Comment un même objet élémentaire peut-il avoir à la fois des caractéristiques de particule localisée et d'onde étendue? C'est la question qui a fondé la physique quantique où tous les comportements sont dominés par la dualité onde-particule. Parfaitement caractérisée dans le cadre de la mécanique quantique, cette dualité est habituellement considérée comme sans équivalent possible en physique classique.
Nous avons été amenés à revisiter cette dernière question lorsque nous avons trouvé qu'une gouttelette, rebondissant sur une surface liquide vibrée, peut se coupler aux ondes de surface qu’elle génère. Elle forme alors un “marcheur” auto-propulsé associant une particule à une onde. Dans ce système d'échelle macroscopique se pose la question de la dynamique commune d'une onde et d'une particule. Je discuterai les expériences très variées que nous avons mené pour démontrer l'existence d'une forme de dualité. On verra que, de manière inattendue, on retrouve dans ce système une forme de principe d'incertitude ainsi qu'une forme de quantification des mouvements orbitaux.
On montrera que lors de ces expériences la structure du champ d'onde contient une mémoire de la trajectoire récente de la particule. C'est cet effet de « mémoire de chemin » qui est responsable des comportements observés. Lorsque la trajectoire individuelle d'un marcheur est contrainte, on trouve qu'elle devient spontanément désordonnée. C'est ce chaos qui est à l'origine des comportements probabilistes et de l'incertitude observée. Ce même effet de mémoire génère aussi la discrétisation des mouvements orbitaux.
