Une indetermination assez determinee

On présente souvent la physique quantique comme une rupture avec les lois du mouvement et de la mesure de la physique classique. L’origine de cette « révolution » est à rechercher dans les relations d’indétermination de Heisenberg. Selon celles-ci, la mesure perturbe l’objet observé de telle sorte qu’on ne peut avoir de certitudes à la fois sur sa position et son énergie. Ainsi,  l'incertitude sur la position multipliée par l'incertitude sur l'impulsion est supérieure ou égale à une constante h. Ce principe peut être écrit en termes d'énergie et de temps: DE. DT >= h /2

L’inégalité de Heisenberg est quantique au sens où elle introduit fondamentalement la discontinuité, parce qu’elle signifie que l’on ne peut pas diminuer une quantité autant que l’on veut.

Mais ces inégalités signifient avant tout qu’il existe des limites aux infiniment grands et petits. La constante de Planck nous indique qu’il ne saurait y avoir un mouvement initié par une énergie inférieure à h (1.O5E -34j/s).Nous pouvons lire la relation de Heisenberg de la façon suivante : plus nous augmentons le temps d’observation et plus nous élevons l’énergie de la sonde, ce qui a pour conséquence de baisser la valeur du mouvement du corps observé et réduisons en conséquence son énergie. Il devient de moins en moins possible de déterminer sa position, l’espace de ses positions possibles tendant à s’élargir à l’infini.

Mais que signifie qu’un corps possède de moins en moins d’énergie et qu’il est en réalité de moins en moins repérable ? Cela veut dire qu’il va de plus en plus lentement et que son mouvement tend vers le repos, qu’on peut de moins en moins le mesurer. Cela signifie que le  mouvement d’un corps qui rejoint le repos  implique une observation d’une durée infinie.

Il est ainsi impossible de fractionner à l'infini une énergie pour étaler un mouvement selon une temps lui même infini. Toute définition du mouvement implique obligatoirement la définition d’un état de repos à partir duquel on peut constater « qu’il y a mouvement ». Car si une particule se déplaçait d'un angström tous les 100  milliards d'années, nous  ne pourrions pas nous prononcer sur l'état de son mouvement ni opérer une mesure.

Il doit exister dans le réel une limite en deçà de laquelle aucune énergie ne saurait produire un mouvement et qui permet de distinguer repos et mouvement.

Le temps de l'action implique un état d’inertie pour distinguer un corps inerte d'un corps animé d'un premier mouvement. De même qu'on ne peut imaginer une vitesse infiniment grande, on ne peut concevoir une vitesse infiniment petite.

De fait l'existence d'une énergie minimale releve d'un principe fondamental de physique classique, laquelle  avait fonctionné sans en avoir besoin. Pour déplacer un bloc de pierre, il faut user d'une force minimum au deçà de laquelle le bloc restera désespérément immobile. C'est parce que la physique microscopique a eu accès aux limites de l’infiniment petit que sa nécessité s'est constatée. L'utilité de la définition d'une action minimale tombe sous les sens. Pour qu'il y ait un mouvement, il faut déterminer à partir de quelle énergie celui-ci commence, il faut distinguer l'état d'inertie de celui de mouvement. Cela suppose bien évidemment de définir un temps de la mesure.

Ce n'est donc pas seulement les contraintes de l'expérimentation et l'influence de l'instrument de mesure sur l'objet qui imposent un quantum limite, ni d'avoir à choisir entre la durée d'une mesure et l'énergie mise en œuvre : une limite s'impose avant  même toute mesure comme condition d'existence du mouvement.

En effet, ces inégalités doivent s’interpréter dans le cadre plus large d’une théorie du mouvement. Une mesure en physique microscopique suppose l’action sur un corps qui va perturber celui-ci puisque cette mesure s’effectue au moyen  d'une particule ou d’un photon. Il s’agira de savoir à partir de quelle énergie/temps minima il y aura action de l’un sur l’autre, quelle va être l’importance de  la perturbation subie par le corps mesuré. Pour rendre cette perturbation moindre, il faut  lui communiquer la plus petite d’énergie possible. Mais il se trouve obligatoirement un seuil limite à partir duquel il n’y a plus de mouvement, plus de perturbation suscitée.  .

On s’aperçoit que le produit DE. DT >= h n’est en rien en rupture avec les lois du mouvement de la physique classique puisque la nécessité d’un quantum d’action, qui est au fondement des relations d’indétermination, découle d’une théorie générale du mouvement. Elles reviennent à déterminer un seuil minimum d’énergie à partir duquel un mouvement commence, selon un temps donné, ce qui renvoie à la définition d’un état d’inertie. Mais la détermination d’une énergie minimale contraint à définir l’objet physique le plus infime pouvant être déplacé au moyen de ce minimum  d’énergie, puisque aussi bien nous ne pouvons connaître d’objets physiques infiniment petits.

L’énergie minimale requise h est celle nécessaire à la création d’une onde – l’objet le moins « massif »possible - ce qui suppose qu’avant sa création et mise en mouvement, son énergie était inférieure à h et  se trouvait ainsi dans l’état d’inertie absolue. Nous qui croyons avec la relativité que cette inertie absolue ne pouvait exister, nous nous apercevons que pour rendre cohérent une théorie du mouvement il s’avère indispensable de définir cette inertie première