La physique quantique nous a apporté beaucoup de compréhension de notre monde et de ce qui nous entoure. Elle a permis de développer des technologies et des appareils qui n’auraient pas existé sans les compréhensions qu’elle a apporté.
Bien des concepts ont dû être abandonnés ou revus de fond en comble suite à des découvertes qui ont suivi les confirmations des théories de la physique quantique.
Aujourd’hui encore celle-ci continue de changer la compréhension de notre réalité et d’apporter des nouvelles idées qui bouleversent ce que nous croyons savoir du monde qui nous entoure. Elle n’a pas fini de nous pousser à la limite de nos croyances et de notre entendement.
Pour vous présenter comment cette science encore jeune a su faire chavirer notre interprétation de la réalité qui se trouve autour de nous, nous allons faire un tour d’horizon de son histoire et tenter de vous faire suivre le cheminement de cette science plutôt contre-intuitive de nature. Les concepts qui seront présentés plus loin sont les bases de ce qui est devenu la physique quantique d’aujourd’hui.
Tout d’abord il faut savoir que la révolution de cette science a débuté il y a plusieurs siècles, avec l’introduction de certaines idées, allant à l’encontre de ce qui était admis, dans les corpus de la physique dite classique. Ces idées ont fait leur chemin doucement pour être réétudiées plus tard et mettre en route un processus de cheminement qui a dirigé les premières hypothèses de bases de la physique quantique.
Commençons donc par le début de la science physique tel que nous la connaissons en général, soit ce qu’on appelle la physique classique. Celle-ci a été développée par divers chercheurs et philosophes comme Descartes qui établit le dualisme, affirmant que l’univers est constitué d’un constituant physique et d’un constituant mental. Et finalement, Isaac Newton qui découvrit la gravité et donna le coup d’envoi de l’étude de la matière. Son livre «Philosophiae Naturalis Principia Mathematica» fut la pierre angulaire de la physique classique.
Bien d’autres scientifiques participèrent au développement de la physique dite classique.
Il se produisit une scission entre le monde spirituel ou religieux qui étudiait le domaine de l’esprit et de l’âme, et la science qui s’est confortée dans l’étude de la matière et de ce que nous sommes à même de percevoir par nos sens habituels et d’observer directement.
Les principes de base de la science classique furent :
Le déterminisme : La succession des événements et des phénomènes est due au principe de causalité, ce lien pouvant parfois être décrit par une loi physico-mathématique qui fonde alors le caractère prédictif de ces derniers. Autrement dit, tout est déterminé de façon immuable et facilement prévisible.
La causalité : un phénomène (nommé cause) produit un autre phénomène (nommé effet), alors l’effet ne peut précéder la cause. Donc pour chaque effet il y a une cause.
L’objectivité : C’est la « qualité de ce qui est conforme à la réalité, d’un jugement qui décrit les faits avec exactitude ». C’est la description d’un objet vers laquelle tend une personne cherchant à faire abstraction de ses propres jugements de valeur.
La continuité : Soit le passage d’un point à un autre par les points intermédiaires. Toute expérience quelle qu’elle soit se décrit par une suite fixe d’événements qui donne toujours un même résultat pour une expérience donnée.
Ce sont de ces principes que toute cette science utilisa pour progresser pendant des décennies. Cela fit donc de notre monde un système mécanique et prévisible que l’on pouvait étudier et encadrer dans des lois fixes et vérifiables à tout moment.
Au fur et à mesure que les recherches diverses avançaient, des chercheurs se butèrent sur certaines anomalies que les lois et théories développées ne pouvaient expliquer. Ces anomalies étaient tout simplement mises de côté ou carrément rejetées et dissimulées pour ne pas avoir à s’expliquer devant ses pairs. Cela ne portait pas trop à conséquence, du moins jusque-là puis que la physique classique est suffisante pour expliquer les phénomènes de la vie quotidienne, car la vitesse quotidienne est infime par rapport à celle de la lumière. Cela définissait donc très bien le monde à notre échelle et en grande partie l’univers qui nous entoure.
Ce n’est que vers la fin du 19e siècle avec la progression des connaissances sur l’électricité, les champs électromagnétiques et la radioactivité, que les chercheurs se tournèrent vers l’étude de l’atome et de ses propriétés, pourtant déjà connues. La chimie commence tout juste à admettre les interactions entre les atomes composant les molécules, après des décennies de déni.
Les bandes de couleurs variés du spectre de la lumière, connues depuis Newton, feront partie de l’équation pour faire progresser les notions sur l’atome en constatant que chaque élément ou atome émet une variété de bandes de couleurs spécifiques à chacun de ceux-ci.
Les mathématiciens et physiciens de la fin du 19e et du début du 20e siècle, étudient des anomalies qui ne se conforment pas aux théories et hypothèses en vigueur alors. Ceux-ci découvrent des erreurs dans les lois de physique qui empêchent d’expliquer certains phénomènes observés. C’est l’étude du monde microscopique qui va venir bouleverser les lois que la physique classique a établi au cours des décennies précédentes. Les lois newtoniennes ne peuvent expliquer ce qui se passe au niveau des atomes. La causalité n’existe plus et le hasard s’immisce dans les explications des phénomènes observés.
Au début des années 1900, Max Planck, un des fondateurs de la physique quantique, introduit l’idée des quanta. Dans la physique classique ont soutient que l’échange d’énergie dans les systèmes physiques se fait de façon progressive et graduelle dans le monde subatomique. Planck affirme qu’il y a une discontinuité des échanges d’énergie entre la matière et le rayonnement. Ces échanges, selon lui, se font par paquet d’énergie ou « quanta ». C’est ce que l’on appelle parfois un saut quantique. Cela se produit au cœur de l’atome puisque, comme Neils Bohr l’a avancé, les électrons d’un atome ne peuvent être que sur une orbite spécifique et que si celui- ci change d’orbite, il n’y aura pas d’orbite transitoire, ou de changement graduel, mais un saut d’une orbite à l’autre.
Les particules subatomiques comme les électrons, neutrons et protons, ne sont que des paquets d’énergie en perpétuel changement. La matière nous apparaît donc comme stable et solide, alors qu’elle n’est constituée que de vide parcourue par des particules d’énergie dynamique.
Les précurseurs de la physique quantique chamboulent tous les concepts connus jusque-là. Einstein avec la théorie de la relativité vient ébranler le monde de la cosmogonie, mais apporte aussi son point de vue sur les comportements des atomes.
Commence alors une aventure qui changera à jamais la vision du monde tel qu’on le connait. Max Planck, Neils Bohr, Louis de Broglie, Wolfgang Pauli, Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Paul Dirac, et bien d’autres lanceront chacun leurs galets dans la mare de la physique classique et feront de celle-ci à bien des points de vue, obsolète et rétrograde.
Il existe des différences fondamentales qui séparent le monde de la physique quantique et celle dite classique. Ces différences fondamentales sont des concepts clés reconnus de la physique quantique.
Voici brièvement ces concepts
la quantification : Un certain nombre d’observables, par exemple l’énergie émise par un atome lors d’une transition entre états excités, sont quantifiés, c’est-à-dire qu’ils ne peuvent prendre leur valeur que dans un ensemble discret de résultats (i.e. que le résultat est une quantité fixe sans passage graduel de l’un à l’autre des états (saut quantique)). À contrario, la mécanique classique prédit le plus souvent que ces observables peuvent prendre continûment n’importe quelle valeur.
la dualité onde-particule : La notion d’onde et de particule qui sont séparées en mécanique classique deviennent deux facettes d’un même phénomène, décrit de manière mathématique par sa fonction d’onde. En particulier, l’expérience prouve que la lumière peut se comporter comme des particules (photons, mis en évidence par l’effet photoélectrique) ou comme une onde (rayonnement produisant des interférences) selon le contexte expérimental, les électrons et autres particules pouvant également se comporter de manière ondulatoire.
le principe d’indétermination ou d’incertitude de Heisenberg : Une indétermination fondamentale empêche la mesure exacte simultanée de deux grandeurs conjuguées. Il est notamment impossible d’obtenir une grande précision sur la mesure de la vitesse d’une particule et d’obtenir une grande précision sur son emplacement, et vice versa. Donc nous serons capables de savoir à quelle vitesse voyage une particule donnée, mais pas sa position exacte dans un milieu donné ou à l’inverse nous saurons où est la particule, mais pas sa vitesse. Cette incertitude est structurelle et ne dépend pas du soin que l’expérimentateur prend à ne pas « déranger » le système ; elle constitue une limite à la précision de tout instrument de mesure.
le principe d’une nature qui joue aux dés : Si l’évolution d’un système est bel et bien déterministe (par exemple, la fonction d’onde régie par l’équation de Schrödinger), la mesure d’une observable d’un système dans un état donné connu peut donner aléatoirement une valeur prise dans un ensemble de résultats possibles. C’est-à-dire que pour un événement quelconque les résultats ne seront pas toujours les mêmes.
l’observation influe sur le système observé : Au cours de la mesure d’une observable, un système quantique voit son état modifié. Ce phénomène, appelé réduction du paquet d’onde, est inhérent à la mesure et ne dépend pas du soin que l’expérimentateur prend à ne pas « déranger » le système. Cela veut dire qu’à partir du moment où nous observons quelque chose le résultat peut être modifié à tout moment, et que la réponse sera différente selon l’observateur ou le moment de l’observation.
la non-localité ou intrication : Des systèmes peuvent être intriqués de sorte qu’une interaction en un endroit du système a une répercussion immédiate en d’autres endroits. Ce phénomène contredit en apparence la relativité restreinte pour laquelle il existe une vitesse limite à la propagation de toute information, la vitesse de la lumière ; toutefois, la non-localité ne permet pas de transférer de l’information. Donc il est possible qu’un événement dans un endroit spécifique influe sur un autre événement peu importe la distance qui les séparent.
la contra factualité : Des évènements qui auraient pu se produire, mais qui ne se sont pas produits, influent sur les résultats de l’expérience.
La non-ingérence du temps et de l’espace.
L’existence d’un champ quantique sous-jacent à toutes les forces agissant sur la matière.
La conscience pénètre tout objet animé et inanimé.
Ces concepts font que notre vision du monde doit être revue et corrigée pour faire de la place à des changements de paradigmes. Notre façon d’appréhender les choses ne reflète pas ce qui est connu actuellement et nous devons prendre conscience de ce que cela peut représenter pour nous en tant qu’être humain. Savoir que nous avons une possibilité d’influencer notre réalité n’est qu’un pas vers une connaissance élargie et une conscience en harmonie avec ce qui l’entoure.
Nous voulons donc vous emporter sur une vague de nouvelles compréhension de notre réalité par l’étude des concepts et recherches qui se produisent actuellement dans les sciences contemporaines. Ne vous laissez pas rebuter pas l’aspect parfois rébarbatif ou contre-intuitif de ce qui est présenté. Une chose incomprise pour le moment pourrait l’être plus tard par le biais d’une information glanée auparavant et ainsi compléter l’information précédente en un éclair de lucidité ou d’illumination.
Nos connaissances progressent par bond, tout comme un saut quantique, nous lançant plus loin dans la compréhension de ce que nous sommes et de ce qui nous entoure.
Nous voyons donc que ces concepts apportent leurs lots de changement et qu’il faut faire des modifications dans notre perception du monde qui nous entoure.
Pour ce faire dix expressions de vie ont été développées pour détailler ces changements qui seront intégrés dans nos études à l’avenir. Ces expressions serviront de base pour établir les changements de paradigmes qui permettront une meilleure compréhension de ce que nous sommes et de l’éveil de notre conscience vers des niveaux plus harmonieux et en résonance avec les vérités de notre univers.
C’est en travaillant avec constance et dévouement que nous parvenons à faire en sorte que notre être et notre conscience s’adapte et évolue en une spirale évoluant sur Phi soit le nombre d’or, chiffre représentant ce qu’il y a de vivant et d’évolutif dans notre monde. Toujours grandissant et s’ouvrant à des réalités de plus en plus fascinantes et progressant d’une façon de plus en plus élargie.
Nous espérons par ces expressions ouvrir les portes de la conscience et illuminer un parcours parfois sinueux, parfois direct, parfois obscur et parfois lumineux, mais jamais banal et ennuyant, puisqu’il nous mène vers une version améliorée de nous-même et de ce qui nous entoure.