Linterprétation de von Neumann–Wigner, également décrite comme « la conscience provoque l'effondrement », est une interprétation de la mécanique quantique dans laquelle la conscience est postulée comme étant nécessaire à l'achèvement du processus de mesure quantique.
Contexte : observation en mécanique quantique Dans l'interprétation orthodoxe de Copenhague, la mécanique quantique ne prédit que les probabilités pour différents résultats expérimentaux observés. Ce qui constitue un observateur ou une observation n'est pas directement spécifié par la théorie, et le comportement d'un système sous mesure et observation est complètement différent de son comportement habituel : la fonction d'onde qui décrit un système se déploie en une superposition de plus en plus large de différents situations. Cependant, pendant l'observation, la fonction d'onde décrivant le système se réduit à l'une des nombreuses options. S'il n'y a pas d'observation, cet effondrement ne se produit pas et aucune des options ne devient jamais moins probable.
On peut prédire en utilisant la mécanique quantique, en l'absence d'un postulat d'effondrement, qu'un observateur observant une superposition quantique se transformera en une superposition d'observateurs différents voyant des choses différentes. L'observateur aura une fonction d'onde qui décrit tous les résultats possibles. Pourtant, dans l'expérience réelle, un observateur ne sent jamais une superposition, mais sent toujours que l'un des résultats s'est produit avec certitude. Ce conflit apparent entre une description de la fonction d'onde et l'expérience classique est appelé le problème de l'observation (voir Problème de mesure).
L'interprétation Dans son livre de 1932 The Mathematical Foundations of Quantum Mechanics, John von Neumann a soutenu que les mathématiques de la mécanique quantique permettent de placer l'effondrement de la fonction d'onde à n'importe quelle position de la chaîne causale, de l'appareil de mesure à la « perception subjective » de l'observateur humain. En 1939, Fritz London et Edmond Bauer ont plaidé pour cette dernière limite (conscience)F. London and E. Bauer, "La théorie de l'observation en mécanique quantique" (1939), English translation in Quantum Theory and Measurement, edited by J. A. Wheeler and W. H. Zurek, Princeton University, Princeton, 1983, pp. 217–259. . Dans les années 1960, Eugène Wigner a reformulé l'expérience de pensée « chat de Schrödinger » en « ami de Wigner » et a proposé que la conscience d'un observateur est la ligne de démarcation qui précipite l'effondrement de la fonction d'onde, indépendamment de toute interprétation réaliste (voir Conscience et mesure). L'esprit est postulé comme étant non physique et le seul véritable appareil de mesureSchreiber, Z. The Nine Lives of Schrödingers's Cat..
Cette interprétation a été résumée ainsi : Henry Stapp a défendu le concept comme suit : Selon cette interprétation, "les facteurs associés à la conscience, tels que l'expérience de la méditation, les marqueurs électrocorticaux de l'attention focalisée et les facteurs psychologiques, y compris l'ouverture et l'absorption, sont significativement corrélés de manière prédite avec des perturbations dans le schéma d'interférence à double fente". Les expériences ont été menées à l'intérieur d'une chambre fermée à double paroi en acier et blindée électromagnétiquement avec une chaise pour un participant et une lampe. L'ordinateur (PC) à l'intérieur de la chambre contrôlait tous les aspects de l'expérience, y compris l'annonce des instructions d'attention vers et d'attention et l'acquisition d'images de motifs d'interférence à partir du dispositif à double fente. En somme, les résultats de ces expériences sont cohérents avec une interprétation de la théorie quantique liée à la conscience. Néanmoins, étant donné les défis ontologiques et épistémologiques présentés par une telle interprétation, davantage de recherches seront nécessaires pour confirmer, reproduire systématiquement et étendre ces résultats, en particulier à ceux qui ont moins expérimenté la méditation et/ou sont moins ouverts ou moins absorbants. Dans ces cas, l'interférence quantique devrait l'emporter sur l'effondrement induit par les champs de conscience de ces sujets moins expérimentés.
Objections à l'interprétation Il existe d'autres solutions possibles à l'expérience de pensée "l'ami de Wigner", qui n'exigent pas que la conscience soit différente des autres processus physiques. De plus, Wigner s'est en fait déplacé vers ces interprétations (et s'est éloigné de "la conscience provoque l'effondrement") dans ses dernières années. C'était en partie parce qu'il était gêné que "la conscience provoque l'effondrement" puisse conduire à une sorte de solipsisme, mais aussi parce qu'il a décidé qu'il avait eu tort d'essayer d'appliquer la physique quantique à l'échelle de la vie quotidienne (en particulier, il a rejeté son idée initiale idée de traiter les objets macroscopiques comme des systèmes isolés)Michael Esfeld, (1999), Essay Review: Wigner's View of Physical Reality, published in Studies in History and Philosophy of Modern Physics, 30B, pp. 145–154, Elsevier Science Ltd.. Voir Conscience et Superposition.
Cette interprétation repose sur une forme interactionniste de dualisme qui est incompatible avec le matérialisme couramment utilisé pour comprendre le cerveau et accepté par la plupart des scientifiques (Le matérialisme suppose que la conscience n'a pas de rôle particulier par rapport à la mécanique quantique.). Nonobstant le problème de mesure, ils indiquent une fermeture causale de la physique, suggérant un problème avec la façon dont la conscience et la matière pourraient interagir, rappelant les objections au dualisme de la substance de Descartes.
L'interprétation a également été critiquée pour ne pas expliquer quelles choses ont une conscience suffisante pour effondrer la fonction d'onde. En outre, il postule un rôle important pour l'esprit conscient, et on s'est demandé comment cela pourrait être le cas pour l'univers antérieur, avant que la conscience n'ait évolué ou émergé. Il a été soutenu que "la conscience provoque l'effondrement" ne permet pas une discussion sensée de la cosmologie du Big Bang ou de l'évolution biologique". Par exemple, Roger Penrose a fait remarquer : "L'évolution de la vie consciente sur cette planète est due à des mutations appropriées ayant eu lieu à différents moments. Ceux-ci, vraisemblablement, sont des événements quantiques, donc ils n'existeraient que sous une forme superposée linéairement jusqu'à ce qu'ils mènent finalement à l'évolution d'un être conscient - dont l'existence même dépend du fait que toutes les bonnes mutations ont "réellement" eu lieu !"R. Penrose, The Emperor's New Mind, Penguin Books, 1989, p. 295. D'autres supposent en outre un esprit universel (voir aussi panpsychisme et panexperientialism). D'autres chercheurs ont exprimé des objections similaires à l'introduction de tout élément subjectif dans l'effondrement de la fonction d'onde.
Testabilité Toutes les interprétations de la mécanique quantique sont empiriquement indiscernables, car elles prédisent toutes les mêmes résultats aux expériences de mécanique quantique. Il a été avancé que les résultats des expériences d'effacement quantique à choix retardé falsifient empiriquement cette interprétation. Cependant, l'argument s'est avéré invalide car un motif d'interférence ne serait visible qu'après que les détections post-mesure aient été corrélées grâce à l'utilisation d'un compteur de coïncidences ; si ce n'était pas vrai, l'expérience permettrait d'envoyer un signal dans le passé. L'expérience de la gomme quantique à choix retardé a également été utilisée pour plaider en faveur de cette interprétation, mais, comme pour d'autres arguments, aucune des références citées ne prouve ou ne falsifie cette interprétation.
Réception Un sondage a été réalisé lors d'une conférence sur la mécanique quantique en 2011 auprès de (dont des physiciens, des mathématiciens et des philosophes). Les chercheurs ont découvert que 6% des participants (2 sur 33) ont indiqué qu'ils pensaient que l'observateur "joue un rôle physique distinctif (par exemple, effondrement de la fonction d'onde par la conscience)". Ce sondage indique également que 55% (18 sur 33) ont indiqué qu'ils pensaient que l'observateur "joue un rôle fondamental dans l'application du formalisme mais ne joue aucun rôle physique distinct". Ils mentionnent également que "les récits populaires ont parfois suggéré que l'interprétation de Copenhague attribue un tel rôle à la conscience. "À notre avis, c'est méconnaître l'interprétation de Copenhague."
Opinions des pionniers de la mécanique quantique