SCIENCES.ENERGIES.ENVIRONNEMENT/LE MONSELON LA PHYSIQUE/ 2019 WEEK 40 PART 1

Extrait et réduit de SCIENCE X  week 40 /2019

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 Je vous propose deux traductions entières avec un sel commentaire mais copieux !

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1Physicist suggests 'quantum foam' may explain away huge cosmic energy

Un physicien suggère que la "mousse quantique" pourrait expliquer l'énorme énergie cosmique

par Bob Yirka, Phys.org

 

Crédit: CC0 Public Domain

Steven Carlip, physicien à l'Université de Californie, vient   de proposer une théorie pour expliquer pourquoi l'espace vide semble être rempli d'une énorme quantité d'énergie – qui reste peut être cachée par des effets qui l'annulent à l'échelle de Planck. Il a publié un article décrivant sa nouvelle théorie dans la revue Physical Review Letters.

La théorie conventionnelle suggère que l'espace-temps devrait être rempli d'une énorme quantité d'énergie - peut-être autant que 10 ^120 de plus qu'il n'y paraît. Au fil des ans, de nombreux théoriciens ont suggéré des raisons pour expliquer cette éventualité. La plupart ont essayé l’approche évidente, en essayant de trouver un moyen de faire disparaître l’énergie. Mais aucun n'a réussi. Dans ce nouvel effort, Carlip suggère que toute cette énergie est peut-être vraiment là, mais elle n’a aucun lien avec l’expansion de l’univers car ses effets sont annulés par quelque chose  qui  se déroule à à l’échelle de Planck.

La nouvelle théorie de Carlip est très largement basée sur le travail effectué par John Wheeler dans les années 1950. Il suggéra que, à la plus petite échelle possible, l'espace et le temps se transforment en ce qu'il a appelé "la mousse  d’espace-temps". Il a fait valoir qu'à une si petite échelle, la définition du temps, de la longueur et de l'énergie serait soumise au principe d'incertitude. Depuis lors, d'autres  théories se sont penchées sérieusement sur la mousse d’ espace-temps - et certaines ont suggéré que si  tout était rempli de mousse espace-temps, il y aurait beaucoup d'énergie impliquée. D'autres avancent qu'un tel scénario se comporterait c alors omme la constante cosmologique.

Ainsi, pour expliquer leurs idées, ils ont cherché des moyens d’annuler l’énergie afin de la faire disparaître. Carlip suggère plutôt que  la placer dans un scénario de mousse espace-temps, l'énergie existerait partout dans le vide - mais à y regarder de plus près, vous découvririez des zones de la taille de Planck qui ont la même chance de se développer ou de se contracter. Et dans un tel scénario, le patchwork de ces  zones minuscules apparaîtrait de la même façon que les zones plus vastes du vide - et elles ne s’étendraient ni ne se contracteraient, ce qui signifie qu’elles auraient une constante cosmique nulle. Il note que dans un tel scénario, le temps n'aurait aucune direction intrinsèque.

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Plus d'informations: S. Carlip. Cacher la constante cosmologique, Physical Review Letters (2019). DOI: 10.1103 / PhysRevLett.123.131302. Sur Arxiv: https://arxiv.org/abs/1809.08277

Informations de la revue: Physical Review Letters, arXiv

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Quantum vacuum: Less than zero energy

Vide quantique: énergie inférieure à zéro

par l'Université de technologie de Vienne

 

Crédit: CC0 Public Domain

L'énergie est une quantité qui doit toujours être positive - du moins c'est ce que notre intuition nous dit. Si chaque particule est retirée d'un certain volume jusqu'à ce qu'il ne reste plus rien qui puisse éventuellement transporter de l'énergie, une limite est atteinte. Ou s Etrouve-t-elle ???? Est-il encore possible d'extraire de l'énergie même à partir d'un espace vide?

La physique quantique a montré à maintes reprises qu'elle contredisait notre intuition, ce qui est également vrai dans ce cas. Dans certaines conditions, les énergies négatives sont autorisées, au moins dans une certaine plage d'espace et de temps. Une équipe de recherche internationale de la TU de Vienne, de l'Université libre de Bruxelles (Belgique) et de l'IIT Kanpur (Inde) a maintenant étudié  dans quelle mesure  une énergie négative est possible. Il s'avère que peu importe les théories quantiques considérées, quelles que soient les symétries supposées tsoutenir l'univers, il existe toujours certaines limites à "l'emprunt" d'énergie. Localement, l’énergie peut être inférieure à zéro, mais  tout comme l’argent emprunté à une banque, cette énergie doit finalement être «remboursée».

Gravité répulsive

"Dans la théorie de la relativité générale, on suppose généralement que l'énergie est supérieure à zéro, à tout moment et partout dans l'univers", explique le professeur Daniel Grumiller de l'Institut de physique théorique de la TU Wien (Vienne). Cela a une conséquence très importante pour la gravité: l'énergie est liée à la masse via la formule E = mc². L'énergie négative signifierait donc aussi une masse négative. Les masses positives s'attirent, mais avec une masse négative, la gravité pourrait se transformer soudainement en une force de répulsion.

La théorie quantiquepermet une énergie négative. "Selon la physique quantique, il est possible d'emprunter de l'énergie à partir d'un vide situé à un endroit donné, comme de l'argent d'une banque", explique Daniel Grumiller. "Pendant longtemps, nous n'avons pas parlé du montant maximum de ce type de crédit d'énergie ni des éventuels taux d'intérêt à payer ensuite … Diverses hypothèses sur cet" intérêt "(connu dans la littérature sous le nom d '" intérêt quantique ") ont a été publié, mais aucun résultat global n’en  n’a pésulté !!!

La "condition d'énergie nulle quantique" (QNEC), qui a fait ses preuves en 2017, prescrit certaines limites pour "l'emprunt" d'énergie en liant la théorie de la relativité à la physique quantique: une énergie inférieure à zéro est donc autorisée, mais uniquement dans une certaine gamme et seulement pour un certain temps. Combien d'énergie peut être emprunté dans le vide avant l’épuisement de la limite de crédit énergétique dépend d’une quantité physique quantique, appelée entropie d’intrication «Dans un certain sens, l'entropie d intrication st une mesure de la force avec laquelle le comportement d'un système est régi par la physique quantique", déclare Daniel Grumiller. "Si l'intrication quantique joue un rôle crucial à un moment donné de l'espace, par exemple près du bord d'un trou noir, un flux d'énergie négatif peut se produire pendant un certain temps et des énergies négatives deviennent possibles dans cette région."

Grumiller était maintenant en mesure de généraliser ces calculs spéciaux avec Max Riegler et Pulastya Parekh. Max Riegler a terminé sa thèse au sein du groupe de recherche de Daniel Grumiller à la TU Wien et est actuellement postdoc à Harvard. Pulastya Parekh de l'IIT à Kanpur (Inde) était invitée à l'Institut Erwin Schrödinger et à la TU Wien.

"Toutes les considérations précédentes ont toujours fait référence à des théories quantiques qui suivent les symétries de la relativité restreinte. Mais nous avons maintenant été en mesure de montrer que ce lien entre énergie négative et intrication quantique est un phénomène beaucoup plus général", dit Grumiller. Les conditions énergétiques qui interdisent clairement l'extraction d'une quantité infinie d'énergie à partir du vide sont valables pour des théories quantiques très différentes, indépendamment des symétries.

La loi de la conservation de l'énergie ne peut être ignorée

Bien entendu, cela n’a rien à voir avec des «machines mystiques » qui, prétendument, génèrent de l’énergie à partir de rien, telles qu’elles sont présentées à maintes reprises dans des cercles ésotériques. "Le fait que la nature autorise une énergie inférieure à zéro pendant un certain temps à un certain endroit ne signifie pas que la loi de la conservation de l'énergie est violée", souligne Daniel Grumiller. "Afin de permettre des flux d'énergie négatifs à un endroit donné, il doit exister des flux d'énergie positifs de compensation dans les environs immédiats."

Même si la question reste t un peu plus compliquée que prévu, l’énergie ne peut être obtenue de rien, même si elle peut devenir négative. Les nouveaux résultats de la recherche placent maintenant des limites étroites sur l’énergie négative, la reliant ainsi aux propriétés essentielles de la mécanique quantique.

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Plus d'informations: Daniel Grumiller et al. Conditions énergétiques quantiques locales dans les théories quantiques des champs non-invariantes de Lorentz, Physical Review Letters (2019). DOI: 10.1103 / PhysRevLett.123.121602

Informations du journal: Physical Review Letters

Fourni par Vienna university

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 MES COMMENTAIRES

J’ai pris prétexte de ces articles de SCIENCE X  Pour revenir sur d’autres   de mes blogs  et commentaires plus anciens   avec de deux de mes lecteurs favoris   qui se reconnaitront !

 Le mot  » énergie » est ancien :Il vient lu latin   et signifie force   mais son  sens moderne  n’est apparu qu’au 19 ème siècle   …..et plus encore son sens scientifique   n’est   venu  qu avec  la formalisation de la thermodynamique  et avec la création des «  équations aux dimensions »…..Mes lecteurs le savent : la conceptualisation des phénomènes  passent par l’emploi des maths ! L’idée de base de la physique macroscopique  est de vérifier l'homogénéité d'une formule physique à travers ses équations aux dimensions, c'est-à-dire la décomposition des grandeurs physiques qu'elle met en jeu en un produit de grandeurs de base : longueur, durée, masse, intensité électrique, etc., irréductibles les unes aux autres ….A  partir alors  de ce qui semblait simple  on a  , par exemple précisé  l a «  force »F=  MLT-²  , puis le « travail »  W=ML²T-2  ,    puis la « puissance «  P=ML²T-3  et on a fini par  identifier l’ «  énergie E» au travail     W…mais certains admirateurs d’EINSTEIN  continuent  de confondre masse M  et énergie  E , ce qui est faux   , comme on peut le vérifier   sauf si L=0 et T=0 !!

Mes lecteurs comprendront mieux  a partir de ces explication  que le  premier article  (de  CARLIP)  , pour son énergie de l « espace cosmique »  va «  chercher son inspiration »  dans la compensation, de zones  de  l’espace-temps    qui ne sont  jamais très loin du   L=0     et du T t=0 , (dans uun sens ou dans l’autre !) et que l’on pourrait baptiser égalent d’échelle « sous quantique ! »!!

Pour le 2 eme article (Max Riegler ulastya Parekh. Daniel Grumiller; l orientation du travail est différente : les physiciens quantiques , dans certins des phénomènes nucléaires font naitre a  partir du vide quantique abruptement   des particules  et les font disparaitre  aussi vite …Les auteurs ont cherché à relier   cette hypothèse à un phénomène qui reste encore partiellement mystérieux qui es  l’l’intrication  ….. c est à dire   à une sorte de  possibilité de délocalisation encore plus large  de certaines des propriétés quantiques  des particules élémentaires…..