Dans l'épisode précédent, nous avons découvert le Chat de Schrödinger. Une expérience de pensée imaginée pour montrer à quel point le monde quantique pouvait sembler étrange. En refermant cet épisode, une question m'est venue presque immédiatement. D'accord... Mais tout cela a-t-il réellement été observé ?
Ou n'est-ce qu'une idée de physicien ? La réponse est fascinante. Car il existe une expérience bien réelle. Une expérience reproduite des milliers de fois dans des laboratoires du monde entier. Et ses résultats continuent encore aujourd'hui de défier notre intuition. Lorsque j'en ai entendu parler pour la première fois, j'imaginais une immense machine au CERN.
Des accélérateurs gigantesques. Des installations hors de prix. En réalité... l'expérience est beaucoup plus simple. Imaginez une source capable d'envoyer des électrons. Devant elle, une plaque percée de deux fentes extrêmement fines. Derrière cette plaque... un écran. Voilà toute l'installation.
À première vue, rien d'extraordinaire. Commençons par quelque chose de familier. Remplaçons les électrons par de petites billes. Les billes arrivent sur la plaque. Certaines passent par la fente de gauche. Les autres par celle de droite. Sur l'écran, on obtient naturellement deux bandes. C'est exactement ce à quoi notre intuition s'attend.
Maintenant... Remplaçons les billes par des électrons. Logiquement, le résultat devrait être identique. Deux fentes. Deux bandes. Et pourtant... ce n'est pas ce que les chercheurs observent. À la place apparaissent toute une série de bandes claires et sombres. Comme des vagues qui se seraient rencontrées.
Le phénomène est appelé une figure d'interférences. À ce stade, on pourrait penser que les électrons se gênent les uns les autres. Les chercheurs ont alors une idée. Et si l'on envoyait... un seul électron à la fois ? Ainsi, impossible pour un électron de rencontrer un autre électron. Le résultat devrait enfin redevenir simple.
Et pourtant... au fil des milliers d'impacts... la même figure d'interférences réapparaît lentement sur l'écran. Comme si... chaque électron avait interféré avec lui-même. Oui. Avec lui-même. C'est précisément cette observation qui a profondément bouleversé les physiciens. Comment une seule particule peut-elle produire un résultat qui semble nécessiter plusieurs trajectoires ?
Pendant des décennies, cette expérience a été reproduite avec des électrons... mais aussi avec des photons, des atomes et même de grosses molécules. Toujours avec le même résultat. À ce stade, une autre question devient inévitable. Par quelle fente passe réellement l'électron ? Les chercheurs ont alors eu une idée très simple.
Observer. Regarder. Installer un détecteur pour savoir enfin par quelle fente passe chaque électron. Ce qu'ils ont découvert ensuite est devenu l'une des expériences les plus troublantes de toute l'histoire de la physique. Car le simple fait d'observer semblait... modifier le résultat lui-même.
À suivre... ⚛️🚪👁️