Particule virtuelle ?

[invitea774bcd7]

puisque j'ai cité explicitement Lamoreaux, si tu me le dis, tu peux le lui dire également

C'est pas M. Lamoreaux qui a dit que l'effet Casimir ne dépendait pas de la charge de l'électron mais toi.
Ce qui est faux puisqu'il ne faut pas utiliser cette formule idéale et inutilisable mais sa généralisation à une conductivité finie où la charge de l'électron apparaît via la fréquence plasma du matériau.
Je suis sûr que M. Lamoreaux sait ça

Je suis heureux que cette discussion t'ait permis de lire pléthore d'articles sur le sujet; c'est vrai que c'est arrant comme truc mais je maintiens mon souhait de le démystifier
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[vaincent]

Pout le champ électrique tu fais a bijection et tu apprendras que lorsqu'un mode est dans un état propre de l'hamiltonien:

1- Par construction son énergie est rigoureusement fixée.

Je suis d'accord

Ceci appliqué à l'état fondamental |0> donne:

1- Energie 1/2.

tu apprendras également que l'on ne traite par l'état du vide sur le même pieds d'égalité que les autres états à nombre de photons différent de zéro. En effet l'opérateur "nombre de particule" ne commute pas avec l'Hamiltonien et cela implique une incertitude sur le nombre de particules présente dans une région donnée de l'espace (non-commutation ---> relation d'incertitude), et également de l'énergie liée à ce nombre de particule fluctuant.

Tu ne t'ais d'ailleurs jamais demandé à quoi correpondait une énergie de ? Alors qu'un photon a une énergie quantifiée égale à ? Etrange non ?

Il est donc impossible d'interpréter cette énergie comme celle associée à un photon "ordinaire". Je te laisse deviner à quoi correpond cette énergie et comment elle se comporte dans le temps (indice : relation d'incertitude énergie-temps)
et en bonus un article qui explique l'origine de l'énergie du point zéro(page 4) :
http://www.calphysics.org/articles/Davis_STAIF06.pdf

[vaincent]

C'est pas M. Lamoreaux qui a dit que l'effet Casimir ne dépendait pas de la charge de l'électron mais toi.

C'est culoté quand même ! Ce qui prouve que tu n'as même pas pris la peine de lire le début de son article ! Du coup je le remet, au cas où cela intéresserait quelqu'un de se renseigner sur un sujet avant de donner un avis (comportement scientifique de base) :
http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/p.../9907076v1.pdf
c'est écrit en bas de la page 1.
(et on peut lire la suite également c'est intéressant)

c'est vrai que c'est marrant comme truc mais je maintiens mon souhait de le démystifier

il est déjà "démystifier" puisqu'il cet effet est très bien expliqué depuis longtemps. Je sais que tu n'as pas utiliser ce mots dans ce sens et cela montre que tu préfererais(comme mariposa) que la nature soit comme ça plutôt que comme-ci que comme-ça, car cela contredit ton sens commun. (c'est comparable au moyen age où les gens qui utilisaient les propriétés des aimants pour faire bouger des objets métalliques à distance était pris pour des magiciens, alors qu'ils utilisaient simplement une propriétés de la nature inconnue de la plupart des gens. Il y avait "mystère" pour celui dont cela dépassait le sens commun)

En tout cas je te souhaite bonne chance !

[Thwarn]

En effet l'opérateur "nombre de particule" ne commute pas avec l'Hamiltonien et cela implique une incertitude sur le nombre de particules présente dans une région donnée de l'espace (non-commutation ---> relation d'incertitude), et également de l'énergie liée à ce nombre de particule fluctuant.

C'est une blague?
L'hamiltonien s'ecrit , alors un peu qu'il commute avec l'operateur nombre... T'es sur que t'as revu ton cours de MQ avant de t'attaquer à l'effet Casimir?

[vaincent]

C'est une blague?
L'hamiltonien s'ecrit , alors un peu qu'il commute avec l'operateur nombre... T'es sur que t'as revu ton cours de MQ avant de t'attaquer à l'effet Casimir?

oui en effet merci, je me suis emmelé les idées. Ce sont les opérateurs création et annihilation qui ne commutent pas, c'est d'ailleurs ce qui différencie l'oscillateur classique du l'oscillateur quantique(même si ce ne sont pas des opérateurs qui apparaissent dans le Hamiltonien classique) et qui fait apparaître l'opérateur dans le Hamiltonien quantique. Cet opérateur est reponsable à lui tout seul de l'énergie du vide (nombre de particule nul) car il est la conséquence directe de la relation d'incertitude associée à la non-commutation des opérateurs création et annihilation.
L'incertitude sur la création et l'annihilation de particules entraine donc une énergie du vide et cela montre clairement que cette énergie, reponsable de l'effet Casimir, est issue de la mer de particules apparaissant et disparaissant sur des temps donnés par l'autre relation d'incertitude énergie-temps.

[vaincent]

Bonjour,

pour conclure cette discussion et en cadeau de noël, voici le meilleur résumé que j'ai trouvé sur l'effet Casimir et ses implications dans le domaine de la QFT, de la matière condensée, la physique atomique et de la cosmologie.

http://www.hep.caltech.edu/~phys199/...ect5_6_cas.pdf

Joyeux noël et bonnes fêtes !

[invitea774bcd7]

pour conclure cette discussion […]

Ah bon ? Ça y est, c'est fini ?

[vaincent]

Ah bon ? Ça y est, c'est fini ?

je pensais. plus personne ne postait ! mais aucun problème pour continuer !

[invitea774bcd7]

Je conclue également car j'ai dégotté un article très bien fait qui résume ce que je dis depuis le début : que la force de Casimir peut être expliqué à la fois par un raisonnement sur l'énergie de point zéro du vide et par un bête traitement electrostatique…

La référence de cet article est Contemporary Physics, vol. 33, pp. 313.

En calculant les modes possibles du champ électromagnétique dans la cavité formée par deux plaques conductrices parfaites, on arrive donc à la formule . Ça se fait en 10 lignes dans le coin d'une feuille, purement géométrique, etc…

La dérivation électrostatique est effectivement plus compliqué car plus « fidèle à la réalité » . Là, y a des polarisabilités, des conductivités pas infinies, etc…
Ça commence gentillement par l'interaction entre deux atomes neutres qui est (dans les conditions non retardées)
Ensuite, on dit que deux parois sont formées de N atomes identiques de polarisabilité unique . En faisant une bête somme, on arrive à une force entre ces deux plaques (après passage à une conductivité infinie, pour pouvoir comparer avec la formule de Casimir) .
Cette expression prend en compte environ 80 % de la formule de Casimir. L'erreur étant ici l'approximation faite que les force de van der Waals sont additives, ce qui est faux…
Lifshitz a réussi à approximer ces effets non additifs. On aboutit alors à une formule très compliquée (eq. 22 de l'article) qui, je cite, “For it yields exactly the Casimir force.”

Ma conclusion est que comme je l'ai dit, on avait tous raison… C'est un effet qui s'explique de manière très simple par des considérations de modes du vide et de manière très compliqué par des considérations de forces de van der Waals. Mais c'est la même chose

C'est pas une bonne conclusion ça ? On se fait tous un bisou pour faire la paix pour les fêtes ?

D'ailleurs, bonnes fêtes à tous

[vaincent]

ok. J'ai également fait une recherche plus poussée sur le forces de van der Waals et j'ai trouvé une partie du calcul de Lifshitz dont tu parles, qui tiens compte de propriétés diélectriques plus réalistes quant aux miroirs(basées sur le théorie de la réponse linéaire d'un matériau diélectrique). Le but est alors de calculer le terme T³³ du tenseur énergie-impulsion du champs EM dans le vide EM pour une distance D entre les miroirs qui tend vers l'infini et une conductivité infinie.

Une question, se pose tout de même. Comment cela se fait-il que l'on puisse expliquer un phénomène de 2 façons a priori différentes ? Pourtant une seule explication doit-être à l'origine du phénomène, et l'autre explication doit, du coup, n'être qu'une facette de la première. J'ai vu majoritairement des articles qui disaient que les forces de van der Waals ne sont q'une manifestation des fluctuations du vide quantique, mais j'en ai aussi vu qui disait l'inverse ! Lequel est compris dans l'autre ?
La communauté du domaine aurait plutôt tendance à pencher en faveur des fluctuations quantiques, mais honnêtement rien ne le prouve ! Le sentiment que j'en retire est que le fait de parler de fluctuations quantiques est plus vendeur que de parler de forces de van der Waals, et des fonds seront plus facilement attribués à ceux qui parle "vide quantique".
Dans mon domaine, l'étude du plasma de quarks et de gluons, c'est pour ainsi dire la même chose. Ce sujet est lié à la théorie du big-bang donc du coup ça marche très bien niveau subventions ! On a même dédié une expérience entière au LHC pour ça : ALICE ! Pourtant cela fait 30 ans que les physiciens piétinent sur ce sujet, très peu de choses ont été comprises. A la fois, pas étonnant car on a du mal encore à comprendre les collisions ultra-relativistes proton-proton et proton-deutéron, alors plomb-plomb vous pensez !!!

Pour en revenir à l'effet casimir, le sujet sur lequel il faudrait vraiment se pencher est de savoir précisément quel est le lien réel entre force de van der Waals et force de Casimir. Finalement peut-être que les deux forces sont induites l'une de l'autre (c'est d'ailleurs forcément le cas j'imagine)mais alors, est-ce les forces électrostatiques qui crées des excitations du vide EM et celles-ci vont propager l'information à l'autre paroie, ou est-ce les excitations du vide EM en elles-même, qui créent une répartition de charge particulière dans les atomes et créent ainsi les forces de van der Waals ? La question reste entière et ferait, à mon avis, un très bon sujet de thèse..............


bonnes fêtes à tous !!!

[invitea774bcd7]

Comment cela se fait-il que l'on puisse expliquer un phénomène de 2 façons a priori différentes ?

Ça ne me choque pas

Prend cet exemple : prend un atome neutre, l'hydrogène pourquoi pas, isolé, seul dans l'univers. Maintenant, pose toi la question : quel est le champ crée par cet atome à une distance r de cet atome. Oui, bien sûr, ce champ va avoir une valeur moyenne nulle; mais il n'est certainement pas nul et fluctue.