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| Du côté
des labos:
Pourra-t-on sauver le soldat Niels Bohr
?
Shariar Afshar persiste à mettre en défaut
le principe de complémentarité de Bohr
par
Jean-Paul Baquiast 23/02/07
|
image NewScientist 11 février 2007,
p. 13
Dans
un article du 27 juillet 2004, nous avions relaté
l'expérience troublante du physicien américano-iranien
Shahriar Afshar, alors chercheur au Boston Institute
for Radiation-induced Mass Studies. Il affirmait avoir
réalisé un dispositif qui mettait en échec
le célèbre principe de complémentarité
de Niels Bohr, selon lequel une particule peut se comporter,
soit comme une particule, soit comme une onde, mais ne peut
être observée présentant les deux propriétés
simultanément. Il s'agit d'un principe fondamental
de la physique quantique, mis en évidence pour la
première fois par la célèbre expérience
des fentes de Young. Le journal Newscientist avait signalé
et largement commenté l'expérience de Shahriar
Afshar. Nous avions repris l'information à sa suite.
Nous indiquions que les conditions de l'expérience
initiale n'avait pas été jugée totalement
absentes d'ambiguïté et que Shahriar Afshar
mettait au point une nouvelle expérience, utilisant
un flux de photons, qui devait faire taire les critiques.
Mais de nombreux mois se sont écoulés sans
que l'on entende parler de lui.
Or, dans un nouvel article en date du 17 février 2007,
le NewScientist nous apprend que Shahriar Afshar avait été
retardé par « une tempête de critiques
» s'en prenant tout autant à son hypothèse
qu'à son appartenance ethnique et à sa religion.
Il a pourtant réussi à surmonter la tempête
et construire un nouveau dispositif expérimental (image
ci-dessus). Celui-ci, selon Shahriar Afshar et les scientifiques
qui le soutiennent, notamment Antony Valentini, du Perimeter
Institute, montre sans ambiguïté qu'il a
mis le doigt sur quelque chose d'important. Le dispositif
est présenté comme permettant en même
temps d'observer la trajectoire (particulaire) des photons
traversant les fentes de Young tout en mettant en évidence
leur caractère ondulatoire.
L'appareil d'Afshar comporte un écran percé
de deux fentes, mais des lentilles sont installées
derrière l'écran et renvoient les rayons sur
deux miroirs, qui à leur tour les renvoient sur des
détecteurs de photons. Ainsi est « observé
» le chemin suivi par ceux-ci, qui se comportent classiquement
comme des particules. Le principe de complémentarité
devrait donc interdire d'observer des franges d'interférences.
Mais Shahriar Afshar a imaginé un dispositif ingénieux
qui lui permet de mettre en évidence, de façon
indirecte, l'existence de ces franges. Il a placé
des fils devant les lentilles à l'endroit où
devraient se trouver les franges sombres de l'interférence.
Si les photons n'interféraient pas, il n'y
aurait pas de franges sombres et les fils arrêteraient
certains des photons traversant les lentilles, ce qui réduirait
le nombre des photons dénombrés sur les détecteurs.
Or le signal ne manifeste aucune diminution d'intensité.
Ceci signifie que les photons constituant le rayon lumineux
interfèrent et se comportent donc comme des ondes,
tout en se comportant dans le même temps, comme indiqué
ci-dessus, comme des particules.
Ce
dispositif, ingénieux mais simple comme l'œuf
de Christophe Colomb, obligera-t-il à revoir les
lois de la physique quantique ? C'est apparemment ce que
pense le prix Nobel Gérard 't Hooft, éditeur
de la revue Foundations of Physics (vol 37, p.
295) où la nouvelle expérience de Shahriar
Afshar est publiée (1).
Dans notre article du 27 juillet 2004, nous évoquions
certaines des conséquences que des esprits audacieux
pensaient pouvoir déduire de l'expérience
de Shahriar Afshar. Nous saurons sans doute bientôt
s'ils maintiennent leurs déductions.
Sera-t-il ou non possible alors de sauver le soldat Niels
Bohr ? Peut-être faudra-t- il pour ce faire en appeler
à MCR, la Méthode de conceptualisation relativisée
de Miora Mugur Schächter, qui permettrait précisément
de « relativiser » les observations de ces divers
expérimentateurs (2).
Notes
(1) Dans un article du 6 mai 2006, "Free will - you
only think you have it", le NewScientist discute des
implications de l'indétermination de la mécanique
quantique sur la conception classique du libre arbitre.
L'auteur évoque notamment les recherches de Gerard
't Hooft, Depuis plus de 10 ans, dit-il, 't Hooft a travaillé
sur l'hypothèse qu'il existe une couche cachée
de réalité à des échelles plus
petites que la longueur de Planck (soit 10-35
m). Il a développé un modèle mathématique
en ce sens. A ce niveau, selon 't Hooft, on ne peut plus
décrire la réalité en termes de particules
ou d'ondes. Il propose des entités énergétiques
appelées "states". Celles-ci se comportent
d'une façon déterministe, permettant en théorie
de procéder à des calculs les concernant.
Mais ces calculs montrent que les "states" individuels
ne peuvent être identifiés que pendant environ
10-43 s. Après quoi ils fusionnent dans
un état final qui recrée l'incertitude de
la mécanique quantique. L'information les concernant
est perdue. Il n'est donc plus possible de recréer
leur histoire antérieure. Nous renvoyons à
l'article pour la suite.
Disons seulement ici que, aussi intéressante que
soit l'hypothèse de Gerard 't Hooft portant sur ce
que l'on pourrait appeler des états sub-quantiques
de la matière, elle ne peut actuellement faire l'objet
d'observations expérimentales. Ce n'est donc pas
sur elle que l'on pourra compter, dans un proche avenir,
pour expliquer les bizarreries que Shahriar Afshar pense
avoir mises en évidence par sa propre expérience.
2) Madame Mugur-Schächter, interrogée sur cette
question, nous a fait parvenir la remarque suivante, dont
nous la remercions: " Je dois
dire que, personnellement, je n'ai jamais pris très
au sérieux les différentes "impossibilités"
annoncées à cris et à cors dans les
sciences (j'ai invalidé des '" théorèmes
d'impossibilité ", comme vous le savez). Notamment,
le " principe " de complémentarité
est, selon moi, ce que j'appelle " un faux absolu"
: en fait, face à certaines manières d'opérer,
on ne perçoit pas, à la fois, des caractères
" corpusculaires " et des caractères "
ondulatoires ", cependant que d'autres manières
d'opérer pourraient, a priori, permettre - sinon
de percevoir à proprement parler, du moins d'induire
les deux types de caractères sur la base d'une seule
expérience (comme le fait Afshar), ce qui est effectivement
intéressant."
Pour
en savoir plus
Notre
article du 27 juillet 2004
http://www.automatesintelligents.com/labo/2004/juil/afshar.html
Le nouvel article du NewScientist
en date du 17 février 2007
L'
article du 6 mai 2006 du NewScientist en date du 6 mai
2006
