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.
L’inégalité de Heisenberg est quantique au sens où
elle introduit fondamentalement la discontinuité et 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 à l’infiniment petit. 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).
Il est ainsi impossible de fractionner à l'infini
une énergie pour étaler un mouvement selon un temps infini. Car si une particule se déplaçait d'un
angström tous le milliard d'années, nous
ne pourrions pas nous prononcer sur l'état de son mouvement ni opérer
une mesure.
Toute définition du mouvement implique
obligatoirement la définition d’un état de repos à partir duquel on peut
constater « qu’il y a mouvement ». 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 mouvement infiniment petit. 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 relève
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. 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, et donc
distinguer l'état d'inertie du 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.
On s’aperçoit que le produit dE. dx >= 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. Cependant la détermination d’une énergie minimale
nous contraint à définir l’objet physique le plus infime pouvant être déplacé au moyen
de ce minimum d’énergie.
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. Ainsi, contrairement aux affirmations de la
relativité nous nous apercevons que pour
rendre cohérent une théorie du mouvement il s’avère indispensable de
définir cette inertie première ou absolue.
Puisque
E = hv l’énergie d’une onde unique étant égale à h, on ne peut avoir un quantum
d’action minimum inférieur à h. Il s’agit d’une limite physique qui existe dans
la nature et qui n’est en rien redevable aux relations d’indétermination.
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