L'histoire complète et étrange du monde quantique est bien trop vaste pour un seul article, mais la période allant de 1905, quand Einstein publia pour la première fois sa solution au puzzle photoélectrique, jusqu'aux années 1960, où une étude complète, bien testée, rigoureuse et Une théorie quantique incroyablement compliquée du monde subatomique a finalement émergé, c'est toute une histoire.
Cette théorie quantique viendrait fournir, à sa manière, sa propre révision complète et totale de notre compréhension de la lumière. Dans l’image quantique du monde subatomique, ce que nous appelons la force électromagnétique est en réalité le produit d’innombrables interactions microscopiques, le travail de photons indivisibles, qui interagissent de manière mystérieuse. Comme dans, littéralement mystérieux. Le cadre quantique ne fournit aucune image de la manière dont les interactions subatomiques se déroulent réellement. Au contraire, cela nous donne simplement un ensemble d’outils mathématiques pour calculer des prédictions. Ainsi, même si nous ne pouvons répondre à la question de savoir comment les photons fonctionnent réellement qu'avec un haussement d'épaules assiégé, nous sommes au moins dotés d'un certain pouvoir prédictif, qui aide à apaiser la douleur de l'incompréhensibilité quantique.
Faire les affaires de la physique, c'est-à-dire utiliser des modèles mathématiques pour faire des prédictions à valider par rapport à l'expérience, est plutôt difficile en mécanique quantique. Et cela est dû au simple fait que les règles quantiques ne sont pas des règles normales et que dans le domaine subatomique, tous les paris sont ouverts.
Les interactions et les processus au niveau subatomique ne sont pas régis par la prévisibilité et la fiabilité des processus macroscopiques. Dans le monde macroscopique, tout a un sens (en grande partie parce que nous avons évolué pour donner un sens au monde dans lequel nous vivons). Je peux lancer une balle à un enfant suffisamment de fois pour que son cerveau puisse rapidement capter un schéma fiable :la balle quitte ma main, la balle suit une trajectoire en arc de cercle, la balle avance et finit par tomber au sol. Bien sûr, il existe des variations basées sur la vitesse, l'angle et le vent, mais l'essentiel d'une balle lancée est le même à chaque fois.
Ce n’est pas le cas dans le monde quantique, où une prédiction parfaite est impossible et où les déclarations fiables font défaut. Aux échelles subatomiques, les probabilités régissent la situation :il est impossible de dire exactement ce que fera une particule donnée à un moment donné. Et cette absence de prévisibilité et de fiabilité a d’abord troublé puis dégoûté Einstein, qui a fini par abandonner le monde quantique avec rien de plus qu’un hochement de tête regrettable devant le travail malavisé de ses collègues. Il a donc poursuivi ses travaux, essayant de trouver une approche unifiée pour relier les deux forces connues de la nature, l'électromagnétisme et la gravité, avec un cadre résolument non quantique.
Lorsque deux nouvelles forces ont été proposées pour la première fois dans les années 1930 pour expliquer le fonctionnement profond des noyaux atomiques – respectivement les forces nucléaires fortes et faibles – cela n’a pas dissuadé Einstein. Une fois que l’électromagnétisme et la gravité auront été unis avec succès, il ne faudra pas beaucoup d’efforts supplémentaires pour travailler sur les nouvelles forces de la nature. Pendant ce temps, ses contemporains à tendance quantique ont adopté les nouvelles forces avec enthousiasme, les intégrant finalement dans la vision du monde et le cadre quantiques.
À la fin de la vie d'Einstein, la mécanique quantique pouvait décrire trois forces de la nature, tandis que la gravité était seule, sa théorie de la relativité générale étant un monument à son intellect et à sa créativité.
Fourni par Universe Today
