Si vous avez compris la physique quantique, c’est qu’on vous l’a mal expliquée. Cet aphorisme, bien connu dans le « milieu », n’est pas cité là pour dédouaner l’auteur de ces lignes. Il rend plus prosaïquement compte des débats et des controverses qu’ont suscités les découvertes apparemment contradictoires des années 1880-1920. Le présent article, d’ailleurs, sans vous permettre de comprendre la physique quantique (quatre pages sont évidemment trop peu pour cela), vous permettra au moins de percevoir que les choses sont plus compliquées et plus mathématiques qu’on le croit en général.
La dualité onde-corpuscule : une histoire chaotique
Prenons deux exemples : le photon et l’électron. Ces deux objets sont a priori très différents : le photon, par exemple, est de masse nulle, contrairement à l’électron. Si vous avez suivi la spécialité physique-chimie de terminale, vous avez nécessairement quelques idées sur la question.
Les expériences indiquent au XIXe siècle que la lumière a un caractère ondulatoire, patent dans les célèbres expériences de diffraction des fentes de Thomas Young (1773-1829) où un faisceau de lumière, passant par deux fentes, crée sur un écran placé en arrière-plan l’image de deux trains de vagues se croisant (interférence). Cette expérience de 1802 est spectaculairement confirmée par François Arago (1786-1853), puis théoriquement présentée par James Clerk Maxwell (1831-1879). Jusqu’en 1880 donc, le statut du photon est clair : c’est une onde. L’électron, au contraire, présente tous les aspects d’un corpuscule.
