{"id":280983,"date":"2019-04-09T18:41:22","date_gmt":"2019-04-09T21:41:22","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=280983"},"modified":"2019-04-15T16:44:36","modified_gmt":"2019-04-15T19:44:36","slug":"quand-le-vide-est-chaud","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/quand-le-vide-est-chaud\/","title":{"rendered":"Quand le vide est chaud"},"content":{"rendered":"
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Eduardo Cesar<\/span><\/a> L\u2019acc\u00e9l\u00e9rateur lin\u00e9aire d\u2019\u00e9lectrons microtron, de l\u2019USP, est th\u00e9oriquement l\u2019un des appareils qui pourra d\u00e9montrer l\u2019effet UnruhEduardo Cesar<\/span><\/p><\/div>\n

Une exp\u00e9rience r\u00e9alis\u00e9e par un groupe de physiciens th\u00e9oriciens paulistes avec des acc\u00e9l\u00e9rateurs de particules de la derni\u00e8re g\u00e9n\u00e9ration pourrait d\u00e9montrer l\u2019existence de l\u2019effet Unruh. Ce ph\u00e9nom\u00e8ne, propos\u00e9 il y a plus de 40 ans, est une radiation compos\u00e9e de particules \u00e9l\u00e9mentaires qui ne pourrait \u00eatre enregistr\u00e9e qu\u2019avec un corps soumis \u00e0 des acc\u00e9l\u00e9rations extr\u00eames. Si l\u2019existence de cet effet se v\u00e9rifie, l\u2019espace vide doit \u00eatre plus chaud pour un hypoth\u00e9tique observateur en mouvement acc\u00e9l\u00e9r\u00e9 que pour un voyageur se d\u00e9pla\u00e7ant \u00e0 une vitesse constante. Dans le deuxi\u00e8me cas la temp\u00e9rature du vide est le z\u00e9ro absolu. Selon les calculs de l\u2019\u00e9quipe compos\u00e9e du physicien George Matsas et de son \u00e9l\u00e8ve de doctorat Gabriel Cozzella, de l\u2019Universit\u00e9 Publique Pauliste (Unesp), et les physiciens Andr\u00e9 Landulfo, de l\u2019Universit\u00e9 F\u00e9d\u00e9rale de l\u2019ABC (UFABC), et Daniel Vanzella, de l\u2019Universit\u00e9 de S\u00e3o Paulo (USP), la chaleur produite par l\u2019effet Unruh pourrait \u00eatre d\u00e9tect\u00e9e dans la radiation \u00e9mise par des \u00e9lectrons acc\u00e9l\u00e9r\u00e9s en laboratoire.<\/p>\n

Le travail de l\u2019\u00e9quipe sugg\u00e8re que l\u2019on pourrait observer l\u2019effet Unruh quand un nuage d\u2019\u00e9lectrons d\u00e9clench\u00e9 par un acc\u00e9l\u00e9rateur de particules se voit rapidement frein\u00e9 \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur d\u2019un tube en raison de la pr\u00e9sence de deux champs puissants, l\u2019un \u00e9lectrique et l\u2019autre magn\u00e9tique. Les deux champs auraient une influence inverse au mouvement du nuage. Cette situation am\u00e8nerait les \u00e9lectrons \u00e0 freiner brutalement et \u00e0 avoir une trajectoire en spirale tout en \u00e9mettant des radiations lumineuses sur diff\u00e9rentes longueurs d\u2019onde. L\u2019effet serait encod\u00e9 sur la radiation \u00e9mise par ces \u00e9lectrons comme une esp\u00e8ce de signature. \u00ab\u00a0L\u2019absence de l\u2019effet Unruh, dans la radiation \u00e9mise par les \u00e9lectrons avec des longueurs d\u2019onde plus basses, remettra en cause les \u00ab\u00a0sacro-saintes\u00a0\u00bb pr\u00e9visions de l\u2019\u00e9lectrodynamique classique du XIXe<\/sup> si\u00e8cle\u00a0\u00bb, affirme George Matsas, qui avec Gabriel Cozzella, Andr\u00e9 Landulfo et Daniel Vanzella, a sign\u00e9 un article scientifique publi\u00e9 le 21 avril dans la\u00a0revue Physical Review Letters<\/em>,\u00a0o\u00f9 ils r\u00e9affirment la faisabilit\u00e9 de l\u2019exp\u00e9rience. Cette hypoth\u00e8se va \u00e0 l\u2019encontre de l\u2019opinion de certains physiciens qui doutent de la possibilit\u00e9 de confirmer cet effet de mani\u00e8re exp\u00e9rimentale avec les outils technologiques actuels.<\/p>\n

Si cette id\u00e9e se concr\u00e9tise, l\u2019existence de l\u2019hypoth\u00e9tique ph\u00e9nom\u00e8ne pourrait th\u00e9oriquement \u00eatre d\u00e9montr\u00e9e au Br\u00e9sil. \u00ab\u00a0Je ne suis pas encore certain de la faisabilit\u00e9 de l\u2019exp\u00e9rience\u00a0\u00bb, d\u00e9clare le physicien exp\u00e9rimental Marcos Martins, coordonnateur du laboratoire de l\u2019acc\u00e9l\u00e9rateur lin\u00e9aire d\u2019\u00e9lectrons microton de l\u2019USP, avec qui le groupe envisage la possibilit\u00e9 de tester ce ph\u00e9nom\u00e8ne \u00ab\u00a0La fr\u00e9quence du signal de l\u2019effet Unruh dans la radiation des \u00e9lectrons serait en m\u00e9gahertz, tout comme la radiation \u00e9mise par des stations de radio et de t\u00e9l\u00e9vision mais avec une plus faible intensit\u00e9, ce qui pourrait rendre sa d\u00e9tection impossible\u00a0\u00bb.<\/p>\n

Essaim de particules<\/strong>
\nL\u2019existence de cet effet a \u00e9t\u00e9 envisag\u00e9e en 1976 par le physicien th\u00e9oricien William Unruh, de l\u2019Universit\u00e9 de Colombie Britannique au Canada. William Unruh a imagin\u00e9 un d\u00e9tecteur de particules \u00e9l\u00e9mentaires se d\u00e9pla\u00e7ant de mani\u00e8re tr\u00e8s acc\u00e9l\u00e9r\u00e9e. En voyageant en ligne droite dans un espace totalement vide on pouvait s\u2019attendre \u00e0 ce que le d\u00e9tecteur de particules ultra-acc\u00e9l\u00e9r\u00e9 enregistre le m\u00eame nombre de particules qu\u2019il enregistrerait s\u2019il \u00e9tait \u00e0 l\u2019arr\u00eat, soit z\u00e9ro. Les calculs du Canadien ont cependant montr\u00e9 que le d\u00e9tecteur enregistrait un essaim de particules \u00e9l\u00e9mentaires naissant du propre espace. Plus l\u2019acc\u00e9l\u00e9ration du d\u00e9tecteur \u00e9tait \u00e9lev\u00e9e, plus chaude \u00e9tait la temp\u00e9rature du bain de particule o\u00f9 le d\u00e9tecteur \u00e9tait immerg\u00e9. L\u2019effet d\u00e9couvert par William Unruh compl\u00e8te de pr\u00e9c\u00e9dentes \u00e9tudes du math\u00e9maticien nord-am\u00e9ricain Stephen Fulling et a permis de clarifier les r\u00e9sultats obtenus de mani\u00e8re ind\u00e9pendante \u00e0 la m\u00eame \u00e9poque par l\u2019australien Paul Davies.<\/p>\n

La conclusion de Stephen Fulling, Paul Davies et William Unruh est la cons\u00e9quence directe d\u2019une des th\u00e8ses les plus \u00e9prouv\u00e9es de la physique, la th\u00e9orie quantique des champs, base de l\u2019ensemble des formules et des r\u00e8gles math\u00e9matiques d\u00e9crivant le comportement de toutes les particules \u00e9l\u00e9mentaires connues. Les fondements de la th\u00e9orie quantique des champs, propos\u00e9s par diff\u00e9rents physiciens entre 1920 et 1940, combinent les principes de la th\u00e9orie de la relativit\u00e9 restreinte d\u2019Albert Einstein et de la m\u00e9canique quantique.<\/p>\n

La plupart des physiciens qui ont men\u00e9 des recherches sur les cons\u00e9quences de l\u2019effet Unruh sont persuad\u00e9s que le ph\u00e9nom\u00e8ne existe si la th\u00e9orie quantique des champs s\u2019av\u00e8re totalement exacte. Cette th\u00e9orie a \u00e9t\u00e9 d\u00e9montr\u00e9e par des r\u00e9sultats obtenus par George Matsas et Daniel Vanzella, en 2001. Ils ont d\u00e9couvert que le temps de vie d\u2019un proton soumis \u00e0 une acc\u00e9l\u00e9ration extr\u00eame ne peut \u00eatre calcul\u00e9 correctement que si l\u2019on tient compte de l\u2019effet Unruh. Mais tout le monde n\u2019est pas convaincu. Certains th\u00e9oriciens, comme Vladimir Belinski, du Centre International d\u2019Astrophysique Relativise, en Italie, soutiennent qu\u2019il y a une erreur math\u00e9matique dans la d\u00e9duction de l\u2019effet, ce qui est contest\u00e9 par William Unruh et d\u2019autres. \u00ab\u00a0Nous esp\u00e9rons que l\u2019exp\u00e9rience convaincra les sceptiques de la coh\u00e9rence de l\u2019effet Unruh\u00a0\u00bb, d\u00e9clare Stephen Fulling dans la revue Science<\/em>, en commentant l\u2019hypoth\u00e8se des physiciens de S\u00e3o Paulo.<\/p>\n

Sans vouloir entrer dans les d\u00e9bats, la radiation attendue de l\u2019effet Unruh n\u2019a pas \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e car elle est trop faible pour \u00eatre d\u00e9tect\u00e9e. \u00ab Pour que l\u2019effet puisse cr\u00e9er un bain de particules \u00e9l\u00e9mentaires avec une temp\u00e9rature de 1 Kelvin (- 272 \u00baC), il faudrait construire une sonde qui puisse r\u00e9sister \u00e0 des acc\u00e9l\u00e9rations des milliards de fois plus \u00e9lev\u00e9es que celles support\u00e9es par les fus\u00e9es actuelles\u00a0\u00bb, explique Gabriel Cozzella, premier auteur de l\u2019article.<\/p>\n

Projet<\/strong>
\nGravitation et th\u00e9orie quantique des champs (n\u00ba 15\/22482-2<\/a>) ; Modalit\u00e9<\/strong>\u00a0Aide \u00e0 la Recherche R\u00e9guli\u00e8re ; Chercheur responsable <\/strong>George Matsas (Unesp) ; Investissement<\/strong> 31 879,15 R$.<\/p>\n

Article scientifique<\/strong>
\nCOZZELLA, G. et al<\/em>. Proposal for observing the unruh effect using classical electrodynamics<\/a>. Physical Review Letters<\/strong>. v. 118, 21 avril 2017.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Des Br\u00e9siliens r\u00e9alisent une exp\u00e9rience pour d\u00e9montrer que l\u2019espace vide peut \u00e9chauffer un objet en mouvement acc\u00e9l\u00e9r\u00e9 ","protected":false},"author":14,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[1180],"tags":[2457],"coauthors":[103],"class_list":["post-280983","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-sciences","tag-physique"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/280983","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/14"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=280983"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/280983\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":280992,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/280983\/revisions\/280992"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=280983"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=280983"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=280983"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=280983"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}