Le multivers quantique.

par **Esculape** Mer 23 Fév 2022 - 18:30

Bonjour,
Le multivers quantique.
Le multivers quantique se distingue des autres en ce sens que chaque univers qui le compose contient un autre nous même.
Mais il est nécessaire préalablement de préciser un point important.

La théorie de la mécanique quantique est acceptée par toute la communauté des physiciens car ses prédictions sont toutes vérifiées expérimentalement avec une précision extraordinaire.
C’est au niveau de son interprétation que les avis divergent.
Celle qui est majoritaire est « l’interprétation de Copenhague »
La deuxième est celle des « monde multiples » de Hugh Everett III.
Il en existe d’autres : Celle de la « décohérence », dont un des physiciens est le Français Roland Omnès, celle des « histoires cohérentes » de Griffit etc.
Toutes ces interprétations tentent de résoudre ce que l’on appelle le « problème de la mesure ».
Voici de quoi il s’agit.

Tout d’abord, il faut bien comprendre que la fonction d’onde, solution de l’équation de Schrödinger*, n’a pas d’existence physique. C’est une onde de probabilité dont le carré de son amplitude donne la probabilité pour qu’une particule occupe une position donnée à un instant t.
Or, pour faire simple, cette fonction d’onde peut désigner plusieurs lieux où la particule peut être simultanément présente mais si on effectue une mesure pour connaître sa position, on obtient une et une seule position. C’est ce que l’on appelle « effondrement de la fonction d’onde. Du moins dans l’interprétation de Copenhague.
C’est cela que l’on appelle le problème de la mesure.

Dans l’interprétation des « mondes multiples », la fonction d’onde ne s’effondre jamais et le problème de la mesure est résolu !
Je vais illustrer tout ceci à l’aide d’un exemple : Le célèbre exemple du « Chat de Schrödinger » que vous trouverez sans peine sur internet.
En voici un résumé très simplifié :
Soit une boîte dans laquelle on place :
Un chat,
Un atome radioactif,
Un marteau,
Une fiole de gaz mortel.
La boîte fermée est isolée de l’extérieur.
Si l’atome radioactif se désintègre, un dispositif actionne le marteau qui casse la fiole et le chat meurt.
La mécanique quantique nous apprend que tout ce petit monde est en « superposition linéaire quantique », c’est-à-dire que l’atome est à la fois intact et désintégré, que le marteau a cassé la fiole et l’a laissée intacte et que le chat est donc à la fois mort et vivant tant que l’on n’a pas ouvert la boîte.
Mais si on l’ouvre, le contenu de la boîte n’est plus isolé de l’extérieur, et la superposition quantique disparait (effondrement de la fonction d’onde) et on constate alors que le chat est soit mort, soit vivant.
(Sur internet vous verrez les symboles de Paul Dirac: |mort> et |vivan> pour désigner les vecteurs d’états dans l’espace de Hilbert, mais ne vous laissez pas impressionner).

C’est ici qu’intervient l’interprétation des »mondes multiples d’Everett III et donc le multivers quantique..
J’ai dit plus haut que dans cette interprétation la fonction d’onde ne s’effondre jamais.
Que se passe-t-il alors ?
Et bien, Everett répond (avec de très solides arguments mathématiques !) que la fonction d’onde ne s’effondre pas mais que l’Univers en sa totalité se duplique y compris nous-mêmes de telle sorte que dans l’un le chat est vivant et dans l’autre le chat est mort.
Le problème de la mesure est ainsi résolu.
Puisque qu’à chaque mesure l’Univers se duplique, il existe donc une infinité d’Univers avec une infinité d’autres « nous » occupés à faire la même chose.
La question qui se pose est alors : De tous les « nous » lequel est-il le vrai ?
Je vous laisse y réfléchir.
Cordialement.

* iℏ∂|Ψ>/∂t = H|Ψ>
où i est l'unité imaginaire, h la constante de Planck réduite, puis la dérivée partielle de la fonction d'onde par rapport au temps, H est l'opérateur hamiltonien appliqué à la fonction d'onde.