C'est en que Max Planck introduit la théorie des quantas.

La physique quantique étudie les interactions de particules élémentaires.

A ce niveau, les interactions observées sont d'autant plus rares que l'on "zoome" sur la matière (i.e. si on ne regarde que 2 particules, il y a moins de chances d'observer des interactions que si l'on en observe 1000). Un état n'existe qu'à partir du moment où on l'observe (lorsque l'observation est la seule à produire une interaction avec la particule observée) ces interactions créant le temps (en fait, un quota d'espace-temps) selon une réflexion de l'auteur.

Principes

La physique quantique énonce plusieurs principes qui sont en fait des conséquences les uns des autres :

  • la superposition : une particule est réputée pouvoir avoir plusieurs états à la fois.
  • l'indéterminisme (ou principe d'incertitude): on ne peut savoir quel va être le résultat d'une mesure (par exemple la vitesse d'une particule). On peut juste dire une probabilité du résultat.
  • dualité onde-corpuscule : c'est la conséquence du principe précédent qui assimile le champ de probabilité précédent à une fonction d'onde : la particule est un corps quand on interagit avec elle (quand on la mesure par exemple) mais aussi virtuellement une "onde" (une fonction de champ de possibilités) tant qu'elle n'est pas mesurée.
  • intégrale de chemin : c'est l'idée que, parce que la particule a toutes les potentialités de chemin avant que nous la mesurions, on peut dire qu'en fait elle a pris tous les chemins (i.e. elle a pris chaque chemin possible dans un univers différent). Cela veut aussi dire que le chemin que l'on observera dépendra des possibilités offertes à la particule.
  • l'effet tunnel : la possibilité qu'une particule parmi beaucoup passe sans intéragir avec les autres, comme isolée dans un "tunnel". C'est en effet possible aux échelles microscopiques, mais impossible à notre échelle (nous avons trop de particules pour traverser un mur sans dommages !)
  • la quantification : c'est l'observation que les changements d'état ne se font pas de manière continue, mais par "sauts".
  • l'incertitude de Heisenberg : parce que la mesure implique une interaction, on ne peut connaître qu'un état à la fois : si on mesure la vitesse d'une particule, mesurer sa localisation impliquera une autre interaction qui changera l'état. Conséquence, on ne peut mesure deux propriétés en même temps.
  • l'intrication quantique est le fait que des photons issus d'un même événement (la désintégration d'une particule typiquement) apparaissent comme "liés" au sens où leurs propriétés sont dépendantes l'un de l'autre.

Interprétations

Plusieurs interprétations des faits quantiques seront proposées :