Ali Baddou reçoit Alain Aspect, prix Nobel de physique 2022, professeur à l’Institut d’optique et à l’école Polytechnique, directeur de recherche émérite du CNRS, membre de l’Académie des sciences. Auteur de "Si Einstein avait su" paru aux éditions Odile Jacob.
Retrouvez « Le 15 minutes de plus » présenté par Ali Baddou sur France Inter et sur : https://www.radiofrance.fr/franceinter/podcasts/15-de-plus
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00:0015 minutes de plus et j'ai donc le bonheur et l'honneur de recevoir d'un de nos plus
00:13grands scientifiques, prix Nobel de physique, bonjour Alain Aspey !
00:18Bonjour Alibadou !
00:19Et bienvenue, vous êtes professeur à l'Institut d'Optique et à l'École Polytechnique,
00:23directeur de recherche et mérite au CNRS, membre de l'Académie des sciences et vous
00:28êtes décrit souvent comme celui qui a donné tort à Einstein, en tout cas, c'est le titre
00:32de votre livre « Si Einstein n'avait su », livre passionnant qui a été publié
00:37aux éditions Odile Jacob et où vous faites un travail formidable de pédagogie, vous le
00:42dédiez dans votre avant-propos à un public non spécialiste qui souhaite en savoir un
00:47peu plus sur la façon dont la physique change notre vision du monde.
00:52Et merci d'avoir accepté de le faire avec nous ce matin Alain Aspey, puisque pour ma
00:57part je suis quasiment un alphabète en physique, ou en tout cas j'en suis resté, je pense,
01:01peut-être au mieux aux lois de Newton, mais il y a deux mots qu'on entend en étant
01:05rarement capable de les expliquer quand on parle de physique, c'est la physique quantique.
01:10Qu'est-ce que la physique quantique Alain Aspey ?
01:13Alors la physique quantique c'est pas facile à expliquer, mais merci de me donner l'occasion
01:18de l'expliquer à un public qui n'est pas forcément familier.
01:22La physique quantique c'est la théorie physique qui permet de décrire le monde de
01:26l'infiniment petit à l'échelle des atomes, des molécules, de la liaison chimique.
01:30Et ce qui est particulier à la physique quantique, c'est que cette description est radicalement
01:35différente de celle que vous avez évoquée, les lois de Newton qui nous permettent de
01:40comprendre le mouvement des planètes, mais aussi tout simplement le mouvement d'une
01:43pierre que vous lancez devant vous.
01:45Une pomme qui tombe d'un arbre.
01:46Une pomme qui tombe d'un arbre, exactement.
01:48Et donc la physique quantique ne s'exprime pas du tout de cette façon, c'est un formalisme
01:53mathématique.
01:54C'est un formalisme mathématique abstrait qui se déroule dans des espaces mathématiques
02:02qu'on appelle des espaces de Hilbert, peu importe, et tout se passe bien dans ces espaces,
02:08mais à la fin, il faut bien poser la question, oui, mais quand je vais faire une mesure dans
02:12mon espace à moi, qu'est-ce qui va se passer ? Et la seule chose que la physique quantique
02:17peut faire, c'est répondre à cette question, mais elle ne vous dit pas ce qui se passe
02:21dans notre espace, entre le moment où vous avez, si j'ose dire, lancé la pomme et le
02:26moment où elle a atterri.
02:28Et c'est ça qui rend la physique quantique extrêmement difficile à représenter par
02:33des images.
02:34Parce que je pourrais vous dire, la pomme d'un certain point de vue, elle va se comporter
02:38comme une onde.
02:39Une onde, vous voyez ce que c'est, une onde sonore.
02:40Mais d'un autre point de vue, elle va se comporter comme une particule, comme un objet
02:44bien concentré.
02:45Les deux à la fois.
02:46Alors vous dites, c'est pas possible les deux à la fois.
02:48Et si, dans le formalisme mathématique, c'est possible ?
02:51C'est possible.
02:52À l'aspect, dans ce monde micro, les lois qui régissent l'évolution, le mouvement
02:55des particules, ne sont pas les mêmes, justement, que celles que j'évoquais avec la pomme
03:02et avec Newton.
03:03La physique quantique, elle explique l'intrication quantique.
03:07C'est une autre expression un peu complexe.
03:09On va faire une expérience de pensée.
03:11Alors je sais que vous venez de dire qu'il ne fallait pas employer d'images, mais on
03:16va essayer quand même.
03:17Imaginons deux pièces de monnaie.
03:19Deux pièces de monnaie qui sont balancées par une machine, et non pas par mon doigt.
03:23Avec Alice et Bob, ils jouent à pile ou face.
03:26Qu'est-ce qui se passe à ce moment-là, Alain Aspect ? Alice à pile et Bob aussi
03:29à pile.
03:30Et au dernier moment, c'est au dernier instant que ça se décide ?
03:34Alors, vous allez vite, vous avez bien lu mon livre apparemment.
03:38Oui, l'intrication, c'est l'expérience que j'ai faite et qui m'a valu d'aller
03:44à Stockholm.
03:45On prend deux photons, on les envoie vers deux partenaires, Alice et Bob, qui font
03:50dessus une mesure.
03:51Et pour chacun d'entre eux, la mesure ne peut donner qu'un résultat parmi deux.
03:56On va appeler plus un et moins un.
03:58D'où l'image des pièces de monnaie.
04:00Donc vous avez une machine au centre qui envoie deux pièces, une à gauche, une à
04:03droite.
04:04Les gens lancent les pièces vers le haut et ça a l'air parfaitement aléatoire.
04:07Sauf que si vous prenez du recul et que vous regardez les deux à la fois, vous apercevez
04:12comme vous l'avez dit que si Alice a pile, Bob a pile et si Alice a face, Bob a face.
04:18Et là, vous dites, il y a un truc, forcément.
04:20Oui, il y a un truc.
04:22Alors, dans le monde normal, il y a un truc.
04:25Et dans le monde normal, si vous réfléchissez un peu, un truc possible consistera à dire
04:29« Ah ouais, mais la machine, elle fabrique des pièces avec deux piles ou des pièces
04:33avec deux faces.
04:34Donc, si elle fait une pièce avec deux piles, elle envoie à Alice et une pièce avec deux
04:37piles, elle l'envoie à Bob.
04:38Forcément, elle va avoir le même résultat.
04:41L'intrication, c'est précisément le fait que le résultat est aléatoire d'un côté,
04:47aléatoire de l'autre, mais fortement corrélé.
04:50C'est-à-dire, si l'un a plus un, l'autre a plus un, si l'un a moins un, l'autre a moins un.
04:54Et Einstein dit, il y a forcément un truc.
04:56Et le truc, c'est que les deux particules, dès le début, avaient la propriété qui
05:01a déterminé le résultat.
05:03Et Bohr lui dit, non, non, non, pas du tout.
05:05Si tu prends au sérieux le formalisme quantique, ce n'est qu'au dernier moment.
05:09Jusqu'au dernier moment.
05:10Nagui.
05:11Bohr, c'est un immense physicien lui aussi, venu du Nord.
05:13Charline Vanhoenacker.
05:14Absolument.
05:15Et donc, vous m'avez interrompu, j'ai perdu le fil.
05:18Nagui.
05:19Non, pas du tout.
05:20Vous disiez que Einstein...
05:21Charline Vanhoenacker.
05:22Et donc, ce que Bohr dit et que j'ai démontré par mon expérience, c'est que jusqu'au dernier
05:27moment, vous imaginez la particule avancée ou la pièce de monnaie fictive, jusqu'au dernier
05:33moment, elle est à la fois pile et face et d'un seul coup, la mesure se fait, elle est
05:38pile et paf, l'autre qui est de l'autre côté est pile aussi.
05:42C'est ça la non-localité quantique dans l'intrication quantique.
05:46C'est ce que j'ai eu le bonheur d'arriver à démontrer dans le laboratoire.
05:50Et c'est ce que Einstein avait du mal à expliquer, si on veut le dire de manière
05:55un peu rapide.
05:56Charline Vanhoenacker.
05:57Non, il n'avait pas du mal.
05:58Einstein pensait que les objets ont une réalité physique indépendante de la façon dont on
06:03observe.
06:04Alors que Bohr disait que la réalité physique des objets n'est pas intrinsèque, elle dépend
06:10de la façon dont on observe.
06:12Et par ce raisonnement que je viens de vous décrire sur les pièces de monnaie, Einstein
06:16disait que vous voyez bien que si vous voulez que ce soit raisonnable, il faut que dès
06:19le départ, les particules aient leur propriété, qu'elles sachent dès le départ si elles
06:25sont piles ou si elles sont face.
06:26Et Bohr disait non, non, c'est au dernier moment.
06:29Donc c'est ce point de vue d'Einstein sur le monde qui est remis en cause par des expériences
06:35comme la mienne.
06:36Et j'ajoute tout de suite, parce que je ne veux pas qu'on dise que j'ai démontré
06:39qu'Einstein avait tort.
06:40J'ajoute immédiatement, oui, mais c'est Einstein qui a découvert cette situation
06:45extraordinaire d'intrication, qui a mis le doigt dessus.
06:48Et aujourd'hui, c'est à la base du développement des technologies quantiques.
06:52Donc honneur à Einstein, une fois de plus, il en avait besoin.
06:56Honneur à Einstein, on va prendre une autre image qui est dans votre livre avant de voir
07:01ce qui se joue aujourd'hui.
07:02Vous vous référez donc à une image qui nous aide à comprendre la différence entre
07:08la physique classique et la physique quantique, celle de deux boules de billard en train de
07:12jouer, elles s'entrechoquent.
07:13Expliquez-nous ce qui se produit.
07:15Dans la physique classique, deux boules de billard, a priori, si on a suffisamment bien
07:21contrôlé les paramètres, on sait dans quelle direction elles vont partir.
07:25Les très bons joueurs de billard anticipent bien le mouvement qu'il va y avoir.
07:29En physique quantique, quand vous avez une collision entre deux particules, la particule
07:34qui émerge va être décrite non pas par une trajectoire précise, mais par une onde.
07:39Et une onde, ça se déplace partout et donc elle peut aller à plusieurs endroits.
07:43Et ce n'est une fois de plus qu'au moment de la mesure qu'on va la trouver ici ou là.
07:49Et c'est au dernier moment que ça se passe.
07:50C'est bizarre la physique quantique.
07:52C'est bizarre la physique quantique, mais c'est absolument passionnant.
07:55C'est-à-dire que c'est un système intriqué.
07:56Et en l'occurrence, les deux boules, elles ne sont pas séparées une fois qu'elles se sont
08:01percutées. Elles sont toujours, allez, je vais le dire d'une manière un peu facile,
08:06elles sont toujours liées l'une à l'autre.
08:08Oui, absolument, on peut le dire comme ça.
08:10Mais de toute façon, les mots sont toujours difficiles.
08:13Ce qui est tout à fait incroyable dans la physique quantique, c'est qu'il n'y a aucune
08:16ambiguïté sur les mathématiques, sur ce qu'on appelle le formalisme mathématique.
08:21Tout le monde est d'accord sur le faire.
08:22Et après, chacun développe sa propre image mentale.
08:26Moi, j'ai une image mentale dans laquelle j'accepte que des choses aillent plus vite
08:30que la lumière, etc.
08:32Vous faites aussi dans ce livre de la pédagogie et une pédagogie absolument
08:36utile parce qu'elle nous permet de comprendre, parfois de toucher du doigt,
08:40d'avoir une lueur en tout cas sur l'émergence de la physique quantique.
08:44Qu'est-ce qu'on lui doit ?
08:45Quels sont les objets du quotidien, par exemple, qui ne seraient pas imaginables
08:50sans la physique quantique ?
08:51Le laser, le GPS ?
08:53Oui, alors merci de me poser la question parce que je ne suis pas sûr que tous
08:57nos auditeurs aient conscience de l'importance de la physique quantique.
09:00Et c'est un peu pour cette raison que j'ai voulu écrire ce livre parce que
09:04j'adore expliquer. Je fais des conférences en public.
09:06Je vois l'intérêt des gens.
09:08Je suis émerveillé par l'intérêt d'une part notable de nos concitoyens qui aiment
09:13la science.
09:14Alors, ce qu'il faut comprendre, c'est que la physique quantique a
09:17totalement bouleversé notre société.
09:19C'est ce que j'appelle la première évolution quantique.
09:22Elle a émergé au début du 20ème siècle.
09:24En 1925, ça y était, on avait les mathématiques.
09:27On avait la fameuse équation de Schrödinger.
09:291947, première utilisation vraiment pratique de l'équation de Schrödinger.
09:35On invente le transistor.
09:371947, il va falloir encore une bonne dizaine d'années pour mettre beaucoup
09:41de transistors sur une seule puce.
09:42C'est le début de l'ordinateur.
09:441960, autre application de la physique quantique, le laser.
09:49Et il faut encore au moins 20 ans, sinon plus, pour qu'on ait des ordinateurs
09:55pour tout le monde, des iPhones et les autoroutes de l'information
09:58à fibre optique.
09:59Résultat, transformation radicale de la société avec la société
10:04de l'information et de la communication.
10:05Dont les gens ne se rendent pas compte que la physique quantique a bouleversé
10:10la société au moins autant que la machine à vapeur au 19ème siècle.
10:13L'Internet au débit, un laser, on voit aussi que ça découpe aussi.
10:17Oui, ça, c'est passionnant.
10:18On s'en sert dans l'industrie.
10:20On s'en sert en microchirurgie.
10:22J'aimerais juste qu'on entende une voix, celle justement de celui
10:26à qui vous rendiez hommage.
10:32Albert Einstein, c'est le 3 octobre 1933.
10:36Il prononce à Londres une conférence de soutien aux réfugiés qui fuyaient
10:39le nazisme.
10:40Nous ne sommes pas seulement préoccupés par les problèmes techniques
10:43pour sécuriser et maintenir la paix, mais aussi par la tâche importante
10:47de l'éducation et de l'éveil spirituel.
10:50Sans cette liberté, il n'y aurait pas eu de Shakespeare, de Goethe,
10:54de Newton, de Faraday, de Pasteur et de Lister.
10:58On en est au même point aujourd'hui ?
11:00Et à mon avis, c'est encore pire parce qu'à l'époque d'Einstein,
11:06on se disait qu'il y avait un phare de la liberté de l'autre côté
11:08de l'Atlantique.
11:10Et je dois dire que je suis absolument effrayé en pensant que,
11:14alors que toute ma vie, je m'étais dit que si le fascisme revenait
11:18en Europe, si les années 30 revenaient en Europe, eh bien,
11:21il faudrait aller à l'ouest en direction des Etats-Unis.
11:24Aujourd'hui, je suis plus sûr que c'est là qu'il faut aller tellement
11:28ce qui se passe est épouvantable.
11:30C'est une attaque contre la science.
11:33C'est pire que le macartisme.
11:34Le macartisme ciblait quelques individus.
11:36Je ne défends pas du tout le macartisme.
11:38S'il voulait quelques individus, là, on cible la science en tant que telle.
11:43La science du climat, la science des vaccinations, la science des épidémies.
11:47Rendez-vous compte, les Etats-Unis étaient l'endroit de référence
11:50pour étudier les épidémies mondiales.
11:52Ils sont en train de virer les chercheurs.
11:54Et ce sont des certitudes qui sont remises en cause aujourd'hui.
11:58Ce sera la morale de l'histoire.
12:00Merci Alain Aspect d'avoir participé à ces 15 minutes de plus.
12:03C'était un honneur de vous recevoir.
12:04Prix Nobel de physique et je rappelle le titre de ce livre.
12:07Si Einstein avait su c'est publié chez Odile Jacob et je le recommande chaleureusement.