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La mécanique quantique

La mécanique quantique est une théorie qui décrit le comportement de la matière à l'échelle microscopique, c'est à dire à l'échelle des atomes et de ce qu'il y'a de plus petit. Elle est l'oeuvre de plusieurs physiciens et nait en 1925.

Qu'est ce que la mécanique quantique ?

Elle constitue la théorie quantique, et plus généralement physique, la plus contre-intuitive. En effet, en mécanique quantique, tout ce que vous connaissez doit être mis de côté, car le monde quantique est étonnamment très différent du monde macroscopique. Voici quelques points très important qui vous le démontreront.

1. Le principe de superposition

Prenons l'exemple d'une balle de tennis : lorsque vous voulez mesurer sa vitesse 100 fois, en la lançant 100 fois avec la même force, la même puissance, vous allez trouver 100 fois la même valeur.
Mais si vous reproduisez cette expérience avec un électron, les mesures ne vont pas toujours donner la même valeur. En effet, l'électron peut, par exemple, aller à la fois à 1000 km/s, mais également à 2000 km/s. C'est en réalité le hasard qui va déterminer la mesure, selon un principe de probabilité : nous aurons par exemple 50% de chances de trouver 1000 km/s, et 50% de chances de trouver 2000km/s. Ce principe fonctionne de la même manière pour la position, la charge ou le spin des particules.
De la même manière, il est impossible de déterminer où se trouvent les électrons sur leur orbite autour de leur noyaux. On dit qu'ils y sont partout à la fois.

2. La dualité onde-corpuscule

À l'échelle microscopique, les particules possèdent une autre particularité : elles se comportent parfois comme des particules, mais aussi parfois comme des ondes. C'est par exemple le cas de la lumière : parfois constituée de grains de lumières, les photons, et parfois onde, l'onde électromagnétique.

Cela entraîne encore une fois des conséquences très étonnantes :
Lorsque nous essayons de "lancer" des électrons contre un mur, la majorité va se comporter normalement et rebondir contre le mur. Mais, même si la probabilité est faible, certains vont se comporter comme une onde, et par conséquent, passer À TRAVERS le mur !

3. Le principe d'incertitude d'Heisenberg

Dernier point important, et encore une fois contre-intuitif, nous ne pouvons pas attribuer à une particule deux états à la fois : en effet, si l'on attribue à une particule une vitesse de 1000km/s, nous n'avons pas le droit de lui attribuer une position. Plus nous sommes précis sur la mesure de la vitesse, moins nous pouvons l'être sur celle de la position, et réciproquement, les deux attributs étant intimement liés.

N'hésitez pas à visionner la superbe vidéo qui se trouve ci-desssous, ou mieux, si cette petite explication vous a convaincus, à lire ce très bon livre qui se trouve juste à-côté :