Mécanique quantique: Le point de vue de Wigner est-il justifié?5/09/24

Rappel

Wigner soutient que lors d’une mesure sur un système quantique, dont le résultat est un des états propres, de la fonction d’onde avec la probabilité associée [1] c’est au moment où l’expérimentateur (une conscience) prend connaissance du résultat de la mesure que la décohérence de l’état de superposition de la fonction d’onde intervient.

Rappelons que pour obtenir une information par une mesure (qui va produire un des états propres avec une certaine probabilité voir [1]) cela implique une décohérence de la superposition d’états du système quantique pour produire cet état propre.

Commentaire

Cette proposition qui paraît iconoclaste, qui n’est pas celle qui est conventionnellement retenue, a pourtant l’avantage,

  • d’une part d’inclure une conscience humaine dans le processus physique considéré, ce qui est conceptuellement très important, car il ne faut pas oublier que d’une part, la science est une activité humaine et que nous ne sommes pas « extérieurs » à l’univers car nous en faisons partie et à ce titre en sommes intimement dépendants (nous sommes nous-mêmes constitués d’atomes) , même à notre corps défendant et
  • d’autre part qu’un dispositif quantique destiné à à effectuer une mesure (une expérience) d’un effet quantique est une construction humaine visant à mettre en évidence une propriété de la physique, incorporant tous les ingrédients théoriques propres à produire l’effet désiré [2].
  • d’autre part cela permet aussi de satisfaire au principe de conservation de l’information résultant de la mesure qui, ainsi transféré à une conscience, n’est pas perdue, alors que sans transfert à cette conscience, l’information liée à ce résultat, connue de personne, serait perdue….
  • En effet, comme l’expérience des fentes de Young le montre, pour qu’une expérience produise une information, il faut que le dispositif expérimental produise une information sur le système considéré [3]. Mais si cette information n’est pas transférée, in fine, à une conscience humaine, elle est perdue, rendant stérile l’expérimentation.

[1] Voir https://vous-avez-dit-bigbang.fr/wp-content/uploads/2022/02/Mecanique-quantique-1.pdf, en particulier diapos 95-100.

[2] Bachelard, dans son livre « Le nouvel esprit scientifique » considère qu’une expérience est la matérialisation d’un des éléments d’une théorie: il y a un morphisme structurel entre la théorie et l’appareillage de mesure.

[3] Pour savoir si le photon passe par une fente ou l’autre, il faut un détecteur attaché à une fente. Notons que si le photon passe par l’autre fente, le détecteur ne s’active pas, mais compte tenu du dispositif, on conclut qu’il est passé par l’autre, ceci pouvant se vérifier par les impacts « ponctuels » sur un écran derrière les fentes (pas de franges d’interférence). On a une information.

En l’absence de détecteur on obtient des franges d’interférences et il est impossible de savoir par quelle fente le photon est passé à supposer que ceci ait un sens : pas d’information dans ce cas.