Energie du vide

[invite333943ff]

Bonjour,

OUi, et toute la subtilité est dans le mot classique. Classiquement ce n'est pas possible. Mais ça n'est pas grave du tout car de toutes façons il faut impérativement se placer dans un cadre quantique pour comprendre l'effet Casimir. Maintenant, je pressens la question suivante "et alors, comment la conservation de l'énergie est-elle assurée dans cet effet en physique quantique ?". Ben moi je sèche sur cette question...

Eh bien, si toi tu sèche, alors moi je suis totalement sublimé !

Je demeure sceptique façe à l'idée qu'il y aurait ou pourrait y avoir violation de la "loi" de la conservation de l'énergie. Certe, il y a un mouvement des feuilles par effet Casimir, mais cette énergie provient d'ailleurs¹, je veux dire spatialement d'ailleurs. Et cet ailleurs, n'est pas à l'autre bout de l'univers; il ne peut pas être bien loin autrement cela serait en contradiction avec la vitesse limite c.


¹ J'ose même pas appellée ça une hypothèse. Il s'agit d'une idée, d'une tentative de rationaliser une situation qui fait un peu trop science-fiction à mon goût.
-----

[invite1e8ca836]

Remettons les pieds sur terre en ... retournant à ce qui s'écrivait à la fin du 19° siècle !
- Le champ électromagnétique hors de la matière obéit à des équations LINEAIRES alors que l'énergie n'obéit PAS à des équations linéaires. En conséquence, un système qui rayonne un champ peut perdre, gagner ou ne pas échanger d'énergie suivant les valeurs de champs extérieurs.
- Il n'existe pas de système isolé en électromagnétisme.
- L'absorption d'un champ est sa destruction par addition d'un champ opposé.
- Comme les sources de champ électromagnétique sont petites (par rapport à leurs distances), les champs intenses dans leur voisinage, il est, en pratique, impossible de trouver un émetteur de champ capable d'absorber l'énergie rayonnée par une source. Il y a donc partout des champs qui constituent un bain thermodynamique.

Nernst a déterminé, en 1916, 10 ans avant le départ de la théorie quantique, la valeur moyenne de ce champ à 0 K (champ du point zéro).

Il ne faut pas mettre de la magie, du mystère ou de la mécanique quantique où il n'y en a pas !

Problème: d'après cette théorie, l'énergie devient infinie aux très hautes fréquences. Mais les équations de maxwell ne sont plus linéaires à ces fréquences (création de paires électron-positron...). On n'a, jusqu'à présent que des théories phénoménologiques (mécanique quantique) pour étudier ce problème.

Exemple d'application : L'atome de Bohr émet un champ électromagnétique, mais n'émet pas d'énergie à cause de l'interférence du champ émis avec le champ externe, donc l'électron classique ne tombe pas sur le proton... quoi qu'en disent de nombreux livres !

[invite1e8ca836]

OUi, et toute la subtilité est dans le mot classique. Classiquement ce n'est pas possible. Mais ça n'est pas grave du tout car de toutes façons il faut impérativement se placer dans un cadre quantique pour comprendre l'effet Casimir. Maintenant, je pressens la question suivante "et alors, comment la conservation de l'énergie est-elle assurée dans cet effet en physique quantique ?". Ben moi je sèche sur cette question...

Il y a identité entre le champ de Nernst et celui de Casimir qui obéissent exactement aux lois de l'électromagnétisme classique, ont même énergie moyenne, etc.
Ce champ, stochastique loin des sources, est généralement en équilibre avec la matière (autrement dit, l'interférence de ce champ avec le champ rayonné par la matière dans un état stationnaire conduit à un échange d'énergie nul). Exception s'il y a changement d'énergie de la matière; comme la matière passe d'un état stationnaire à un autre, l'échange d'énergie est alors quantifié.
On ne peut malheureusement récupérer de l'énergie que si la matière change d'état stationnaire.

Les solutions proportionnelles des équations de Maxwell forment un rayon dans l'espace vectoriel qui représente ces solutions. En conséquence, le champ dans un mode est intrinsèquement unique, une source amplifie le champ dans le mode qui lui est lié (la linéarité est conservée par l'astuce du "champ avancé"). Ce champ est susceptible d'exciter un récepteur qui, subissant une transition quantifiée amplifie le champ de son mode d'émission de façon que le bilan énergétique soit le quantum correspondant à la transition. Le champ stochastique joue son rôle de bain thermodynamique, et il semble que l'énergie émise soit reçue.
En mécanique quantique, on utilise une "réduction du paquet d'onde" qui miraculeusement et instantanément transforme le mode d'émission de la source en un mode d'absorption du récepteur.

[mtheory]

Exemple d'application : L'atome de Bohr émet un champ électromagnétique, mais n'émet pas d'énergie à cause de l'interférence du champ émis avec le champ externe, donc l'électron classique ne tombe pas sur le proton... quoi qu'en disent de nombreux livres !

Vous avez réfléchi une micro seconde avant de dire ça?

[invited0b9a6a5]

Et si le déplacement de l'énergie dans le temps était possible, en quoi le principe de conservation de l'énergie serait violé ?

Mais ce n'est pas le débat.

[invite1e8ca836]

Vous avez réfléchi une micro seconde avant de dire ça?

Beaucoup plus:
Lorsqu'on enseigne l'électroagnétisme, il faut TOUJOURS préciser que s'il est nécessaire, dans un premier temps de supposer qu'il existe des systèmes isolés, il est indispensable, ensuite, de tenir compte des champs extérieurs, qui existent toujours.
Ainsi, on peut calculer le champ émis par un dipôle, mais en déduire une énergie rayonnée suppose l'hypothèse non physique d'un système isolé.
Ne pas oublier, non plus que les émissions de champ qualifiées de "spontanées" sont, en fait, des amplifications d'un champ pré-existant (au minimum du champ du point zéro). Il ne faut pas oublier, enfin, que le champ présent dans un mode optique dépend d'un seul nombre (réel) qui est l'amplitude du champ, et qu'il est donc aberrant de distinguer divers champs dans un mode.

Le champ avancé correspondant au champ retardé émis par l'électron de l'atome de Bohr, et ayant l'amplitude qui correspond à l'énergie h(nu)/2 est amplifié sensiblement en quadrature par l'électron, de sorte que ce dernier ne perd pas d'énergie. Pour obtenir ce résultat en tenant compte des fluctuations du champ avancé, il faut introduire la correction de Lamb.

[invite1e8ca836]

... il faut impérativement se placer dans un cadre quantique pour comprendre l'effet Casimir.

NON ! En électromagnétisme classique, un champ ne peut être détruit que si on lui ajoute un champ exactement opposé, ce qui est impossible. Il subsiste donc toujours un champ résiduel, en gros stochastique. On connaissait ce résultat à la fin du 19° siècle, bien avant qu'on parle de mécanique quantique (vers 1925). Nernst a publié la valeur moyenne de ce champ en 1916.

Maintenant, je pressens la question suivante "et alors, comment la conservation de l'énergie est-elle assurée dans cet effet en physique quantique ?". Ben moi je sèche sur cette question...

Il ne faut pas confondre émission d'un champ et émission d'énergie car il faut tenir compte de l'interférence des champs émis avec les champs extérieurs, en particulier avec le champ stochastique. C'est pour celà que l'atome d'hydrogène classique est stable, bien que l'électron émette un champ. (pour être précis, il faut tenir compte des fluctuations du champ stochastique et introduire la correction de Lamb).

Problème de l'oeuf et de la poule:
- Le rayonnement stochastique peut être ajusté par les atomes de façon qu'ils ne perdent pas d'énergie (la constante de Planck h ayant une origine atomique).
- ou bien les orbites atomiques et h sont déterminés par la valeur du champ stochastique (h cosmologique).

[invite8c514936]

Vous avez une référence pour la stabilité classique de l'atome d'hydrogène ? J'avoue que le calcul habituel me convient pas mal, j'aimerais comprendre pourquoi il est faux, s'il l'est.

Merci !

[invitea29d1598]

Vous avez une référence pour la stabilité classique de l'atome d'hydrogène ? J'avoue que le calcul habituel me convient pas mal, j'aimerais comprendre pourquoi il est faux, s'il l'est.

quoi??? tu n'as pas lu les merveilleux et révolutionnaires articles sur ce si fondamental effet CREIL????

honte à toi!!!! comment peux-tu encore te prétendre physicien avec une telle lacune dans ta culture?????

[JPL]

quoi??? tu n'as pas lu les merveilleux et révolutionnaires articles sur ce si fondamental effet CREIL????

honte à toi!!!! comment peux-tu encore te prétendre physicien avec une telle lacune dans ta culture?????

Attention, un nouveau venu pourrait ne pas saisir le second degré
C'est long comme lacune.

[invite1e8ca836]

Vous avez une référence pour la stabilité classique de l'atome d'hydrogène ? J'avoue que le calcul habituel me convient pas mal, j'aimerais comprendre pourquoi il est faux, s'il l'est.

Merci !

Il faut retourner aux sources:
Sauf à très haute fréquence, le rayonnement électromagnétique obéit à des équations de Maxwell linéaires, c'est à dire que toute combinaison linéaire à coefficients constants (ici rsupposés réels) de solutions est une solution.
Ainsi, les solutions sont représentées par un espace vectoriel.
On appelle mode un rayon de cet espace, c'est à dire l'ensemble des solutions qui ne diffèrent que par un coefficient. Notez que toutes les solutions appartenant à un mode se déduisent d'une d'entre elles par multiplication par une constante, ou encore, qu'en fixant une norme, toute solution d'un mode dépend seulement d'un paramètre réel nommé amplitude.

Planck a donné une formule donnant l'énergie dans un mode, à une constante additive près, à une température donnée. Nernst a calculé cette constante que l'on retrouve très facilement en écrivant que, conformément à la thermodynamique, l'énergie limite dans un mode à très haute température est kT. Il en résulte qu'à 0 K, l'énergie dans un mode est h(nu)/2, c'est ce qu'on appelle souvent l'énergie du vide, en oubliant qu'il faut en plus être dans un corps noir, à 0K.

Pour faire des calculs d'optique classique corrects, il ne faut pas oublier que le champ dans un mode dépend d'UN SEUL PARAMETRE qui a une valeur moyenne minimale donnant le "champ du point zéro".

En particulier, il faut bien distinguer les calculs mathématiques qui supposent qu'il existe des systèmes isolés des calculs physiques qui tiennent compte des champs du point zéro:

Ainsi, mathématiquement, un dipole, et, plus généralement une charge accélérée rayonne un champ et une énergie positive obtenue en intégrant en volume le carré des champs.

Physiquement, le champ rayonné est le même, mais IL N'Y A PAS ADDITION DES ÉNERGIES (énergie calculée mathématiquement et énergie du point zéro) car le problème des énergies n'est pas linéaire. En pratique, il faut additionner l'amplitude rayonnée par le dipole (ou la charge) dans le mode dans lequel il rayonne, et l'amplitude du champ du point zéro dans ce mode.
Ainsi, le dipole perd une énergie positive, négative ou nulle.

En calculant l'énergie rayonnée par l'électron de Bohr, on ne trouve DANS LE CALCUL PHYSIQUE pas tout à fait zéro; pour obtenir zéro, il faut introduire la correction de Lamb.

OK ?

[GrisBleu]

Salut

JMB tu devrais donc envoyer tes contributions pour montrer au monde que l'electron ne rayonne evidemment pas !

aller, moi j'ai vu ca, entre autre (parcequ'apres c'est confus)

Planck a donné une formule donnant l'énergie dans un mode, à une constante additive près, à une température donnée. Nernst a calculé cette constante que l'on retrouve très facilement en écrivant que, conformément à la thermodynamique, l'énergie limite dans un mode à très haute température est kT. Il en résulte qu'à 0 K, l'énergie dans un mode est h(nu)/2, c'est ce qu'on appelle souvent l'énergie du vide, en oubliant qu'il faut en plus être dans un corps noir, à 0K.

si le corps est a 0K, il ne rayonne plus
http://www.ens-lyon.fr/Planet-Terre/...partie1_2.html
si T=0K, la densite de rayonnement est nulle
De plus si tu integre dl sur R+, pas de constante magique l'integrale de 0, c'est 0.


Je crois vraiment que si des gens ont eu des problemes avec l'elctromagnetisme au point de devoir accoucher de la phy Q c'est qu'il y a avait vraiment un probleme avec la physqiue classique.

[invite25a81df4]

Slaut!

Je ne suis pas scientifique alors j'ai du mal à suivre toute vos explications.J'ai lu dand un livre qui y fait brièvement mention que Nikola Tesla avait fait des recherches dessus:quelqu'un connait-il son travail et pourait nous donner quelques informations?
Je cite un livre:"le 13 février 1998,l'Allemagne à accordé un brevet mandial aux fabricants d'une machine productrice d'énergie libre...".Quelqu'un est-il au courant?Peut-on vérifier cette affirmation,et comment?

Merci!

[invite88ef51f0]

Salut,
Je te conseille d'aler chercher "énergie libre" sur Wikipedia. Tu y verras que ce que les scientifiques appellent ainsi n'a rien à voir avec les élucubrations pseudo-scientifiques faisant appel à Tesla...

[invitee6f9f20d]

Et pourtant...

Article du Monde : http://abonnes.lemonde.fr/cgi-bin/AC...1057274d6e85f7

(pour les anon abonnés, il suffit en général de remplacer dans l'url "abonnes" par "www")

L'intensité du laser fera jaillir la matière du vide

Article paru dans l'édition du 19.10.05

Le physicien Gérard Mourou prépare une expérience impressionnante. L'augmentation de l'intensité de la lumière focalisée permettra bientôt d'atteindre l'énergie nécessaire à l'apparition d'une paire électron-positron au sein du vide. De quoi inverser la célèbre formule d'Einstein, E = mc2

#############

J'ai été obligé de supprimer le texte : nous n'avons pas le droit de reproduire des articles in extenso pour des raisons de droit d'auteur.

JPL, modérateur

[invite25a81df4]

Nikola Tesla semble être le premier ( scientifique moderne ) à avoir parlé de ce nouvel aspect de la science. ( Sous le nom d'Ether)

J'ai trouvé cette info sur "éconologie.com".Si, comme le dit coincoin, Tesla n'a rien à voir avec l'énergie du vide quelqu'un peut-il expliquer pourquoi (si possible en pensant à ceux qui n'ont pas une formation scientifique avancée)?

[invitee6f9f20d]

J'ignore si Tesla est le premier a en avoir parlé et à avoir travaillé là-dessus, mais son nom semble en effet lié à ce domaine.

Pour en savoir davantage, il faudrait lire : ''Coucou, c’est Tesla, l’Energie Libre'' aux Ed. Félix. 1997

[invitef87b7d1f]

Nikola Tesla semble être le premier ( scientifique moderne ) à avoir parlé de ce nouvel aspect de la science. ( Sous le nom d'Ether)

J'ai trouvé cette info sur "éconologie.com".Si, comme le dit coincoin, Tesla n'a rien à voir avec l'énergie du vide quelqu'un peut-il expliquer pourquoi (si possible en pensant à ceux qui n'ont pas une formation scientifique avancée)?

Salut,
Dans ce cas précis, la confusion vient du fait qu'en Anglais, le mot free désigne à la fois "gratuit" et "libre"
La "free energy" de Tesla était supposée être gratuitement transportée sans utilisation de conducteurs et utilisable n'importe ou.
Mais sa production employait des moyens classiques, turbines, générateurs et autres.

Tandis que l'"energie libre" viendrait, quant à elle, du vide.
Il s'agit donc bien d'une confusion.
@+

[invité576543]

Article du Monde : http://abonnes.lemonde.fr/cgi-bin/AC...1057274d6e85f7

(pour les anon abonnés, il suffit en général de remplacer dans l'url "abonnes" par "www")

L'intensité du laser fera jaillir la matière du vide

Article paru dans l'édition du 19.10.05

Si je comprends bien, il ne s'agit pas de faire jaillir la matière du vide, mais que l'énergie de photons se matérialise comme une paire d'antiparticules. Encore juste un choix de titre accrocheur mais défomant la réalité. Est-ce bien cela?

Cordialement,

[invite653c579e]

ca ressemble un peu a ce que jai dit plus haut.

[invitec8ee5c5f]

Voici une situation paradoxale généré de l'énergie avec le vide. Pourtant quand un hublo d'un avion en altitude pète il y a tansfer de la matière entre la cabine pressurisé et l,extérieur de l'appareil. D'où, on pourait s'inspirer de ce phénomène pour construire de minuscule vaisseau pour parcourir l'espace.
Suivant les comentaires précités, je suis sur que les férus en math pouront y trouver là un exercise fort intéressant. Un échange entre le vide sidéral et le plein embarqué. Ainsi et là je me bidonne. Imaginer une suite de petits vaisseaux qui se suivent et se relait l'information.
Comme le premier transmet au précédent à la fréquence radio nous en arriverions au confin de l'univers qu le la fréquence radio voyagemrai plus lite que la lumière. wow.Nous arrivons ici à deux concept 1) utiliser le vide et 2) le son plus vite que la lumière.
Puif, ramenez moi sur terre!!!

[invite333943ff]

Voici une situation paradoxale généré de l'énergie avec le vide. Pourtant quand un hublo d'un avion en altitude pète il y a tansfer de la matière entre la cabine pressurisé et l,extérieur de l'appareil. D'où, on pourait s'inspirer de ce phénomène pour construire de minuscule vaisseau pour parcourir l'espace.
Suivant les comentaires précités, je suis sur que les férus en math pouront y trouver là un exercise fort intéressant. Un échange entre le vide sidéral et le plein embarqué. Ainsi et là je me bidonne. Imaginer une suite de petits vaisseaux qui se suivent et se relait l'information.
Comme le premier transmet au précédent à la fréquence radio nous en arriverions au confin de l'univers qu le la fréquence radio voyagemrai plus lite que la lumière. wow.Nous arrivons ici à deux concept 1) utiliser le vide et 2) le son plus vite que la lumière.
Puif, ramenez moi sur terre!!!

Stp, un peu de sérieux et un petit effort sur la syntaxe aideraient pour l'appréciation de tes idées pour le moins saugrenues.

Pour la modération

[invite653c579e]

en effet jai pas vraiment comprit soit plus clair stp

[invite0e4ceef6]

il me semble qu'il s'agit d'un nouveau mode de propulsion par le vide spacial vs la préssurisation de la cabine... quand un hublot explose, le vide attire tout ce qui est a l'interieur vers l'extérieur, ou plutôt c'est la différence de préssion...

bah somme tout rien de plus qu'un bouteille de gaz sous pression, non???
les moteurs usée sont je pense plus peformant que cela... puisque dans le cas dela cryogénie, les gaz sont liquéfié sous haute préssion, mais ce n'est pas cette préssion qui est utilisé mais bien le rendement energétique de la combinaison des atome d'O2 et H2... il est même necessaire, si je ne trompe d'avoir recourt a des pompes pour ammener le comburant et le carburant... mais ce n'est peut-etre aussi qu'une mesure de sécurité...

(je ne suis pas specialiste de la question, donc, avec des pincettes, merci)

[invite395fb64a]

Une simple information au passage:

Je sais qu'à l'université Paul Sabatier de Toulouse, il y'a actuellement une experience en preparation pour mesurer la birefringence magnétique du vide. Mais aussi de caractériser les perturbations dûes à l'énergie du vide

http://www.irsamc.ups-tlse.fr/index....n=perso&num=41

En fait, ça consiste à envoyer un rayon lumineux dans le vide, sur une (très très) longue distance, et d'observer le chemin effectivement parcouru, afin de le comparer aux chemins qui seraient suivis si le vide est vraiment vide ou pas.

Pour la (très très ) longue distance, le rayon va simplement tourner en rond en présence d'un champ magnétique intense.

[invite3c30dad8]

bsr

c'est quoi le vide quantique et surtout quelle est son energie minimale ?

merci

[invite65462379733]

Salut nlm.nlm, le vide est comme tu le sais sans doute pas rien : les relations d'Heisenberg nous disent qu'il y a fluctuation dans un espace vide au moins du champ électromagnétique mais comme cette matérialisation est virtuelle on prend comme convention statistique moyenne un beau gros 0 (un peu comme moi mais çà il ne faut pas le dire)

Sinon beau déterrage

[Deedee81]

Salut,

c'est quoi le vide quantique et surtout quelle est son energie minimale ?

Rien à redire à l'explication de lepapenoir.

Mais le sujet étant beaucoup plus vaste qu'on ne pourrait le croire, je te conseille la lecture de :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Vide_quantique
et des liens inclus (l'article est plus un résumé et une passerelle vers des explications plus détaillées de certains points)

Eventuellement, après, si tu as des questions plus ciblées, je te propose d'ouvrir un fil sur le sujet (ce fil si est tout de même vieux de plus de 8 ans).

[f6bes]

Sinon beau déterrage

Bonjour à toi,
A deux mois prés , on frolait son DIXIEME anniversaire !
Bonne journée

[invite7ce6aa19]

bsr

c'est quoi le vide quantique et surtout quelle est son energie minimale ?

merci

Bonjour,

Le nom vide quantique est une excellente mauvaise expression.

Le vide électromagnétique est le nom de l'état fondamental (c'est donc le l'état d'énergie minimal) du champ électromagnétique quantifié et on le note |0,k>

On note qu il y a autant de vides qu il y a de modes k.