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	<title>Albert Einstein Archives - Science infused site d&#039;actualités</title>
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	<description>Éditeur C4S, association loi 1901</description>
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	<title>Albert Einstein Archives - Science infused site d&#039;actualités</title>
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		<title>Quatre idées fausses mais répandues sur la physique quantique</title>
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		<dc:creator><![CDATA[La Rédaction]]></dc:creator>
		<pubDate>Sat, 11 Feb 2023 19:36:12 +0000</pubDate>
				<category><![CDATA[Albert Einstein]]></category>
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					<description><![CDATA[par Alessandro Fedrizzi et Mehul Malik Professors of Physics, Heriot-Watt University, Royaume-Uni La mécanique quantique, théorie qui régit le monde]]></description>
										<content:encoded><![CDATA[
<p class="wp-block-paragraph">par <strong><a href="https://www.linkedin.com/in/alessandro-fedrizzi-83502bb/?originalSubdomain=uk">Alessandro Fedrizzi</a> et <a href="https://www.linkedin.com/in/mehul-malik-22741257/?originalSubdomain=uk">Mehul Malik</a></strong> Professors of Physics, Heriot-Watt University, Royaume-Uni</p><div id="citiz-1509582584" class="citiz-contenu citiz-entity-placement"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js?client=ca-pub-9064228701299411" crossorigin="anonymous"></script><ins class="adsbygoogle" style="display:block;" data-ad-client="ca-pub-9064228701299411" 
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<p class="wp-block-paragraph">La mécanique quantique, théorie qui régit le monde microscopique des atomes et des particules, a certainement le facteur X. Contrairement à de nombreux autres domaines de la physique, elle est bizarre et contre-intuitive, ce qui la rend éblouissante et intrigante. Lorsque le prix Nobel de physique 2022 a été décerné à <a href="https://citizen4science.org/quest-ce-que-lintrication-quantique-un-physicien-explique-la-science-de-laction-etrange-a-distance-deinstein/">Alain Aspect, John Clauser et Anton Zeilinger</a> pour leurs recherches sur la mécanique quantique, il a suscité enthousiasme et discussions.</p>



<figure class="wp-block-embed is-type-rich is-provider-twitter wp-block-embed-twitter"><div class="wp-block-embed__wrapper">
<blockquote class="twitter-tweet" data-width="550" data-dnt="true"><p lang="en" dir="ltr">Reading news about this year&#39;s <a href="https://twitter.com/hashtag/NobelPrize?src=hash&amp;ref_src=twsrc%5Etfw">#NobelPrize</a> in physics. I haven&#39;t yet found a single article (!) that actually gets it right. This is incredibly depressing.</p>&mdash; Sabine Hossenfelder (@skdh) <a href="https://twitter.com/skdh/status/1577870071526998016?ref_src=twsrc%5Etfw">October 6, 2022</a></blockquote><script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script>
</div></figure>



<p class="wp-block-paragraph">Mais les débats sur la mécanique quantique &#8211; que ce soit sur les forums de discussion, dans les médias ou dans la science-fiction, peuvent souvent s&#8217;embrouiller en raison d&rsquo;un certain nombre de mythes et d&rsquo;idées fausses persistants. En voici quatre.</p>



<h2 class="wp-block-heading">1. Un chat peut être mort et vivant</h2>



<p class="wp-block-paragraph">Erwin Schrödinger n&rsquo;aurait probablement jamais pu prédire que son <a href="https://www.nationalgeographic.com/science/article/130812-physics-schrodinger-erwin-google-doodle-cat-paradox-science">expérience de réflexion</a>, le chat de Schrödinger, atteindrait le statut de mème sur Internet au XXIe siècle.</p>



<figure class="wp-block-embed is-type-rich is-provider-twitter wp-block-embed-twitter"><div class="wp-block-embed__wrapper">
<blockquote class="twitter-tweet" data-width="550" data-dnt="true"><p lang="en" dir="ltr">Know your meme!<br>😂😂😂<a href="https://t.co/q6eMcQpEIZ">https://t.co/q6eMcQpEIZ</a></p>&mdash; Abel Losada (Lord VaderOps @ xHub.AI, MxND &amp; Life) (@TheDevilOps) <a href="https://twitter.com/TheDevilOps/status/1514005976621461507?ref_src=twsrc%5Etfw">April 12, 2022</a></blockquote><script async src="https://platform.twitter.com/widgets.js" charset="utf-8"></script>
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<p class="wp-block-paragraph">Elle suggère qu&rsquo;un félin malchanceux coincé dans une boîte dotée d&rsquo;un interrupteur déclenché par un événement quantique aléatoire &#8211; une désintégration radioactive, par exemple &#8211; pourrait être vivant et mort en même temps, tant que nous n&rsquo;ouvrons pas la boîte pour vérifier.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Nous savons depuis longtemps que les particules quantiques peuvent se trouver dans deux états &#8211; par exemple à deux endroits &#8211; en même temps. Nous appelons cela une superposition.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Les scientifiques ont pu le démontrer dans la célèbre expérience des doubles fentes, où une seule particule quantique, comme un photon ou un électron, peut passer simultanément par deux fentes différentes dans un mur. Comment le savons-nous ?</p>



<p class="wp-block-paragraph">En physique quantique, l&rsquo;état de chaque particule est également une onde. Mais lorsque nous envoyons un flux de photons &#8211; un par un &#8211; à travers les fentes, cela crée un motif de deux ondes qui interfèrent l&rsquo;une avec l&rsquo;autre sur un écran situé derrière la fente. Comme chaque photon n&rsquo;a pas eu d&rsquo;autres photons avec lesquels interférer lorsqu&rsquo;il a traversé les fentes, cela signifie qu&rsquo;il a dû traverser simultanément les deux fentes &#8211; en interférant avec lui-même (image ci-dessous).</p>



<h3 class="wp-block-heading">Lumière de diffraction</h3>



<h4 class="wp-block-heading">Expérience de la double-fente (théorie des ondes de Young)</h4>



<figure class="wp-block-image alignleft size-full"><a href="https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2023/02/image-32.png"><img fetchpriority="high" decoding="async" width="599" height="302" src="https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2023/02/image-32.png" alt="" class="wp-image-10365" srcset="https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2023/02/image-32.png 599w, https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2023/02/image-32-300x151.png 300w" sizes="(max-width: 599px) 100vw, 599px" /></a><figcaption><em>Schéma d&rsquo;interferénce. grayjay</em></figcaption></figure>



<p class="wp-block-paragraph"></p>



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<p class="wp-block-paragraph">Cependant, pour que cela fonctionne, les états (ondes) de la superposition de la particule qui traverse les deux fentes doivent être « <a href="https://www.theatlantic.com/science/archive/2018/10/beyond-weird-decoherence-quantum-weirdness-schrodingers-cat/573448">cohérents</a>« , c&rsquo;est-à-dire avoir une relation bien définie entre eux.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Ces expériences de superposition peuvent être réalisées avec des objets de taille et de complexité toujours plus grandes. Une <a href="https://www.nature.com/articles/44348">expérience célèbre</a> réalisée par Anton Zeilinger en 1999 a démontré la superposition quantique avec de grandes molécules de carbone 60 connues sous le nom de « <em>buckyballs</em>« .</p>



<p class="wp-block-paragraph">Que cela signifie-t-il pour notre pauvre chat ? Est-il vraiment à la fois vivant et mort tant que nous n&rsquo;ouvrons pas la boîte ? De toute évidence, un chat n&rsquo;a rien à voir avec un photon individuel dans un environnement de laboratoire contrôlé, il est beaucoup plus grand et plus complexe. Toute cohérence que les trillions de trillions d&rsquo;atomes qui composent le chat pourraient avoir entre eux est extrêmement brève.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Cela ne signifie pas que la cohérence quantique est impossible dans les systèmes biologiques, mais simplement qu&rsquo;elle ne s&rsquo;applique généralement pas aux grandes créatures comme les chats ou les humains.</p>



<h2 class="wp-block-heading">2. Des analogies simples peuvent expliquer l&rsquo;intrication</h2>



<p class="wp-block-paragraph"><a href="https://citizen4science.org/quest-ce-que-lintrication-quantique-un-physicien-explique-la-science-de-laction-etrange-a-distance-deinstein/">L&rsquo;intrication est une propriété quantique</a> qui relie deux particules différentes de sorte que si on en mesure une, on connaît automatiquement et instantanément l&rsquo;état de l&rsquo;autre, quelle que soit la distance qui les sépare.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Les explications courantes de cette propriété font généralement appel à <a href="https://hackaday.com/2015/11/11/what-do-bertlmanns-socks-mean-to-the-nature-of-reality/">des objets du quotidien </a>de notre monde macroscopique classique, tels que des dés, des cartes ou même des paires de chaussettes de couleur différente. Par exemple, imaginez que vous dites à un ami que vous avez placé une carte bleue dans une enveloppe et une carte orange dans une autre. Si votre ami emporte et ouvre l&rsquo;une des enveloppes et trouve la carte bleue, il saura que vous avez gardé la carte orange.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Mais pour comprendre la mécanique quantique, il faut imaginer que les deux cartes contenues dans les enveloppes sont dans une superposition conjointe, c&rsquo;est-à-dire qu&rsquo;elles soient à la fois orange et bleue (plus précisément orange/bleu et bleu/orange). L&rsquo;ouverture d&rsquo;une enveloppe révèle une couleur déterminée au hasard. Mais l&rsquo;ouverture de la seconde révèle toujours la couleur opposée, car elle est liée de manière « effrayante » à la première carte.</p>



<p class="wp-block-paragraph">On pourrait forcer les cartes à apparaître dans une autre série de couleurs, ce qui reviendrait à effectuer un autre type de mesure. On pourrait ouvrir une enveloppe en posant la question suivante : « Es-tu une carte verte ou rouge ? ». La réponse serait à nouveau aléatoire : verte ou rouge. Mais surtout, si les cartes étaient intriquées, l&rsquo;autre carte donnerait toujours le résultat opposé à cette même question.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Albert Einstein a tenté d&rsquo;expliquer ce phénomène à l&rsquo;aide de l&rsquo;intuition classique, en suggérant que les cartes pourraient avoir reçu un <a href="https://www.nature.com/articles/news011129-15">ensemble d&rsquo;instructions internes cachées</a> leur indiquant la couleur à afficher pour une question donnée. Il a également rejeté l&rsquo;apparente action « effrayante » entre les cartes qui leur permettrait de s&rsquo;influencer instantanément, ce qui impliquerait une communication plus rapide que la vitesse de la lumière, ce qui est interdit par les théories d&rsquo;Einstein.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Cependant, l&rsquo;explication d&rsquo;Einstein a ensuite été écartée par le <a href="https://www.quantamagazine.org/how-bells-theorem-proved-spooky-action-at-a-distance-is-real-20210720/">théorème de Bell</a> (un test théorique créé par le physicien John Stewart Bell) et les expériences menées par les lauréats du prix Nobel de 2022. L&rsquo;idée que la mesure d&rsquo;une carte intriquée modifie l&rsquo;état de l&rsquo;autre n&rsquo;est pas vraie. Les particules quantiques sont juste mystérieusement corrélées d&rsquo;une manière que nous ne pouvons pas décrire avec la logique ou le langage de tous les jours ; elles ne communiquent pas tout en contenant un code caché, comme le pensait Einstein. En conséquence, vous pouvez oublier les objets du quotidien lorsque vous pensez à l&rsquo;intrication.</p>



<h2 class="wp-block-heading">3. La nature est irréelle et « non-locale »</h2>



<p class="wp-block-paragraph">On dit souvent que le théorème de Bell prouve que la nature n&rsquo;est pas « locale », qu&rsquo;un objet n&rsquo;est pas Influencé uniquement directement par son environnement immédiat. Une autre interprétation courante est qu&rsquo;il implique que les propriétés des objets quantiques ne sont pas « réelles », qu&rsquo;elles n&rsquo;existent pas avant la mesure.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Mais le théorème de Bell ne nous permet de dire que la physique quantique signifie que la nature n&rsquo;est pas à la fois réelle et locale que si nous supposons quelques autres choses en même temps. Ces hypothèses incluent l&rsquo;idée que les mesures n&rsquo;ont qu&rsquo;un seul résultat (et non plusieurs, peut-être dans des mondes parallèles), que la cause et l&rsquo;effet s&rsquo;écoulent dans le temps et que nous ne vivons pas dans un « univers mécanique » dans lequel tout est prédéterminé depuis la nuit des temps.</p>



<h2 class="wp-block-heading">4. Personne ne comprend la mécanique quantique</h2>



<p class="wp-block-paragraph">Une <a href="https://www.ornl.gov/media/76081#:%7E:text=DEAN%3A%20The%20one%20of%20the,theory%20my%20entire%20professional%20career.">citation classique</a> (attribuée au physicien <a href="https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1965/feynman/biographical/">Richard Feynman</a>, mais sous cette forme paraphrasant également <a href="https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1922/bohr/biographical/">Niels Bohr</a>) postule : « <em>Si vous pensez comprendre la mécanique quantique, vous ne la comprenez pas</em>. »</p>



<p class="wp-block-paragraph">Cette opinion est largement répandue dans le public. La physique quantique est supposée impossible à comprendre, y compris par les physiciens. Mais en se plaçant au XXIe siècle, la physique quantique n&rsquo;est ni mathématiquement ni conceptuellement particulièrement difficile pour les scientifiques. Nous la comprenons extrêmement bien, à tel point que nous pouvons prédire les phénomènes quantiques avec une grande précision, simuler des systèmes quantiques très complexes et même commencer à construire des ordinateurs quantiques.</p>



<p class="wp-block-paragraph">La superposition et l&rsquo;intrication, lorsqu&rsquo;elles sont expliquées dans le langage de l&rsquo;information quantique, ne nécessitent pas plus que des mathématiques de niveau secondaire. Le théorème de Bell ne nécessite pas du tout de physique quantique. Il peut être dérivé en quelques lignes à l&rsquo;aide de la théorie des probabilités et de l&rsquo;algèbre linéaire.</p>



<p class="wp-block-paragraph">La véritable difficulté réside peut-être dans la manière de concilier la physique quantique avec notre réalité intuitive. Le fait de ne pas avoir toutes les réponses ne nous empêchera pas de faire de nouveaux progrès en matière de technologie quantique. Il suffit de <a href="https://aeon.co/essays/shut-up-and-calculate-does-a-disservice-to-quantum-mechanics">nous taire et calculer</a>.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Heureusement pour l&rsquo;humanité, les lauréats du prix Nobel Aspect, Clauser et Zeilinger ont refusé de se taire et ont continué à demander pourquoi. D&rsquo;autres, comme eux, pourraient un jour contribuer à réconcilier les bizarreries quantiques avec notre expérience de la réalité.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Malgré le théorème de Bell, la nature pourrait bien être réelle et locale, <a href="https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-38987-5_6">si l&rsquo;on permettait de briser certaines autres choses que nous considérons comme relevant du bon sens</a>, comme le temps qui avance. Et la poursuite des recherches permettra, espérons-le, de réduire le grand nombre d&rsquo;interprétations potentielles de la mécanique quantique. Cependant, la plupart des options sur la table &#8211; par exemple, le temps s&rsquo;écoulant à rebours, ou l&rsquo;absence de libre arbitre &#8211; sont au moins aussi absurdes que l&rsquo;abandon du concept de réalité locale.</p>



<h2 class="wp-block-heading">Pour aller plus loin</h2>



<figure class="wp-block-embed is-type-wp-embed is-provider-citizen-4-science-actualites-information-mediation-scientifique wp-block-embed-citizen-4-science-actualites-information-mediation-scientifique"><div class="wp-block-embed__wrapper">
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<p class="wp-block-paragraph"><em>Texte paru initialement en anglais dans </em><a href="https://theconversation.com/">The Conversation</a><em>, traduit par la Rédaction. La traduction étant protégée par les droits d&rsquo;auteur, cet article traduit n’est pas libre de droits.</em> <em>Nous autorisons la reproduction avec les crédits appropriés : « Citizen4Science/Science infuse » pour la version française avec un lien vers la présente page.</em></p>



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		<title>Comment la théorie générale de la relativité d&#8217;Einstein a tué la physique du bon sens</title>
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		<dc:creator><![CDATA[La Rédaction]]></dc:creator>
		<pubDate>Sun, 22 Jan 2023 23:58:41 +0000</pubDate>
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					<description><![CDATA[par David Lyth, Professor Emeritus Physics, Lancaster University, Royaume-Uni La gravité lie nos corps à la planète Terre, mais elle]]></description>
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<p class="wp-block-paragraph">par <em><a href="https://davidhlyth.co.uk/physics/">David Lyth</a></em>, Professor Emeritus Physics, Lancaster University, Royaume-Uni</p><div id="citiz-2167980378" class="citiz-contenu citiz-entity-placement"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js?client=ca-pub-9064228701299411" crossorigin="anonymous"></script><ins class="adsbygoogle" style="display:block;" data-ad-client="ca-pub-9064228701299411" 
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<p class="wp-block-paragraph">La gravité lie nos corps à la planète Terre, mais elle ne définit pas les limites de l&rsquo;esprit humain en pleine expansion. En novembre 1915 &#8211; il y a un siècle &#8211; la preuve en a été faite lorsqu&rsquo;Albert Einstein, dans une série de conférences données à l&rsquo;Académie des sciences de Prusse, a présenté une <a href="https://einsteinpapers.press.princeton.edu/vol6-doc/242">théorie</a> qui allait révolutionner notre façon de voir la gravité. et la physique elle-même.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Pendant deux siècles, la théorie de la gravitation universelle de Newton, remarquablement simple et élégante, avait semblé bien expliquer la question. Mais, comme c&rsquo;est de plus en plus souvent le cas en physique, la simplicité n&rsquo;est plus de mise.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Le point de départ d&rsquo;Einstein pour la relativité générale était sa théorie de la relativité restreinte, publiée en 1905. Cette théorie explique comment formuler les lois de la physique en l&rsquo;absence de gravité. Au centre de ces deux théories se trouve une description de l&rsquo;espace et du temps différente de celle que le bon sens suggère.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Les théories expliquent comment interpréter le mouvement entre différents endroits qui se déplacent à des vitesses constantes les uns par rapport aux autres, plutôt que par rapport à une sorte d&rsquo;<a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89ther_(physique)#:~:text=Apr%C3%A8s%20avoir%20r%C3%A9fut%C3%A9%20la%20th%C3%A9orie,'espace%2C%20vide%20ou%20non.">Éther</a> absolu (comme Newton l&rsquo;avait supposé). Bien que les lois de la physique soient universelles, différents spectateurs verront le timing des événements différemment en fonction de la vitesse à laquelle ils voyagent. Un événement qui semblerait prendre 1 000 ans vu de la Terre peut sembler ne prendre qu&rsquo;une seconde pour quelqu&rsquo;un dans un vaisseau spatial voyageant à grande vitesse.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Au centre des théories d&rsquo;Einstein se trouve le fait que la vitesse de la lumière est indépendante du mouvement de l&rsquo;observateur qui mesure cette vitesse. C&rsquo;est étrange, car le bon sens suggère que si vous êtes assis dans votre voiture le long d&rsquo;une voie ferrée, un train qui passe vous semblera se déplacer beaucoup plus vite que si vous le suiviez dans la même direction. En revanche, si vous êtes assis et que vous regardez passer un faisceau lumineux, celui-ci se déplacera à la même vitesse, que vous le suiviez ou non, ce qui indique clairement que le bon sens ne fonctionne pas.</p>



<figure class="wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio"><div class="wp-block-embed__wrapper">
<iframe loading="lazy" title="Theory of relativity explained in 7 mins" width="800" height="450" src="https://www.youtube.com/embed/ttZCKAMpcAo?feature=oembed" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share" allowfullscreen></iframe>
</div></figure>



<p class="wp-block-paragraph">L&rsquo;implication de cette théorie est que nous devons abandonner l&rsquo;idée qu&rsquo;il existe un temps universel, et accepter que le temps enregistré par une horloge dépende de sa trajectoire lors de son déplacement dans l&rsquo;univers. Cela signifie également que le temps passe plus lentement lorsque l&rsquo;on va vite, ce qui veut dire qu&rsquo;un jumeau qui part dans l&rsquo;espace vieillira plus lentement que son frère ou sa sœur restés sur Terre. Ce « paradoxe des jumeaux » peut sembler être une bizarrerie mathématique, mais il a en fait été<a href="http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Relativ/airtim.html"> vérifié expérimentalement</a> en 1971, lors d&rsquo;une expérience utilisant des horloges atomiques sur des vols commerciaux.</p>



<p class="wp-block-paragraph">La relativité restreinte ne fonctionne que pour les cadres inertiels qui se déplacent l&rsquo;un par rapport à l&rsquo;autre à vitesse constante &#8211; elle ne peut pas décrire ce qui se passe s&rsquo;ils accélèrent. Einstein s&rsquo;est demandé comment l&rsquo;étendre pour inclure une telle accélération et tenir compte de la gravité, qui provoque une accélération et qui est, après tout, partout.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Il s&rsquo;est rendu compte que l&rsquo;effet de la gravité disparaît si l&rsquo;on n&rsquo;essaie pas de la surmonter. Il a imaginé des personnes dans un ascenseur dont le câble s&rsquo;était rompu en chute libre et a calculé que, puisque les objets flottaient soit immobiles, soit à vitesse constante, les personnes ne ressentaient pas la gravité. Aujourd&rsquo;hui, nous savons que c&rsquo;est vrai, car nous l&rsquo;avons constaté nous-mêmes chez des personnes dans la station spatiale internationale. Dans les deux cas, aucune force ne s&rsquo;oppose à l&rsquo;effet de la gravité et les personnes ne ressentent aucune gravité.</p>



<figure class="wp-block-image aligncenter size-full is-resized"><a href="https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2023/01/image-87.png"><img loading="lazy" decoding="async" src="https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2023/01/image-87.png" alt="" class="wp-image-10093" width="731" height="444" srcset="https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2023/01/image-87.png 593w, https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2023/01/image-87-300x182.png 300w" sizes="auto, (max-width: 731px) 100vw, 731px" /></a><figcaption><em>Courbure de l&rsquo;espace-temps &#8211; Source : Mopic</em></figcaption></figure>



<p class="wp-block-paragraph">Einstein s&rsquo;est également rendu compte que l&rsquo;effet de la gravité est le même que l&rsquo;effet de l&rsquo;accélération ; rouler à grande vitesse nous pousse vers l&rsquo;arrière, comme si la gravité nous tirait. Ces deux indices ont conduit Einstein à la relativité générale. Alors que Newton considérait la gravité comme une force se propageant entre les corps, Einstein l&rsquo;a décrite comme une pseudo-force ressentie parce que l&rsquo;ensemble du tissu entrelacé de l&rsquo;espace et du temps se plie autour d&rsquo;un objet massif.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Einstein lui-même avait déclaré que son chemin était loin d&rsquo;être facile. Il écrivit : <em>« De toute ma vie, je n&rsquo;ai jamais travaillé aussi dur, et je me suis imprégné d&rsquo;un grand respect pour les mathématiques, dont la partie la plus subtile était jusqu&rsquo;à présent considérée comme un pur luxe par mon esprit simple »</em>.</p>



<h2 class="wp-block-heading">Les preuves</h2>



<p class="wp-block-paragraph">Dès qu&rsquo;Einstein a découvert la relativité générale, il a réalisé qu&rsquo;elle expliquait l&rsquo;incapacité de la théorie de Newton à rendre compte de l&rsquo;orbite de Mercure. L&rsquo;orbite n&rsquo;est pas tout à fait circulaire, ce qui signifie qu&rsquo;il existe un point où la planète est la plus proche du soleil. La théorie de Newton prédit que ce point est fixe, mais l&rsquo;observation montre qu&rsquo;il tourne lentement autour du soleil et Einstein a découvert que la relativité générale décrit correctement cette rotation.</p>



<figure class="wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-4-3 wp-has-aspect-ratio"><div class="wp-block-embed__wrapper">
<iframe loading="lazy" title="General relativity &amp; Gravity" width="800" height="600" src="https://www.youtube.com/embed/0rocNtnD-yI?feature=oembed" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share" allowfullscreen></iframe>
</div><figcaption><em>Relativité générale d&rsquo;Einstein</em></figcaption></figure>



<p class="wp-block-paragraph">« <em>J&rsquo;étais fou de joie et d&rsquo;enthousiasme »</em>, écrivait-il quelques mois plus tard. Depuis lors, la relativité générale a passé avec brio de nombreux tests d&rsquo;observation.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Vous utilisez la relativité générale chaque fois que vous faites appel au système GPS pour connaître votre position sur la surface de la Terre. Ce système émet des signaux radio en provenance de 24 satellites et le récepteur GPS de votre téléphone ou de votre voiture analyse trois de ces signaux ou plus pour déterminer votre position en utilisant la relativité générale. Si vous aviez utilisé la théorie de Newton, le système GPS aurait donné une position erronée.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Mais si la relativité générale fonctionne bien pour décrire le monde physique à grande échelle, la mécanique quantique s&rsquo;est imposée comme la théorie la plus aboutie pour les particules minuscules telles que celles qui composent un atome. Tout comme les théories de la relativité, la mécanique quantique est contre intuitive. Il reste à voir s&rsquo;il est possible d&rsquo;unir les deux, mais il est peu probable que cela réintroduise du bon sens dans la physique.</p>



<h2 class="wp-block-heading">Pour aller plus loin</h2>



<figure class="wp-block-embed is-type-wp-embed is-provider-citizen-4-science-actualites-information-mediation-scientifique wp-block-embed-citizen-4-science-actualites-information-mediation-scientifique"><div class="wp-block-embed__wrapper">
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<blockquote class="wp-embedded-content" data-secret="7pLJIQV3Vy"><a href="https://citizen4science.org/les-lois-de-la-physique-peuvent-elles-refuter-lexistence-de-dieu/">Les lois de la physique peuvent-elles réfuter l&rsquo;existence de Dieu ?</a></blockquote><iframe loading="lazy" class="wp-embedded-content" sandbox="allow-scripts" security="restricted"  title="« Les lois de la physique peuvent-elles réfuter l&rsquo;existence de Dieu ? » &#8212;  Science infuse site d&#039;actualités" src="https://citizen4science.org/les-lois-de-la-physique-peuvent-elles-refuter-lexistence-de-dieu/embed/#?secret=PZYqJCScbF#?secret=7pLJIQV3Vy" data-secret="7pLJIQV3Vy" width="600" height="338" frameborder="0" marginwidth="0" marginheight="0" scrolling="no"></iframe>
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<figure class="wp-block-embed is-type-wp-embed is-provider-citizen-4-science-actualites-information-mediation-scientifique wp-block-embed-citizen-4-science-actualites-information-mediation-scientifique"><div class="wp-block-embed__wrapper">
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<p class="wp-block-paragraph"><em>Texte paru initialement en anglais dans </em><a href="https://theconversation.com/">The Conversation</a><em>, traduit par la Rédaction. La traduction étant protégée par les droits d&rsquo;auteur, ce article traduit n’est pas libre de droits.</em> <em>Nous autorisons la reproduction avec les crédits appropriés : « Citizen4Science/Science infuse » pour la version française avec un lien vers la présente page.</em></p>



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		<item>
		<title>Qu&#8217;est-ce que l&#8217;intrication quantique ? Un physicien explique la science de « l&#8217;action étrange à distance » d&#8217;Einstein</title>
		<link>https://citizen4science.org/quest-ce-que-lintrication-quantique-un-physicien-explique-la-science-de-laction-etrange-a-distance-deinstein/</link>
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		<dc:creator><![CDATA[La Rédaction]]></dc:creator>
		<pubDate>Mon, 10 Oct 2022 14:30:25 +0000</pubDate>
				<category><![CDATA[Actualités]]></category>
		<category><![CDATA[Albert Einstein]]></category>
		<category><![CDATA[Intrication quantique]]></category>
		<category><![CDATA[Mécanique quantique]]></category>
		<category><![CDATA[Physique]]></category>
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		<category><![CDATA[Vitesse de la lumière]]></category>
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					<description><![CDATA[par Andreas Muller, Associate Professor of Physics, University of South Florida, États-Unis Le prix Nobel de physique 2022 a récompensé]]></description>
										<content:encoded><![CDATA[
<p class="wp-block-paragraph"><em>par <strong><a href="http://physics.usf.edu/faculty/amuller/">Andreas Muller</a></strong>, Associate Professor of Physics, University of South Florida, États-Unis</em></p><div id="citiz-304862630" class="citiz-contenu citiz-entity-placement"><script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js?client=ca-pub-9064228701299411" crossorigin="anonymous"></script><ins class="adsbygoogle" style="display:block;" data-ad-client="ca-pub-9064228701299411" 
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<h3 class="wp-block-heading">Le <a href="https://theconversation.com/nobel-prize-physicists-share-prize-for-insights-into-the-spooky-world-of-quantum-mechanics-191884">prix Nobel de physique 2022</a> a récompensé trois scientifiques qui ont apporté des contributions révolutionnaires à la compréhension de l&rsquo;un des phénomènes naturels les plus mystérieux : l&rsquo;intrication quantique</h3>



<p class="wp-block-paragraph">En termes simples, l&rsquo;intrication quantique signifie que les aspects d&rsquo;une particule d&rsquo;une paire intriquée dépendent des aspects de l&rsquo;autre particule, quelle que soit la distance qui les sépare ou ce qui se trouve entre elles. Ces particules peuvent être, par exemple, des électrons ou des photons, et un aspect peut être l&rsquo;état dans lequel elles se trouvent, par exemple si elles « tournent » dans une direction ou une autre.</p>



<p class="wp-block-paragraph">L&rsquo;aspect étrange de l&rsquo;intrication quantique est que lorsque l&rsquo;on mesure quelque chose sur une particule d&rsquo;une paire intriquée, on sait immédiatement quelque chose sur l&rsquo;autre particule, même si des millions d&rsquo;années-lumière les séparent. Cette étrange connexion entre les deux particules est instantanée et <a href="https://doi.org/10.1103/PhysRev.47.777">semble enfreindre une loi fondamentale de l&rsquo;univers</a>. Albert Einstein a baptisé ce phénomène « action étrange à distance ».</p>



<p class="wp-block-paragraph">Ayant passé la majeure partie de <a href="https://scholar.google.com/citations?user=r8sBeycAAAAJ&amp;hl=en&amp;oi=ao">deux décennies à mener des expériences basées sur la mécanique quantique</a>, j&rsquo;ai fini par accepter son étrangeté. Grâce à des instruments toujours plus précis et fiables et aux travaux des lauréats du prix Nobel cette année, <a href="https://scholar.google.com/citations?user=-6d6dV4AAAAJ&amp;hl=en&amp;oi=sra">Alain Aspect</a>, <a href="https://scholar.google.com/citations?user=BDm2SGcAAAAJ&amp;hl=en&amp;oi=ao">John Clauser</a> et <a href="https://scholar.google.com/citations?user=cuqIY0oAAAAJ&amp;hl=en&amp;oi=ao">Anton Zeilinger</a>, les physiciens intègrent désormais les phénomènes quantiques dans leur connaissance du monde avec un degré de certitude exceptionnel.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Pourtant, jusque dans les années 1970, les chercheurs étaient encore divisés sur la question de savoir si l&rsquo;intrication quantique était un phénomène réel. Et pour de bonnes raisons : qui oserait contredire le grand Einstein, qui en doutait lui-même ? Il a fallu le développement de nouvelles technologies expérimentales et l&rsquo;audace des chercheurs pour que ce mystère soit enfin levé.</p>



<figure class="wp-block-image aligncenter size-full is-resized"><a href="https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2022/10/schrodinger-cat-dead-alive.png"><img loading="lazy" decoding="async" src="https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2022/10/schrodinger-cat-dead-alive.png" alt="" class="wp-image-8724" width="574" height="795" srcset="https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2022/10/schrodinger-cat-dead-alive.png 444w, https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2022/10/schrodinger-cat-dead-alive-217x300.png 217w" sizes="auto, (max-width: 574px) 100vw, 574px" /></a><figcaption><em>Selon la mécanique quantique, les particules se trouvent simultanément dans deux ou plusieurs états jusqu&rsquo;à ce qu&rsquo;elles soient observées.<br>Cet effet est illustré de manière frappante par la célèbre expérience de pensée de Schrödinger, où un chat est simultanément mort et vivant.</em><br><em>© Citizen4Science</em></figcaption></figure>



<h2 class="wp-block-heading">Exister dans plusieurs états à la fois</h2>



<p class="wp-block-paragraph">Pour vraiment comprendre le caractère étrange de l&rsquo;intrication quantique, il est important de comprendre d&rsquo;abord la <a href="https://doi.org/10.1103/PhysRev.48.696">superposition quantique</a>. La superposition quantique est l&rsquo;idée que les particules existent dans plusieurs états à la fois. Lorsqu&rsquo;une mesure est effectuée, c&rsquo;est comme si la particule choisissait l&rsquo;un des états de la superposition.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Par exemple, de nombreuses particules ont un attribut appelé spin, qui est mesuré comme étant « haut » ou « bas » pour une orientation donnée de l&rsquo;analyseur. Mais jusqu&rsquo;à ce que l&rsquo;on mesure le spin d&rsquo;une particule, celle-ci existe simultanément dans une superposition de haut spin haut et de bas spin.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Une probabilité est attachée à chaque état, et il est possible de prédire le résultat moyen à partir de nombreuses mesures. La probabilité qu&rsquo;une mesure unique soit positive ou négative dépend de ces probabilités, <a href="https://theconversation.com/could-schrodingers-cat-exist-in-real-life-our-research-may-provide-the-answer-147752">mais ne peut elle-même être prédite</a>.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Bien que très étranges, les mathématiques et un grand nombre d&rsquo;expériences ont montré que la mécanique quantique décrit correctement la réalité physique.</p>



<h2 class="wp-block-heading">Deux particules intriquées</h2>



<figure class="wp-block-image alignright size-full is-resized"><a href="https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2022/10/image-18.png"><img loading="lazy" decoding="async" src="https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2022/10/image-18.png" alt="" class="wp-image-8725" width="360" height="465" srcset="https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2022/10/image-18.png 672w, https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2022/10/image-18-232x300.png 232w" sizes="auto, (max-width: 360px) 100vw, 360px" /></a><figcaption><em>Albert Einstein, Boris Podolsky et Nathan Rosen ont signalé un problème apparent avec l&rsquo;intrication quantique en 1935, ce qui a incité Einstein à décrire l&rsquo;intrication quantique comme une « action étrange à distance ». Sophie Dela/Wikimedia Common</em></figcaption></figure>



<p class="wp-block-paragraph">Le <a href="https://doi.org/10.1103/PhysRev.48.696">caractère étrange de l&rsquo;intrication quantique</a> découle de la réalité de la superposition quantique, et était clair pour les pères fondateurs de la mécanique quantique qui ont développé la théorie dans les années 1920 et 1930.</p>



<p class="wp-block-paragraph"></p>



<p class="wp-block-paragraph">Pour créer des particules intriquées, il faut essentiellement casser un système en deux, où la somme des parties est connue. Par exemple, on peut diviser une particule dont le spin est nul en deux particules qui auront nécessairement des spins opposés de sorte que leur somme soit nulle.</p>



<p class="wp-block-paragraph"></p>



<p class="wp-block-paragraph">En 1935, Albert Einstein, Boris Podolsky et Nathan Rosen <a href="https://doi.org/10.1103/PhysRev.47.777">ont publié un article</a> décrivant une expérience de pensée destinée à illustrer une <a href="https://doi.org/10.1103/PhysRev.47.777">absurdité apparente de l&rsquo;intrication quantique</a> qui remettait en question une loi fondamentale de l&rsquo;univers.</p>



<p class="wp-block-paragraph"></p>



<p class="wp-block-paragraph"></p>



<p class="wp-block-paragraph">Une <a href="https://doi.org/10.1103/PhysRev.48.696">version simplifiée de cette expérience de pensée</a>, attribuée à <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/David_Bohm">David Bohm</a>, considère la désintégration d&rsquo;une particule appelée méson pi (également appelé « pion », ndlr). Lorsque cette particule se désintègre, elle produit un électron et un positron qui ont un spin opposé et s&rsquo;éloignent l&rsquo;un de l&rsquo;autre. Par conséquent, si le spin de l&rsquo;électron est mesuré comme étant vers le haut, le spin mesuré du positron ne peut être que vers le bas, et vice versa. Cela est vrai même si les particules sont séparées par des milliards de kilomètres.</p>



<figure class="wp-block-image alignleft size-full is-resized"><a href="https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2022/10/image-19.png"><img loading="lazy" decoding="async" src="https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2022/10/image-19.png" alt="" class="wp-image-8726" width="265" height="238" srcset="https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2022/10/image-19.png 912w, https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2022/10/image-19-300x269.png 300w, https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2022/10/image-19-768x690.png 768w" sizes="auto, (max-width: 265px) 100vw, 265px" /></a><figcaption><em>Représentation géométrique d&rsquo;un état de spin 1/2 par une sphère de Riema</em>nn. Source : Wikipédia</figcaption></figure>



<p class="wp-block-paragraph">Cela ne poserait aucun problème si la mesure du spin de l&rsquo;électron était toujours positive et si le spin mesuré du positron était toujours négatif. Mais en raison de la mécanique quantique, le spin de chaque particule est à la fois en partie vers le haut et en partie vers le bas jusqu&rsquo;à ce qu&rsquo;il soit mesuré. Ce n&rsquo;est qu&rsquo;au moment de la mesure que l&rsquo;état quantique du spin « s&rsquo;effondre » en haut ou en bas &#8211; faisant instantanément tomber l&rsquo;autre particule dans le spin opposé. Cela semble suggérer que les particules communiquent entre elles par un moyen qui se déplace plus vite que la vitesse de la lumière. Mais selon les lois de la physique, rien ne peut aller plus vite que la vitesse de la lumière. L&rsquo;état mesuré d&rsquo;une particule ne peut donc pas déterminer instantanément l&rsquo;état d&rsquo;une autre particule à l&rsquo;autre bout de l&rsquo;univers ?</p>



<p class="wp-block-paragraph"></p>



<p class="wp-block-paragraph">Dans les années 1930, des physiciens, dont Einstein, ont proposé un certain nombre d&rsquo;interprétations alternatives de l&rsquo;intrication quantique. Ils ont émis l&rsquo;hypothèse qu&rsquo;il existait une propriété inconnue, appelée variable cachée, <a href="https://doi.org/10.1103/PhysRev.47.777">qui déterminait l&rsquo;état d&rsquo;une particule avant la mesure</a>. Mais à l&rsquo;époque, les physiciens ne disposaient pas de la technologie ni de la définition d&rsquo;une mesure claire permettant de vérifier si la théorie quantique devait être modifiée pour inclure les variables cachées.</p>



<figure class="wp-block-image size-full is-resized"><a href="https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2022/10/image-20.png"><img loading="lazy" decoding="async" src="https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2022/10/image-20.png" alt="" class="wp-image-8727" width="814" height="823" srcset="https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2022/10/image-20.png 753w, https://citizen4science.org/wp-content/uploads/2022/10/image-20-297x300.png 297w" sizes="auto, (max-width: 814px) 100vw, 814px" /></a><figcaption><em>John Bell, physicien irlandais, a trouvé le moyen de vérifier si l&rsquo;intrication quantique reposait sur des variables cachées. Source : CERN</em></figcaption></figure>



<h2 class="wp-block-heading">Réfuter une théorie</h2>



<p class="wp-block-paragraph">Il a fallu attendre les années 1960 pour trouver des indices de réponse. John Bell, un brillant physicien irlandais qui n&rsquo;a pas vécu assez longtemps pour recevoir le prix Nobel, a conçu un système pour vérifier si la notion de variables cachées avait un sens.</p>



<p class="wp-block-paragraph"><a href="https://doi.org/10.1103/PhysicsPhysiqueFizika.1.195">Bell a élaboré </a>une équation connue aujourd&rsquo;hui sous le nom d&rsquo;inégalités de Bell, qui est toujours correcte &#8211; et uniquement correcte &#8211; pour les théories à variables cachées, et pas toujours pour la mécanique quantique. Ainsi, s&rsquo;il s&rsquo;avère que l&rsquo;équation de Bell n&rsquo;est pas satisfaite dans une expérience du monde réel, les théories à variables cachées locales peuvent être écartées comme explication de l&rsquo;intrication quantique.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Les expériences des 2022 lauréats du prix Nobel, en particulier celles d&rsquo;<a href="https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.49.91">Alain Aspect</a>, ont été les premiers <a href="https://doi.org/10.1038/18296">tests des inégalités de Bell.</a> Les expériences ont utilisé des photons intriqués, plutôt que des paires d&rsquo;un électron et d&rsquo;un positron, comme dans de nombreuses expériences de pensée. Les résultats ont exclu de manière concluante l&rsquo;existence de variables cachées, un attribut mystérieux qui prédéterminerait les états des particules intriquées. Collectivement, <a href="https://doi.org/10.1038/35057215">ces expériences et de nombreuses autres à la suite</a> ont confirmé la validité de la mécanique quantique. Les objets peuvent être corrélés sur de grandes distances d&rsquo;une manière que la physique antérieure à la mécanique quantique ne peut expliquer.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Il est important de noter qu&rsquo;il n&rsquo;existe <a href="https://www.ams.org/journals/bull/1935-41-04/S0002-9904-1935-06046-X/S0002-9904-1935-06046-X.pdf">pas non plus de conflit avec la relativité restreinte, qui interdit les communications plus rapides que la lumière</a>. Le fait que les mesures sur de grandes distances soient corrélées n&rsquo;implique pas que des informations soient transmises entre les particules. Deux parties très éloignées l&rsquo;une de l&rsquo;autre qui effectuent des mesures sur des particules intriquées <a href="https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2020/01/02/no-we-still-cant-use-quantum-entanglement-to-communicate-faster-than-light/?sh=730ad18c4d5d">ne peuvent pas utiliser ce phénomène pour transmettre des informations plus rapidement que la vitesse de la lumière</a>.</p>



<p class="wp-block-paragraph">Aujourd&rsquo;hui, les physiciens <a href="https://doi.org/0.1103/PhysRevLett.103.217402">poursuivent leurs recherches sur l&rsquo;intrication quantique</a> et <a href="https://theconversation.com/the-search-for-dark-matter-gets-a-speed-boost-from-quantum-technology-153604">étudient les applications pratiques potentielles</a>. Bien que la mécanique quantique puisse prédire la probabilité d&rsquo;une mesure avec une incroyable précision, de nombreux chercheurs restent sceptiques quant à sa capacité à fournir une description complète de la réalité. Une chose est néanmoins certaine. Il reste beaucoup à découvrir sur le monde mystérieux de la mécanique quantique.</p>



<p class="wp-block-paragraph"><em>Paru initialement en anglais dan<a href="https://theconversation.com">s The Conversation</a>, traduit par la Rédaction.<br>NB : la traduction est soumise aux droits d&rsquo;auteur.</em></p>



<p class="wp-block-paragraph"><em>Image d&rsquo;en-tête : Alain Aspect à l&rsquo;<a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Universit%C3%A9_Paris-Saclay">Université Paris-Saclay</a>, le 4 octobre 2022</em></p>



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