Einsteinn'aimaitpaslethéorèmed'incertitude. [réf.nécessaire]Lorsdu
cinquièmecongrèsSolvay(1927),ilsoumitàBohrunfameuxdéfi
expérimental:nousremplissonsuneboîteavecunmatériauradioactifqui
émet,demanièrealéatoire,uneradiation.Laboîteaunefentequiest
ouverteetimmédiatementferméeparunehorlogedeprécision,
permettantàquelquesradiationsdesortir.Doncletempsestconnuavec
précision.Nousvoulonstoujoursmesurerprécisémentl'énergiequiest
unevariableconjuguée.Aucunproblème,répondEinstein,ilsuffitde
peserlaboîteavantetaprès.Leprinciped'équivalenceentrelamasseet
l'énergiedonnéeparlarelativitérestreintepermetainsidedéterminer
précisémentl'énergiequiaquittélaboîte.Bohrluiréponditceci:«side
l'énergieavaitquittélesystèmealorslaboîtepluslégèreseraitmontée
surlabalance,cequiauraitmodifiélapositiondel'horlogedanslechamp
gravitationnelterrestre.»Larelativitégénéralemontrealorsquele
tempspropredel'horlogeest(trèslégèrement)accéléré,cequiconduit
inévitablementàunemarged'erreur.Enfaitl'analysedétailléemontre
quel'imprécisionestdonnéecorrectementparlarelationd'Heisenberg.
VoirparexemplelesitedelafondationNobelpourunefigure
(http://nobelprize.org/physics/educational/quantised_world/interpretation-
2.html)decette«horlogedanslaboîte».
Dansl'interprétationdeCopenhaguedelamécaniquequantique,
largementacceptéemaispasuniversellement,lethéorèmed'incertitude
impliquequ'àunniveauélémentaire,l'universphysiquene«vit»pas
dansunespacedesphases,maisbienplutôtcommeunensemblede
réalisationspotentielles,exactementdéterminéesenprobabilité:les
probabilitéssont,elles,déterminéesavecuneprécisionabsolue,pour
autantquel'étatdusystèmesoitpur(c’est-à-direqu'ilnesoitpaslui-
mêmedéterminéapproximativement!)
Étatscomprimés
Pourcontournerlesinégalitésd'Heisenberg,lesphysiciensréalisentdes
étatsditscomprimés(enfranglais:états«squeezés»),oùiln'yaaucune
incertitudesurlaphase(maisalorslenombredeparticulesest
indéterminé)ou,aucontraire,unnombrebiendéterminédeparticules
(enparticulierdephotons),maisonperdl'informationsurlaphase.Ila
étémontréparlestravauxdeGlauberquel'informationquantiquen'est
pasentachéeparlethéorèmed'Heisenberg.Onpeutdoncespérertirerle
maximumd'informationquantiqued'unephotographienumérique,touten
respectantledeuxièmeprincipedelathermodynamique .
NotesetRéférences
Notes
1. Onnote lavaleurpropreassociéeauvecteurpropre .Parsoucide
simplification,onnégligeicilanotiondemultiplicitédesvaleurspropres.
2. Plusgénéralement,touslesmomentspeuventêtredéfinis.
3. Ceconceptestprimordialenthéoriequantiquedeschamps,théoriequifaitappelà
lanotiondeparticulevirtuelle.
4. Demêmequelacomposantepidel'impulsionestlegénérateurdestranslations
d'espacedansladirectionx.
5. L'argumentdePauliestlesuivant :sil'opérateurtempsexistait,ilposséderaitun
spectrecontinu.Or,l'opérateurtemps,obéissantàlarelationdecommutation
canonique,seraitaussilegénérateurdestranslationsenénergie.Cecientraîne
alorsquel'opérateurhamiltonienposséderaitluiaussiunspectrecontinuetinfini
danslesdeuxsens,encontradictionaveclefaitquel'énergiedetoutsystème
physiquestablesedoitd'êtrebornéeinférieurement.Concernantlavaliditédece«
théorème »,lirelestravauxtrèsrécentsd'EricGalapon:quant-ph/9908033
(http://arxiv.org/abs/quant-ph/9908033)etquant-ph/0303106
(http://arxiv.org/abs/quant-ph/0303106).
6. Techniquement,letempsetlafréquencesonticidesvariablesconjuguéesausens
delatransforméedeFourier.
Références
1. Jean-MarcLévy-LeblondetFrançoiseBalibar,«Whendidtheindeterminacy
principlebecometheuncertaintyprinciple?»,AmericanJournalofPhysics,vol.66,
avril1998,p.279-280(ISSN0002-9505(http://worldcat.org/issn/0002-
9505&lang=fr)),citéparEtienneKleindans[1]
(http://e2phy.in2p3.fr/2005/documents/apres_ecole/Textes/Klein_txt.pdf)(consulté
le21.01.13),page6.
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physiquequantique.Critiqueépistémologiqueetproblèmesterminologique»,
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117,p.269-270,etenfin,pourl'oscillateurharmonique,p.280.
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7. JohnS.Bell;Phys1(1964)195.
8. AlainAspect;Quelquestestsexpérimentauxdesfondementsdelamécanique
quantique(enoptique),Qu'est-cequel'Univers?,Vol.4del'UniversitédeTousles
Savoirs(sousladirectiond'YvesMichaux),OdileJacob(2001),ISBN2-7381-0917-9,
pp.589.Dualitéonde-corpuscule,intricationquantique¶doxeE.P.R.,parun
professeurd'optiqueàl'UniversitédeParis-Sud(Orsay),auteuren1982d'une
remarquableexpériencetestantlesinégalitésdeBelldescorrélationsE.P.R.
(expérienceenfaveurdesprédictionsdelamécaniquequantique.Cetteexpérience
futamélioréeen1998parAntonZeilingeretsescollaborateursdel'Université
d'Innsbrück,Autriche).
9. SergeHaroche,Jean-MichelRaimond&MichelBrune;LechatdeSchrödingerse
prêteàl'expérience-Voirendirectlepassagedumondequantiqueaumonde
classique,LaRecherche301(Septembre1997)50.Lireaussi:SergeHaroche;Une
explorationaucœurdumondequantique,dans:Qu'est-cequel'Univers?,Vol.4de
l'UniversitédeTouslesSavoirs(sousladirectiond'YvesMichaux),OdileJacob
(2001),ISBN2-7381-0917-9,pp.571.
10. RolandOmnès;Comprendrelamécaniquequantique,EDPSciences(2000)
ISBN2-86883-470-1.Parunprofesseurdephysiquethéoriqueéméritede
l'UniversitédeParis-Sud(Orsay),unediscussiondel'interprétationdeCopenhague
delamécaniquequantique,duproblèmedelamesureetdelathéoriedeshistoires
consistantesdeGriffithsetdeladécohérence,parl'undesespionniers.
11. Ladécohérence(http://www.lpthe.jussieu.fr/poincare/textes/novembre2005.html),
SéminairePoincaré(http://www.lpthe.jussieu.fr/poincare/)(19novembre2005).
12. Jean-MarcLévy-Leblondaproposéd'utiliserplutôtletermedequanton:Jean-Marc
Lévy-Leblond&FrançoiseBalibar;Quantique:rudiments,InterEditions/Éditions
duCNRS(1984).RééditéparMasson(1997)ISBN2-225-85521-8,aujourd'hui
rachetéparDunod:ISBN2-225-85521-8.
13. VoirparexemplelestravauxdeClaudeFabre
(http://www.spectro.jussieu.fr/Optquant/fabre/Page-personnelle.html)(Laboratoire
Kastler-Brossel,universitéParis6).
Voiraussi
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DavidC.Cassidy;WernerHeisenbergandtheuncertaintyprinciple
(http://www.aip.org/history/heisenberg/).Siteproposéparl'auteur
(UniversitéHofstra)etleCenterforHistoryofPhysicsdel'American
InstituteofPhysics.
Bibliographie
DavidC.Cassidy;Uncertainty-Thelife&scienceofWernerHeisenberg,
Freeman&Co.(1992)ISBN0-7167-2503-7
WernerHeisenberg;Lesprincipesphysiquesdelathéoriedesquanta,
Gauthier-Villars(1932).RééditionparJacquesGabay(1989)
ISBN2-87647-080-2
JohnvonNeumann;Lesfondementsmathématiquesdelamécanique
quantique,Springer-Verlag(1932).Traductionfrançaise:LibrairieAlcan
(1946),rééditéparJacquesGabay(1988),ISBN2-87647-047-0.
GeorgeBirkhoffandJohnvonNeumann,TheLogicofQuantum
Mechanics,AnnalsofMathematics37(1936),pp.823-843.
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AlainAspect;Quelquestestsexpérimentauxdesfondementsdela
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l'UniversitédeParis-Sud(Orsay),auteuren1982d'uneremarquable
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collaborateursdel'Universitéd'Innsbrück,Autriche).
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2005).
Liensexternes
(en)Thecertaintyprinciple(http://daarb.narod.ru/tcpr-eng.html),revue
Cedocumentprovientde«https://fr.wikipedia.org/w/index.php?
title=Principe_d%27incertitude&oldid=114718289».
Dernièremodificationdecettepagele4mai2015à11:33.
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