La plénitude du Vide by Xuan Thuan Trinh

Auteur:Xuan Thuan Trinh
La langue: fra
Format: epub
Éditeur: Albin Michel
Publié: 2016-01-15T00:00:00+00:00

L’énergie du point zéro

La mécanique quantique et le principe d’incertitude ont ainsi modifié de fond en comble notre vision du vide. Dans la physique classique, nous pouvions définir le vide comme une portion d’espace ne contenant aucune particule élémentaire et où la valeur des champs de forces (électromagnétique, gravitationnel, etc.) est nulle en chaque point. Pour Maxwell, nous l’avons vu, le vide est « ce qui reste après qu’on a éliminé tout ce qui peut être enlevé ». L’avènement de la mécanique quantique met à mal cette définition. En effet, si nous considérons le principe d’incertitude pour ce qui est de la relation position-mouvement, le fait de savoir précisément qu’il n’existe aucune particule à un endroit déterminé (l’incertitude de sa position est nulle) implique que nous ne savons absolument rien de son mouvement, et donc de son énergie, en cet endroit (l’incertitude de sa vitesse est infinie). Le principe d’incertitude nous dit que nous pouvons éliminer toute masse et toute matière en un point déterminé, mais qu’il restera toujours une certaine quantité d’énergie minimale en cet endroit – quoi que nous fassions, nous ne pourrions jamais la réduire à zéro. Même conclusion quand nous considérons le principe d’incertitude sous son autre aspect, qui envisage la relation énergie-temps : affirmer qu’un champ possède une valeur nulle en un endroit précis et qu’elle reste nulle avec le passage du temps revient à dire que nous savons avec une précision parfaite à la fois l’énergie du champ (zéro) et son taux de changement en fonction du temps (zéro aussi). Mais le principe d’incertitude nous dit qu’une connaissance parfaite et simultanée de ces deux quantités est impossible. Si nous connaissons précisément la valeur du champ (zéro), la connaissance de son taux de variation avec le temps devient totalement aléatoire : il peut prendre n’importe quelle valeur. En d’autres termes, la valeur d’un champ de forces ne peut jamais être précisément zéro en tout point de l’espace, mais doit constamment fluctuer autour de la valeur zéro. Ces fluctuations quantiques se manifestent sous la forme, nous l’avons vu, d’un océan de particules virtuelles, apparaissant et disparaissant au gré de cycles de vie et de mort infinitésimalement courts.

La mécanique quantique nous dit donc que, quoi que nous fassions, il resterait toujours en tout point de l’espace une énergie de base impossible à supprimer. Cette énergie subsiste après que toute autre forme de masse et d’énergie a été enlevée. Les physiciens l’appellent, non sans poésie, l’« énergie du point zéro ». Le « point zéro » est ainsi nommé non pas parce que son énergie est nulle, mais parce qu’il est caractérisé par l’énergie minimum que l’espace puisse posséder. Le vide quantique n’est ainsi plus ce qui ne contient rien, mais un vide plein de particules virtuelles formant un vaste océan d’énergie du point zéro, aussi appelé « champ du point zéro » par analogie avec le champ électromagnétique introduit par le physicien anglais Michael Faraday au XIXe siècle. Il faut bien comprendre que ce champ du point

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