Ce 25 novembre marque le centenaire de l’énoncé de la thèse de doctorat de Louis de Broglie, qui lui valut un prix Nobel pour « sa découverte de la nature ondulatoire des électrons ». Ce travail a durablement marqué la physique et constitue une des contributions pionnières en physique quantique.
Un développement important de ce travail mena au modèle dit « de l’onde pilote », qui constitue une alternative à la formulation standard de la mécanique quantique, et dont l’influence persiste encore de nos jours… mais que Louis de Broglie a rapidement renié. Pour quelles raisons ?
Les difficultés d’interprétation de la mécanique quantique
La théorie de la mécanique quantique décrit le comportement de la matière à de petites échelles, par exemple celui des atomes ou des électrons. Sa découverte date du début du XXe siècle, mais de nombreuses questions restent débattues encore aujourd’hui. Cette situation est due, en grande partie, aux caractéristiques déroutantes de la théorie.
Par exemple, les objets quantiques semblent se comporter tantôt comme des particules, tantôt comme des ondes. L’interprétation de Copenhague, développée au début du XXe siècle, en conclut que le monde quantique ne peut être analysé selon des concepts classiques. Cette lecture de la mécanique quantique a rencontré des objections importantes, et une représentation causale et mécanique du monde quantique restait recherchée par tout un pan de la communauté de chercheurs (y compris par Albert Einstein).
Louis de Broglie, un physicien français, partageait cette ambition, et proposa sa « théorie de l’onde pilote » en 1927. Selon ce modèle, la matière est composée de particules, dont le mouvement est guidé par une « onde quantique ». Cette théorie expliquerait ainsi les raisons du comportement ondulatoire des particules.
Cependant, quelques années après cette découverte, il renonça à sa théorie….
Auteur: Laurie Letertre, Chercheuse en philosophie de la physique au Munich Center for Mathematical Philosophy, Ludwig Maximilian University of Munich
