Particule virtuelle ?

[Rincevent]

Ce qui veut dire qu'expérimentalement les états observés ne sont pas des états propes de l'Hamiltonien du tout.

bah oui parce que dans le cas des neutrinos on observe pas d'états

Hors a quoi ca sert de dire que pour aller de A à B on effectue des transitions virtuelles cad que l'on emprunte une infinité de chemins simultanément. Cela devient royalement fumeux.

t'as raison... on aurait jamais dû donner à Feynman le titre de docteur et un prix dont je me souviens même plus le nom pour avoir démontré qu'à partir de postulats du genre on reconstruisait toute la physique quantique et la QFT dérivées par l'approche canonique

En l'occurence quand dans une correction de Lamb on introduit dans les diagrammes de Feymann une paire électrons-trous virtuelles celle-ci apparait comme un état de base (un ket |> pour representer la perturbation. Et c'est bien là-dessus que nous sommes en désaccord. La plupart d'entre-vous considére cette paire virtuelle comme presque réelle alors que je m'efforce de démontrer qu'elle n'est qu'un état de base pour representer l'effet de la perturbation (en l'occurence la déformation du vide, cad la polarisation du vide).

à mes yeux tu ne démontres rien d'autre que le fait que tu refuses d'écouter les arguments qui ne vont pas dans ton sens... qui plus est tu confonds les notions de particules virtuelles et de graphes de Feynman. La formulation de Feynman de la physique quantique vivrait tout aussi bien sans petits dessins...

Dans mon Larousse édition 2005: on lit:

euh... rassure-moi : tu es quand même pas naïf au point de croire que le Larousse est une référence crédible en ce qui concerne la physique ?

il est clair à travers ces exemples que le mot virtuel s'oppose au mot réel. Ce qui est virtuel n'est pas réel.

peut-être serait-il bon en effet de commencer par se mettre d'accord sur la définition de ce mot

en précisant que la particule fictive est representée mathématiquement par un élément de matrice de perturbation (dans la base du système non perturbé) qui est le même que la particule réelle. Autrement dit un même élément de matrice a un sens physique très différent selon le contexte physico-mathématique.

ça j'avais bien compris, merci... je connais suffisamment la physique des solides et la physique des particules pour avoir compris depuis longtemps ton point de vue... mais comme souvent tu refuses d'admettre que l'on puisse comprendre ce que tu dis et ne pas être d'accord avec toi...

Il suffit de feuilleter des livres de physiques de solide (ou même de mathématiques pures)

y'a pas que la physique des solides dans la vie

Les diagrammes de Feymannn ne sont que des dessins representant des séries de perturbations. Le risque est énorme de vouloir trop faire dire à des dessins.

et c'est bien pour ça que depuis des mois je me tue à tenter de te faire entendre que les notions de particules virtuelles et de graphes de Feynman ne sont pas identiques... mais cette fois, je laisse tomber pour de bon. Perso ça m'empêche pas de dormir que les autres soient pas d'accord avec moi quand leurs arguments tournent en rond et ne répondent pas aux miens

L'appelation virtuelle n'est pas une maladresse, c'est un choix délibéré.

c'est marrant ta façon de dire que les gens ont fait un truc par accident quand tu es pas d'accord avec eux et de dire que c'est volontaire quand tu trouves que ça va dans ton sens
-----

[vaincent]

J'espère que tu auras le temps de te balader dans les labos et faire des manip qui comptent les photons.

Quand tu mets un haut parleur en fait de chaine de détection çà fait bip, bip, bip..... En plus le comportement Poisonnien des arrivées est conforme à la QED!. Bien entendu ce genre de manip ne fonctionne qu'avec des photons réels.

Personne n'a d'ailleurs envisagé de compter des photons virtuels parce que les expérimentateurs savent très bien qu'ils n'existent pas.


Encore plus fort par un dispositif mécanique on peut mesurer les impulsions des photons réels car ceux-ci exercent une pression réelle.

a contrario les particules virtuelles exercent une pression virtuelle dans des manips virtuelles faites par des chercheurs virtuels qui publient virtuellement.

Ce qui va de soit est le fait que les particules réelles sont appréhendés expérimentalement, ce qui n'est évident pas le cas des particules virtuelles qui même en principe ne peuvent être mesurées.

toutes ces mesures ne sont qu'indirectes, et même si notre technologie nous permet de se faire une meilleure idée expérimentale du monde quantique, nous, être macroscopique n'auront jamais un accés direct (sous entendu gràce à nos sens) au monde quantique.
D'ailleurs je ne parlais pas tout à fait de ça dans la citation que tu as tiré de mon message. Je parlais du concept de réalité physique, en opposant l'idée qu'on se fait du monde des particules élémentaires à travers des modèles théoriques et l'idée que l'on se fait du monde qui nous entoure à travers nos sens. Nuance donc, entre ce qui vient d'être dit et ton commentaire à son propos.

p.s.: rassure toi, j'ai déjà eu l'occasion de compter des photons, ou bien des particule alpha, ou encore de faite de la spectroscopie de masse, etc....

[mariposa]

peut-être serait-il bon en effet de commencer par se mettre d'accord sur la définition de ce mot

Bien sur, il faut au préalable se mettre d'accord sur les mots que l'on utilise. C'est pourquoi j'ai été cherché la définition dans un dictionnaire.

selon le dictionnaire virtuel est le contraire de réel. Est-ce que l'on peut être d'accord là-dessus? Evidemment une telle définition m'arrange.
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Maintenant j'ai regardé dans l'index d'une vingtaine de livres, j'ai trouvé, pour l'instant, dans un seul la référence virtual particles.

Quantum mechanics and the particles of the nature

Anthony Sudbery

Cambridge University Press

Page 27::

In the process depicted in fig 1.11 and 1.12 the photons have some of the potential energy classicaly
associated with the force between the electrons and so their energy is different from that of freely moving photons.

For this reason they ara call virtual (as opposed to real).....

virtual en gras dans le texte.

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En repensant à la définition du mot virtuel du dictionnaire virtus qui veut dire force. j'entrevoie que le choix de l'expression particule virtuelle a été délibéremment choisie par les auteurs (en partie latiniste) ils auraient pu d'ailleurs l'appeler la particule de force.


Ainsi formulée le même propagateur represente soit la particule libre (donc le photon réel) soit la force entre 2 particules, c'est à dire le photon de force ou le photon virtuel.

Il aurait mieux fallu, peut-être que les auteurs soient ignorant du latin.


ça j'avais bien compris, merci... je connais suffisamment la physique des solides et la physique des particules pour avoir compris depuis longtemps ton point de vue... mais comme souvent tu refuses d'admettre que l'on puisse comprendre ce que tu dis et ne pas être d'accord avec toi...

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y'a pas que la physique des solides dans la vie
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On peut se demander pourquoi tu écris cela.

1- Je n'ai jamais lancé ne serait-ce que une seule discussion de physique du solide.

2- En 4 ans j'ai du avoir peut-être 10 discussions. La dernière avec Thwarn au sujet des surfaces de Fermi.

Par contre la RR, la mesures quantique, le photon, les trous noirs, les particules élémentaires pas de quoi s'ennuyer.

et c'est bien pour ça que depuis des mois je me tue à tenter de te faire entendre que les notions de particules virtuelles et de graphes de Feynman ne sont pas identiques... :

sans vouloir te repèter peux-tu m'indiquer le post auquel tu fais allusion

[Thwarn]

et c'est bien pour ça que depuis des mois je me tue à tenter de te faire entendre que les notions de particules virtuelles et de graphes de Feynman ne sont pas identiques... mais cette fois, je laisse tomber pour de bon. Perso ça m'empêche pas de dormir que les autres soient pas d'accord avec moi quand leurs arguments tournent en rond et ne répondent pas aux miens

Par contre, comme à chaque fois les discussions finissent de la meme façon, on ne connait jamais ton point de vue. Pourrais tu donc nous dire quelle est la vision des particules virtuelles dans le cas des integrales de chemins?

[Karibou Blanc]

selon le dictionnaire virtuel est le contraire de réel. Est-ce que l'on peut être d'accord là-dessus? Evidemment une telle définition m'arrange.

Je ne comprends ce débat. Une particule virtuelle n'est pas sur couche de masse. point barre. Je ne vois pas l'interet d'invoquer le dictionnaire pour en tirer une définition figurée et non-scientifique. L'objectif n'est pas que ca t'arrange, mais que chacun ait une base de réflexion commune.

[mariposa]

t'as raison... on aurait jamais dû donner à Feynman le titre de docteur et un prix dont je me souviens même plus le nom pour avoir démontré qu'à partir de postulats du genre on reconstruisait toute la physique quantique et la QFT dérivées par l'approche canonique

Il me semble que tu n'as pas lu mon post #45 ou je montrait dans un cadre de MQ classique que les transitions virtuelles entre états discrets devenaient par "continuité" les intégrales de chemins de Feymann et que qu'un bout de chemin d'un chemin particulier devrait dans cette logique s'appeler transition virtuelle. De là je dis que le vocabulaire serait fumeux et que le bon vocabulaire est celui du principe de superposition. D'ailleurs Feymann ne parle pas pour que je sache de transition virtuelle dans ce contexte.

à mes yeux tu ne démontres rien d'autre que le fait que tu refuses d'écouter les arguments qui ne vont pas dans ton sens... qui plus est tu confonds les notions de particules virtuelles et de graphes de Feynman. La formulation de Feynman de la physique quantique vivrait tout aussi bien sans petits dessins...

J'ai justement tout l'esprit de mon argumentation est que les petits dessins ont le défaut de leur qualité a savoir de suggérer pour le meilleur et pour le pire. Il est évident que les gens n'auraient pas une facination pour ces diagrammes s'ils les perturbations restaient sous leurs formes algébriques.

euh... rassure-moi : tu es quand même pas naïf au point de croire que le Larousse est une référence crédible en ce qui concerne la physique ?

Je le prend comme indication. Il n'en reste pas moins vrai que ce qui est écrit sur les images virtuelles et les images de synthèse est correcte. Par ailleurs la référence 5 parle de quanton, ce qui est un indice que cela n'a pas été écrit a la va-vite.

[mariposa]

Je ne comprends ce débat. Une particule virtuelle n'est pas sur couche de masse. point barre. Je ne vois pas l'interet d'invoquer le dictionnaire pour en tirer une définition figurée et non-scientifique. L'objectif n'est pas que ca t'arrange, mais que chacun ait une base de réflexion commune.

Je me suis tourné vers un dictionnaire parceque les mêmes mots utilisés conjointement en physique et dans la vie courante peuvent avoir le même sens, ou des sens qui n'ont rien à voir, ou pire qui veulent dire le contraire.

Ce que je constate (ce n'est pas un scoop) est que ce qui est virtuel n'est pas réel (langage vie courante). Bien entendu j'argumente depuis longtemps que c'est sémantiquement la même chose pour les particules réelles/virtuelles.

D'autres pensent, me semble-t-il, que les particules virtuelles sont tout autant réelles que les particules réelles. C'est notamment le cas de Vaincent et de Rincevent, si je m'abuses.

Donc la discussion est bien centrée sur la signification physique de la notion de particules virtuelles.

[vaincent]

Pour tenter de recadrer le débat et de mettre les choses au claire, j'ai fait une recherche dans mes bouquins de QFT et sur internet, pour comprendre (ou plutôt confirmer ou infirmer mes souvenirs sur le sujet) à quoi correspond rééllement ce terme de "particule virtuelle".

La réponse est sans appel et unanime. Le terme "virtuelle" est entièrement lié à la violation de la conservation de l'énergie permise dans la cadre de la relation d'incertitude, aussi bien en ce qui concerne les fluctuations du vide quantique, que les particules vectrices d'une interaction (dans un modèle à couplage faible). Les particules "réelles" respectent le principe de conservation de l'énergie, pas les particules "virtuelles" d'où leur nom, mais elles font toutes deux parties de la nature.
La relation d'incertitude et l'équivalence masse-énergie montrent qu'il est possible que des paires particule/anti-particule massiques surgissent du "vrai" vide, mais uniquement sur une très courte durée. Par exemple une paire électrons-positrons peut surgir et vivre uniquement pendant un temps de l'ordre de 10^-22 s, temps bien évidemment trop petit pour qu'une quelconque expérience actuelle puisse tanter de les détecter. Mais cela est possible indirectement.
Je pense que la meilleure preuve expérimentale de l'existence des particules "virtuelles" (au sens de la relation d'incertitude) est l'effet Casimir, bien réel....

[Karibou Blanc]

La réponse est sans appel et unanime.

Je suis bien d'accord. Une particule virtuelle n'est pas sur couche de masse. On dit la meme chose.

Je pense que la meilleure preuve expérimentale de l'existence des particules "virtuelles" (au sens de la relation d'incertitude) est l'effet Casimir, bien réel....

C'est une preuve expérimentalement que la dynamique des interactions est quantique, et qu'en particulier la conservation de l'énergie peut etre temporairement violée. Maintenant dire que cela correspond à une particule, qu'on connait bien à état libre, munie d'une virtualité (p2-m2 !=0) non nulle, ca c'est de la théorie des perturbations à mes yeux. En d'autres termes attribuer la non-conservation de l'énergie uniquement à une seule particule qui au niveau classique est réelle, c'est de la théorie des perturbations. Et c'est ce qui se passe en QED à basse énergie. Cette approximation, le fait que dire q'il existe un photon virtuel ou des paires e+/e- virtuelles, marche tres bien mais se casse la figure en couplage fort, ou les états propres de la théorie ne sont plus tout les états libres.

[mariposa]

Je pense que la meilleure preuve expérimentale de l'existence des particules "virtuelles" (au sens de la relation d'incertitude) est l'effet Casimir, bien réel....

C'est très interessant de citer l'effet Casimir qui est une réalité expérimentale. Personnellement je n'ai pas besoin de relation d' incertitude pas plus que de particules virtuelles.

Voilà "mon" explication.

Dans une cavité les modes électromagnétiques classiques sont chacun des oscillateurs harmoniques qui apres quantification donne pour chaque mode des états propres dont les énergies propres sont régulièrement espacés. Le champ électrique de chaque mode porte une quantité de mouvement (qui est la version quantifiée du vecteur de Pointyng). Cette quantité de mouvement est une pression. Donc même à T = 0 où tous les modes sont dans leurs états fondamentaux il existe une force de pression. Bien entendu comme il y a plus de modes a l'exterieur qu'a l'intérieur la résultante des forces n'est pas nulle.

Finalement j'utilise la propriété classique qu'un champ électromagnétique exerce une pression + la propriété quantique que l'état vide du champ électromagnétique est sujet à des fluctuations du champ électrique.

Cette dernière propriété est lié au fait que l'opérateur champ électrique E (qui joue le role de coordonnée x dans le modèle d'oscillateur) ne commute pas avec l'hamiltonien

A noteer que l'énergie du système qui est dans un état propre de H est parfaitemet définie.

Pourrais-tu nous proposer ta version avec particules virtuelles pour voir la différence de raisonnement. Combien y a t-il de particules virtuelles?

[Karibou Blanc]

Personnellement je n'ai pas besoin de relation d' incertitude pas plus que de particules virtuelles.

Honnetement c'est plus de la mauvaise qu'autre chose. Sans vouloir te faire un proces d'intention (mais je suis sur que tu en es conscient), elles n'apparaissent pas dans ce que tu dis car tu ne te places pas dans un formalisme de TQC.
L'énergie de Casimir est exactement la sommation de fluctuations du vide, qui ne sont rien d'autres des particules virtuelles (en termes de diagrammes de Feynman, ce sont les fameux diagrammes bulles ou vide-vide).

[mariposa]

Honnetement c'est plus de la mauvaise qu'autre chose. Sans vouloir te faire un proces d'intention (mais je suis sur que tu en es conscient), elles n'apparaissent pas dans ce que tu dis car tu ne te places pas dans un formalisme de TQC.
L'énergie de Casimir est exactement la sommation de fluctuations du vide, qui ne sont rien d'autres des particules virtuelles (en termes de diagrammes de Feynman, ce sont les fameux diagrammes bulles ou vide-vide).

Comme tu le sais très bien je ne nie pas l'interet technique de nommer des particules virtuelles (que je considère comme du jargon de métier). Ce que j'ai voulu montrer est que l'on peut comprendre l'effet Casimir avec un minimun de connaissance de MQ (l'oscillateur harmonique) et sans faire référence a QED.

On comprend facilement ce que sont les photons réels, ce sont les états excités que l'on represente par des niveaux mais où sont les photons virtuels?

le fait de dire que le champ électrique fluctue dans l'état fondamental est une assertion tres simple qui, suffit à la compréhension de l'effet Casimir.

PS: J'oubliais: Quand je quantifie le champ électromagnétique je fais quand même de la TQC (a un niveau tres tres modeste).

[Karibou Blanc]

Quand je quantifie le champ électromagnétique je fais quand même de la TQC (a un niveau tres tres modeste).

Mea culpa, j'ai la mauvaise (et érronée) tendance de penser que la TQC, c'est l'integrale fonctionnelle

le fait de dire que le champ électrique fluctue dans l'état fondamental est une assertion tres simple qui, suffit à la compréhension de l'effet Casimir.

Ok, mais cela repose sur le fait que tu peux comprendre le phénomène dans une approche canonique, qui par essence ne contient pas de particules virtuelles, seulement des fluctuations quantiques. Seulement quand tu formules tout ca en integrales de chemin dans l'approche fonctionnelle, tes fluctuations sont représentées par des particules virtuelles.

Ce que j'ai voulu montrer est que l'on peut comprendre l'effet Casimir avec un minimun de connaissance de MQ (l'oscillateur harmonique) et sans faire référence a QED.

tout comme a priori on peut utiliser une approche canonique pour calculer une section efficace dans le modele standard (seulement c'est fastidieux, c'est jamais c'est possible). Au passage quantifier le champ électromagnétique c'est faire de la QED (sans fermion ici certes) que tu quantifies à la Feynman ou à la Gupta-Bleuler.

En gros, ce que je ne trouve pas tres honnete dans ton argument c'est que tu utilises un formalisme qui ne contient pas intrinséquement de particules virtuelles, pour justifier qu'on en a pas besoin ou qu'elles n'existent pas. C'est comme dire qu'il existe pas de nombres réels dans l'ensemble des entiers

[invite54165721]

Je ne comprends ce débat. Une particule virtuelle n'est pas sur couche de masse. point barre.

Bonjour KB.

Peut on dire qu'un électron possede une masse définie?
et qu' un électron hors de sa couche de masse ca n'existe pas?

j'ai en tête le poème de Desnos:
Une fourmi de dix-huit mètres Ça n'existe pas
Et qui ce termine par Et pourquoi pas ?

Cette réponse n'est pas claire? c'est sur
Le point barre ne l'était pas beaucoup plus.

Amicalement

[invitea774bcd7]

Bof… Comme je l'ai dit plusieurs fois, l'effet Casimir ce sont de bêtes forces de van der Waals…
Bien sûr, ça fait plus classe de parler de modes du vide et tout et tout

Je milite activement pour une démystification de l'effet Casimir !

[Karibou Blanc]

Peut on dire qu'un électron possede une masse définie?

Oui. Du moins c'est comme ca qu'est défini l'électron (en espace-temps plat). Un representation de Poincaré de masse et spin fixés.

et qu' un électron hors de sa couche de masse ca n'existe pas?

Franchement je ne vois pas l'interet de soulever ces questions d'existence, de réalité. Tout ca la physique s'en tamponne le coquillard, à moins que ces concepts soient définis proprement scientifiquement (ce qu'avait tenté de faire EPR). Ce que l'on peut dire c'est qu'une facon de modéliser les phénomènes quantiques en theorie relativiste des champs, lorsque les particules sont pratiquement libres, autrement dit qu'elles interagissent faiblement, consiste à écrire qu'ils mettent en jeu des particules qui sont les memes que les particules libres mais avec des propriétés non-habituelles en physique classique, notamment la virtualité.

Maintenant je me tue à dire que les particules virtuelles sont juste un moyen de décrire des interactions en couplage faible dans un développement perturbatif. A savoir si ca suffit pour dire que ca existe ou pas constitue pour moi une question creuse et dépourvu d'interet physique. Ce que je sais c'est que c'est une approche qui marche, qui dans beaucoup de cas permet de comprendre des choses, et d'avancer.

Cette réponse n'est pas claire? c'est sur
Le point barre ne l'était pas beaucoup plus.

La réponse était pourtant claire, modulo la connaissance de ce qu'on appelle la couche de masse. Une particule est sur couche de masse lorsqu'elle vérifie E^2-p^2=m^2, autrement dit lorsque E et p (le vecteur spatial) décrive un hyperboloide qu'on appelle la couche de masse.

[Karibou Blanc]

Comme je l'ai dit plusieurs fois, l'effet Casimir ce sont de bêtes forces de van der Waals…

Sauf que les forces de Van der Waals sont purement classique, et l'effet Casimir est purement quantique. La différence est de taille.

[invitea774bcd7]

Sauf que les forces de Van der Waals sont purement classique, et l'effet Casimir est purement quantique. La différence est de taille.

Ouais, t'as vu c'est cool ! Suivant par quel bout on attaque le problème, on a des dans les formules ou pas Alors que c'est la même chose

[vaincent]

Maintenant je me tue à dire que les particules virtuelles sont juste un moyen de décrire des interactions en couplage faible dans un développement perturbatif. A savoir si ca suffit pour dire que ca existe ou pas constitue pour moi une question creuse et dépourvu d'interet physique. Ce que je sais c'est que c'est une approche qui marche, qui dans beaucoup de cas permet de comprendre des choses, et d'avancer.

bonsoir,

je suis carrément d'accord avec ta première et ta dernière phrase (sauf le "juste" dans la première et la deuxième moins , mais bon c'est une autre question je pense).

Mais justement, il semble que la notion de particules virtuelles (toujours au sens de la relation d'incertitude) soit "mieux" définie dans le cadre des fluctuations du vide quantique (en tout cas il semble qu'il n'y ai pas besoin de parler de théorie de perturbation(s)), que dans le cadre d'une théorie à couplage faible (QFT, intégrale de chemins, règles de Feynman, etc....). Pourtant, il est clair que les particules virtuelles (on pourrait d'ailleurs les appeler autrement, pourquoi pas "PVCE" pour Particules Violant la Conservation de l'Energie, ou encore "particules d'Heinsenberg" carrément, ou aussi bien "off-shell particles" en anglais) du vide quantique ont la même propriété, vis-à-vis de la relation d'incertitude, que celles des bosons vecteurs des interactions en couplage faible. Y-aurait-il un lien entre les deux ? On semble avoir à faire à 2 niveaux de "réalité physique" (il faut que j'arrête de mettre des guillemets partout, et des parenthèses aussi!). Respectivement, l'une est un fait déduit uniquement(?) de la relation d'incertitude et de l'équivalence masse-énergie, l'autre est une modélisation, a priori moins viable, ou moins directe que la première de l'échange de 4-impulsion entre deux fermions intéragissant( moins viable dans le sens où cela ne fonctionne qu'à haute énergie pour QCD en particulier). Etrange non ? Surtout quand l'on pense que la première permet de fournir une interprétation physique tout à fait satifaisante de la renormalisation de la deuxième (?!?!)

[Karibou Blanc]

on pourrait d'ailleurs les appeler autrement, pourquoi pas "PVCE" pour Particules Violant la Conservation de l'Energie, ou encore "particules d'Heinsenberg" carrément, ou aussi bien "off-shell particles" en anglais

"off-shell particles" est largement utilisé en effet et beaucoup mieux adapté à la situation. Du moins ca ne prette plus à confusion contrairement au lyrisme foireux reel/virtuel...

Y-aurait-il un lien entre les deux

Bien sur qu'il y a un lien. Toute particule peut être en principe on-shell aussi bien qu'off-shell. La ou ca se complique c'est certaine (la plupart) des particules ne sont pas stables et peuvent se désintégrer (on- ou off-shell selon la cinématique). On pourrait alors tres bien observer des Z ou des W on-shell s'ils n'avaient pas à disposition des tas de canaux de désintégration à disposition.

Surtout quand l'on pense que la première permet de fournir une interprétation physique tout à fait satifaisante de la renormalisation de la deuxième (?!?!)

Je ne comprends pas du tout ce que tu veux dire avec ca.

[invite54165721]

Bonjour,

Erik parle à un certain moment d'artifice mathématique à propos des particules virtuelles.
Il s'agit plutot de composant de la théorie. Et d'en voir la fécondité.
Le terme réalité peut sembler sans grand intéret à ce niveau quand les choses sont digérées.
Le champ de Higgs fait partie du formalisme du modele standard. On ne verra pas ce boson. On cherchera au LHC des modes de désintégration.
On parlera cependant de sa découverte (ou non).
Puis plus tard on se donnera le luxe de discuter sur sa réalité, de savoir si c'est autre chose qu'un élément d'un formalisme qui fonctionne dans un certain domaine.

[mariposa]

Bof… Comme je l'ai dit plusieurs fois, l'effet Casimir ce sont de bêtes forces de van der Waals…
Bien sûr, ça fait plus classe de parler de modes du vide et tout et tout

Je milite activement pour une démystification de l'effet Casimir !

Bonjour,

Je crois que nous partageons le même point de vue de démystification.

Avant dans arriver à la formulation de l'effet Casimir sous la forme d'une force de Van der Walls je voudrais justifier pourquoi il important de comprendre d'abord le rôle des fluctuations quantiques du champ électromagnétique à T = 0.

L'émission spontanée


Je rappelle que le champ electromagnétique exerce une pression sur les parois. Etant entendu que le champ est transverse et le vecteur de Pointying dans la direction de propagation.

C'est ce même champ électrique transverse qui va être responsable de l'émission spontanée. Bien que plongé dans le vide un atome dans un état excité n'est pas dans un état propre, ce dernier subit le champ électrique propre à l'état |0> du vide.

Donc les fluctuations du champ électromagnétique du vide est responsable à la fois de l'émission spontanée et de l'effet Casimir.

Les forces de Van DerWalls

Le champ électrique transverse du vide a des conditions aux limites sur les parois de la cavité à paroi métallique. En conséquence de quoi il induit des courants dans la surface de la paroi qui en retour émettent du champ électromagnétique.

Quand on écrit proprement l'interaction en jauge de Coulomb on voit que les interactions entre courants sont des interactions dipoles transverses/ dipoles transverses que l'on appelle interactions de Van Der Walls (les mêmes que les interactions entre atomes neutres. Diagrammatiquement ces interactions sont representés par des échanges de couples de photons virtuels.

En résumé l'effet Casimir est un mécanisme d' interaction champ/matière. On peut donc soit:

regarder le phénomène sous l'angle matière (dans ce cas on integre sur la variable champ. Dans ce cas c'est l'interaction de Van Der Walls qui émerge.

Soit regarder le problème sous l'angle du champ. Dans ce cas la matière est intégrée sous forme de condition aux limites.

Nota:Tout ceci peut se comprendre à partir de 6 mois de cours de MQ. La chose la plus difficile a assimiler est de comprendre pourquoi le champ électromagnétique se décompose en une somme d'oscillateurs.

[vaincent]

Je ne comprends pas du tout ce que tu veux dire avec ca.

oui c'est vrai que ça manquait de précision. Lorsque l'on calcul par exemple, la correction à l'ordre d'une boucle (e²) du propagateur du photon (une particule virtuelle issue de la théorie à couplage faible, ce que j'appelait "la deuxième"), la polarisation du vide à cet ordre correspond en fait à la création d'une boucle positron-électron qui décrie une fluctuation quantique du vide (ce que j'appelait "la première") de l'interaction. La particule vectrice de l'interaction est donc ici "habillée" par une fluctuation quantique, et la théorie est modifiée à très courte distance.

[vaincent]

En résumé l'effet Casimir est un mécanisme d' interaction champ/matière. On peut donc soit:

regarder le phénomène sous l'angle matière (dans ce cas on integre sur la variable champ. Dans ce cas c'est l'interaction de Van Der Walls qui émerge.

Soit regarder le problème sous l'angle du champ. Dans ce cas la matière est intégrée sous forme de condition aux limites.

où veux-tu en venir au fond ?

[mariposa]

où veux-tu en venir au fond ?

Bonjour,

Tu as affirmé que l'effet Casimir était un exemple qui prouvait l'existence des particules virtuelles. 'Ma démonstration montre clairement ce qu'est l' effet Casimir peut s'expliquer sans faire intervenir ni particules virtuelles ni principe d'incertitude.

Au passage je voudrais faire remarquer que les fluctuations du vide çà ne veut rien dire. Le vide est dans son état fondamental d'énergie (état propre). Ce qui fluctue c'est le champ électromagnétique E qui a une probabilité p(E) d'avoir la valeur E (polynome d'hermite).

C'est d'ailleurs ainsi que j'enseignerais l'effet Casimir les choses dans un cours de DEA. J'avais d'ailleurs déjà traiter les forces de Van Der Waals. cà ferait complément.

Par ailleurs je n'ai toujours pas lu ta démonstration de J'attends vivement ton explication.

[vaincent]

Bonjour,

Tu as affirmé que l'effet Casimir était un exemple qui prouvait l'existence des particules virtuelles. 'Ma démonstration montre clairement ce qu'est l' effet Casimir peut s'expliquer sans faire intervenir ni particules virtuelles ni principe d'incertitude.

je trouve ça tout de même dingue de réinventer la physique, pour qu'elle corresponde à une vision subjective que l'on se fait de la nature. C'est totalement anti-scientifique ! Personnellement je n'éprouve aucune satisfaction que la nature soit comme-ci ou comme-ça, je constate c'est tout, et je ne juge pas la nature sur des bases de croyance. L'avis le plus objectif que l'on puisse obtenir est celui qui fait consensus, et à l'évidence tu ne t'es pas renseigner suffisament sur le sujet, sinon tu te serais rendu compte que ta "démonstration"(qui plus est, en quelques lignes, "haaa si la physique était aussi simple", non en fait ce ne serait même pas intéressant), est loin de prendre en compte tout les facteurs entrant en jeu dans ce phénomène.

Au passage je voudrais faire remarquer que les fluctuations du vide çà ne veut rien dire. Le vide est dans son état fondamental d'énergie (état propre). Ce qui fluctue c'est le champ électromagnétique E qui a une probabilité p(E) d'avoir la valeur E (polynome d'hermite).

Il était bien entendu que le terme "fluctuation du vide" se réfère aux vides des champs quantiques. Ce qui fluctue ce n'est pas le champs électromagnétique(il n'y pas de champs EM entre les 2 plaques), mais son vide, dont l'énergie du point zéro est donnée par . Cette nuance est de taille et ne peut être comprise que lorsqu'on a pris connaissance de la quantification du champs électromagnétique. Ce n'est d'ailleurs qu'après avoir effectué ce travail que H. Casimir à publié son article prédisant l'effet d'attraction entre 2 plaques parfaitement conductrices( je donnerai un lien vers cet article en bas de page).

C'est d'ailleurs ainsi que j'enseignerais l'effet Casimir les choses dans un cours de DEA. J'avais d'ailleurs déjà traiter les forces de Van Der Waals. cà ferait complément.

Un cours de DEA n'est pas sensé présenter un point de vue personnel d'un phénomène, mais est le résultat d'une recherche bibliographique importante, qui permet de présenter la façon dont ce phénomène est compris par l'ensemble de la communauté scientifique qui l'a étudié.
Là encore tu trouves que ta façon de voir les choses est forcément la meilleure, je te laisse deviner à quel adjectif ce comportement fait référence, et quelles conséquences pédagogiques il imposerait à tes étudiants.

Par ailleurs je n'ai toujours pas lu ta démonstration de J'attends vivement ton explication.

Il est clair que je ne vais pas m'amuser à faire une démonstration de la prédiction théorique du phénomène qui est largement présente dans la littérature à ce sujet, et cela ne saurait être interpréter comme une forme de défilement car je pense qu'un professionnel de la discipline doit le savoir en se renseignant avant d'en parler. Si cela avait été le cas, ce débat n'aurait pas eu lieu.

Avec le temps qui m'ai imparti, je peux tout de même remarquer dans ta démonstration (comparée à la littérature) que tu ne comprend pas la nuance suivante : ce n'est pas parce qu'il est possible de voir le phénomène comme résultant des forces de Van Der Waals (d'ailleurs tu n'as pas précisé qu'il s'agissait des forces de Van Der Waals-Londres, "Van Der Waals-London forces"), que ce sont les forces de Van Der Waals qui entre en jeu, l'analogie n'est que formelle et non fondamentale. Tout se passe comme si les forces en jeu était des forces de Van Der Waals, mais l'analogie s'arrête là, et il est clair que la source du phénomène est bien dû à l'énergie du vide électromagnétique.

Pour t'en convaincre je te proposes de lire attentivement les articles suivants sur l'effet Casimir :

http://www.bourbaphy.fr/duplantier.pdf

http://www.bourbaphy.fr/balian.pdf

http://www.historyofscience.nl/searc...age&startrow=1

Bonne lecture, et s'il te plaît, répond moi uniquement après avoir lu ces articles, sinon cela n'a aucun intérêt de les ignorer et de rester camper sur ses positions, le dialogue constructif n'avance pas de ces cas là.

[Karibou Blanc]

Donc les fluctuations du champ électromagnétique du vide est responsable à la fois de l'émission spontanée et de l'effet Casimir.

Ma démonstration montre clairement ce qu'est l' effet Casimir peut s'expliquer sans faire intervenir ni particules virtuelles ni principe d'incertitude.

Ca ressemble à tout et son contraire. Les fluctuations quantiques sont à l'origine de l'effet Casimir. La non-conservation de l'énergie associé au principe d'incertitude est "cachée" dans les fluctuations. Si l'énergie était exactement fixée, le champ EM ne pourrait fluctuer et il n'y aurait aucun effet.

Tu as affirmé que l'effet Casimir était un exemple qui prouvait l'existence des particules virtuelles.

L'effet Casimir est un effet quantique. Dans le formalisme de l'integrale de chemin, il est le résultat de la prise en compte de diagramme à bulles (des particules off-shell donc) dans le vide (en plus de conditions au bord spéciale liées aux plaques que tu as mentionées). La seule raison pour laquelle ces particules off-shell n'apparaissent pas dans ton explication est simplement que tu te places volontairement dans un formalisme canonique, ou par dénifition il n'y a pas de particules virtuelles.

[invitea774bcd7]

Jolies, les forces de « van der Waals-Londres »

Je peux retourner tes dires dans l'autres sens :

Tout se passe comme si les forces en jeu était dû à l'énergie du vide électromagnétique, mais l'analogie s'arrête là, et il est clair que la source du phénomène est bien dû aux forces de van der Waals

Ce sont deux descriptions différentes d'un même phénomène

[mariposa]

je trouve ça tout de même dingue de réinventer la physique, pour qu'elle corresponde à une vision subjective que l'on se fait de la nature. C'est totalement anti-scientifique ! Personnellement je n'éprouve aucune satisfaction que la nature soit comme-ci ou comme-ça, je constate c'est tout, et je ne juge pas la nature sur des bases de croyance. L'avis le plus objectif que l'on puisse obtenir est celui qui fait consensus, et à l'évidence tu ne t'es pas renseigner suffisament sur le sujet, sinon tu te serais rendu compte que ta "démonstration"(qui plus est, en quelques lignes, "haaa si la physique était aussi simple", non en fait ce ne serait même pas intéressant), est loin de prendre en compte tout les facteurs entrant en jeu dans ce phénomène.

Beaucoup d'arrogance dans ce baratin et aucune argumentation scientifique.

Il était bien entendu que le terme "fluctuation du vide" se réfère aux vides des champs quantiques. Ce qui fluctue ce n'est pas le champs électromagnétique(il n'y pas de champs EM entre les 2 plaques), mais son vide, dont l'énergie du point zéro est donnée par .

;
Bien sur que si qu'il y a du champ électromagnétique entre les plaques.

Ce qui est nulle c'est la valeur moyenne <E> du champ électromagnétique et non les fluctuations autour de la valeur moyenne.

Ce sont ces fluctuations du champ électromagnétiques qui sont responsables de l'émission spontanée et c'est la preuve spectaculaire que que le vide c'est quelquechose.

Même sanction pour l'effet Casimir.

il y a également l'effet Unruh où les fluctuations du champ électromagnétique du vide sont percues dans un repère accéléré comme un rayonnement électromagnétique de corps noir.!

On a donc 3 preuves que le vide est sujet a des fluctuations de champ électromagnétique bien que sa valeur moyenne <E> soit nulle.

Qui en connais d'autre?

Cette nuance est de taille et ne peut être comprise que lorsqu'on a pris connaissance de la quantification du champs électromagnétique.

Ca c'est sûr la quantification du champ électromagnétique me dépasse.

Un cours de DEA n'est pas sensé présenter un point de vue personnel d'un phénomène, mais est le résultat d'une recherche bibliographique importante, qui permet de présenter la façon dont ce phénomène est compris par l'ensemble de la communauté scientifique qui l'a étudié.

Parce que tu crois que j'ai inventé la théorie de l'effet Casimir. Le problème n'est pas de réciter ce que l'on lit dans la littérature mais de se l'approprier.

Par ailleurs ce qui est écrit dans les livres colportent des fois des erreurs sur des questions fondamentales. Je pense avoir convaincu tout le monde, sur Futura, que le spin n'est pas d'origine relativiste contrairement à ce que la plupart affirment un peu vite.

Il est clair que je ne vais pas m'amuser à faire une démonstration de la prédiction théorique du phénomène qui est largement présente dans la littérature à ce sujet, et cela ne saurait être interpréter comme une forme de défilement car je pense qu'un professionnel de la discipline doit le savoir en se renseignant avant d'en parler. Si cela avait été le cas, ce débat n'aurait pas eu lieu.

En tout cas tu m'as largement convaincu que tu n'as fait toi d'études bibliographiques sur le sujet.

Je ne demande pas de faire une démonstration complète, je te demande simplement de faire une esquisse d 'enchainements de raisonnement expliquant l'effet Casimir et surtout montrer de ton point de vue le rôle central des particules virtuelles.

Avec le temps qui m'ai imparti, je peux tout de même remarquer dans ta démonstration (comparée à la littérature) que tu ne comprend pas la nuance suivante : ce n'est pas parce qu'il est possible de voir le phénomène comme résultant des forces de Van Der Waals (d'ailleurs tu n'as pas précisé qu'il s'agissait des forces de Van Der Waals-Londres, "Van Der Waals-London forces"), que ce sont les forces de Van Der Waals qui entre en jeu, l'analogie n'est que formelle et non fondamentale. Tout se passe comme si les forces en jeu était des forces de Van Der Waals, mais l'analogie s'arrête là, et il est clair que la source du phénomène est bien dû à l'énergie du vide électromagnétique.

Là tu atteins des sommets du ridicule. Tu devrais de payer le livre de Cohen-Tannoudji :Processus d'interactions entre atomes et photons.
Ce médaillé t'expliquera page 127 que l'effet Casimir ce sont des forces de Van Der Waals.

Pour t'en convaincre je te proposes de lire attentivement les articles suivants sur l'effet Casimir :

Il se fait que je connais ces articles et notamment celui de Balian. Par contre tu ne les a visiblement pas lus.

http://www.bourbaphy.fr/duplantier.pdf

http://www.bourbaphy.fr/balian.pdf

http://www.historyofscience.nl/searc...age&startrow=1

Bonne lecture, et s'il te plaît, répond moi uniquement après avoir lu ces articles, sinon cela n'a aucun intérêt de les ignorer et de rester camper sur ses positions, le dialogue constructif n'avance pas de ces cas là.

C'est déjà fait, par contre à toi de les lire.


Réflexions complémentaires: L'effet Casimir est un couplage onde matière où les effets relativistes dans la matière n'interviennent pas ce qui oblige ou encourage de travailler en jauge de Coulomb donc les développement des diagrammes de Feymann sont une impasse. (a cause de la jauge de Lorentz)

[Karibou Blanc]

Pour t'en convaincre je te proposes de lire attentivement les articles suivants sur l'effet Casimir :

Egalement, en attendant que je remette la main sur d'autres refs traitant le probleme en integrale fonctionnelle, tu peux regarder aussi ca :

http://arxiv.org/abs/hep-th/0210081