Expérience d'Afshar

L'expérience d’Afshar est une expérience de mécanique quantique visant à montrer qu'on peut outrepasser le principe de complémentarité de Niels Bohr, en permettant d'observer, simultanément, l'aspect corpusculaire et ondulatoire de la lumière. Cette expérience, a été mise au point par le physicien américano-iranien Shahriar Afshar. Initialement créée en 2001, a été remaniée à plusieurs reprises dans le but d'apporter une démonstration aussi irréprochable que possible. Malgré tout, elle fait actuellement (2007) l'objet de nombreuses polémiques quant à son interprétation. De nombreuses critiques, ainsi que des interprétations alternatives du phénomène sont régulièrement présentées sur les sites web, dans les colloques de physique, dans les conférences académiques et dans les archives scientifiques arXiv. Fentes de Young Le principe de complémentarité stipule qu'il n'est pas possible de mesurer simultanément deux grandeurs quantiques. C'est le cas par exemple quand on veut observer simultanément les deux manifestations possibles de la lumière : onde et particule. Par conséquent, il n'est pas possible d'observer et mesurer simultanément le caractère ondulatoire et corpusculaire d'un photon. La façon la plus simple de mettre en évidence le caractère ondulatoire de la lumière est l'expérience des fentes de Young, les franges d'interférences qui sont créées prouvent l'existence d'ondes (fig 1). Le plus surprenant est que si l'on utilise une source lumineuse capable d'émettre un photon à la fois, la figure d'interférence demeure visible (fig 2), elle est alors constituée d'un brouillard de points lumineux dont la densité varie en suivant l'intensité des franges d'interférence. Se pose alors la question de savoir par lequel des deux trous du dispositif le photon a bien pu passer. L'interprétation classique consiste à supposer que le photon est passé par les deux trous à la fois et a fini par interférer avec lui-même. Toute tentative pour savoir par quel trou est passé le photon (ce qui permettrait de montrer le caractère corpusculaire de la lumière) entraine la disparition de la figure d'interférence.

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En physique, le principe de complémentarité formulé par Niels Bohr en 1927 est un énoncé relevant de l'interprétation de la mécanique quantique qui vise à expliquer la dualité onde-corpuscule et le principe d'indétermination de Werner Heisenberg. Il consiste à dire que les comportements corpusculaires et ondulatoires qui cohabitent dans les phénomènes quantiques, ainsi que les paires de propriétés incompatibles de par le principe d'indétermination sont en fait des aspects complémentaires d'une même réalité.

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En physique, la dualité onde-corpuscule aussi appelée dualité onde-particule est un principe selon lequel tous les objets physiques peuvent présenter parfois des propriétés d'ondes et parfois des propriétés de corpuscules et de particules. La manifestation de ces propriétés ne dépend pas seulement de l'objet étudié isolément, mais aussi de tout l'appareillage de mesure utilisé. Ce concept fait partie des fondements de la mécanique quantique.

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