L’incertitude d’ Heisenberg ou l’impossibilité de savoir

Savez vous qu’il est impossible de mesurer à la fois la position et la vitesse d’une particule de manière exacte? Lorsqu’on veut connaitre la position exacte, on perd la connaissance de sa vitesse et inversement lorsqu’on veut connaitre la vitesse on perd la position. C’est ce qui appelé en mécanique quantique le principe d’incertitude d’Heisenberg. On le retrouve dans plusieurs domaines.

Tenez par exemple  en musique : Imaginez que je prenne ma guitare et vous joue de manière suivie la note «La», par exemple, La la la la la la la la la la la, vous allez écouter l’enchainement temporel des notes sans pour autant connaitre les fréquences (les notes jouées). Si maintenant, vous procédez à une analyse fréquentielle du morceau, vous trouverez une seule et unique fréquence, celle correspondant à la note «La», la seule note jouée. Vous voilà en connaissance de la fréquence exacte mais vous serez incapable de restituer le morceau. C’est de nouveau le fameux principe d’incertitude. On peut connaitre soit l’un, soit l’autre avec précision, mais jamais les deux. Ou alors, on se contente d’une connaissance partielle des deux avec un degré d’incertitude.

Ce principe bien que démontré mathématiquement est issu du constat que l’on ne peut pas prendre réellement connaissance des phénomènes que l’on cherche à étudier  parce qu’en les observant, on les modifie.  Un des exemples classiques pour illustrer cela de façon imagée consiste à se demander si la forêt émet des bruits pendant la nuit. Afin de le savoir, il nous faut soit y aller, soit y glisser un appareil d’enregistrement, mais peut-être que la forêt, bruyante comme elle est, décide en réalité de se taire chaque fois qu’elle détecte notre présence ou celle de l’enregistreur. Comment peut-on être sûr du contraire?

Je connaissais ces principes d’observation  et d’incertitude depuis bien des années, mais ce n’est qu’aujourd’hui que je le vois sous d’autres angles. Imaginez vous  par exemple intégrant un nouveau groupe, une nouvelle famille ou encore une nouvelle communauté.  Vous observez la dynamique du groupe, vous pensez que c’est toujours ainsi. Si on pousse l’analyse un peu plus loin, il est bien évident que votre présence est un paramètre supplémentaire qui inévitablement modifie le système groupal et donc sa dynamique. Prenez comme autre exemple ce qui nous touche le plus intimement,  la vie et la mort. Nous ne pouvons connaître à la fois  l’une et l’autre et il serait vain d’essayer de le faire. Pour savoir ce qu’est la mort, il faudrait quitter la vie, et si l’on est déjà mort, on n’a peut être plus aucun accès ni aucun souvenir de la vie.
Prenez aussi les deux espaces temps coexistants de la psychologie: conscient et inconscient. Peut-on vraiment aboutir à une connaissance précise des deux à la fois? Même avec l’aide du meilleur psy, on restera peut être toujours limité par ce fameux principe d’Heisenberg.  La connaissance des deux restera forcément limitée à moins d’avoir un Freud 2.0 pour nous éclairer, ou un bon scalpel pour disséquer le cerveau, mais là, on retombe dans le premier problème : celui de l’intrusion.  

Le débat est ouvert et j’attends avec impatience de lire d’autres exemples…

Comments

[Rédigé par : La Perruque Rose]

Lors de mes dictées musicales, je devais non seulement écouter les notes (la vs sol) mais aussi leur temps (blanche vs croche) pour restituer le morceau joué! Je ne comprends pas bien dans quelle mesure cela s'applique au principe d'Heisenberg?

[Rédigé par : Mourad]

Ma foi, je lis ton blog depuis très récemment et je peux te dire que ce billet là m'a franchement beaucoup plue.

Tu me fais découvrir ce principe de la physique quantique qui me rappelle étrangement le paradoxe du chat de Schrodinger (je t'invite à te documenter dessus ).

Le fait qu'on soit observateur d'un groupe ou événement à obligatoirement un impact sur ces derniers.

[Rédigé par : raja]

très intéressant mais comment expliquer alors le principe du "Ceteris Paribus" ou le "toute chose égale par ailleurs" qu'on utilise en statistique de manière générale et qu'on applique en médecine: deux échantillons "aléatoires" comparables, l'un sur lequel on teste un médicament et l'autre sert comme "témoin"? statistiquement (et non mathématiquement bien sûr) on peut comparer les comportements des deux sous-échantillons et en tirer des conclusions, avec un niveau de confiance et "toute chose égale par ailleurs"... ici on omet l'effet de l'observateur ou on suppose qu'il est le même sur les deux groupes??

ces mêmes méthodes sont utilisées en économie pour évaluer les effets d'une politique publique... vous allez me dire que c'est pour ça qu'on n'arrive pas à prédire la crise économique!!!

[Rédigé par : kalimero]

@Perruque rose: La finesse de tes oreilles te permet biensur de desceler les silences et differnecier les "la" et les "oui", avec une certitude ou incertitude dans les limites de l'intervalle de Heisenberg. Et si je te faisais: "Grrrrr Bzzzzzz Wiiiik". Peux tu stp m'aider à trouver les frequences?

[Rédigé par : kalimero]

@Mourad: Merci. Je suis content que cela ait pu te parler. Je connaissais les equations de Shrodinger mais j'ignore le paradoxe de son chat. Je me documenterai dessus. Peux tu par la meme occasion nous eclairer dessus. Merci

[Rédigé par : kalimero]

@raja: Cetris Paribus est une sur simplification qui ignore biensur l'effet des parametres externes et qui permet de developper des correlations directes et hatives "il fait chaud donc on va vendre plus de glaces" mais Madame, vous avez oublie qu'il y a la greve des transporteurs :-)

[Rédigé par : Flower Power]

Si je comprends bien le chat de Shrodinger est le seul à pouvoir nous dire ce que c'est que d'être vivant et mort?

[Rédigé par : raja]

@kalimero
je ne suis pas d'accord avec ton explication... "Correlation is not causation"... un des très grands principes que malheureusement les gens oublient en tirant hâtivement des conclusions, du genre: il y a une corrélation entre le nombre de mouches et le nombre de touristes arrivant sur une plage... donc ce sont les touristes qui causent l'arrivée des mouches... et on oublie que la cause des deux phénomènes peut être tout simplement la chaleur...
les journalistes et les hommes politiques usent et abusent souvent de ce genre d'erreurs (confusion entre corrélation et causalité) pour arriver à des conclusions aberrantes. Un premier exemple très connu est le slogan du FN danbs les années 1980: 3 millions d'immigrés, 3 millions de chômeurs...(bon la corrélation est égale à 1 mais où est la causalité??). Un second exemple d'un article que j'avais lu dans le journal Le Monde il y a qq années et qui explique la hausse des prix des fruits en France pendant l'été par ... les 35h!!!

[Rédigé par : kalimate]

kaliméro à cheval entre la vulgarisation scientifique et la philosophie.
Au fond, la connaissance empirique commune (ce qu'on appelle communément" l'expérience") se contente de la perception qu'elle prolonge par des "explications" qui n'y ajoutent rien. c'est ajouter un vain discours à la constatation d'une régularité empirique; ce n'est pas une explication, car elle ne permet pas de comprendre la loi du phénomène.
la science au contraire est explicative: elle est la recherche de l'intelligibilité des phénomènes sensibles..
je m'arrête là.

[Rédigé par : kalimate]

une bonne chose que j'ai apprise c'est que kalim joue de la guitare! y a salam!
mais s'il te plait ne joue pas de scalpel pour connaître si qui se joue dans mon inconscient...:-)

[Rédigé par : Doudou]

Je suis allée faire des recherches sur le chat de schrodinger, mais c'est une notion pas tellement évidente à comprendre... pour ceux qui métrisent le concept, please quelques explications pour les simples d'esprit comme moi

[Rédigé par : kalimero]

@doudou: Peut etre le chat dans le bocal (voir image)
@kalimate: Je comprend bien ton deuxieme message mais moins le premier. Est ce fait expres pour illustrer le principe d'incertitude? Hmmm :-)

[Rédigé par : Doudou]

J'ai encore du mal à comprendre... bon il n'y a personne ici pour m'éclairer... je crois que je dois aller chercher ailleurs des explications sur ce fameux chat...

[Rédigé par : kalimate]

wa Doudou! diri brassek fhemti comme moi et puis tu balances un truc incompréhensible (comme moi) et tu te tire à merveille! riiires.
ceci est l'explication de cela kaliméro. je sais que tu sais que tu m'as bien comprise.
Doudou? lis le commentaire de flow et tu comprendras (in cha'allah) :-)

[Rédigé par : Mourad]

@Kalimero & Doudou & tout le monde,

La physique quantique est très difficile à vulgariser (je ne suis pas physicien mais je m'intéresse un peu au sujet) je vais laisser ce soin à ce lien qui l'explique le plus simplement possible.

http://molaire1.club.fr/chat.html

[Rédigé par : Doudou]

Kalimate, oui j'ai lu ce que dit Flow et Wikipedia dit d'ailleurs la même chose... je crois que je vais suivre ton conseil et faire comme si j'avais tout compris.... choukran lakoum fhamet koulchi

[Rédigé par : Doudou]

Merci Mourad, avec ton lien j'ai fini par comprendre un peu. Grosso modo la question c'est qui a raison: l'observation? ou la mesure?

[Rédigé par : kalimero]

@kalimate: Tu comprends mieux mes wit wit. Je peux continuer à te wititi mais ne me balances pas des trucs incomprehensibles. C'est trop injuste!
@Mourad: Merci pour ton aide
@doudou: Contente toi d'être heureuse comme le suggeres notre amie Perruque Rose. La mesure et l'observation ont toutes les deux raisons. Elles ont juste un peu de mal à s'entendre ...