Il n’est pas nécessaire de comprendre complètement la physique quantique pour l’apprécier. Même ceux qui ont réellement consacré leur vie à l’étude de l’espace profond et de sa structure atomique avoueront que de nombreux secrets subsistent. Eh bien, j’aime les mystères, alors plantons le décor pour celui-ci …
Le Big Bang
Il y a un Big Bang. « Whoosh ! » vont toutes les particules. Un grand tourbillon commence. Avance rapide de 12 milliards d’années (à un milliard près) jusqu’à aujourd’hui. Dans le monde entier, des gens regardent des films de science-fiction, lisent des textes de physique, participent à des événements de convergence harmonique, étudient les nanotechnologies et regardent les étoiles. Nos préoccupations : Comment en sommes-nous arrivés là ? Qui sommes-nous ? Où sommes-nous ? Pourquoi ? Et après ?
Si vous attendez de la théorie quantique qu’elle réponde à ces questions, vous allez être déçu. Néanmoins, elle nous donne de toutes nouvelles méthodes pour anticiper ces réponses.
Jetons un coup d’œil à certains termes. Au Ve siècle avant J.-C., notre ami grec Démocrite a eu l’idée que toute matière est finalement constituée de petits grains qui ne peuvent être divisés en morceaux plus petits. Il appelait ces petits morceaux « atomes », d’après l’expression grecque « a-tomos » qui implique « indécoupable ». Le pauvre Démocrite n’avait pas l’avantage des microscopes perfectionnés, il n’est donc pas surprenant que, des siècles plus tard, on ait découvert que les atomes sont en fait découpables. Les atomes sont eux-mêmes constitués de petites particules que nous avons baptisées neutrons, protons, électrons et neutrinos.
Et cela ne s’arrête pas là. Nous pensons maintenant que les leptons, ainsi que les quarks, sont les plus petites particules de toutes et sont actuellement considérés comme le fondement ultime de la nature. Comme nous continuons à découvrir des particules à l’intérieur des particules et à donner de nouveaux noms aux morceaux d’atomes, il est plus simple de décrire les plus petits morceaux en lesquels quelque chose peut être divisé comme des quanta. Au début des années 1900, le physicien allemand Max Planck a proposé que l’énergie soit disponible en petits morceaux appelés quanta. Ainsi, lorsque nous parlons de théorie quantique, nous décrivons simplement l’ensemble des concepts entourant le monde microscopique des atomes.
Albert Einstein est arrivé et a reconnu que cette idée de physique quantique mettait la physique classique sens dessus dessous et la faisait tourner en rond. Tous ces chercheurs avaient en fait élaboré des théories et des solutions précises pour déterminer de manière naturelle et cohérente la façon dont les corps se déplacent. Maintenant, il y a cette idée que les petites particules se comportent vraiment d’une manière que nous ne pouvons pas prévoir avec certitude. Ces petits quanta sont mystérieux. Ils réagissent dans certains cas comme des particules, et souvent comme des ondes, et nous ne pouvons pas toujours dire dans quelle direction ils vont aller. Si une particule fait un voyage d’un point A à un point B, nous pouvons penser à son chemin, mais plus la particule est petite, moins nous sommes sûrs que le chemin précis est celui emprunté. Nous en sommes venus à comprendre que non seulement nous ne connaissons pas la trajectoire précise, mais que les particules peuvent en fait se trouver à deux endroits à la fois.
Vous pensez que c’est radical ?
En 1957, un étudiant de Princeton appelé Hugh Everett a proposé ce que l’on appelle l’interprétation des « nombreux mondes ». Selon sa thèse, la théorie quantique (les habitudes variables des atomes) est vraie non seulement pour les atomes mais pour tout – comme les tables, les pots de fleurs, les SUV et même les individus. Everett mentionnait en fait que ces grandes choses pouvaient, comme de petits morceaux d’atomes, se trouver à plusieurs endroits à la fois.
C’est encore plus fou. Everett a émis l’hypothèse que si vous observez un véhicule utilitaire sport (SUV) qui se trouve à deux endroits simultanément, votre esprit se retrouvera également dans deux états simultanés – un qui voit ce SUV à un endroit, et un autre qui le perçoit à un autre endroit ! En fait, il y aurait 2 variantes de vous et chacune percevrait un monde dans lequel il y a une variante différente du SUV. De plus, ces deux « moi » et ces deux SUV n’existent pas dans le vide. Ils sont en fait connectés les uns aux autres !
Toute cette idée de réalités multiples a été un grand avantage pour les auteurs de science-fiction. Le fait est que ces idées sont généralement pensées possibles mais pas en relation avec le monde massif. Nous n’avons pas de méthode pour manifester des univers alternatifs remplis de plusieurs SUV (la bonne nouvelle est) donc nous ne pouvons pas vraiment le vérifier.
Il y a un endroit du Grand Monde (celui que nous pouvons voir sans microscopes) qui sera entièrement changé par la théorie quantique, et c’est le développement des ordinateurs quantiques. Dans les ordinateurs quantiques, les expérimentateurs profitent de la capacité des particules telles que les atomes à se trouver à plusieurs endroits à la fois pour effectuer de nombreux calculs en même temps.
Parlez des connexions à haut débit. Les systèmes informatiques quantiques peuvent résoudre en quelques secondes des problèmes qui prendraient des années à déchiffrer pour les systèmes informatiques conventionnels.
Nous parlons ici de bien plus que du téléchargement rapide de votre courrier électronique, clairement. Qu’est-ce que cela signifie pour le monde ? Que vont faire ces ordinateurs quantiques ? La vérité incroyable est qu’un système d’ordinateur quantique fonctionnera dans différentes réalités – il engagera un nombre substantiel de versions d’autres ordinateurs dans des univers alternatifs.
Effrayant, non ? Mais c’est une réalité, et elle arrive rapidement – ou au moins, en fin de compte.
La prochaine fois que vous vous surprendrez à fantasmer sur la façon dont votre vie pourrait être différente, passez à la vitesse supérieure. Considérez la physique quantique et la théorie des mondes multiples. Considérez que votre vie peut actuellement être différente dans une autre vérité ! S’il est possible qu’elle existe exactement comme vous la rêvez, il n’y a aucune raison que vous ne puissiez pas la produire ici. Et diable, vous n’avez besoin de le faire que dans un seul univers. C’est du gâteau !
Plutôt plusieurs morceaux.
