Principe d’incertitude

Pour une particule massive donnée, on ne peut pas connaître simultanément (impossibilité fondamentale à démontrer) sa position et sa vitesse avec une précision supérieure à un certain seuil (soit on peut connaître précisément sa position contre une grande incertitude sur la valeur de sa vitesse, soit on peut connaître précisément sa vitesse contre une grande incertitude sur la valeur de sa positon).

Appelé aussi : Principe d’incertitude de Heisenberg (origine) – Principe d’indétermination – Théorème d’indétermination (démontré par des équations)
Anglais : Uncertainty principle
Chinois : 不确定性原理 (bù quèdìng xìng yuánlǐ) 不确定性 (incertitude) 原理 (principe)
Russe : Принцип неопределённости (printsip neopredelonnosti)

Onde Corpuscule (a-onde, b-paquet, c-corpuscule) - Korrigan - Magnus Manske - Wikipedia commons

Pour posséder une fréquence et un vecteur d’onde, un objet doit avoir une certaine extension en espace et en temps . Un objet quantique ne peut donc être ni parfaitement localisé, ni avoir une énergie parfaitement définie.

Si on renonce à considérer la particule en tant qu’objet corpusculaire, l’énoncé de ce principe devient plus intuitif . L’objet quantique ayant une certaine extension dans l’espace et une certaine durée de vie en temps, on le représente alors, non plus par un ensemble de valeurs scalaires (position, vitesse), mais par une fonction décrivant sa distribution spatiale . Toute l’information relative à la particule est contenue dans cette fonction d’onde . Les mesures scalaires effectuées sur cette particule consistent à extraire seulement une partie de cette information, par l’intermédiaire d’opérateurs mathématiques.

L’onde étant de fréquence pure, son impulsion est définie mais elle n’est pas localisée dans l’espace . Inversement, le corpuscule est localisé mais n’a pas de fréquence déterminée . Le cas général est celui du paquet d’onde qui est distribué en fréquence comme en espace . Du fait de la dualité entre les deux représentations l’étalement spatial est inversement proportionnel à l’étalement fréquentiel.

Histoire : Ce principe fut énoncé au printemps 1927 par Heisenberg (débuts de la mécanique quantique) – Le terme incertitude est le terme historique pour ce principe.
Domaines : Mécanique quantique


Cf. les fiches-clées :

Corpuscule – Propriété corpusculaire
Delta (Δ) – Distribution spatiale – Dualité onde-corpuscule – Espace (dimensionnel)
Énergie – Fondamental – Fréquence – Impulsion
Matière – Nature quantique de la matière 
Mécanique
– Mécanique classique, quantique
Objet physique – Objet corpusculaire, quantique – Définition énergétique d’un objet quantique – Localisation d’un objet quantique
Onde – Fonction d’onde – Paquet d’onde – Propriété ondulatoire 
Particule
– Particule massive – Particules (rubrique) – Position d’une particule – Vitesse d’une particule
Position – Principes (rubrique)
Quantum – Quantique
Scalaire – Mesure scalaire – Valeur scalaire
Seuil – Temps – Vecteur d’onde – Vitesse

(Chercheurs) Louis Victor De Broglie – Albert Einstein – Werner Heinenberg (1927) – Max Planck

(accueil du site – Glossaire scientifique) Principe – Théorème – Théorie
(accueil du site – Mathématiques) Opérateur mathématique

Documentation (liens externes) :

Page Wikipédia – Wikipedia page (EN)

Sources :

维基百科ВикипедияGoogle TraductionKorrigan (Wikipedia Commons) – Magnus Manske (Wikipedia Commons) – QwantLe Robert-Dixel MobileWikimedia CommonsWikipediaWikipédia