La théorie déroutante du “darwinisme quantique” passe des tests expérimentaux


“Toutes ces études montrent ce que l’on attend, du moins approximativement.”

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Quand il s’agit de notre monde physique, la recherche scientifique indique que la taille compte vraiment.

Alors que les “grands” objets, qu’il s’agisse d’un grain de sable ou d’une galaxie, obéissent à un ensemble de règles – la physique classique – les petits objets, comme les atomes et les particules, obéissent à un tout autre ensemble, une découverte qui a donné naissance à la physique quantique vers 1900.

Depuis des décennies, les scientifiques sont à la recherche d’un moyen de concilier ces deux physiques disparates. Et maintenant, une théorie proposée pour la première fois par le physicien théoricien polonais Wojciech Zurek en 2003 commence à s’imposer comme une source potentielle d’illumination : le darwinisme quantique.

L’un des aspects les plus étranges du monde quantique est la superposition, la capacité d’un système quantique à exister dans plus d’un état à la fois. Le système ne semble s’enclencher dans l’un ou l’autre état – passant du monde quantique au monde classique – qu’au moment où nous l’observons.

Ce processus s’appelle la décohérence, et le darwinisme quantique est une tentative pour l’expliquer.

Plutôt que d’observer ce qui force le système quantique dans un état ou un autre, le darwinisme quantique suggère que ce sont les interactions du système avec l’environnement qui causent la décohérence. Selon les promoteurs, cela expliquerait pourquoi nous ne voyons pas les macro-objets à l’état quantique – ils sont toujours soumis à des facteurs environnementaux.

Quant à la façon dont l’environnement a cet effet, selon la théorie de M. Zurek, les systèmes quantiques ont des états de pointeur. Il s’agit de caractéristiques spécifiques mesurables, telles que l’emplacement ou la vitesse d’une particule.

Lorsqu’une particule interagit avec son environnement, toutes les superpositions de ces caractéristiques – emplacements ou vitesses alternés – entrent dans un état de décohérence, ne laissant que l’état de pointeur, que beaucoup de gens peuvent observer parce qu’il “imprime” des répliques de lui-même dans l’environnement.

C’est là que l’idée du darwinisme entre en jeu : seul l’état “le plus apte” – celui qui convient le mieux à son environnement particulier – survit au processus de décohérence.

“L’idée principale du darwinisme quantique est que nous ne faisons presque jamais de mesures directes sur quoi que ce soit”, a déclaré M. Zurek à l’Institut des questions fondamentales en 2008. “[L’environnement] est comme un grand panneau d’affichage publicitaire, qui fait flotter de multiples copies de l’information sur notre univers partout dans le monde.”

Selon un nouvel article de Quanta Magazine, trois groupes distincts de chercheurs ont mené des expériences pour tester le darwinisme quantique en cherchant des signes indiquant qu’un système quantique s’imprime des répliques de lui-même sur son environnement – et jusqu’à présent, la théorie semble avoir fait ses preuves.

“Toutes ces études montrent ce que l’on attend, du moins approximativement”, a dit M. Zurek à Quanta, ce qui signifie que nous sommes peut-être déjà sur la voie de la réconciliation de la physique des grands avec la physique des très petits.

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Source : Futurism – Traduit par Anguille sous roche

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