Comme je n’envisage pas de vous traduire toute la semaine 30 je me laisse aller à ma passion pour la COSMOLOGIE en vous proposant le dernier article ; ensuite je changerai de sujet ….
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Attractive force arises from black-body radiation, say physicists
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Les forces d'attraction proviendraient d’ un rayonnement de corps noir, avancent certains physiciens
19 juillet 2013 6 commentaires
Le rayonnement d’un corps noir peut donner naissance à une force attractive nette entre objets minuscules. C'est l'affirmation faite par des physiciens de l'Université d'Innsbruck en Autriche, qui ont calculé l’intensité de cette nouvelle force s exerçant entre un grain de poussière et un atome d'hydrogène. L'équipe estime que dans certaines situations cette force pourrait être plus importante que la gravité - ce qui signifierait que sa présence pourrait avoir des effets importants sur le comportement des nuages de gaz et de poussières dans l'espace.
Attirer des choses grâce à un rayonnement électromagnétique – par un faisceau dit « tracteur » - a longtemps été un pilier de la science-fiction. Mais comme nos physiciens ont bénéficié d'un petit peu de chance ,ils ont créé de systèmes spécialisés pour y parvenir ;cependant tout système de ce type doit surmonter un défi fondamental: une particule absorbant un photon est poussé et non attirée.
TOUT rayonnement incident peut affecter un atome de deux façons. Si le photon a précisément la bonne énergie, il peut promouvoir un électron à un état atomique excité. Comme l'atome absorbe un photon, il absorbe également son élan. Cela pousse l'atome à une distance de la source lumineuse, ce qui provoque une pression de rayonnement. Plus subtilement, le champ électrique de l'onde lumineuse induit les niveaux d'énergie de l’électron à se décaler légèrement - un tel processus est appelé effet Stark. Alors que certains états excités s’élèvent en niveau énergétique , l'état du niveau fondamental est lui généralement abaissé .
Attiré par un rayonnement !
Sauf si l'atome a récemment été excité par un photon, les électrons vont être dans l'état fondamental , ;en réduisant ainsi l’ énergie on réduit l'énergie totale de l'atome. Ainsi un rayonnement plus intense créera un champ électromagnétique fort et un décalage Stark plus grand, de sorte que la tendance naturelle des atomes à minimiser leur énergie créera une force d'attraction dirigée vers la source du rayonnement. Cette force est d ailleurs utilisée par des pinces optiques pour piéger les atomes dans une focalisation de laser.
Le physicien Helmut Ritsch de l'Université d'Innsbruck explique que les travaux actuels sont nés d'une discussion spéculative avec sa femme, la physicienne biomédicale l Monika Ritsch-Marte, qui étudie les pinces optiques à l'Université médicale d'Innsbruck. Ils réfléchissaient si oui ou non un potentiel optique attrayant pouvait être créé en utilisant une lumière à large bande. "La plupart des gens auraient d'abord commencé par dire non», explique-t-il. La paire a fait équipe avec l'étudiant au doctorat Matthias Sonnleitner pour étudier le cas du rayonnement du corps noir – c est à ce jour le plus large débit imaginable.
Contributions Stark
Le rayonnement du corps noir émis par un objet contient un spectre continu de fréquences, de sorte que toutes les énergies de photons nécessaires pour exciter les atomes sont présentes, et ces photons créent une force de répulsion. Cependant, les énergies de la plupart des transitions atomiques communes, au moins celles concernant les éléments légers qui constituent la majorité de l'univers, correspondent à des fréquences de photons dans le domaine du visible ou de l'ultraviolet du spectre électromagnétique. Des corps noirs rayonnant avec des températures inférieures à 6000 degrés K - la température de la surface du Soleil - vont émettre la grande majorité de leur rayonnement sous forme de photons infrarouges. Puisque ces photons ont une énergie inférieure à celle nécessaire pour exciter les transitions électroniques ils ne seront donc pas absorbés et ne causeront pas de pression de radiation. Ils contribuent, cependant, à cette force d'attraction créée par l'effet Stark. C’est pourquoi ,dans les cas les plus physiquement réalistes, cette «force optique attractive du corps noir" restera supérieure à la pression de radiation.
La force décroît rapidement avec la distance et donc les chercheurs croient qu'elle sera difficile à mesurer en laboratoire. Dans des conditions astrophysiques spécifiques, cependant, elle pourrait peut jouer un rôle clé. Elle est susceptible d'être la plus importante pour les objets qui, tout en restant en dessous des températures de milliers de Kelvin nécessaire pour que la pression de radiation devienne significative, sont encore assez chaud pour émettre de façon appréciable. En outre, pour des particules qui seraient très légères, elle pourrait être plus importante que la gravité. Par exemple, la modélisation d'un nuage de poussière interplanétaire de particules de taille micrométriques et à 100 degrés K suggère que le potentiel du corps noir à sa surface serait de plus de 100 millions de fois le potentiel causé par leur gravité.
Rétroaction Astrophysique !
Helmut Ritsch espère maintenant explorer les implications détaillées de ce modèle dans divers scénarios. «Nous avons certainement eu beaucoup de réactions de la part de la communauté astrophysique», dit-il. «Ils nous ont suggéré quelques scénarios que nous devrions examiner." Il pense , par exemple, que, immédiatement après le tout premier hydrogène formé dans l'univers primitif, il y aurait toujours eu beaucoup de rayonnements libres , contraignant ainsi l'hydrogène et pouvant peut-être avoir modifié l'évolution des fluctuations de densité.
Miles Padgett, un physicien optique à l'Université de Glasgow, est enthousiaste. "Je pense que c’est beau !», dit-il. «C'est un nouveau mécanisme complètement différent de tous les autres qui ont déjà été discutées dans la communauté s’occupant de piégeage optique." Il estime que, sous un vide poussé et sur une petite échelle, il peut être possible de détecter cette force attractive directement en laboratoire.
Le physicien de Théorie atomique Andrei Derevianko de l'Université du Nevada dit que, en principe, l'effet attractif du rayonnement électromagnétique avait été précédemment pressenti dans la théorie et dans la pratique utilisée dans quelques cas particuliers, mais qu’en dégageant toutes les implications possibles, cela peut avoir un impact significatif. «Tout le sujet des interactions atome-lumière reste assez exotique", dit-il, «Ce n'est pas de la science-standard. Vous devez vraiment vous présenter et avoir quelqu'un pour dire que cela pourrait avoir des implications astrophysiques pour que l'autre communauté commence à prendre conscience de ce travail …un peu comme celui qui construit des ponts ". !
La recherche est décrite dans la revue Physical Review Letters.
À propos de l'auteur/ Tim Wogan est un écrivain de science
MON COMMENTAIRE EST TRES FAVORABLE car je reste toujours formidablement impressionné par ces GIGANTESQUES fantômes de poussières spatiales que l’on trouve dans la NEBULEUSE DE L AIGLE
/ VOIR MA PHOTO.
Cependant a l instar des correspondants je connais des forces attractives s exerçant entre petits objets sur les atomes , molécules et ce sont les forces d adsorption physiques de LONDON OU DE VAN der WALLS ou même LES FORCES DE CASIMIR
Par ailleurs je me demande pourquoi HELMUTH RITSCH SE MET IMMEDIATEMENT A PUBLIER SON HYPOTHESE AVANT DE FAIRE UNE PETITE MANIP DE LABO SUR L ATTRACTION PAR EFFET STARK SELECTIF , ainsi que je nommerais la manip ! il a peur qu on lui vole la priorité de cette hypothèse ?????? AH TOUS CES GENS ASSOIFES DE CELEBRITE ……..
Jeu de briques
Snake
Pacman
Bubble