S‘appuyant sur « l’interprétation de plusieurs mondes » de la mécanique quantique et sur le concept d’« histoires décohérentes » – une idée qui décrit les processus physiques comme une séquence définie d’étapes qui enregistrent le comportement passé du système – des chercheurs de l’Université autonome de Barcelone ont réussi à simuler comment une réalité classique émerge d’un monde intrinsèquement quantique.
Depuis plus d’un siècle, les découvertes en physique démontrent que nous vivons dans un univers quantique. Cependant, ce que nous percevons comme « réel » est un monde régi par des lois classiques.
Ce paradoxe, connu sous le nom de « problème de mesure » en mécanique quantique, pose la question de savoir comment les interactions quantiques génèrent la réalité classique que nous expérimentons.
L’un des exemples les plus emblématiques de ce dilemme est l’expérience de pensée du chat de Schrödinger, dans laquelle un chat enfermé dans une boîte peut être vivant et mort en même temps jusqu’à ce que la boîte soit ouverte et observée.
Bien que ce concept illustre le comportement quantique, il n’existe toujours pas d’explication définitive sur la façon dont les systèmes passent d’un état de superposition à un état unique observable.
Le multivers comme clé de la réalité
L’étude, publiée dans Physical Review À l’aide de simulations de grande puissance, les scientifiques ont exploré comment ces univers parallèles interagissent et s’effondrent en une seule réalité classique observable.
« La décohérence apparaît de façon exponentielle à mesure que la taille du système augmente et devient plus complexe », a expliqué Philipp Strasberg, co-auteur de l’étude.
Grâce à des simulations d’évolution quantique avec jusqu’à 50 000 niveaux d’énergie, les chercheurs ont observé que les systèmes plus grands finissent inévitablement par obéir aux lois de la physique classique.
Selon Joseph Schindler, un autre des auteurs, cette découverte répond à une question fondamentale :
« Si nous vivons dans un monde quantique, pourquoi nos expériences sont-elles classiques ?
Traduction : Nous nous demandons : comment la décohérence émerge-t-elle lorsque la taille du système augmente ? Réponse : exponentiellement rapide pour les observables lents et grossiers (= observables qui nous intéressent, les humains) dans les systèmes chaotiques à plusieurs corps.
Un monde classique inévitable, mais avec des questions ouvertes
L’étude conclut qu’à mesure que la taille et la complexité des systèmes augmentent, la décohérence et l’effondrement vers une réalité classique sont pratiquement inévitables. Cependant, les auteurs préviennent que ces conclusions dépendent d’hypothèses spécifiques, par exemple que tous les univers parallèles suivent les mêmes règles.
Cela laisse ouverte la possibilité, bien que lointaine, de réalités dans lesquelles un système ne s’effondrerait pas complètement, tout en maintenant des états contradictoires.
En attendant, pour ceux qui valorisent une réalité cohérente et classique, ces résultats sont une nouvelle encourageante. À mesure que la science progresse, les complexités du multivers et son impact sur notre perception continueront d’être un terrain fertile pour l’exploration.
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