SCIENCES.ENERGIES.ENVIRONNEMENT/LE MONDE SELON LA PHYSIQUE/ Le vide est plein de poissons d avril!/WEEK 49 PART 6

Je viens de recevoir la sélection de la semaine 50  de SCIENCE X  mais je préfère vous donner ma traduction d’un article de la semaine 49  qui m’intéresse   ( avec quelques coupures dues a des répétitions )

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DECEMBER 11, 2019

Heat energy leaps through empty space, thanks to quantum weirdness

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L'énergie thermique saute à travers l'espace vide, grâce

à l'étrangeté quantique

par Kara Manke, Université de Californie - Berkeley

 

Dans une nouvelle étude, à l'Université de Californie à Berkeley, les chercheurs montrent que l'énergie thermique peut voyager à travers un vide complet grâce à des fluctuations quantiques invisibles. Dans l'expérience, l'équipe a placé deux membranes de nitrure de silicium recouvertes d'or à quelques centaines de nanomètres l'une de l'autre à l'intérieur d'une chambre à vide. Lorsqu'ils ont chauffé l'une des membranes, l'autre s'est également réchauffée, même s'il n'y avait rien entre les deux membranes et une énergie lumineuse négligeable passant entre elles. Crédit: Zhang Lab, UC Berkeley

Si vous utilisez un thermos isolé sous vide pour garder votre café au chaud, vous savez peut-être que  le vide c'est un bon isolant car l'énergie thermique a du mal à se déplacer dans un tel espace . Les vibrations des atomes ou des molécules, qui transportent de l'énergie thermique, ne peuvent tout simplement pas voyager s'il n'y a pas d'atomes ou de molécules autour comme moyen de transport

Mais une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley, montre comment l'étrangeté de la mécanique quantique peut renverser même ce principe de base de la physique classique.

L'étude, parue cette semaine dans la revue Nature, montre que l'énergie thermique peut franchir quelques centaines de nanomètres de vide complet, grâce à un phénomène de mécanique quantique appelé interaction Casimir.

Bien que cette interaction ne soit significative que sur des échelles de très courte longueur, elle pourrait avoir de profondes implications pour la conception de puces informatiques et d'autres composants électroniques à l'échelle nanométrique où la dissipation thermique est essentielle. Cela bouleverse également ce que beaucoup d'entre nous ont appris sur le transfert de chaleur en physique

"La chaleur est généralement conduite dans un solide à travers les vibrations d'atomes ou de molécules, ou de soi-disant phonons - mais dans le vide, il n'y a pas de tel milieu physique. Ainsi, pendant de nombreuses années, les manuels nous ont dit que les phonons ne peuvent pas voyager à travers le vide, "a déclaré Xiang Zhang, le professeur de génie mécanique à UC Berkeley qui a dirigé l'étude. "Ce que nous avons découvert, de façon surprenante, c'est que les phonons peuvent en effet être transférés à travers le vide par des fluctuations quantiques invisibles."

Dans une nouvelle étude, à l'Université de Californie à Berkeley, les chercheurs montrent que l'énergie thermique peut voyager à travers un vide complet grâce à des fluctuations quantiques invisibles. Pour mener à bien l'expérience difficile, l'équipe a conçu des membranes de nitrure de silicium  si minces, qu'elles ont fabriquées dans une salle blanche sans poussière, puis a utilisé des composants optiques et électroniques pour contrôler et surveiller avec précision la température des membranes lorsqu'elles étaient enfermées dans une  chambre a vide rédit: Violet Carter, UC Berkeley

Dans l'expérience, l'équipe de Zhang a placé deux membranes de nitrure de silicium recouvertes d'or à quelques centaines de nanomètres l'une de l'autre à l'intérieur d'une chambre à vide. Quand ils ont chauffé l'une des membranes, l'autre s'est réchauffée aussi - même s'il n'y avait rien entre les deux membranes et une énergie lumineuse négligeable passant entre elles.

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L'exploit apparemment impossible de déplacer les vibrations moléculaires à travers le vide peut être accompli parce que, selon la mécanique quantique, il n'y a rien de tel qu'un espace vraiment vide, a déclaré le roi Yan Fong, chercheur postdoctoral à UC Berkele  et premier auteur de l'étude.

 

"Même si vous avez un espace vide - peu importe, su il n’ait  pas de lumière - la mécanique quantique dit qu'il ne peut pas être vraiment vide. Il y a encore quelques fluctuations de champ quantique dans le vide", a déclaré Fong. "Ces fluctuations donnent naissance à une force qui relie deux objets, ce qui est appelé l'interaction Casimir. Ainsi, lorsqu'un objet se réchauffe et commence à trembler et osciller, ce mouvement peut en fait être transmis à l'autre objet à travers le vide à cause de ces quantum fluctuations. "

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"Il y a vingt-cinq ans, lors de mon examen de qualification de doctorat à Berkeley, un professeur m'a demandé" Pourquoi pouvez-vous entendre ma voix sur cette table? " J'ai répondu: "C'est parce que votre son se déplace en faisant vibrer des molécules dans l'air." Il a ensuite demandé: "Et si nous aspirions toutes les molécules d'air de cette pièce? Vous m'entendez toujours?" J'ai dit: "Non, car il n'y a pas de médium pour vibrer", "a dit Zhang. "Aujourd'hui, ce que nous avons découvert est un nouveau mode de conduction de chaleur surprenant à travers un vide sans milieu, qui est atteint par les fluctuations intrigantes du vide quantique. Donc, je me suis trompé lors de mon examen de 1994. Maintenant, vous pouvez crier à travers le vide. "

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Explore further

Fluc­tu­a­tions in the void

More information: Phonon heat transfer across a vacuum through quantum fluctuations, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1800-4 , https://nature.com/articles/s41586-019-1800-4

Journal information: Nature

Provided by University of California – Berkeley

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Mes commentaires

L’effet  CASIMIR  a été  étudié et disséqué de diverses façons ;  en particulier on a évoqué  sur la surface «  initiatrice «  l’effet du dipôle   créé par les électrons de la surface en contact avec le vide  et qui  se  déportent et déforment le centre de gravité    des atomes les plus superficiels  ….

Et un effet électrostatique dipolaire  est aussi mis en cause  dans tout le phénomène d’adsorption physique sur des surfaces solides poreuses ou non …..

 Il a été envisagé  aussi  qu’il puisse  s’induire sur des distances  de l’ordre de plusieurs  dieaines de nanomètres  la déformation, des nuages électroniques  externes de la membrane «  d’en face » ; l’induction d’un champ  est  après un phénomène électrique  utilisé en permane …..

Depuis j’ai lu sur d’autres publications  , en particulier sur  FUTURA   des prévisions de collecte assez mirobolantes   ( en « grand » )  de  toutes ces énergies du vide CASIMIR  et je ne vous cache pas mon scepticisme   ….pour nr ne pas  même parler  de science-fiction  ( REFERENCE GOOGLE /L'énergie noire pourrait devenir la mythique énergie libre, à ...

https://www.futura-sciences.com › sciences › actualites

 Ironiquement je suggère   a nos habitants de l’espace placés dans  sur la Navette d’essayer de discuter  ainsi  avec ceux qui sortent en dehors pour monter quelques expériences  ...   CRIEZ !!!!.CA NE MARCHERA PAS ! les vibrations acoustiques humaines ont besoin de phonons, quoique que prétende l’auteur !