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Théorie en 30 secondes
138 g Extrêmes quantiques
Dans l’effet Casimir,
deux plaques
métalliques très
proches l’une de
l’autre, placées dans
le vide, sont attirées
l’une vers l’autre.
BIOGRAPHIES EN 3 SECONDES
HENDRIK CASIMIR
1909–2000
Physicien hollandais qui
a travaillé pour Niels Bohr
et Wolfgang Pauli.
ROBERT L. FORWARD
1932–2002
Physicien américain, ingénieur
aérospatial et écrivain de
science-fiction.
THÉORIES LIÉES
Voir aussi
LE PRINCIPE D’INDÉTERMINATION
D’HEISENBERG
page 48
LA THÉORIE DES CHAMPS
QUANTIFIÉS
page 64
TEXTE EN 30 SECONDES
Andrew May
RÉFLEXION EN 3 MINUTES
Les problèmes
énergétiques de la planète
peuvent-ils être résolus en
extrayant du vide une
énergie au zéro absolu ?
La plupart des physiciens
diraient que c’est
impossible : comment
pouvez-vous extraire de
l’énergie de ce qui, par
définition, est un état
d’énergie minimale ? Mais
en 1984, Robert L. Forward
a proposé une expérience
de pensée s’appuyant sur
l’effet Casimir qui montrait
comment pourrait
fonctionner une « pile
de fluctuations du vide »
(même si, en pratique, le
système se trouverait à
dépenser plus d’énergie
qu’il n’en crée).
CONDENSÉ EN 3 SECONDES
Grâce au principe
d’indétermination
d’Heisenberg, nous savons
que le vide n’existe pas dans
l’espace. Même le vide est
une masse en ébullition
de particules virtuelles.
Le rapport temps-énergie formulé
par le principe d’indétermination d’Heisenberg
permet à d’importantes fluctuations d’énergie
d’exister pendant une courte durée. Une des
conséquences de ce phénomène est que chaque
système quantique possède un état d’énergie
minimum – appelé énergie au zéro absolu –
sous lequel on ne peut aller. Même les champs
quantiques omniprésents dans un espace vide
ont une énergie au zéro absolu. Un vide spatial
n’est donc jamais vraiment vide ! On peut
l’imaginer comme une mer, jamais la même,
de particules virtuelles oscillant de l’existence
au néant. Personne ne sait vraiment combien
il y a d’énergie dans ce vide. Certaines théories
prédisent une énergie immense, mais il se trouve
que des observations faites sur les grandes
structures de l’univers suggèrent des valeurs
beaucoup plus petites. En dépit des questions
posées sur sa magnitude, des expériences
fascinantes ont prouvé qu’il existe bel et bien
une énergie au zéro absolu du vide. L’exemple
souvent cité, l’effet Casimir, met en évidence
une force d’attraction entre deux plaques
métalliques placées l’une près de l’autre. Ce
phénomène, prédit par Hendrik Casimir en 1948,
a été confirmé en laboratoire. Mais l’effet Casimir
prouve-t-il l’existence de l’énergie au zéro
absolu ? Casimir le pensait, mais il existe d’autres
explications. Le jury délibère donc toujours.
L’ÉNERGIE AU
ZÉRO ABSOLU
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Théorie en 30 secondes
138 g Extrêmes quantiques
Dans l’effet Casimir,
deux plaques
métalliques très
proches l’une de
l’autre, placées dans
le vide, sont attirées
l’une vers l’autre.
BIOGRAPHIES EN 3 SECONDES
HENDRIK CASIMIR
1909–2000
Physicien hollandais qui
a travaillé pour Niels Bohr
et Wolfgang Pauli.
ROBERT L. FORWARD
1932–2002
Physicien américain, ingénieur
aérospatial et écrivain de
science-fiction.
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D’HEISENBERG
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LA THÉORIE DES CHAMPS
QUANTIFIÉS
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TEXTE EN 30 SECONDES
Andrew May
RÉFLEXION EN 3 MINUTES
Les problèmes
énergétiques de la planète
peuvent-ils être résolus en
extrayant du vide une
énergie au zéro absolu ?
La plupart des physiciens
diraient que c’est
impossible : comment
pouvez-vous extraire de
l’énergie de ce qui, par
définition, est un état
d’énergie minimale ? Mais
en 1984, Robert L. Forward
a proposé une expérience
de pensée s’appuyant sur
l’effet Casimir qui montrait
comment pourrait
fonctionner une « pile
de fluctuations du vide »
(même si, en pratique, le
système se trouverait à
dépenser plus d’énergie
qu’il n’en crée).
CONDENSÉ EN 3 SECONDES
Grâce au principe
d’indétermination
d’Heisenberg, nous savons
que le vide n’existe pas dans
l’espace. Même le vide est
une masse en ébullition
de particules virtuelles.
Le rapport temps-énergie formulé
par le principe d’indétermination d’Heisenberg
permet à d’importantes fluctuations d’énergie
d’exister pendant une courte durée. Une des
conséquences de ce phénomène est que chaque
système quantique possède un état d’énergie
minimum – appelé énergie au zéro absolu –
sous lequel on ne peut aller. Même les champs
quantiques omniprésents dans un espace vide
ont une énergie au zéro absolu. Un vide spatial
n’est donc jamais vraiment vide ! On peut
l’imaginer comme une mer, jamais la même,
de particules virtuelles oscillant de l’existence
au néant. Personne ne sait vraiment combien
il y a d’énergie dans ce vide. Certaines théories
prédisent une énergie immense, mais il se trouve
que des observations faites sur les grandes
structures de l’univers suggèrent des valeurs
beaucoup plus petites. En dépit des questions
posées sur sa magnitude, des expériences
fascinantes ont prouvé qu’il existe bel et bien
une énergie au zéro absolu du vide. L’exemple
souvent cité, l’effet Casimir, met en évidence
une force d’attraction entre deux plaques
métalliques placées l’une près de l’autre. Ce
phénomène, prédit par Hendrik Casimir en 1948,
a été confirmé en laboratoire. Mais l’effet Casimir
prouve-t-il l’existence de l’énergie au zéro
absolu ? Casimir le pensait, mais il existe d’autres
explications. Le jury délibère donc toujours.
L’ÉNERGIE AU
ZÉRO ABSOLU
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