Mathématiques et Physique. Le langage de la Nature est-il ...

Bien plus fondamental est celui joué par le processus de définitiond’entités nouvelles. Que l’on pense seulement à l’apparition duconcept d’énergie. . . . . La découverte expérimentale desantiprotons, et donc l’assurance de la généralité des processusd’annihilation et de création, remontent toutes deux aux années1950. Mais ces faits avaient pu être prédits bien avant par desthéoriciens dont chacun sait qu’ils trouvèrent dans l’élégancemathématiques du formalisme le plus sûr guide de leurs succès. ”Le physicien Eugen Wigner (1902-1995) parlait de la“déraisonnable efficacité des mathématiques dans les sciences de lanature” en pensant sans doute en particulier à la mécaniquequantique. Il est temps maintenant de se poser la question :qu’est-ce que la mécanique quantique?Dans sa définition classique, la mécanique regroupe le domaine dessciences et des techniques qui concernent des corps en mouvement: une automobile, une bicyclette, le système solaire, l’atmosphèreterreste. Ces corps en mouvement sont soumis à des forces quiprovoquent des accélérations et qui les contraignent à suivre destrajectoires bien déterminées. Ceci a été expliqué magistralementpar la théorie de Newton et sa fameuse équation fondamentale⃗F = m⃗γLe monde physique qui nous entoure ne peut pas être décrituniquement par les mouvements des corps au sens précédent. Il estapparu assez tôt que nous étions entourés d’ondes: les sons, lesondulations à la surface d’un plan d’eau, la lumière, la chaleur, lesondes électro-magnétiques.Une onde est plus difficile à caractériser qu’un corps en mouvementpuisqu’il s’agit d’un phénomène qui n’est pas bien localisé dansl’espace. Une onde se caractérise par sa période (ou sa longueur),son amplitude et peuvent produire des interférences (deux ondesqui se rencontrent peuvent s’amplifier ou au contraire se détruire).Figure: portrait de Newton