En mécanique classique, les équations permettent de déterminer à la fois la
vitesse et la position d’une particule ou d’un objet. En mécanique quantique,
ce n’est pas le cas.
Enoncé (1927)
En 1927, Heisenberg
montre qu'il est impossible d’avoir une précision infinie sur la position et la
quantité de mouvement d’une particule.
Pour un déplacement sur l’axe des x :
Dx . Dpx ³ h
Il existe aussi :
DE.Dt ³ h
Exemple
Bille de masse 20 g projetée à 5 ± 0,001 m/s,
Alors :
D xmin = 166 10-30
m.
Dans un atome d’hydrogène : D x = 10-13
m, (incertitude de 0,1 pm par rapport aux 100 pm du rayon)
Alors :
D vmin = 7,3 109
m/s
Une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière.
Conséquences
Cette inégalité est une loi physique et non pas une conséquence de
l’imperfection des techniques expérimentales.
Ceci a pour conséquence que l’on ne peut déterminer ni la position ni la vitesse
des électrons autour du noyau. On va donc faire appel à un autre méthode : celle
de la description par des fonctions d’onde dont l’amplitude représentera la
densité de probabilité de trouver l’électron dans telle ou telle zone autour du
noyau : la mécanique quantique est donc une théorie probabiliste.
