Science●●●●●Difficulty 4 of 5

Le chat de Schrödinger devait-il vraiment être vivant et mort en même temps ?

Erwin Schrödinger a inventé son fameux chat pour se moquer d'une idée, pas pour la défendre. La blague est devenue l'une des expériences de pensée les plus citées de la physique.

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Non. Le chat de Schrödinger n'a jamais voulu dire qu'un chat pouvait vraiment être vivant et mort à la fois. Erwin Schrödinger l'a inventé en 1935 pour se moquer d'une vision de la mécanique quantique défendue par Niels Bohr et Werner Heisenberg. Son idée : applique cette vision à un objet du quotidien, et elle paraît absurde.

Selon ses propres mots, le dispositif est « complètement burlesque ». Un chat est enfermé dans une chambre d'acier avec une infime quantité de substance radioactive. En une heure, il y a une chance sur deux qu'un atome se désintègre, ou qu'aucun ne le fasse. Si un atome se désintègre, un compteur Geiger libère un marteau qui brise une fiole de poison, et le chat meurt. Or, si un atome est vraiment dans une superposition de deux états tant qu'on ne le mesure pas, alors toute la boîte, chat compris, devrait être une superposition de vivant et de mort jusqu'à son ouverture. Schrödinger trouvait cela ridicule, et y voyait le signe que le tableau était incomplet.

Schéma du chat de Schrödinger : une boîte scellée contenant un chat, un compteur Geiger, une fiole de poison et une source radioactive.
Le dispositif imaginé par Schrödinger en 1935 : un chat, un compteur Geiger, une fiole de poison et un atome radioactif, tous enfermés ensemble.Photo: Dhatfield · CC BY-SA 3.0

La blague a pris une vie propre. Au lieu de clore le débat, elle en est devenue l'image la plus célèbre. Les physiciens se demandent encore quand et comment une superposition devient un seul résultat défini. C'est le problème de la mesure, et chaque interprétation y répond à sa façon. Un mythe répandu veut qu'un esprit conscient en décide ; aucune recherche ne le confirme.

La superposition elle-même ne fait aucun doute. Des expériences à l'échelle atomique ont montré de très petits objets en superposition. Le faire avec un objet aussi gros qu'un chat se heurterait à d'énormes difficultés techniques. Personne n'a mis un chat en superposition, et l'expérience de pensée n'a jamais été faite pour être réalisée.

Quiz

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  1. 1.Pourquoi Erwin Schrödinger a-t-il inventé l'expérience de pensée du chat en 1935 ?
  2. 2.Quel est le « problème de la mesure » qu'illustre le chat de Schrödinger ?
  3. 3.La superposition quantique a-t-elle déjà été démontrée pour quelque chose d'aussi gros qu'un chat ?

Récap

La superposition est réelle et testée pour de tout petits objets, mais le chat lui-même a toujours été une blague, jamais une expérience que quiconque a réalisée ou voulu réaliser.

Le fait surprenant · Schrödinger a qualifié son propre scénario de « complètement burlesque », le voulant comme une blague contre Bohr et Heisenberg, pas comme une affirmation sérieuse.

Sources (5)

Pas de source, pas d'affirmation. Chacun des 11 faits de cette leçon renvoie à au moins une de ces sources.

  1. [1]Schrödinger's cat · Wikipedia
  2. [2]Measurement problem · Wikipedia
  3. [3]Copenhagen interpretation · Wikipedia
  4. [4]Erwin Schrödinger · Wikipedia
  5. [5]Observer effect (physics) · Wikipedia
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