Merci pour votre article. Vous le terminez en disant :

« La fonction d’onde n’est pas localisée comme un objet classique. Elle peut s’étendre sur une large région de l’espace, ce qui signifie que la particule a une chance de se trouver n’importe où dans cette région. »

C’est bien là le problème, dès qu’on touche à la mécanique quantique on peut vite déraper. Et les interprétations « imposées » il y a un siècle par l’école de Copenhague ne facilitent rien : « Tais-toi et calcule ! »

Sinon effectivement on a la tête qui tourne en se posant ce genre de question : « elle est où la particule ? »

J’ai ma petite idée.
Je prends l’exemple de l’expérience des fentes d’Young.
Voici comment elle est habituellement interprétée selon l’école de Copenhague :

1) La particule est décrite par une fonction d’onde qui évolue en superposition des deux chemins possibles.
2) La figure d’interférence vient de cette superposition — elle est une distribution de probabilités.
3) Il n’y a pas de trajectoire définie tant qu’on ne mesure pas.
4) La mesure force un effondrement de la fonction d’onde, éliminant l’interférence si elle renseigne sur la trajectoire.

Dit de façon naïve, il faut donc croire que le photon passe par les deux fentes et est guidé par une mystérieuse fonction d’onde probabiliste (deux en fait, en interférences, après les fentes) pour atteindre un écran là où le carré de l’amplitude de l’onde de probabilité est maximal, et où on l’observe comme un photon.

C’est un conte de fée, non ?
Alors, pourquoi pas celui-ci :

1) une source lumineuse émet, non pas un photon mais une brève impulsion, cad un paquet d’ondes sphériques d’énergie finie (E = hν) aussi appelé « ondelette »,
2) cette impulsion crée un champ oscillant en chaque point de l’espace entier, donc dans toute les directions,
3) au droit des deux fentes ce champ interagit avec la matière et deux ondelettes identiques sont créées,
4) au delà, les deux champs créés interagissent sous la forme d’un champ complexe, avec des zones où les amplitudes s’ajoutent et d’autres où elles s’annulent,
5) l’interaction entre ce champ complexe et l’écran (dit de) réception produit, là où les amplitudes s’ajoutent, là où l’énergie initiale (E = hν) a le plus de probabilité d’être restituée, une ondelette (et une seule) identique à celle produite par la source,
6)- c’est cette ondelette qu’on prend pour un photon. Qui n’a jamais existé !

En fait dans cette interprétation, la réalité est faite d’ondes et uniquement d’ondes, il n’y a pas de dualité onde-corpuscule, il n’y a pas de corpuscule, encore moins de trajectoire, ce qu’on appelle corpuscule n’est qu’un artefact apparaissant au moment des interactions, avec leur cortège de propriétés quantiques, énergie, impulsion, masse, charge, spin, ... Cette interprétation ne nie pas la complexité (et la puissance) de la mécanique quantique, elle l’éclaire autrement. Si possible plus simplement. Sans magie.

Oui, pourquoi cette interprétation purement ondulatoire aurait-elle moins de sens que celle de Copenhague ?

J’en reviens alors à votre question :

« ... la particule a une chance de se trouver n’importe où dans cette région. »

Dans une interprétation purement ondulatoire la réponse est immédiate : il n’y a pas de particule, encore moins de trajectoire, et la question ne se pose pas.