Énergie du vide
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Le terme d'énergie du vide est employé pour désigner deux notions à priori différentes, dont le lien éventuel reste à démontrer :
- La densité moyenne d'énergie et de pression engendrée par les fluctuations du vide quantique, qui est mise en évidence à de très faibles échelles par l'effet Casimir. Cette forme d'énergie est parfois également appelée "Energie du point zéro".
- La densité moyenne d'énergie du vide sur des échelles cosmologiques, mise en évidence par l'observation de l'accélération de l'expansion de l'univers. Cette densité d'énergie calculée à partir de ces observations (de l'ordre de 10 − 29g.cm − 3) est associée à l'énergie sombre, ainsi qu'à la constante cosmologique.
Historiquement, le terme "énergie du vide" est plutôt associé aux fluctuations quantiques et reste encore très majoritairement employé dans ce sens. Ce n'est qu'assez récemment (fin des années 1990) que ce terme est également employé pour désigner la densité d'énergie du vide à grande échelle, ce qui entraine des confusions. C'est pourquoi le concept d'énergie sombre a été forgé, et devrait être employé préférentiellement à "énergie du vide" pour désigner la densité d'énergie du vide sur de grandes échelles.
La densité d'énergie moyenne des fluctuations quantiques à grande échelle est en principe parfaitement nulle. Toutefois, certaines théories prévoient un effet résiduel à grande échelle des fluctuations, si certaines particules virtuelles créées par les fluctuations se stabilisent en condensat de Bose-Einstein. Mais les modèles théoriques correspondant ne sont pas encore au point, et la possibilité même de condensats stables à grande échelle n'est pas encore démontrée.
[modifier] Énergie du vide et pseudo-science
Le terme « énergie du vide » est parfois utilisé par des pseudo-scientifiques essayant de faire croire qu'il est possible d'extraire de l'énergie – c'est-à-dire du travail mécanique, de la chaleur… – du vide, donc d'avoir une source d'énergie inépuisable et gratuite.
En fait, le problème n'est pas tant d'extraire l'énergie du vide (cela est possible : un trou noir extrait de l'énergie du vide, générant un rayonnement thermique dû à son évaporation), mais de l'extraire sans dépenser plus d'énergie que l'on peut potentiellement en récupérer. Dans le cas du trou noir, c'est sa masse qui est in fine convertie en énergie; on ne l'a pas obtenue "gratuitement".
Même dans l'effet Casimir, la mise en place des conditions de l'expérience (refroidissement etc..) consomme beaucoup plus d'énergie que l'énergie récupérée par l'effet.
Ces différentes théories entrainent donc le scepticisme de la communauté scientifique, car elles entraînent une remise en cause d'une des lois cardinales de la physique, jamais prise en défaut et inséparable de toutes les théories scientifiques reconnues : la conservation de l'énergie.
La densité moyenne d'énergie du vide étant nulle, ou au mieux très faible, cette loi implique que les tentatives d'extraire l'énergie du vide se fera toujours, pour des raisons fondamentales, à bilan énergétique négatif et au mieux nul.
La problématique est similaire à celle du mouvement perpétuel.
