Du quantique au classique: Que percevons-nous du monde?

La mécanique quantique est largement validée en tant que théorie descriptive du comportement de l’univers à l’échelle atomique. Le fait qu’elle fonctionne expérimentalement implique qu’au moins l’un de deux éléments de ce qui fonde “notre” réalité, la localité (les propriétés d’un objet sont indépendantes de toute influence extérieure) et le réalisme (les propriétés d’un objet existent indépendamment de la mesure), soit faux.

A notre échelle (dite classique) et pour reprendre le même exemple que dans l’article Univers multiples, physique quantique et au-delà dont celui-ci est en fait la suite, notre chaussette rouge existe indépendamment de tout effet externe, et reste rouge que nous l’observions ou pas. Ce qui n’est pas le cas à l’échelle quantique: l’interaction à distance (non localité, ou intrication quantique) fut démontrée par la fameuse expérience de Alain Aspect en 1982 et le non-réalisme fut démontré en 2006 par Anthony Leggett (Prix Nobel de Physique 2003), Markus Aspelmeyer, Tomasz Paterek et Simon Gröblacher au sein du Institut für Quantenoptik und Quanteninformation à Vienne, dirigé par Anton Zeilinger. Certes ces démonstrations ne sont pas absolues (peu de choses le sont à cette échelle) mais très solides néanmoins.

Si au niveau quantique ma chaussette n’existe que quand je l’observe, et que sa couleur dépends d’influences extérieures à elle-même, où se trouve la “vraie” réalité? En effet notre réalité classique, solide, locale est composée de toutes pièces d’éléments quantiques: ma chaussette rouge est composée de molécules faites d’atomes faits d’électrons et de protons, etc…. On accepte habituellement la notion de décohérence pour désigner le passage de la réalité quantique (en fait une superposition de tous les états possibles) à la réalité unique classique, et cette décohérence a lieu avant que nous puissions l’observer du fait des nombreuses interactions entre l’élément quantique et son environnement.

Tout l’enjeu des ordinateurs quantique, par exemple, est d’arriver à maintenir l’état superposé le plus longtemps possible. Mais d’après Caslav Brukner il n’y a pas de raison fondamentale pour que cette décohérence s’applique aussi rapidement et nous devrions pouvoir voir ces états superposés même pour des objets macroscopiques. Il démontra en 2007 que la réalité quantique existe peu importe la taille de l’objet et l’interaction avec l’environnement, mais que nous ne pouvons la voir du fait de la nature de nos sens: nous n’avons pas la sensibilité nécessaire pour “voir” la réalité quantique et donc nous simplifions, du fait de nos limitations, le monde en une image qui est la physique classique.

D’autres êtres avec des sens très différents des nôtres créeraient d’autres simplifications à partir de cette même réalité quantique, et ce que nous percevons comme “le monde réel” pourrait apparaître comme tout à fait autre chose à ces êtres-là.

Mais qu’est donc ce monde quantique? Pour Zeilinger et son groupe, la mécanique quantique est une méthode d’encodage d’information, et la manière donc nous extrayons cette information (à la base, nos sens) construit notre vision du monde. C’est la manière utilisée par l’Univers pour stocker l’information, mais nous savons également depus les travaux de Claude Shannon et Rolf Landauer que l’information est fondamentalement quelque chose de physique: il y a une relation entre la manipulation d’information et l’augmentation de l’entropie de l’Univers. L’information n’est pas quelque chose de purement abstrait et détachée de la réalité physique. Alors, demande Zeilinger, tout comme la relativité de Einstein nous a  appris à ne plus faire de distinction fondamentale entre l’espace et le temps, peut-on encore distinguer l’information de la réalité elle-même? (1)

Sortant ici du cadre de la physique pour aborder un cadre plus philosophique, si notre perception du monde via nos cinq sens “classiques” est un ersatz d’une réalité fondamentale quantique dont les projections possibles sont en principe multiples, pourquoi nos autres perceptions ne serait-elles pas simplement des images d’autres facettes de cette réalité? Il existe dans les cultures humaines nombre de “sens” qui ne relèvent pas, à priori, de nos capteurs mécano-chimio-optiques mais dont rien ne permet de dire qu’ils sont pour autant moins valables. L’intuition, les rêves mais plus encore, par exemple,  les perceptions chamaniques attribuant une conscience à des éléments tels les végétaux et les pierres, ne sont-elles pas alors des manières complémentaires de percevoir “la” réalité?

Allons encore un peu plus loin, si la réalité et l’information ne sont finalement que les deux faces d’une même pièce et que nous-même ne faisons qu’interpréter, grossièrement, cette information à travers nos sens nous agissons en fait comme un projecteur qui reçoit une information (le monde quantique) et la projette sous la forme d’une image (le monde que nous percevons) limitée par la “résolution” du projecteur – la limite de nos sens. Et ceci me semble rejoindre un modèle initialement développé par le physicien David Bohm dont j’ai déjà parlé sur ce blog: la théorie de l’univers holographique: pour faire l’analogie avec la projection holographique que nous connaissons, l’information de l’Univers serait encodée sur la surface interne de celui-ci (en 2D) et notre esprit serait capable de la projeter en 3D pour créer l’illusion de notre monde classique. Je vous laisse méditer.

(1) http://seedmagazine.com/content/print/the_reality_tests/

Billet en accès libre sur http://rhubarbe.net/blog/2012/01/10/du-quantique-au-classique-que-percevons-nous-du-monde/