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En physique quantique, peu importe la quantité d’informations obtenues ou notre capacité de calcul, les issues des processus physiques ne peuvent être prédites avec certitude car elles ne sont pas déterminées avec certitude. Au lieu de cela, à partir d’un état initial donné, la nature détermine l’état futur d’un système via un processus fondamentalement aléatoire. En d’autres termes, la nature ne dicte pas l’issue d’un processus ou d’une expérience, même dans la plus simple des situations, mais elle autorise un certain nombre de choix possibles, chacun ayant une probabilité de se produire. Tout se passe comme si, pour paraphraser Einstein, Dieu jouait aux dés avant de décider du résultat de tout processus physique. Cette idée a beaucoup préoccupé Einstein et a justifié ultérieurement son attitude très cri tique envers la physique quantique bien qu’il en eût été l’un des pères fondateurs.
On pourrait croire à tort que la physique quantique sape l’idée selon laquelle la nature est gouvernée par des lois. En réalité, elle nous oblige à accepter une nouvelle forme de déterminisme : si l’on considère l’état d’un système à un instant donné, les lois de la nature dé terminent non pas le futur et le passé avec certitude, mais les probabilités des futurs et passés possibles. Bien que cela déplaise à certains, les scientifiques doivent accepter les théories qui rendent compte des faits et non celles qui collent à leurs idées préconçues.
La science exige d’une théorie qu’on puisse la tester. Si la nature probabiliste des prédictions de la physique quantique entraînait une impossibilité de confirmer ces prédictions, alors les théories quan tiques ne pourraient être considérées comme valides. Pourtant, en dépit de la nature probabiliste de leurs prédictions, on peut tester les
théories quantiques. Par exemple, on peut répéter une même expé rience à de nombreuses reprises et confirmer que la fréquence d’ap parition des résultats possibles concorde avec les probabilités prédites. Prenons par exemple l’expérience des fullerènes. La physique quantique nous dit qu’aucun objet ne peut être localisé avec précision en un point unique car si c’était le cas, l’incertitude sur sa quantité de mouvement serait alors infinie. En réalité, en physique quantique, toute particule a une probabilité non nulle de se retrouver n’importe où dans l’Univers. Donc, même s’il y a une très grande chance de trouver un électron dans la double fente, il existe toujours une proba bilité de le trouver également de l’autre côté d’Alpha du Centaure ou dans votre hachis Parmentier à la cantine. Par conséquent, si vous lancez un fullerène et que vous le laissez évoluer, aucune science ou technologie au monde ne vous permettra de prédire exactement son point d’arrivée. Mais si vous répétez à de multiples reprises la même expérience, les résultats finiront par refléter la distribution des probabilités d’arrivée de la molécule prédite par la théorie. Cette propriété a fait l’objet de nombreuses confirmations expérimentales.
