Le chat de Schrodinger doit son nom à Erwin Schrödinger, un physicien autrichien qui a apporté une contribution substantielle au développement de la mécanique quantique dans les années 1930 (il a remporté le prix Nobel pour certains de ces travaux, en 1933). Mis à part le pauvre chat (plus tard), son nom est toujours associé à la mécanique quantique via l'équation de Schrödinger, que chaque étudiant en physique doit affronter.
Le chat de Schrodinger est en fait une expérience de pensée (Gedankenexperiment) - et le chat peut ne pas être celui d'Erwin, mais celui de sa femme ou de l'un de ses amants (Erwin avait un style de vie non conventionnel) - conçu pour tester une implication vraiment étrange de la physique qu'il et d'autres physiciens se développaient à l'époque. Il était motivé par un article de 1935 d'Einstein, Podolsky et Rosen; cet article est à l'origine du fameux paradoxe EPR.
Dans l'expérience de pensée, le chat de Schrodinger est placé dans une boîte contenant un morceau de matière radioactive, et un compteur Geiger câblé à une fiole de poison de telle manière que si le compteur Geiger détecte une décomposition, alors la fiole est brisée, le poison du gaz libéré et le chat meurt (morceau de trivia amusant: un groupe de défense des droits des animaux a accusé les physiciens de cruauté envers les animaux, basé sur une version déformée de cette expérience de pensée! bien que ce ne soit peut-être qu'une légende urbaine). La demi-vie de la matière radioactive est d'une heure, donc après une heure, il y a une probabilité de 50% que le chat soit mort et une probabilité égale qu'il soit vivant. En mécanique quantique, ces deux états sont superposés (un terme technique), et le chat n'est ni mort ni vivant, ou à moitié mort et à moitié vivant, ou ... ce qui est vraiment, vraiment bizarre.
Maintenant, la théorie - la mécanique quantique - a été testée peut-être plus en profondeur que toute autre théorie en physique, et elle semble décrire comment l'univers se comporte avec une précision extraordinaire. Et la théorie dit que lorsque la boîte est ouverte - pour voir si le chat est mort, vivant, à moitié mort et à moitié vivant, ou quoi que ce soit d'autre - la fonction d'onde (décrivant le chat, le compteur Geiger, etc.) s'effondre, ou décohérit, ou que les états ne sont plus enchevêtrés (tous les termes techniques), et nous ne voyons qu'un chat mort ou un chat très vivant.
Il y a plusieurs façons de se faire une idée de ce qui se passe - ou plusieurs interprétations (vous l'avez deviné, encore un autre terme technique!) - avec des noms comme l'interprétation de Copenhague, de nombreux mondes, etc., mais l'essentiel est que la théorie est muette sur les interprétations… il dit simplement que vous pouvez calculer des choses en utilisant les équations, et ce que vos calculs montrent, c'est ce que vous verrez, dans n'importe quelle expérience.
Avance rapide jusqu'à quelque temps après la mort de Schrödinger - et Einstein, Podolsky et Rosen -, et nous constatons que des tests du paradoxe EPR ont été proposés, puis menés, et l'univers semble en effet se comporter comme le chat de Schrodinger! En fait, les résultats de ces tests expérimentaux sont utilisés pour une sorte de cryptographie non fissurable, et la base d'un type révolutionnaire d'ordinateur.
Envie d'en savoir plus? Essayez-les: Rainbow de Schrödinger est une revue de diaporama du sujet général (California Institute of Technology; attention, fichier PDF de 3 Mo!); Le chat de Schrodinger entre en scène, une nouvelle sur une démonstration macroscopique; et Schrödinger’s Cat (Université de Houston).
Le chat de Schrodinger est indirectement référencé dans plusieurs épisodes du casting d'astronomie, parmi lesquels la mécanique quantique et l'intrication; Vérifie-les!
Sources: Université Cornell, Wikipedia
