n'est mathématiquement qu'une combinaison linéaire d'états observables, deux dans le cas de l'atome radioactif. Le problème survient car dans le monde classique macroscopique , ces états superposés n'existent pas ou du moins n'ont jamais été observés. On n'observe que les deux autres états, appelés justement états observables. C'est un peu comme dans le jeu de pile ou face, la pièce de monnaie qui virevolte dans l'air, est dans une superposition de l'état pile et de l'état face avant d'être mesurée, mais, à la fin de la mesure, seuls les états pile ou face seront observés.

La théorie de De Broglie-Bohm résout le paradoxe du chat de la même façon que l'indéterminisme du jeu de pile ou face est levé, en complétant la description du système.

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La théorie de De Broglie-Bohm procède de la même façon pour lever la superposition de l'atome radioactif. Il faut ajouter une position initiale à l'atome radioactif, sa fonction d'onde ne suffit pas à décrire complètement l'expérience. Bien que la théorie de De Broglie-Bohm reproduise tous les phénomènes quantiques connus et qu'aucun défaut objectif de cette théorie n'ait été mis en évidence, elle est assez peu connue de la communauté des physiciens et peu en vogue parmi celle-ci. Elle est pourtant considérée comme un exemple intéressant, et même un paradigme d'une théorie à variables cachées non locales.

Un prix Nobel de physique , Eugene Wigner , soutient la thèse de l'interaction de la conscience , dans la décohérence cessation de la superposition d'état. Wigner ne dit pas comment, mais les conséquences de sa position sont importantes: Les avantages de cette solution sont les mêmes que la solution avec variables cachées, les inconvénients étant qu'elle repose sur des notions non scientifiques faute d'une définition scientifique de la conscience.

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Une variante intéressante rend le résultat plus spectaculaire encore: La photographie ne serait quant à elle développée qu'un an plus tard. Or, ce n'est qu'à ce moment-là qu'une conscience humaine tranchera entre la vie ou la mort du chat.

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Le signal nerveux remonterait-il le temps pour décider de la vie ou de la mort du chat? Cela peut paraître absurde, mais l' expérience de Marlan Scully et le paradoxe EPR illustrent l'existence de rétroactions temporelles apparentes en physique quantique. Dans la résolution du paradoxe du chat de Schrödinger, on considère que le chat n'a pas de conscience lui permettant de jouer le rôle d'observateur.

On postule donc que l'expérience du chat de Schrödinger est équivalente à celle du baril de poudre d' Einstein.

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