INCERTITUDE À COPENHAGUE
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trons à l'intérieur de l'atome. Toutefois, pareille expérience
était à présent hors de question, car, d'après Heisenberg,
« pas même le meilleur microscope du monde ne pourrait
franchir les limites fixées par le principe d'incertitudeg 4 ». Il
ne lui restait plus qu'à le prouver en essayant de déterminer
la position exacte d'un électron en mouvement
«Voir» un électron exigeait un microscope d'un genre
particulier. Les microscopes ordinaires utilisent la lumière
visible pour éclairer un objet, puis effectuent la mise au point
sur le faisceau réfléchi pour obtenir une image. Les
longueurs d'onde de la lumière visible sont beaucoup plus
grandes que l'électron et on ne pouvait donc pas s'en servir
pour déterminer sa position exacte - les ondes lumineuses
déferleraient par-dessus lui comme des vagues par-dessus un
galet. Il fallait donc un microscope utilisant les rayons
gamma,« lumière» de longueur d'onde extrêmement courte
et de fréquence très élevée, pour repérer exactement sa position. En 1923, Arthur Compton avait étudié les collisions de
rayons X avec des électrons et en avait tiré la preuve
concluante de l'existence des quanta de lumière annoncés
par Einstein. Heisenberg imagina que, comme dans une collision entre deux boules de billard, lorsqu 'un photon de rayon
gamma percute l'électron, il est dévié et renvoyé dans le
microscope tandis que l'électron recule sous le choc.
Toutefois, l'impact du photon gamma provoque une
poussée discontinue plutôt qu'une transition sans heurt dans
la quantité de mouvement de l'électron. Puisque la quantité
de mouvement que possède un objet est égale à sa masse
multipliée par sa vélocité, tout changement affectant sa vélocité induit un changement correspondant dans sa quantité de
mouvement 35 • Lorsque le photon gamma percute l'électron, il
en modifie brutalement la vélocité. Le seul moyen de minimiser le changement discontinu affectant la quantité de
mouvement de l'électron est de réduire l'énergie du photon
et d'atténuer ainsi l'impact de la collision. Pour ce faire, il
convient d'utiliser une lumière de plus grande longueur
d'onde et de moindre fréquence. Or ce changement de
longueur d'onde ne permet plus de déterminer la position
exacte de l'électron. Plus la position de l'électron est déter-
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trons à l'intérieur de l'atome. Toutefois, pareille expérience
était à présent hors de question, car, d'après Heisenberg,
« pas même le meilleur microscope du monde ne pourrait
franchir les limites fixées par le principe d'incertitudeg 4 ». Il
ne lui restait plus qu'à le prouver en essayant de déterminer
la position exacte d'un électron en mouvement
«Voir» un électron exigeait un microscope d'un genre
particulier. Les microscopes ordinaires utilisent la lumière
visible pour éclairer un objet, puis effectuent la mise au point
sur le faisceau réfléchi pour obtenir une image. Les
longueurs d'onde de la lumière visible sont beaucoup plus
grandes que l'électron et on ne pouvait donc pas s'en servir
pour déterminer sa position exacte - les ondes lumineuses
déferleraient par-dessus lui comme des vagues par-dessus un
galet. Il fallait donc un microscope utilisant les rayons
gamma,« lumière» de longueur d'onde extrêmement courte
et de fréquence très élevée, pour repérer exactement sa position. En 1923, Arthur Compton avait étudié les collisions de
rayons X avec des électrons et en avait tiré la preuve
concluante de l'existence des quanta de lumière annoncés
par Einstein. Heisenberg imagina que, comme dans une collision entre deux boules de billard, lorsqu 'un photon de rayon
gamma percute l'électron, il est dévié et renvoyé dans le
microscope tandis que l'électron recule sous le choc.
Toutefois, l'impact du photon gamma provoque une
poussée discontinue plutôt qu'une transition sans heurt dans
la quantité de mouvement de l'électron. Puisque la quantité
de mouvement que possède un objet est égale à sa masse
multipliée par sa vélocité, tout changement affectant sa vélocité induit un changement correspondant dans sa quantité de
mouvement 35 • Lorsque le photon gamma percute l'électron, il
en modifie brutalement la vélocité. Le seul moyen de minimiser le changement discontinu affectant la quantité de
mouvement de l'électron est de réduire l'énergie du photon
et d'atténuer ainsi l'impact de la collision. Pour ce faire, il
convient d'utiliser une lumière de plus grande longueur
d'onde et de moindre fréquence. Or ce changement de
longueur d'onde ne permet plus de déterminer la position
exacte de l'électron. Plus la position de l'électron est déter-