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Principe d'incertitude de Heisenberg

Où est-il et quelle est sa vitesse ?

Principe d'incertitude de Heisenberg
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Dans l'article sur la dualité onde-particule, nous avons expliqué qu'il existe de nombreuses choses étranges et totalement différentes dans le monde des particules par rapport à ce à quoi nous sommes habitués. Par exemple, pour nous, il est normal de mesurer la vitesse d'une voiture tout en connaissant simultanément sa position précise à chaque instant. Mais cela est impossible pour une particule.

Imagine que tu as une petite balle rebondissante dans ta main. Si tu la gardes immobile, tu sais exactement où elle se trouve (dans ta main) et à quelle vitesse elle se déplace (pas du tout). Mais si tu la lances, il devient plus difficile de dire précisément où elle se trouve à chaque instant, car elle se déplace très rapidement.

Avec des objets très petits, comme les électrons, c'est encore plus compliqué : plus on essaie de savoir où se trouve un électron, plus il devient difficile de connaître sa vitesse. Et si l'on se concentre sur sa vitesse, on perd la notion de sa position. C’est comme si l’électron jouait à un jeu où l’on ne peut connaître que certains aspects à son sujet, mais jamais tout en même temps !

Le principe d’incertitude de Heisenberg affirme qu'on ne peut pas connaître à la fois la position exacte d'une particule et sa vitesse. Il a été formulé par le physicien allemand et lauréat du prix Nobel Werner Heisenberg en 1927.

Dans le Livre numéro 1, Millie prend conscience du principe d'incertitude de Heisenberg lorsqu'elle souhaite connaître la position de l'électron devenu onde, et la réponse est : « Probablement pas loin, mais il pourrait être partout. »

Quand même elle pourrait mesurer sa vitesse. Par contre, Millie peut connaître exactement la position de l'autre électron, la particule devant elle, mais elle ne peut pas connaître sa vitesse, car elle a dû s'arrêter pour lui parler.

Cela se produit également dans les laboratoires de physique ; si l'on essaie de confiner une particule dans un espace limité, on interfère avec sa vitesse, ce qui rend impossible une mesure précise. À l'inverse, on peut mesurer avec précision la vitesse de l'onde des particules, mais sans pouvoir savoir où elles se trouvent exactement.

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