LA FORCE QUI VIENT DU VIDE

La Recherche - - Entretien Avec -

En 1948, le phy­si­cien néer­lan­dais Hen­drik Ca­si­mir a pré­dit théo­ri­que­ment que deux plaques mé­tal­liques pla­cées dans le vide s’at­ti­raient, sans por­ter de charges élec­triques, avec une force in­ver­se­ment pro­por­tion­nelle à la dis­tance à la puis­sance quatre (1). Cette force, dite de Ca­si­mir, peut être gé­né­ra­li­sée à des sur­faces mé­tal­liques de forme quel­conque. Sa for­mule contient la constante de Planck et la vi­tesse de la lu­mière. Cette force est due aux fluc­tua­tions quan­tiques du vide. On peut se re­pré­sen­ter le vide comme étant rem­pli de pho­tons vir­tuels (ou d’autres par­ti­cules comme des élec­trons) qui ap­pa­raissent et dis­pa­raissent avant de pou­voir être dé­tec­tés comme des pho­tons réels (au­tre­ment dit, de la lu­mière). Ils exercent néan­moins une pres­sion sur les plaques. Mais il y a plus de pho­tons vir­tuels par uni­té de fré­quence à l’ex­té­rieur des plaques qu’à l’in­té­rieur, car seuls peuvent ap­pa­raître à l’in­té- rieur des pho­tons vir­tuels dont la lon­gueur d’onde s’adapte à la dis­tance entre les deux plaques, comme une corde at­ta­chée entre deux murs ne peut vi­brer qu’à cer­taines fré­quences qui dé­pendent de la sé­pa­ra­tion entre les murs. Les plaques s’at­tirent comme sous l’ef­fet d’une « force qui vient du vide ». Les phy­si­ciens russes Ev­ge­ny Lif­shitz, Igor Dzya­lo­shins­kii et Lev Pi­taevs­kii l’ont gé­né­ra­li­sée, mon­trant que se­lon les ma­té­riaux, cette force pou­vait de­ve­nir ré­pul­sive (2). (1) H. B. G. Ca­si­mir, Proc. Kon. Ned. Akad. Wet., 51, 793, 1948. (2) I. E. Dzya­lo­shins­kii et al., Adv. Phys., 10, 165, 1961.

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