concepts quantiques

Fonction d'onde

Les électrons jouent à cache-cache

Fonction d'onde
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Dans le Livre numéro 1 où Millie aimerait savoir où se trouve l'électron devenu onde. La réponse qu’elle reçoit est : « Probablement pas loin, mais il pourrait être n'importe où. »

Le mot probablement n'a pas été choisi par hasard. En effet, on ne peut pas savoir exactement où il se trouve, mais on peut se demander quelle est la probabilité de trouver l'électron à un endroit donné. Millie apprend que l'électron pourrait être n'importe où dans l'onde, mais tous les points ne sont pas équivalents. La probabilité de trouver l'électron n'est pas la même partout. En 1926, le physicien autrichien et lauréat du prix Nobel, Erwin Schrödinger, parvint à associer à chaque particule une onde de probabilité. L'intensité de cette onde en un point donné de l'espace fournit la probabilité de trouver la particule à cet endroit.

Imagine que tu est en train de chercher ton chat. Au lieu de savoir exactement où il se trouve, tu as une carte qui te montre tous les endroits où il pourrait être: peut-être sur le canapé, sous la table ou près de la fenêtre. Certains endroits sur la carte sont plus foncés, ce qui signifie qu'il est plus probable qu’il soit là, mais tu ne le sauras pas avec certitude tant que tu n’auras pas trouvé.

L’onde de probabilité est comme cette carte, mais pour une particule. Elle nous montre tous les endroits où la particule pourrait être, avec certaines positions plus probables que d’autres. Et tant que nous ne l’observons pas, la particule n’est pas à un endroit précis : elle est un peu dispersée dans un nuage brumeux, comme si elle jouait à cache-cache !

Schrödinger appela cette onde de probabilité fonction d'onde et décrivit son comportement avec la célèbre équation de Schrödinger, qui est d'une importance capitale en physique quantique. La fonction d'onde est représentée par la lettre grecque Ψ, prononcée "psi", et c'est pour cela que l'électron crie Psi pour devenir onde.

fonction d'onde

Comme les particules ne se comportent pas toujours comme des ondes, à un certain moment, les ondes se transforment en particules. Cette transformation est appelée le collapse de la fonction d'onde, car l'onde, qui collapse, disparaît, et la particule apparaît. C'est pourquoi, dans le Livre numéro 2, l'électron crie collapse pour redevenir particule.

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