Deux physiciens appliquent la théorie quantique à eux-mêmes — et se contredisent

ÉtabliDébattuSpéculatif

Imaginez deux physiciens qui appliquent la mécanique quantique à une expérience où figurent d’autres physiciens — eux-mêmes compris. Chacun raisonne correctement, chacun utilise la même théorie, et pourtant ils aboutissent à des conclusions incompatibles sur un même fait. Ce n’est pas une devinette : c’est un théorème, publié en 2018 dans une revue à comité de lecture, et personne n’a réussi à le faire disparaître.

Le paradoxe d’origine

En 1961, Eugene Wigner publie dans un recueil dirigé par Irving John Good un texte qui deviendra l’un des plus commentés de la physique du vingtième siècle. Il y imagine un ami enfermé dans un laboratoire, effectuant une mesure quantique. Pour l’ami, la mesure a un résultat défini. Pour Wigner resté dehors, le laboratoire entier — ami compris — reste dans une superposition tant qu’il n’ouvre pas la porte. La postérité l’a baptisé le paradoxe de l’ami de Wigner. Établi

Les deux descriptions sont incompatibles, et la théorie ne dit pas laquelle est la bonne. Wigner en tirait une conclusion que peu de physiciens ont suivie : la conscience de l’observateur jouerait un rôle physique. Mais le paradoxe, lui, a survécu à sa solution. Établi

L’expérience de pensée originelle — l’ami de Wigner — a depuis quitté le salon pour le banc d’optique : c’est le récit de Deux Observateurs.

Ce que Frauchiger et Renner ajoutent

Daniela Frauchiger et Renato Renner, à Zurich, ne se contentent pas d’un ami dans une boîte : ils en emboîtent plusieurs. Leur expérience de pensée fait intervenir des agents qui mesurent d’autres agents, chacun raisonnant sur ce que les autres vont conclure. Établi

Le résultat est plus dur que le paradoxe de Wigner. En analysant l’expérience dans l’hypothèse où la théorie quantique s’applique universellement — y compris aux êtres qui l’utilisent —, ils montrent qu’un agent, en observant un certain résultat, doit conclure qu’un autre agent a prédit le résultat opposé avec certitude. Les conclusions des agents sont toutes dérivées à l’intérieur de la théorie quantique, et elles sont contradictoires. Établi

Ce qu’ils en déduisent est formulé prudemment : la théorie quantique ne peut pas être extrapolée aux systèmes complexes, du moins pas de façon directe. Débattu

Une note d’histoire des sciences qui vaut le détour

Le résultat existe depuis 2016 sous forme de prépublication. Mais il ne portait pas ce titre. La version déposée sur l’archive ouverte s’intitulait Les interprétations à monde unique de la théorie quantique ne peuvent pas être cohérentes — un titre qui désignait un coupable. Le titre publié en 2018 est nettement plus neutre : la théorie quantique ne peut pas décrire de façon cohérente l’usage qui en est fait. Établi

Le changement n’est pas cosmétique. Entre les deux versions, les auteurs ont cessé de désigner la cible et se sont contentés d’exhiber la contradiction. C’est une différence de statut épistémique : le premier titre affirmait qu’une famille d’interprétations était fausse, le second constate qu’au moins l’une des hypothèses en jeu doit tomber, sans dire laquelle. Deux ans de discussion et un comité de lecture séparent les deux formulations. Établi

Un théorème qui ne dit pas quoi abandonner

C’est là toute la difficulté, et la raison pour laquelle la littérature sur ce résultat est devenue pléthorique. Le théorème montre qu’un ensemble d’hypothèses apparemment anodines est inconsistant. Il ne dit pas laquelle sacrifier. Débattu

Chaque école y a donc trouvé la confirmation de ce qu’elle pensait déjà. Pour les partisans des mondes multiples, l’expérience montre qu’il faut renoncer à l’unicité du résultat. Pour ceux qui tiennent la fonction d’onde pour un état de croyance et non pour un objet, elle montre qu’un agent ne peut pas s’approprier sans précaution les conclusions d’un autre. Pour d’autres encore, elle montre que le formalisme dissimule des hypothèses tacites sur la mémoire ou sur le raisonnement des agents. Les réponses publiées se comptent par dizaines et ne convergent pas. Débattu

Une lecture s’est dégagée avec le temps, défendue notamment par Jeffrey Bub : la portée de l’argument tient à ce qu’il est une suite d’actions et d’inférences par des agents eux-mêmes modélisés comme systèmes quantiques évoluant de façon unitaire à tout instant — à aucun moment l’argument ne fait appel à un effondrement de l’état quantique après une mesure. Débattu

Ce que le paradoxe menace, au fond

L’enjeu déborde la physique. En avril 2026, John DeBrota et Christian List proposent de nommer ce qui est vraiment attaqué : non pas la mécanique quantique, mais une vision du monde. Cette vision tient en trois thèses conjointes — que les faits ne dépendent pas d’une relation à un observateur, qu’ils ne se fragmentent pas selon les perspectives, et qu’il n’y a qu’un seul monde. Spéculatif

Chacune peut être abandonnée, et chaque abandon ouvre une voie distincte : relationnelle, fragmentaliste, ou à mondes subjectifs multiples. Les auteurs se contentent d’en cartographier les avantages et les coûts respectifs. Leur texte est une prépublication programmatique, sans passage en revue à ce jour — et il faut le prendre pour ce qu’il est : une proposition de vocabulaire, pas un résultat. Spéculatif

Il n’y a pas de verdict à donner ici, et c’est précisément l’intérêt du dossier. Un théorème publié dans une grande revue établit que quelque chose de très banal doit être faux, et depuis huit ans les physiciens qui l’examinent ne s’accordent pas sur quoi. Ce n’est pas un échec de la discipline : c’est à quoi ressemble une fondation qui craque. Le paradoxe de Wigner, lui, avait mis cinquante-sept ans à devenir un théorème.

Sources. Wigner, E. P., « Remarks on the Mind-Body Question », dans I. J. Good (dir.), The Scientist Speculates, William Heinemann, Londres (1961), p. 284-302 ; réimprimé dans Symmetries and Reflections, Ox Bow Press (1979), p. 171-184. Frauchiger, D. & Renner, R., « Quantum theory cannot consistently describe the use of itself », Nature Communications 9, 3711 (2018), DOI 10.1038/s41467-018-05739-8 ; prépublication arXiv:1604.07422 (2016), déposée sous le titre « Single-world interpretations of quantum theory cannot be self-consistent ». Bub, J., « Understanding the Frauchiger-Renner Argument », Foundations of Physics (2021), DOI 10.1007/s10701-021-00420-5. DeBrota, J. B. & List, C., « Consciousness, Quantum Mechanics, and the Limits of Scientific Objectivism », arXiv:2604.14234 (14 avril 2026) — prépublication.