Hier, je vous ai promis decritiquer mon article traduit et surtout d’essayer de mettre de l’ordre dans les « vertus » qu’on s’accorde àattribuer à cet effet Casimiren tant que mesure de « l’énergie du vide » …et j’espère aussi que vous n’avez pas oublié l’aspect contradictoire de cette expressionque mon petit fils a soulevé !( Existe –t-il donc plusieurs sortes de vides en physiqueet qu’ est ce qui pourrait donc bien les différencier ?Pour mes vieux « abonnés » , la réponse figure dans plusieurs chapitres de la « Physique des horizons humains »)
1/ ORIGINE DE L’EXPRESSION/ « ENERGIE DU VIDE »
Si vous voulez vraimentrevenirà l’origine, en dehors de l’espacemathématique de NEWTON ou peut se propager l’énergie attractive de la gravitation ,même dans un volume « intermédiaire » absolument vide de masses , il faut remonter aux physiciens du 19ème siècle pour retrouver l’idée que la propagation de la lumière ne peut se faire que dans un vide où subsiste pourtant quelque chose qu’ ils appelleront l’ éther. Jusqu’à ce qu’EINSTEIN décide, pour un temps que ce dernier n’était pas nécessaire !
2/ LE VIDE QUANTIQUE
Une fois sorti de ce questionnement obsédant ,il semble que les physiciens ont retrouvé la notion de vide total , « parfait » dans un espacedépourvu de toutes masseset de toutes ondes, et ceci pendant quelques années,… avant de découvrir les « lois » de la mécanique quantique , puis tous ses développements ultérieurs ET DE COMPLIQUER A NOUVEAU CE CONCEPT !
Aujourd‘hui nous sommes arrivés « ailleurs » ! La théorie quantique des champs impose que tous les champs fondamentaux, tel que le champ électromagnétique MAIS A L’EXCEPTION DU CHAMP GRAVITATIONNEL, soient quantiques en chaque point de l'espace. Je rappelle pour les non physiciens qu’un champ physique peut être décrit vectoriellement mais aussiplus simplement vu comme un espace rempli de balles et de ressorts vibrants tous interconnectés par ce champ ; la force du champ se concrétisepar le déplacement d'une balle depuis une position au repos. De même, les vibrations dans ce champ se propagent selon l'équation d'onde duchamp particulier évoqué.
L'hypothèse de seconde quantification de la théorie quantique des champs requiert que chaque combinaison balle-ressort soit elle aussi quantique, c'est-à-dire, que la force du champ sera quantique en tout point de l’espace. Le champ se décrit alors partout comme un oscillateur harmonique simple et les excitations du champ découlent de la présence des particules élémentaires . Par ailleurs ,la conséquence de cette hypothèse est aussi quetout point du videacquiert implicitement, toutes les propriétés qu'une particule peut avoir : spin, polarisation dans le cas de la lumière, énergie, etc. Bien entendu ,pour notre « vide quantique » toutes ces grandeursprennent des valeurs moyennes nulles : à l'exception près MAIS très importante , de l'énergie. En effetla quantification d'un oscillateur harmonique simple montre que son énergie minimale, encore appelée énergie du point zéro,n’est pas nulle .
3/LES PROBLEMES DE VALEUR DE L’ENERGIE DU VIDE
Si l’on cherche alors à se fixer une idée de la puissance de ce « moteur tapi dans l’ombre de ce vide »on aboutît à des écarts gigantesquessuivant qu’ on puisseen faire jaillirtrès fugacement des particules et antiparticules , jusque-là virtuelles , ou suivant ce qu’ on calcule par exemple à partir d’évaluations cosmologiques expérimentalement visibles …..
En effet ,si l’on effectue la sommation de l'énergie de tous les oscillateurs présumés présents dans tout l'espace cosmique cela donne une quantité infinie. Pour s'en débarrasser, les physiciens ont l’habitudede « renormaliser » : on considère comme seules significatives les différences d'énergie…. Sice coup de pied en touche permet de prédire des résultats permettant l’apparition ponctuelle locale de ces particules, il demeure fondamentalement une énigme non résolue ….. , tout comme l’espacecourbe de la relativité générale n’est pas l’espace plat de la mécanique quantique ….
La quantité d'énergie du vide, à l'échelle de l'univers, serait modélisée par la valeur du paramètre ᴧ décrit comme la « constante cosmologique » dans l'équation d'Einstein.
4 : ET L’EFFET CASIMIR DANS TOUT LE CONTEXTE EXPERIMENTAL DE STEVE LAMOREAUX ???????
L'effet Casimir est dû aux fluctuations du champ électromagnétique, décrit dans le cadre de la théorie de l'électrodynamique quantique. Un adage bien connu dit que « la plus belle femme du monde ne peut offrir que ce qu’ elle est ! » . Il en est de même pour l’effet Casimir ! Inutile de chercher à en tirer la valeurde l’énergie du vide ou à fortiori de ᴧ !En effet l’énergie de ce « vide » entre deux plaques se calcule en tenant compte uniquement des photons électromagnétiques (y compris des photons virtuels) dont les longueurs d’onde divisent exactement la distance L entre les deux plaques . Ceci implique que la densité d’énergie du vide est fonction du nombre de photons quipourraient exister entre ces deux plaques , c’est-à-dire pourraient y étaler correctement leur longueur d’onde ! Or plus les plaques sont proches, moins il y a de photons obéissant à la règle , car sont exclus les photons dont la longueur d’onde est supérieure à L. Il y a donc moins d’énergie dans ce cas .Si l’on se définit une surface de test pseudo sphérique ( l’écart variera entre Let ΔL), c’est bien entendu , pour faire coexister une gamme de plusieurs longueurs d’ondepossibles de photons et pour que chacun puisse « y trouver sa place »…….Toutefois plusieurs critiques peuvent être portées . L’ or , comme tout métal n’est pas un système cristallographiquement parfait ( et c’est souvent une « solution solide » de ses impuretés !) ,donc il ne faut pas espérer un « nuage photonique virtuel » homogène….De plus les forces d’adsorption à la surface de l’or sont attractives ( potentielLENNARD- JONESen 1/ r^6) et vont fausser par un effet d’écranle flux quantique électromagnétique espéré….de sorte que , dans ce « vide » tous les autres bosons de toutes espèces et dont les rayons d’action ( et les longueurs d’onde ) sont de portée plus courte seront « minorés »voire «gommés » …..Bref je ne donnerai pas cher de cette valeur d’énergie « partielle » du vide fournie par ces dispositifs ……