Une nouvelle expérience montre que la gigue quantique permet à la chaleur de traverser les aspirateurs

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Une nouvelle expérience montre que la gigue quantique permet à la chaleur de traverser les aspirateurs | Vacances all inclusive

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Pour la première fois, les scientifiques ont
mesuré la chaleur transférée par l'effervescence quantique de l'espace vide.

Deux minuscules membranes vibrantes atteintes
la même température malgré leur séparation par le vide, rapportent des physiciens dans le 12 décembre La nature.
Le résultat est la première démonstration expérimentale d'un type de transfert de chaleur prévu mais insaisissable.

Normalement, un vide empêche la plupart des types
de transfert de chaleur – qui aide un thermos scellé sous vide à garder la tuyauterie de café chaude.
Mais "la mécanique quantique vous donne une nouvelle façon pour la chaleur de passer" un vide,
dit le co-auteur King Yan Fong, un physicien qui a travaillé sur l'étude alors qu'il était au
Université de Californie, Berkeley. Pour des distances à l'échelle du nanomètre,
la chaleur peut être transférée à travers le vide via des fluctuations quantiques, une sorte de barattage des particules transitoires et des champs qui se produit même
dans un espace vide (SN: 13/11/16).

Fabriqué en nitrure de silicium recouvert d'or, le
deux membranes mesuraient chacune environ 300 micromètres de diamètre. Les chercheurs
refroidi une membrane et chauffé l'autre, à une différence de température d'environ
25 degrés Celsius. Cette chaleur
traduit en un mouvement de tambour de la membrane – le plus chaud du
membrane, plus elle vibrait vigoureusement. Quand les membranes ont été amenées
à quelques centaines de nanomètres les uns des autres, séparés par rien mais vide
l'espace, leurs températures égalisées, indiquant que la chaleur avait transféré
entre eux.

La nouvelle variété de transfert de chaleur est un
résultat de l'effet Casimir,
qui décrit comment les fluctuations quantiques produisent une force attractive entre deux
surfaces séparées par un vide (SN:
02/03/15
). En mécanique quantique, un espace vide ne peut jamais être vraiment vide:
Les ondes électromagnétiques transitoires entrent et sortent constamment de l'existence.
Ces ondes, bien que virtuelles, peuvent exercer de réelles forces sur les matériaux. Dans l'espace
entre les surfaces, les ondes électromagnétiques ne peuvent se produire qu'avec des
longueurs d'onde. Mais les vagues de toute taille peuvent s'adapter à l'extérieur, et cet excès d'extérieur
les vagues créent une pression vers l'intérieur. Dans l'expérience, les deux membranes influencent
les uns les autres par le biais de cette force – le tremblement de l'objet le plus chaud secoue le
un plus froid, par exemple – égalisant leurs températures.

"C'est une expérience très soignée", explique
le physicien John Pendry de l'Imperial College de Londres, qui n'était pas impliqué dans
recherche.

Ce nouveau type de transfert de chaleur pourrait être exploité
pour améliorer les performances des dispositifs à l'échelle nanométrique. «La chaleur est un énorme problème
la nanotechnologie », dit Pendry. Les performances des minuscules circuits trouvés dans
les téléphones portables et autres appareils électroniques sont limités par la vitesse à laquelle l'appareil peut
dissiper la chaleur.

Pendry espère voir de telles expériences à l'avenir
davantage orienté vers des applications réelles de l'effet, bien qu'il reconnaisse
c’est trop demander la première démonstration. "C'est être gourmand", at-il
dit. "Vous ne recevez pas tous les bonbons en même temps."