Bonjour,
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On utilise le vocabulaire de "particules virtuelles" dans le contexte de TQC. Je voudrais expliquer le plus simplement possible l'origine ce langage, ce qu'il signifie.
TQC = Théorie quantique des champs. c'est une théorie qui émerge d'une "synthèse" entre la MQ et la relativité restreinte.
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Soit un atome dont on va supposer qu'il est constitué de 2 etats |a> et |b> distants d'une énergie E°. |a> est l'état fondamental. Nous avons ainsi entièrement défini un Hamiltonien H°.
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Appliquons un champ électrique statique E. Physiquement l'atome va être polarisé (déformé) et d'autant plus fort que le champ électrique. C'est ce que l'on pourrait croire a priori et c'est en partie faux!
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En effet la perturbation associée au champ électrique E s'écrit:
H1 = r.E
où r est l'opérateur position.
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Ce qui va controler la déformation c'est le rapport entre l'élement de matrice non diagonal de r et E°. Soit
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E.<a|r|b>./E°
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Autrement dit si E° est très élevée le système est peu ou pas polarisable, même avec un champ électrique élevé..
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De ce calcul simple, on peut extraire l'idée suivante:
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La polarisation (déformation) d'un système quantique dans son état fondamental est entièrement représenté par le spectre (l'inventaire) de ses états excités solution de l'hamiltonien H° non perturbé..
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Remarque 1: Nous avons effectué ici un calcul de perturbation du premier ordre qui définit la polarisation linéaire. aux autres supérieurs on décrit la polarisation non-linéaire.
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Remarque 2: On en déduit qualitativement que la constante diélectrique d'un matériau est d'autant plus élevée que le gap est petit. On note qu'un métal à 1 gap nul et donc la constante diélectrique d'un métal est infinie.
Que se passe-t-il si maintenant le champ E est périodique en temps ? La polarisation va varier périodiquement à la même fréquence mais la déformation sera toujours representée par le terme non diagonal:
...<a|r|b>
Que se passe t-il quand la fréquence de variation w est telle que h.w = E°. Dans ce cas le calcul de perturbation dépendant du temps nous dit que le système effectue une transition de l'état |a> vers l'état b> avec une probabilité par unité de temps proportionnelle à <a|r|b>.
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Dans le cas où h.w < E° on pourrait dire tout se passe comme si on avait des transition de |a> vers |b> suivie immédiatement de |b> vers |a>. Autrement dit l'atome fait des transitions virtuelles vers des états virtuels qui sont les états excités.
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Maintenant en TQC les états excités 'éléments de matrice diagonaux) et les éléments non diagonaux sont des états indicés par des occupations de particules, c'est une representation d'occupation. Conclusion on dira par migration de langage qu'un état fondamental perturbé effectue des transitions virtuelles vers des particules virtuelles.
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On comprend bien que ces particules virtuelles n'ont aucun sens. Le vocabulaire vient du fait que dans un calcul de perturbations le comportement d'un état est representé par le spectre de l'hamiltonien non perturbé. Autrement dit les particules virtuelles sont de l'ordre de la représentation mathématique et non de la physique. Personnellement je suis extrèment favorable pour faire disparaitre ce vocabulaire brouillon qui masque la simplicité des choses..
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, on dit qu'elle est hors couche de masse, elle n'appartient plus à l'hyperboloide 
Envoyé par mariposa 
