Conception abstraite de fractale

Depuis 100 ans, les scientifiques sont en désaccord sur la manière d’interpréter la mécanique quantique. Une étude récente de Jussi Lindgren et Jukka Liukkonen soutient une interprétation proche des principes scientifiques classiques.

La mécanique quantique est née dans les années 1920 – et depuis lors, les scientifiques ne sont pas d’accord sur la meilleure façon de l’interpréter. De nombreuses interprétations, y compris le Interprétation de Copenhague présentée par Niels Bohr et Werner Heisenberg et en particulier l’interprétation von Neumann-Wigner, déclarent que la conscience de la personne effectuant le test affecte son résultat. D’un autre côté, Karl Popper et Albert Einstein pensaient qu’une réalité objective existe. Erwin Schrödinger a mis en avant la fameuse expérience de pensée impliquant le sort d’un malheureux chat qui visait à décrire les imperfections de la mécanique quantique.

Jukka Liukkonen et Jussi Lindgren

Photo: Jukka Liukkonen (à gauche) et Jussi Lindgren (à droite) décrivent le principe d’incertitude de Heisenberg. Crédit: Université Aalto

Dans leur dernier article, les fonctionnaires finlandais Jussi Lindgren et Jukka Liukkonen, qui étudient la mécanique quantique pendant leur temps libre, se penchent sur le principe d’incertitude développé par Heisenberg en 1927. Selon l’interprétation traditionnelle du principe, la localisation et l’élan ne peut pas être déterminé simultanément avec un degré de précision arbitraire, car la personne effectuant la mesure affecte toujours les valeurs.

Cependant, dans leur étude, Lindgren et Liukkonen ont conclu que la corrélation entre un emplacement et un momentum, c’est-à-dire leur relation, est fixe. En d’autres termes, la réalité est un objet qui ne dépend pas de la personne qui la mesure. Lindgren et Liukkonen ont utilisé l’optimisation dynamique stochastique dans leur étude. Dans le cadre de référence de leur théorie, le principe d’incertitude de Heisenberg est une manifestation de l’équilibre thermodynamique, dans lequel les corrélations de variables aléatoires ne disparaissent pas.

“Mais une explication est-elle vraiment une explication, si elle est vague?” – Jussi Lindgren

«Les résultats suggèrent qu’il n’y a aucune raison logique pour que les résultats dépendent de la personne effectuant la mesure. Selon notre étude, rien n’indique que la conscience de la personne perturbe les résultats ou crée un certain résultat ou une certaine réalité », explique Jussi Lindgren.

Cette interprétation soutient de telles interprétations de la mécanique quantique qui soutiennent les principes scientifiques classiques.

«L’interprétation est objective et réaliste, et en même temps aussi simple que possible. Nous aimons la clarté et préférons éliminer tout mysticisme », dit Liukkonen.

Les chercheurs ont publié leur dernier article en décembre 2019, qui utilisait également l’analyse mathématique comme outil pour expliquer la mécanique quantique. La méthode qu’ils ont utilisée était la théorie du contrôle optimal stochastique, qui a été utilisée pour résoudre des défis tels que la façon d’envoyer une fusée de la Terre vers la Lune.

Suivant le rasoir d’Occam, la loi de parcimonie du nom de Guillaume d’Ockham, les chercheurs ont maintenant choisi l’explication la plus simple parmi celles qui conviennent.

«Nous étudions la mécanique quantique en tant que théorie statistique. L’outil mathématique est clair, mais certains pourraient penser qu’il est ennuyeux. Mais une explication est-elle vraiment une explication, si elle est vague? » demande Lindgren.

La physique est un grand passe-temps pour un fonctionnaire

En plus de l’étude de la mécanique quantique, Lindgren et Liukkonen ont beaucoup d’autres points communs: ils étaient tous deux membres du même club de mathématiques au Kuopio Lyceum High School, ils ont tous deux fait des recherches post-universitaires et tous deux ont une carrière de fonctionnaires . Liukkonen a déjà terminé sa thèse de doctorat sur l’échographie endoscopique sur les articulations et travaille maintenant comme inspecteur à l’Autorité de radioprotection et de sûreté nucléaire.

«La physique est un grand passe-temps pour un fonctionnaire. Ensemble, nous nous sommes demandé à quel point les interprétations de la mécanique quantique n’avaient aucun sens », déclare Liukkonen.

La thèse de Lindgren se compose actuellement de divers articles mathématiques essayant d’expliquer la mécanique quantique. Il travaille à plein temps comme conseiller ministériel au cabinet du Premier ministre où il a négocié des questions telles que le plan de relance de l’UE. Il y a dix ans, il a également participé aux négociations sur les garanties de prêt de la Grèce, en tant que fonctionnaire junior.

L’idée de Lindgren et Liukkonen d’un paradis est une conférence de festival qui combinerait des courts métrages et des conférences sur la physique quantique.

«Les physiciens et les artistes pourraient trouver de nouvelles façons de travailler ensemble – après tout, les deux domaines sont des manifestations de créativité», déclare Lindgren.

Référence: «Le principe d’incertitude de Heisenberg en tant que propriété d’équilibre endogène des systèmes de contrôle optimaux stochastiques en mécanique quantique» par Jussi Lindgren et Jukka Liukkonen, 17 septembre 2020, Symétrie.
DOI: 10.3390 / sym12091533