The Conversation : Il y a 100 ans, l'équation de Schrödinger éclairait la physique quantique – Les scientifiques l'utilisent aujourd'hui pour affiner les réactions chimiques

Par Sophya Garashchuk, professeur de chimie et de biochimie à l'Université de Caroline du Sud

Pour The Conversation

Les objets avec lesquels vous interagissez chaque jour sont prévisibles – vous pouvez ramasser une boîte, vous asseoir sur une chaise sans tomber par terre, ou ouvrir une porte sans que votre main ne passe à travers la poignée. Mais si vous zoomez sur ces objets jusqu'au niveau quantique – là où vous observez les atomes individuels – vous découvrirez que les choses commencent à se comporter de manière assez étrange.

La taille typique des objets quantiques est d'un nanomètre, soit un milliardième de mètre. À titre de comparaison, un cheveu humain mesure entre 60 000 et 100 000 nanomètres de large. À l'échelle nanométrique, on ne peut pas savoir exactement où se trouve une particule dans l'espace – on ne peut que calculer la probabilité de l'endroit où elle pourrait se trouver.

Au niveau quantique, les particules présentent un comportement ondulatoire. Au lieu d'être des objets minuscules et distincts, les particules agissent plutôt comme des ondes continues. Les propriétés d'une particule, y compris des propriétés aussi élémentaires que sa position dans l'espace, sont définies en termes de probabilités. Vous ne pouvez pas savoir exactement où se trouve la particule, mais vous pouvez estimer les chances de la trouver dans une certaine région de l'espace. Vous pouvez calculer ces probabilités à l'aide de l'équation de Schrödinger, dont les solutions sont appelées fonctions d'onde.