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« Dieu ne joue pas aux dés » est un des mots les plus célèbres d’Albert Einstein. Il l’aurait prononcé au cours des échanges qu’il eut, au sujet de la physique quantique, avec le physicien Niels Bohr. C’est la notion de causalité qui se trouve au centre de cette phrase fameuse.
Une meilleure connaissance de l’atome
Le mot bien connu d’Einstein a été prononcé dans le contexte des recherches devant aboutir à la définition des principes de la physique quantique.
Un des axes de recherche devait préciser la compréhension qu’on avait de l’atome. C’est au début du XXe siècle que des physiciens comme Ernest Rutherford et Niels Bohr décrivirent l’atome comme composé d’un noyau chargé et d’électrons tournant autour.
Encore fallait-il expliquer pourquoi les électrons, dont rien ne semblait permettre de stabiliser l’orbite, ne s’écrasaient pas sur le noyau. Il fallait aussi régler d’autres problèmes, liés notamment au rayonnement des atomes.
C’est pour répondre en partie à ces questions que Bohr postule que les électrons, qui tournent autour du noyau, peuvent changer d’orbite. Ce faisant, ils passent d’un niveau d’énergie à un autre, en émettant de l’énergie sous la forme d’ondes électromagnétiques.
La question centrale de la causalité
C’est ce comportement des atomes, dans le modèle quantique de Bohr, qui pose cette question essentielle de la causalité. C’est d’ailleurs un des caractères les plus étranges du modèle quantique, du moins au regard des lois de la physique classique, que cette place faite au hasard.
C’est précisément ce que Rutherford, et Einstein après lui, avaient du mal à accepter, tout en reconnaissant les grandes avancées permises par la physique quantique.
Ils se demandaient notamment ce qui pousse un électron à changer d’orbite. Se résigner à admettre le déclenchement d’un processus aléatoire, laissé au bon plaisir du hasard, voilà ce qu’Einstein ne pouvait admettre. C’est ce que signifie à peu près sa célèbre affirmation.
Bohr s’étonna d’ailleurs qu’Einstein prétendît dicter ses choix à Dieu. Compte tenu des découvertes ultérieures, qui devaient largement valider les concepts de la physique quantique, cette prise de position d’Einstein fut en tous cas, de sa part, une erreur manifeste.
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