La mécanique quantique peut être assez déroutante avec ses affirmations selon lesquelles les particules sont des ondes et que les objets ont des états d’existence simultanés. Cependant, avec les idées modernes du monde quantique, nous pouvons commencer à entrevoir ce qui se passe réellement.

Dans le domaine classique, les particules, comme les billes de billard, sont des objets avec une localisation identifiable. Elles peuvent interagir en rebondissant les unes contre les autres ou en fusionnant. D’autre part, les ondes classiques n’ont pas de localisation spécifique. Elles interagissent en passant à travers elles-mêmes, renforçant ou annulant les effets des autres ondes.

Les premiers physiciens étaient déconcertés par les affirmations selon lesquelles les objets subatomiques, tels que les électrons et les photons, présentaient à la fois des propriétés de particule et d’onde. Cependant, nous comprenons désormais que ces objets possèdent une dualité onde-particule, existant simultanément en tant qu’ondes et particules.

Par exemple, un électron peut être visualisé comme un paquet d’ondes, qui est une combinaison d’une onde et d’une particule. Le paquet d’ondes a une amplitude maximale dans une localisation spécifique et diminue à mesure que nous nous en éloignons. Ce paquet d’ondes, également appelé fonction d’onde, est utilisé pour calculer les probabilités de trouver la particule à différentes localisations.

Dans le cadre de la théorie quantique des champs, la théorie moderne qui décrit les particules, l’espace est rempli de champs pour chaque type de particule subatomique. Par exemple, un électron est considéré comme un paquet d’ondes dans le champ de l’électron. Le paquet d’ondes représente la probabilité de détecter un électron dans une localisation donnée.

Cette compréhension des particules en tant que vibrations localisées dans des champs interactifs nous offre une perspective différente sur la façon dont les particules sont émises et absorbées au niveau quantique. Lorsqu’un électron émet un photon, les vibrations dans le champ de l’électron sont transférées au champ du photon, créant ainsi un photon. C’est similaire à lorsque deux diapasons vibrent lorsque l’un d’eux est frappé.

Bien que ces concepts puissent sembler difficiles à comprendre au début, l’idée que les particules sont des vibrations localisées dans des champs nous offre une vision raisonnablement précise du monde quantique. Cela nous permet de mieux comprendre le comportement des particules subatomiques et d’éclairer les mystères de la mécanique quantique.

Sources :
– « Mécanique quantique et dualité onde-particule » par Don Lincoln
– « Mécanique quantique et réalité classique : Quelques visions modernes » par N.D. Mermin