Une expérience quantique relance le débat sur l'onde et la particule

Une expérience récente en physique quantique a ravivé un vieux débat : les particules se comportent-elles comme des ondes, ou suivent-elles des trajectoires précises ? L'étude, publiée dans Nature, remet en question une théorie selon laquelle les particules seraient guidées par des ondes, connue sous le nom de théorie de Broglie-Bohm.

Les origines de la théorie quantique

La mécanique quantique, développée il y a plus d'un siècle, a permis des avancées technologiques majeures, comme les lasers et les appareils d'IRM. Cependant, les scientifiques débattent toujours de la manière d'interpréter ses principes, notamment la nature de la réalité à la plus petite échelle.

Einstein contre l'école de Copenhague

Lors du cinquième congrès Solvay à Bruxelles, les physiciens ont débattu de deux conceptions opposées. L'école de Copenhague, dirigée par Niels Bohr et Werner Heisenberg, soutenait que l'univers est fondamentalement aléatoire. Albert Einstein s'y opposait, estimant que les particules suivent des trajectoires précises déterminées par leurs conditions initiales.

Une théorie quantique alternative

Louis de Broglie a proposé une idée alternative, appelée théorie de l'onde pilote, selon laquelle les particules sont guidées par des ondes. D'abord écartée, la théorie a ensuite été relancée par David Bohm et est aujourd'hui connue sous le nom de théorie de Broglie-Bohm, ou théorie dBB. Elle était considérée comme une idée dépassée par les partisans de l'interprétation de Copenhague.

Une nouvelle expérience remet en question la théorie dBB

Une récente expérience impliquant des photons et une microbarrière visait à tester la théorie dBB. Les chercheurs affirmaient avoir observé des résultats contredisant la théorie, suggérant que les particules ne pouvaient pas traverser la barrière comme la théorie le prévoyait. Cela a soulevé des questions sur la validité du modèle dBB.

Une nouvelle analyse soutient la théorie dBB

Une analyse complémentaire menée par des scientifiques du Technion a montré que l'expérience initiale n'avait pas tenu compte des propriétés optiques de la barrière. Une fois ces facteurs pris en compte, la théorie dBB ne prédisait plus une vitesse nulle à l'intérieur de la barrière, et le mouvement observé des particules correspondait à ses prévisions. Cela suggère que la théorie demeure valable.