La question de savoir quand l’univers « remarque » que nous l’observons ressemble à de la science-fiction, mais elle est au cœur de l’une des découvertes les plus troublantes de la physique quantique. Les expériences, ancrées dans les expériences de pensée du physicien John Wheeler à la fin des années 1970, suggèrent que la réalité n’est pas fixe tant qu’elle n’est pas mesurée – et même dans ce cas, notre choix sur la façon de mesurer peut affecter rétroactivement ce qui s’est passé.
L’expérience de la double fente : un point de départ quantique
Le fondement de ces conclusions hallucinantes est l’expérience de la double fente. Imaginez projeter de la lumière à travers deux ouvertures étroites. La lumière se comporte comme une onde, créant un motif d’interférence sur un écran, alternant des bandes claires et sombres, tout comme le feraient des vagues d’eau passant à travers des ouvertures. Cela confirme la nature ondulatoire de la lumière.
Mais que se passe-t-il lorsque vous envoyez des photons un à la fois ? Étonnamment, même les photons uniques finissent par créer le même motif d’interférence, ce qui suggère que chaque photon interfère d’une manière ou d’une autre avec lui-même. C’est là que les choses deviennent étranges ; une seule particule agissant comme une onde.
L’observation change tout
Si vous essayez de déterminer par quelle fente passe chaque photon en plaçant un détecteur au niveau des ouvertures, le comportement des ondes disparaît. Les photons agissent désormais strictement comme des particules, frappant l’écran à des endroits distincts, sans motif d’interférence. L’acte d’observer force le photon à « choisir » entre être une onde ou une particule. Il ne s’agit pas seulement de nos instruments ; il s’agit de la nature fondamentale de la mesure elle-même.
Le choix différé de Wheeler : la réalité rétroactive
John Wheeler est allé plus loin. Il a demandé si l’univers se comporterait toujours de la même manière si nous retardions la décision d’observer jusqu’à ce que après le photon soit déjà passé à travers les fentes. Un choix fait dans le présent pourrait-il influencer ce qui s’est passé dans le passé ?
Wheeler a proposé une analogie utilisant la lumière lointaine des quasars, courbée par la gravité. En choisissant comment mesurer ces faisceaux (sous forme d’ondes ou de particules), nous pourrions apparemment déterminer rétroactivement le comportement des photons. Des expériences ont ensuite confirmé sa prédiction. Même un choix retardé force le photon à « se souvenir » de ce que nous allons décider. Cela implique que le temps n’est pas une structure rigide et que l’univers ne se fixe pas sur un état défini tant que nous ne le forçons pas.
The Quantum Eraser : jeter le passé
La « gomme quantique à choix retardé » va encore plus loin. Dans cette version, l’expérience décide s’il faut suivre par quelle fente le photon passe après que le photon ait déjà atteint l’écran. Si les informations sont enregistrées, aucun motif d’interférence ne se forme. Mais si l’information est supprimée, le modèle réapparaît. L’univers ne se soucie pas de savoir si nous avons initialement mesuré le chemin, tant que nous en effaçons la trace.
Les implications : au-delà du bon sens
Wheeler a soutenu que parler de photons « en vol » n’avait aucun sens. Il n’y a que des mesures et des observations ; l’ordre n’a pas d’importance. La dualité onde-particule ne concerne pas ce que sont les photons, mais la façon dont nous interagissons avec eux.
Ce que nous obtenons, qu’il s’agisse de particules ou d’ondes, c’est ce que nous obtenons. Et ce n’est qu’une fois cette mesure effectuée que la nature révèle quel aspect de la réalité elle doit nous montrer.
Ces expériences ne suggèrent pas que l’univers nous trompe consciemment ; ils démontrent plutôt que notre compréhension de la réalité est fondamentalement incomplète. L’univers n’a pas de propriétés préexistantes jusqu’à ce que nous les mesurions, et nos choix dans le présent peuvent influencer le passé. Cela nous oblige à affronter la possibilité troublante que la réalité ne soit pas une entité fixe mais une interaction dynamique entre l’observation et l’existence.
