La théorie du chat de Schrödinger a été créée par le physicien Erwin Schrödinger en 1935 dans le but de résoudre le paradoxe de la superposition quantique, jusqu'alors insoluble. Pour ce faire, il a affirmé qu'un chat pouvait être à la fois mort et vivant à l'intérieur d'une boîte.

Mais reprenons depuis le début. En résumé, la superposition quantique, que nous venons d'évoquer, stipule que dans une particule (atome, électron ou photon) plusieurs états d'énergie peuvent exister en même temps. Mais seulement jusqu'à ce qu'elle soit observée.

Même des scientifiques d'aujourd'hui ont poursuivi ces recherches à l'université de Yale, aux États-Unis.

Mais avant de comprendre cette théorie, il convient de préciser que nous ne souhaitons pas que vous testiez la théorie du chat de Schrödinger avec votre animal de compagnie, car il contient des éléments radioactifs qui peuvent être dangereux pour ceux qui ne comprennent pas le sujet.

Alors, installez-vous, et venez comprendre un peu mieux cette théorie, avec nous.

Que dit la théorie du chat de Schrödinger ?

Comme nous l'avons déjà dit, en 1935, le physicien Erwin Schrödinger a réalisé l'expérience du chat de Schrödinger, mais son intention principale était de mettre en évidence les limites de l'"interprétation de Copenhague" dans les applications pratiques. À cette fin, il a présenté l'hypothèse selon laquelle le chat dans une boîte pouvait être vivant et mort en même temps.

L'expérience s'est déroulée de la manière suivante : il a d'abord placé le chaton dans la boîte, avec des particules radioactives.

L'expérience commence alors par les possibilités de circulation de ces particules à l'intérieur, mais ceux qui sont à l'extérieur de la boîte ne savent pas ce qui se passe à l'intérieur.

En effet, si le chat était une particule, il pourrait être vivant et mort à la fois. Cette interprétation est d'ailleurs considérée comme la plus célèbre de la physique quantique, c'est pourquoi il a utilisé les lois du monde subatomique et de la mécanique quantique pour guider sa théorie.

En effet, ils affirment que si l'on ne connaît pas l'état d'un électron, on peut considérer qu'il se trouve dans tous les états possibles en même temps, ce qui n'est le cas que lorsqu'on l'observe.

En effet, si l'on utilise les interférences lumineuses pour observer ce phénomène, les deux réalités du monde subatomique s'entrechoquent. En fait, il ne serait possible d'en voir qu'une seule.

Comment l'expérience de Schrödinger a-t-elle été réalisée ?

A priori, l'expérience s'est déroulée dans une boîte fermée, à l'intérieur de laquelle ont été placés ensemble un compteur Geiger, avec une source de désintégration radioactive, une fiole scellée contenant du poison et le chat.

Par conséquent, si le conteneur contenant des matières radioactives commençait à libérer des particules, le compteur détecterait la présence de radiations, ce qui déclencherait le marteau, qui briserait la fiole contenant le poison et le tuerait.

Il convient de souligner que, dans cette expérience, la quantité de matière radioactive utilisée était telle qu'elle n'avait que 50 % de chances d'être détectée. Par conséquent, comme personne ne pouvait savoir à quel moment le poison serait libéré, et comme il n'était pas autorisé à regarder à l'intérieur de la boîte, le chat pouvait être soit vivant, soit mort.

Cependant, comme nous l'avons déjà expliqué, cette dualité n'était possible que parce que personne n'était autorisé à ouvrir la boîte. Car, comme nous l'avons déjà mentionné, la présence d'un observateur et de la lumière mettrait fin aux deux réalités, c'est-à-dire qu'ils découvriraient pour de bon si le chat était réellement vivant ou mort.

Comment la science a sauvé le chat de Schrödinger

C'est pourquoi, comme il s'agit d'une théorie encore célèbre aujourd'hui, certains scientifiques de l'université de Yale, aux États-Unis, ont affirmé avoir trouvé le moyen exact de sauver le bichian de la célèbre expérience du chat de Schrödinger. Fondamentalement, ce que le groupe de scientifiques a fait, c'est de découvrir le comportement des particules au niveau quantique.

Selon eux, la transition aléatoire et soudaine entre les états d'énergie des particules est connue sous le nom de saut quantique, et c'est précisément grâce à ce saut que les physiciens ont pu manipuler et modifier le résultat.

Il est important de noter que l'expérience a été réalisée sur des atomes artificiels appelés "bits quantiques" ou "qubits". Ces atomes sont d'ailleurs utilisés comme unités d'information de base dans les ordinateurs quantiques. Les chercheurs voulaient savoir s'il était possible de recevoir un signal d'alerte précoce indiquant qu'un saut était sur le point de se produire.

En fait, la gestion de ces données quantiques, ainsi que la correction d'éventuelles erreurs au fur et à mesure qu'elles se produisent, peuvent être des facteurs importants pour le développement d'ordinateurs quantiques utiles.

Quelle est la conclusion, en fin de compte ?

Pour les scientifiques américains, l'effet de cette expérience est donc l'augmentation de la cohérence lors du saut, malgré leur observation, notamment parce qu'en le découvrant, on peut non seulement éviter la mort du chat, mais aussi prédire la situation.

En d'autres termes, le phénomène peut être manipulé, ce qui permet de sauver le chat de Schrödinger.

En effet, l'inversion de l'un de ces événements signifie que l'évolution de l'état quantique a, en partie, un caractère déterministe, et non aléatoire, car le saut se produit toujours de la même manière prévisible à partir de son point de départ, qui dans ce cas est aléatoire.

Fondamentalement, la théorie voulait prouver que ces facteurs sont aussi imprévisibles que les phénomènes naturels. Le volcan est d'ailleurs un excellent exemple d'imprévisibilité.

Toutefois, si le contrôle est effectué correctement, il est possible de détecter à l'avance l'issue de ces deux situations, ce qui permet de prendre des mesures précoces pour éviter le pire.

Pour conclure, nous avons sélectionné une vidéo très explicative pour vous permettre d'en savoir encore plus sur ce sujet :

Quoi qu'il en soit, avez-vous compris la théorie du chat de Schrödinger ?

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Sources : Hiper cultura, Galileu magazine, Galileu magazine

Images : Hyper cultura, Galileo Magazine, Total Biology, Medium, RTVE.ES