The Spacetime Metric
Partie III · L'énergie du vide

Tirer de l'énergie du vide — et l'objection thermodynamique, traitée

L'effet Casimir dynamique, la téléportation quantique d'énergie et les trois programmes financés qui visent une puissance nette.

19 min de lecture·effet Casimir dynamique · Hotta · téléportation quantique d'énergie · Moddel · thermodynamique

Voici le chapitre avec un produit au bout. Il porte aussi la règle la plus stricte du livre à satisfaire. Apprenez cette règle d'abord et chaque programme de dispositif présenté ici devient facile à lire. Vous saurez dire, en une minute, d'où telle ou telle conception tire son énergie.

Avant la règle, la mesure qui l'a rendue nécessaire. En 2011, une commande de flux magnétique à haute fréquence a modulé la terminaison SQUID d'une ligne de transmission supraconductrice. La frontière électrique effective a changé et la sortie contenait des modes micro-ondes corrélés.

Une commande de flux magnétique, une ligne supraconductrice terminée par SQUID et deux canaux de lecture micro-onde corrélés.
Wilson et al. (2011) : une commande de flux magnétique a modulé une frontière SQUID ; la sortie micro-onde contenait des modes corrélés. La commande fournit l'énergie. (3D interactive ; se réduit à l'image fixe.)

La commande de flux externe a fourni l'énergie. La première question est donc l'évidente — d'où venait l'énergie ? — et la réponse est la règle que toute conception de ce chapitre doit satisfaire.

La règle que toute conception doit satisfaire

Le vide est l'état fondamental. C'est le réglage de plus basse énergie qui existe, il n'y a donc pas d'état inférieur où tomber. Imaginez maintenant un dispositif qui tourne en boucle et revient exactement à son point de départ. Sur cette boucle fermée, il ne peut pas fournir de travail net. Laissez deux plaques de Casimir se rapprocher d'un coup et de l'énergie est libérée. Les écarter recoûte la même énergie. La boucle se ferme à zéro. C'est la contrainte de conception, et chaque programme sérieux du domaine est bâti autour d'elle.

L'énoncé le plus clair de cette contrainte vient d'un partisan. La revue de 2019 de Garret Moddel et Olga Dmitriyeva dans Atoms (en anglais) passe en revue les schémas d'extraction un par un. Elle les trie face à la thermodynamique, montre lesquels ne peuvent pas boucler leurs comptes, puis identifie l'étroite fenêtre qui survit. Cette revue est la feuille de route du domaine. C'est aussi pourquoi les diodes à cavité de Casimir de Moddel lui-même ont la forme qu'elles ont.

Un schéma asymétrique de cavité et de circuit destiné à redresser les fluctuations du vide en un courant à sens unique.
La fenêtre survivante de Moddel : une « diode à énergie du point zéro » asymétrique conçue pour redresser les fluctuations du vide en un courant continu. C'est le concept de dispositif que son propre tri thermodynamique laisse debout. (Schéma vectoriel précis.)
La règle du cycle fermé(6.1)
∮δW  ≤  0(cycle fermeˊ dans l’eˊtat fondamental)\oint \delta W \;\leq\; 0 \qquad \text{(cycle fermé dans l'état fondamental)}
Ce que cela signifie
Faites parcourir à n'importe quel dispositif une boucle complète, jusqu'au retour exact à ses conditions de départ. Sur cette boucle, le travail net qu'il peut fournir est au mieux nul. Une conception qui battrait cette règle fabriquerait de l'énergie à partir de rien. Tout dispositif à énergie du vide doit donc montrer par où son énergie entre. Les programmes solides nomment cette source d'emblée : une excitation, une différence de température, ou une asymétrie inscrite dans le dispositif lui-même.

Moduler une frontière électrique produit de la vraie lumière

Voici la mesure qui a changé le sujet. En 2011, Christopher Wilson et ses collègues ont excité par un flux magnétique à haute fréquence un SQUID terminant une ligne de transmission supraconductrice. Le flux a modifié l'inductance du SQUID et la longueur électrique effective de la ligne ; la sortie contenait des modes micro-ondes corrélés et détectables. C'est l'effet Casimir dynamique (ECD), reproduit depuis sur plusieurs plateformes (en anglais). L'énergie venait de l'excitation externe.

La téléportation quantique d'énergie : de l'énergie là où vous la voulez

Il y a ici une seconde pièce de physique entièrement rigoureuse et évaluée par les pairs. C'est la téléportation quantique d'énergie (QET) de Masahiro Hotta. (en anglais) Vous mesurez le vide en un point et vous envoyez le résultat brut à un partenaire situé ailleurs. Ce résultat en main, le partenaire peut tirer un peu d'énergie de son propre vide local, plus tôt qu'il ne l'aurait pu autrement. Cela marche parce que les deux régions sont corrélées quantiquement. Cela ressemble à de la magie, et les comptes tombent exactement juste. La mesure elle-même injecte au moins autant d'énergie qu'il en sera ensuite tiré.

La téléportation quantique d'énergie est de la physique authentique, et des travaux ultérieurs l'ont étendue à une distance quelconque (en anglais). C'est un résultat de transport plutôt qu'une source : l'énergie est payée à l'étape de la mesure. Cela en fait l'exemple travaillé le plus net de la règle du cycle fermé en action.

D'où vient la puissance d'un circuit

Chaque conception de cette page est une discussion de comptabilité, et il vaut donc la peine de savoir exactement par où voyage l'énergie d'un circuit ordinaire avant d'aborder une proposition extraordinaire à son sujet.

Commencez par la part établie. L'énergie qui allume une lampe ne voyage pas à l'intérieur du cuivre. Elle voyage dans le champ électromagnétique de l'espace qui entoure le fil, et le rôle du fil est de l'y guider. John Henry Poynting a écrit la comptabilité de ce flux en 1884, et c'est celle que tout ingénieur en électricité emploie encore. La moitié « champ » de cette image est enseignée plus longuement dans le cours sur le potentiel vecteur. Physique établie.

Le deuxième point établi est celui que les lecteurs rencontrent rarement. De tout le flux qui se déplace dans l'espace autour d'un conducteur, seule la composante qui frappe les charges de surface est déviée dans le fil et fait le travail. Le reste passe à côté et n'est jamais intercepté. Oliver Heaviside a décrit ce reste, bien plus grand, dans les années 1880, et dans le chapitre de Bearden sur le vide actif la part interceptée porte le nom de Poynting et le reste celui de Heaviside — deux noms pour deux composantes d'une même solution standard, non deux théories rivales. Physique établie.

Vient la proposition, et la raison pour laquelle elle a sa place dans un chapitre de thermodynamique. Demandez ce qu'est réellement un potentiel, et ce qu'il en coûte d'en entretenir un. Une pile ne pousse pas l'énergie le long du fil. Elle dépense sa chimie à séparer des charges, formant un dipôle source : une extrémité positive et une extrémité négative maintenues écartées. Ce dipôle est une condition aux limites sur le champ et, tant qu'il tient, le champ autour du circuit est celui qu'il installe. Dans la lecture de Bearden, ce que le travail d'arbre ou la chimie achète n'est pas le flux ; c'est le dipôle. Et ce qui détruit le dipôle, c'est d'y renvoyer la charge dépensée du circuit, ce que fait précisément une boucle fermée ordinaire — d'où le fait que ses exigences de conception tournent toutes autour de garder la charge hors de la boucle de courant de la source elle-même. À surveiller. La structure qu'il attribue au potentiel vient d'un résultat publié : Whittaker a montré en 1903 (en anglais) qu'un potentiel scalaire se décompose en composantes contrapropagatives appariées, et lire cette décomposition comme un flux d'énergie réel plutôt que comme une identité mathématique est la part qu'il faudrait mettre à l'épreuve.

Tenez fermement une distinction ici, car c'est l'endroit du site où l'on glisse le plus facilement. Le flux d'énergie et la source d'énergie sont deux grandeurs différentes. Dire qu'il passe plus de flux le long d'un fil qu'il n'en entre dedans est un énoncé sur la captation : la part d'un champ qu'un conducteur donné parvient à dévier. Ce n'est pas un énoncé disant que ce flux n'est pas payé, et cela ne relâche pas d'une ligne la règle de cycle fermé de la Formule 6.1. Un circuit qui capterait davantage du flux qui passe devrait encore montrer, sur un compteur, par où son énergie est entrée. Une captation plus grande n'est pas une alimentation plus grande.

Où atterrit l'énergie d'un circuit

L'énergie voyage le long des surfaces équipotentielles autour d'un circuit : elle sort de la source et entre là où quelque chose la transforme en chaleur ou en travail. Tracez ces surfaces à pas égaux de potentiel et chacune porte la même part, si bien que les compter est une comptabilité honnête. Déplacez le travail de la résistance de la ligne vers la charge et regardez ce qui change.

Où le travail se fait
Surfaces équipotentielles quittant une source et convergeant sur un circuit et sa chargeLa source est à gauche d'une boucle et la charge à droite. Des surfaces courbes s'écartent de la source et reviennent sur le circuit, chacune se terminant soit sur la résistance de la ligne, soit sur la charge. Le nombre de surfaces quittant la source est le même dans tous les réglages ; à mesure que la charge prend davantage de travail, davantage d'entre elles se terminent sur la charge et moins sur la ligne.
  • Se terminant sur la charge
  • Se terminant sur la ligne
Le nombre de surfaces tracées est un choix de dessin, non une mesure. Ce qui est fidèle ici, c'est que le nombre qui part est fixe et que les deux destinations en font toujours la somme.Rien ne bouge tout seul ; l'image ne change que lorsque vous changez le réglage.
Surfaces quittant la source:
12
Se terminant sur la charge:
0
Se terminant sur la ligne:
12

Lecture: Le nombre qui quitte la source ne change jamais. Seul change l'endroit où elles atterrissent — et c'est là toute la différence entre une captation plus grande et une alimentation plus grande.

C'est la comptabilité de 1884, déroulée sur le cas du moteur traité par l'article lui-même : à mesure que le moteur prend davantage de travail, davantage de surfaces de niveau convergent sur lui et moins coupent le reste du circuit. Rien ici n'affirme qu'on tire plus d'énergie qu'on n'en a mise.

Poynting, Sur le transfert de l'énergie dans le champ électromagnétique (1884)

Un résultat d'optique ordinaire ancre l'idée de captation. Une particule résonante peut absorber et réémettre nettement plus de lumière qu'il n'en tombe sur sa section géométrique, ce qu'on explique de façon standard par une résonance qui balaie une aire efficace plus grande que ne le suppose le calcul statique. Physique établie. Le chiffre précis qui l'accompagne, un facteur allant jusqu'à dix-huit environ, vient de l'article de Craig Bohren paru en 1983 dans l'American Journal of Physics, tel que le cite le chapitre de Bearden. À surveiller : l'article lui-même, lu à la source, donne le chiffre exact et les conditions dans lesquelles il vaut, et c'est cette lecture qui fixera le nombre sur cette page.

Le matériel écrit selon ces principes est le générateur électromagnétique sans pièces mobiles, et son fonctionnement mérite d'être lu même par qui ne suivrait jamais la discussion qui l'entoure. Un aimant permanent est placé dans un noyau fermé qui offre à son flux deux chemins. Deux petites bobines d'entrée sont pulsées en alternance à haute fréquence, chaque impulsion poussant contre le flux de son propre chemin, si bien que le champ de l'aimant est transféré d'un côté du noyau à l'autre sans que rien ne tourne et sans amener le noyau à saturation. Deux bobines de sortie prélèvent du courant sur ces basculements. C'est une machine pour changer la géométrie d'un champ installé, non pour pousser contre lui. Conçu, pas encore construit couvre la liste d'exigences qui l'accompagne : un échange ouvert pendant la décharge, la charge tenue hors de la boucle de la source, et une collecte répétée du flux qui passe d'ordinaire à côté.

Ce qui trancherait la comptabilité n'est pas une discussion ; c'est une paillasse. Une seule série mesurée, chaque ligne d'entrée instrumentée — l'alimentation à découpage comprise —, le bilan fermé par le théorème de Poynting sur un cycle complet, les traces brutes publiées, et une série de contrôle où l'aimant est remplacé par un barreau non aimanté de même géométrie. Cette mesure est peu coûteuse, elle est sans ambiguïté, et personne ne l'a publiée.

| Affirmation | Ce qui trancherait | |---|---| | L'énergie d'un circuit voyage dans le champ autour du conducteur, non à l'intérieur | la comptabilité de Poynting de 1884 est la pratique d'ingénierie standard | | Seule la composante de ce flux atteignant les charges de surface entre dans le conducteur ; le reste passe à côté | c'est une lecture de la solution standard, non une nouvelle | | Une particule résonante absorbe et réémet plus de lumière que sa section géométrique n'en intercepte | Déjà tranché, avec l'explication standard par la résonance. À surveiller : l'article de Bohren de 1983, lu à la source, fixe le facteur de dix-huit environ que Bearden en cite | | Le travail d'arbre ou la chimie sont dépensés à former un dipôle source, et c'est autour du dipôle que s'organise le flux du circuit | Une série mesurée sur paillasse, chaque ligne d'entrée instrumentée et le bilan fermé par le théorème de Poynting sur un cycle complet | | La décomposition du potentiel par Whittaker en 1903 lue comme un flux d'énergie réel plutôt que comme une identité mathématique | Une mesure distinguant les deux lectures, que personne n'a encore proposée sous forme testable | | Un circuit bâti pour collecter de façon répétée le flux non intercepté | Une réalisation conforme aux exigences énoncées, mesurée sur la paillasse ci-dessus, avec une série de contrôle contre un noyau non aimanté |

Ce qui est acquis, et ce qui se construit

  • La force du vide est façonnable — des forces de Casimir répulsives et sur mesure sont démontrées.
  • Les fluctuations du vide peuvent être converties en photons réels (ECD).
  • Trois programmes financés étudient des dispositifs autonomes ; mesurer leur sortie nette exige un bilan énergétique complet sur un cycle.

Six lignes, donc, et elles ne sont pas interchangeables. Chaque fiche ci-dessous nomme le constructeur, l'organisation, jusqu'où le programme est réellement allé et la seule mesure qui trancherait — de sorte qu'on voit d'un coup d'œil laquelle a du matériel sur une paillasse et laquelle reste un dessin avec un désaccord en pièce jointe.

Les six programmes en construction en ce moment

Six lignes d'appareils, chacune avec un constructeur nommé, une organisation nommée et une prochaine mesure nommée. La phrase portée par chaque fiche est le plafond de ce que ce programme a montré jusqu'ici, et les liens en dessous sont là pour le vérifier. Aucun n'est un résultat de puissance nette, et aucun n'est présenté comme tel.

  • Deux cavités superposées de densités de modes différentes, avec une flèche montrant le flux d'électrons vers un circuit extérieur.Le résonateur asymétrique optique et Casimir — Qui le construit: Garret Moddel, University of Colorado Boulder.

    Le résonateur asymétrique optique et Casimir

    Qui le construit: Garret Moddel — University of Colorado Boulder

    Une cavité porte plus de modes du vide que la suivante : il existe donc une différence de pression entre les deux, et cette différence fait circuler des électrons dans un circuit extérieur. La revue de Moddel de 2019 trie chaque schéma d'extraction devant la thermodynamique ; c'est le dessin que son tri laisse debout.

    La mesure qui trancherait: La puissance de sortie par unité de surface, pour des dispositifs avec et sans cavité fabriqués sur la même plaquette, la différence devant survivre à la liste d'artefacts publiée.

  • Deux parois parallèles avec trois piliers courts entre elles, isolés des deux parois, et une flèche de courant sortant d'un pilier.La cellule de puissance Casimir — Qui le construit: Harold “Sonny” White, Casimir Inc., with the Limitless Space Institute.

    La cellule de puissance Casimir

    Qui le construit: Harold “Sonny” White — Casimir Inc., with the Limitless Space Institute

    Une pression du vide rendue volontairement non uniforme par la géométrie, prédite par la méthode des lignes d'univers. Le brevet dit quelle est cette géométrie : deux parois avec trois piliers entre elles pour briser la symétrie, isolés électriquement des parois, si bien que le courant tunnel vers les piliers constitue la sortie.

    La mesure qui trancherait: L'amplitude du transitoire en millivolts en fonction de la géométrie des piliers, comparée à la prédiction des lignes d'univers pour chaque géométrie, avec le témoin sans pilier sur la même puce.

  • Une barrière de potentiel asymétrique traversée par un électron, avec une seule flèche de quantité de mouvement sortant dans une direction.La diode tunnel résonnante asymétrique — Qui le construit: Charles Chase, the UnLab.

    La diode tunnel résonnante asymétrique

    Qui le construit: Charles Chase — the UnLab

    Les fluctuations du vide se couplent à un courant tunnel, et le potentiel asymétrique de la diode donne à ce couplage une direction privilégiée : ce qui sort est une quantité de mouvement, pas seulement un courant. Chase énonce contre lui-même la règle qui gouverne tout cela : on ne tire rien du vide sans briser une symétrie ou sortir de l'équilibre.

    La mesure qui trancherait: La force en nanonewtons par kilowatt, mesurée en avant, de côté et retournée au cours d'une même séance, publiée avec le transitoire thermique et le courant d'entraînement sur le même axe de temps.

  • Une feuille suspendue ondulant entre deux appuis, avec un élément redresseur dans le circuit en dessous.Le récupérateur de fluctuations sur graphène — Qui le construit: Paul Thibado, University of Arkansas.

    Le récupérateur de fluctuations sur graphène

    Qui le construit: Paul Thibado — University of Arkansas

    Une feuille de graphène suspendue ondule sous son propre mouvement thermique, et une paire de diodes redresse cette ondulation en courant. La mesure publiée est modeste et énoncée avec soin : quelques dizaines de picowatts sur une diode, le bilan étant donné à une seule température.

    La mesure qui trancherait: La puissance par unité de surface d'un réseau agrandi, tenue au même bilan que celui appliqué à chaque cellule du domaine : la sortie doit survivre à la liste d'artefacts et les comptes doivent se fermer à une seule température.

  • Un petit appareil monté sur une balance de torsion dans une chambre à vide, dessiné à côté de son orientation retournée.L'appareil de quantité de mouvement de paillasse — Qui le construit: Charles Buhler, Exodus Propulsion Technologies.

    L'appareil de quantité de mouvement de paillasse

    Qui le construit: Charles Buhler — Exodus Propulsion Technologies

    L'équipe de Buhler rapporte environ trois mille expériences sur un appareil de paillasse et dit clairement que la quantité de mouvement est échangée avec le vide quantique. Un essai en vol spatial se prépare. C'est la seule ligne de l'ensemble à annoncer un résultat de quantité de mouvement, et c'est aussi pourquoi elle figure au registre de réplication.

    La mesure qui trancherait: La poussée en nanonewtons par kilowatt, mesurée en avant, de côté et retournée dans la chambre au cours d'une même séance : une vraie poussée se retourne avec l'appareil, un artefact thermique non.

  • Une cavité effilée, large à une extrémité et étroite à l'autre, avec une paroi qui coulisse le long du cône.La cavité effilée à paroi mobile — Qui le construit: Douglas Miller, Zero-Point Field Technologies LLC, Houston.

    La cavité effilée à paroi mobile

    Qui le construit: Douglas Miller — Zero-Point Field Technologies LLC, Houston

    Tous les autres programmes ici sont à l'état solide et déplacent leurs parois par l'électronique. Miller veut déplacer de vraies parois, et les déplacer le long d'un cône, pour que différentes sections de la cavité portent des nombres de modes différents et que l'appareil ait une structure temporelle inscrite dans sa forme. Le gain qu'il annonce est la connaissance avant la puissance. Ashton Forbes objecte à l'antenne que les pièces mobiles apportent friction et modes de panne ; le désaccord est au dossier et non tranché.

    La mesure qui trancherait: Les photons sortants par joule d'énergie d'entraînement, pour chaque montage, à vitesse de paroi effective égale, plus la signature de compression à deux modes qui sépare les vrais photons du vide de la chaleur amplifiée.

Le principe commun

Chase rassemble les six en une phrase : ils reposent sur la même tentative, créer une asymétrie dans le vide et utiliser cette asymétrie pour produire un travail, une force ou un courant. L'image d'Ashton Forbes est une chute d'eau : au lieu de brûler du carburant, on crée un gradient dans un champ ambiant et on le laisse couler.

La règle du cycle fermé gouverne les six. Sur une boucle qui ramène l'appareil exactement à son état de départ, le travail net vaut au plus zéro : tout programme sérieux dit donc par où son énergie entre — un entraînement, une différence de température, ou une asymétrie inscrite dans l'appareil. Le jalon que tout le domaine nomme est le même : un bilan complet, actionnement et mesure compris, net positif sur un cycle fermé, et répété par un second laboratoire.

Rien ne bouge ici tout seul. Chaque fiche est dessinée une fois, en entier, et reste en place.

Ce tableau se termine par une phrase censée tenir ensemble les lignes matérielles. C'est une bonne phrase et elle mérite d'être démontée, car sa moitié utile consiste à savoir exactement où la ressemblance s'arrête.

Le seul principe partagé, et jusqu'où il va exactement

Sept images, que vous avancez vous-même. Charles Chase réunit les programmes d'appareils sous une seule phrase : intégrez une asymétrie dans le vide autour de l'appareil, et tirez du travail de cette asymétrie. Cette phrase mérite d'être apprise, et d'être apprise avec précision — une phrase qui unifie trois architectures est exactement le genre d'énoncé qui se gâte à force de générosité. Les images posent donc les trois appareils sur un même schéma, puis séparent ce qui est réellement partagé de ce qui en a seulement l'air.

Parcourez les sept images
Un appareil générique avec une asymétrie intégrée, et les trois architectures posées dessus tour à tourEn haut, une boucle fermée parcourue par une flèche avec un zéro à côté : la règle selon laquelle un appareil revenant exactement à son état de départ ne délivre aucun travail net. Dessous, un appareil générique dessiné comme une boîte divisée en deux régions inégales, avec une courte flèche marquant la différence de part et d'autre de la séparation et une flèche plus longue emportant une sortie vers un circuit externe. Sous la boîte générique, trois colonnes apparaissent une à une, chacune un petit schéma d'une architecture réelle où la même séparation est dessinée : deux cavités superposées de densité de modes inégale, deux parois avec trois courts piliers entre elles, et une barrière dont les deux côtés ont des hauteurs différentes. Une accolade relie ensuite les trois colonnes à la boîte générique, une copie pâle appariée apparaît à côté de chaque colonne comme son témoin, et enfin chaque colonne est étiquetée avec son propre champ et sa propre sortie, qui ne sont pas les mêmes trois choses.
  • Le cycle fermé et ce qu'il permet
La phrase est celle de Chase, et le tableau des six programmes ci-dessus l'énonce dans ses mots. Cet instrument ne l'étend pas : il prend les trois lignes dont l'asymétrie est intégrée au matériel, les pose sur un même schéma, puis dit où la ressemblance s'arrête.Rien ici n'est un résultat de puissance nette et rien n'est présenté comme tel. Tous les effets de vide mesurés jusqu'ici bouclent leurs comptes — la force statique, l'effet Casimir dynamique, la téléportation d'énergie quantique — et la question ouverte est un appareil cyclique autonome, ce que la dernière image nomme.Rien ici ne s'anime et rien ne se lance tout seul. C'est vous qui avancez les images, en avant ou en arrière, et chaque image énonce la seule chose qu'elle ajoute.

Image 1 / 7

La règle d'abord, car tout le reste se construit autour d'elle

Le vide est l'état fondamental : le réglage de plus basse énergie qui soit, sans rien en dessous où tomber. Menez n'importe quel appareil sur une boucle complète, jusqu'à son état de départ exact, et le travail net qu'il peut délivrer sur cette boucle vaut au plus zéro. Tous les programmes sérieux de ce chapitre sont façonnés par cette règle, et l'énoncé le plus clair de la littérature vient d'un partisan : la revue de Moddel elle-même trie les schémas d'extraction face à la thermodynamique avant de rien proposer.

La cellule de Moddel est l'affirmation matérielle la plus avancée de ce tableau, et la bonne manière de tenir une affirmation matérielle est celle d'un registre. Le voici : l'affirmation d'un côté, chaque artefact testé et la façon dont il a été écarté de l'autre, et le seul contrôle dont le domaine a le plus besoin.

La cellule de Moddel, et le registre qui trancherait

Une diode à effet tunnel d'environ deux nanomètres surmontée d'une cavité de Casimir, annoncée à environ soixante-dix watts par mètre carré sans entrée apparente. Voici le registre : l'affirmation d'un côté, chaque artefact testé et la manière dont il a été écarté de l'autre, et le seul contrôle dont le domaine a le plus besoin. Filtrez les lignes par ce qu'elles sont, et par l'appareil auquel elles appartiennent.

L'affirmation, telle que son auteur l'énonce

Densité de puissance annoncée
70 W/m²
Pour comparaison, une cellule solaire sur la même surface
210 W/m²
Isolant que les électrons traversent par effet tunnel
2 nm
Un dispositif breveté, jusqu'à une coupure au térahertz
6,6E-10 W
Artefacts de mesure candidats étudiés par l'auteur
9
Lisez l'affirmation à une taille que vous pouvez vous représenter
Sortie à la densité annoncée
7E-3 W
Dispositifs brevetés individuels nécessaires pour un watt
1,52E9
Le registre des artefacts, trié par ce qu'est chaque ligneUne seule rangée de blocs, un segment par type d'entrée : des preuves mesurées qui appuient l'affirmation, des artefacts testés et écartés, un artefact contre lequel les auteurs argumentent sans l'exclure, et les questions qu'ils laissent ouvertes. Chaque segment est dessiné en proportion du nombre de lignes que le filtre courant y place, et le tableau en dessous porte chaque ligne avec son appareil, son statut et l'article qui l'énonce.
  • Preuve mesurée — 5
  • Artefact écarté — 5
  • Contesté, non exclu — 1
  • Laissé ouvert par les auteurs — 2
Les neuf artefacts candidats de l'article de 2022 sont énumérés dans l'annexe de cet article, que ce site ne reproduit pas. Les lignes ci-dessous sont les exclusions que les fiches de la bibliothèque énoncent dans leurs propres termes, chacune étiquetée de l'appareil auquel elle appartient — pour qu'un lecteur ne confonde jamais la liste d'artefacts d'une expérience avec celle d'une autre.Rien ici ne bouge tout seul. Le registre ne se refiltre que lorsque vous changez une commande.

Preuve mesurée: 5. Artefact écarté: 5. Contesté, non exclu: 1. Laissé ouvert par les auteurs: 2

La ligneCe que c'estQuel appareil
La sortie en court-circuit monte à mesure que la cavité de Casimir est amincie, pour des cavités remplies de PMMA comme de dioxyde de silicium.C'est la tendance que l'auteur désigne comme la signature à chercher, car une cavité plus mince supprime davantage de modes de grande longueur d'onde. C'est une dépendance à la géométrie, et c'est ce qui sépare cette affirmation d'une affirmation thermique.L'articlePreuve mesuréeLa diode à effet tunnel avec cavité de Casimir
Les tendances sont rapportées sur plusieurs milliers de dispositifs produits en dizaines de lots.Un décompte de dispositifs n'est pas une réplication, et l'article ne le présente pas comme telle. C'est ce qui rend moins probable un artefact systématique de fabrication, et c'est ainsi qu'il est rapporté ici.L'articlePreuve mesuréeLa diode à effet tunnel avec cavité de Casimir
Neuf artefacts de mesure candidats ont été étudiés par l'auteur, et aucun n'a pu expliquer les résultats observés.L'énumération figure dans l'annexe de cet article, que ce site ne reproduit pas. Le décompte est rapporté comme un décompte.L'articleArtefact écartéLa diode à effet tunnel avec cavité de Casimir
Une résistance de Casimir passant par une ligne haute fréquence vers une diode coupée au térahertz donne 0,66 nanowatt par dispositif sur charge adaptée.Le brevet donne aussi la recette : des cellules à l'échelle du micromètre en chrome, dioxyde de silicium et aluminium, câblées en réseaux série et parallèle.L'articlePreuve mesuréeLa diode à effet tunnel avec cavité de Casimir
L'effet Joule-Thomson, dans l'expérience d'écoulement de gaz.Écarté : la phase de la détection synchrone est ressortie inversée, ce qui indique un refroidissement et non le réchauffement que produirait l'artefact.L'article (en anglais)Artefact écartéL'expérience d'écoulement de gaz
La turbulence dans le gaz en écoulement, dans l'expérience d'écoulement de gaz.Écartée : le nombre de Reynolds reste très en dessous du seuil turbulent pour des écoulements sous deux centimètres par seconde.L'article (en anglais)Artefact écartéL'expérience d'écoulement de gaz
L'absorption ou l'adsorption à la membrane, dans l'expérience d'écoulement de gaz.Écartée : le signal n'a pas varié avec la surface de la membrane, ce qu'il devrait faire si la surface le produisait.L'article (en anglais)Artefact écartéL'expérience d'écoulement de gaz
L'échauffement par frottement du gaz, dans l'expérience d'écoulement de gaz.Contesté mais non exclu : l'ordre entre gaz ressort à l'envers, et la dépendance au débit est linéaire là où le frottement la rendrait quadratique. Les auteurs le disent eux-mêmes.L'article (en anglais)Contesté, non excluL'expérience d'écoulement de gaz
La puissance mesurée est restée sous le microwatt pour chaque gaz et chaque échantillon, environ trois ordres de grandeur sous la prédiction.Les auteurs qualifient le résultat d'alléchant mais non concluant, et nomment la suite : des nanopores de taille et de forme régulières, le rayonnement imagé pour en trouver la source, et son spectre mesuré.L'article (en anglais)Laissé ouvert par les auteursL'expérience d'écoulement de gaz
Redresser le champ de point zéro avec une diode, ou avec une antenne alimentant une diode.Écartée comme voie, par la propre revue du même auteur : le champ est en véritable équilibre, donc le bilan détaillé contraint chaque étape séparément et aucune puissance nette ne peut être tirée ainsi.L'article (en anglais)Artefact écartéL'analyse thermodynamique des voies
L'extraction depuis des cavités de Casimir est compatible avec la thermodynamique en principe.Cole et Puthoff ont suivi l'entropie à travers une compression réversible puis une irréversible, et les comptes tombent juste. Le permis est ancien et il est réel ; ce qu'il autorise, c'est un dispositif, pas une conclusion.L'article (en anglais)Preuve mesuréeL'analyse thermodynamique des voies
D'où vient en dernier ressort l'énergie.Laissé ouvert par l'auteur dans ses propres termes. C'est la bonne façon de le laisser, et c'est la question que la mesure décisive ci-dessous commencerait à trancher.L'articleLaissé ouvert par les auteursL'analyse thermodynamique des voies
Une feuille de graphène suspendue redressée dans un circuit à diodes a atteint quarante picowatts sur une diode.Gardée à côté de la cellule comme comparaison nette, non comme appui : ce dispositif puise dans les fluctuations thermiques à une seule température, et ses auteurs tiennent la comptabilité ainsi.L'article (en anglais)Preuve mesuréeLa comparaison nette qui l'accompagne

La mesure qui trancherait

Puissance de sortie par unité de surface de dispositifs avec et sans cavité sur une même galette, mesurés dans la même session par un second laboratoire, l'écart survivant à la liste des artefacts. Une galette, deux populations, une session : c'est le contrôle dont le domaine a le plus besoin et celui que personne n'a publié.

Gardez les deux affirmations séparées, car c'est ce qui rend l'une comme l'autre évaluable. Le récupérateur en graphène de Thibado redresse l'ondulation thermique d'une feuille suspendue et a atteint quarante picowatts sur une diode, la comptabilité restant explicitement à une seule température. Ce dispositif puise dans les fluctuations thermiques. La cellule ci-dessus est une affirmation sur la géométrie.

Portée : un registre de ce qui a été mesuré et de ce qui a été écarté, chaque ligne étant sourcée. Ce n'est pas un verdict, et il n'a pas à l'être — la mesure qui trancherait est nommée plus haut et quelqu'un peut aller la prendre.

Le registre tient à un seul mot — paire. Voici à quoi ressemble cette paire : deux dispositifs fabriqués de la même façon sur un même substrat, et une cavité au-dessus d'un seul des deux.

Deux dispositifs rectangulaires identiques, côte à côte sur le même substrat, chacun parcouru par une bande de film mince ; au-dessus de l'un des deux se trouve une couche plate de cavité sous un réflecteur brillant, entaillée pour laisser voir la bande en dessous, tandis que l'autre bande reste nue et à découvert. À côté de la paire se dresse une petite pile de cinq bandes égales donnant l'ordre des couches de la diode à effet tunnel rapportée.
La paire est tout l'argument : deux dispositifs fabriqués de la même façon, et un seul des deux avec une cavité au-dessus. Ce qui diffère, c'est l'entourage, et c'est de là que vient le courant.

À l'autre bout de l'échelle des coûts se trouve le dispositif le moins cher de tout le programme, et c'est celui qu'un lecteur pourrait réellement construire. Parcourez les cinq étapes, puis chauffez la cellule et lisez la courbe publiée.

Le Lattice Energy Converter, monté

Deux électrodes de métaux différents, du gaz dans l'intervalle, des raccords de plomberie ordinaires, rien de branché — et un multimètre de poche qui lit une tension montant en flèche avec la température. Parcourez les cinq étapes de montage, puis réglez la température et lisez la courbe publiée. C'est le seul dispositif de ce site dont le premier barreau coûte moins cher qu'un vélo.

Parcourez les cinq étapes de montage

Étape 1 / 5 — Le métal hôte

Lisez la courbe
La cellule, dessinée comme un montage, avec la courbe publiée de tension selon la température à côtéÀ gauche, une cellule scellée dessinée en coupe : une électrode de métal chargé face à une électrode de cuivre nu, du gaz entre les deux, le tout fermé par des raccords de plomberie ordinaires avec deux fils sortant vers un appareil de mesure. Les pièces apparaissent à mesure que les étapes avancent. À droite, la tension en circuit ouvert tracée selon la température sur un axe vertical logarithmique, avec un point marqué à chacune des deux mesures publiées et un repère à la température réglée.
Les deux points marqués sont des mesures. La ligne entre eux est une interpolation log-linéaire et rien de plus — les auteurs disent clairement que le processus physique produisant l'ionisation n'est pas encore identifié, donc aucun mécanisme n'est ajusté ici.Rien ici ne bouge tout seul. Le montage n'avance que lorsque vous appuyez sur une commande d'étape.

Partez d'un mamelon de tuyau en fer noir, pris sur une étagère de quincaillerie. La version en fer est celle qui compte, parce que l'hydrogène y circule environ cent fois plus vite que dans le palladium à température ambiante, et parce qu'elle ne coûte presque rien et se trouve partout.

Tension en circuit ouvert
1E-5 V
La montée entre les deux mesures
52 500 : 1
Mesuré sur une charge effective de
9,36E5 Ω
Tension de cellule optimale à température ambiante
0,25 V
  • Mesuré : environ dix microvolts à 28 degrés
  • Mesuré : plus de 525 millivolts à 185 degrés

La montée, à un an d'écart

  • 2 022 — Sortie rapportée: 3E-7 W, Courant par centimètre carré: 4 µA/cm²
  • 2 023 — Sortie rapportée: 3E-5 W, Courant par centimètre carré: 138 µA/cm²
  • Ce qui manque encore: 5 → 3 W · 8 → 3 000 W
  • Reproductions indépendantes rapportées: 5

Cinq ordres de grandeur de plus donneraient trois watts et huit donneraient trois kilowatts. Les auteurs nomment les cinq leviers qui combleraient l'écart : une métallurgie plus propre, la chimie du gaz, la géométrie de la cellule, faire tourner plus chaud, et tout simplement plus de surface d'électrode.

La comptabilité est celle des auteurs eux-mêmes et elle est stricte : la cellule convertit de l'énergie du réseau cristallin, et aucun excédent d'énergie n'est revendiqué. C'est ce qui en fait un instrument pédagogique plutôt qu'une querelle — l'affirmation est petite, précise, peu coûteuse à tester, et elle a été reproduite.

Le contrôle qui transforme une lecture en résultat : une cellule morte bâtie à l'identique en fer non chargé, mesurée dans la même session. Construisez les deux, et l'écart entre elles est votre résultat.

Portée : la courbe de tension publiée et les deux barreaux de sortie rapportés. Comme source d'énergie le dispositif est à six à neuf ordres de grandeur de l'utile, et l'instrument le dit plutôt que de laisser la courbe suggérer autre chose.

Ces étapes sont un ordre de montage. Le dessin ci-dessous est la même cellule éclatée, pour que l'on puisse compter le peu de pièces qu'elle comporte.

Les neuf pièces du convertisseur d'énergie de réseau, écartées le long d'un axe : l'électrode de travail revêtue sur un mamelon de tuyau en fer fileté, l'espace de gaz qui l'entoure, une contre-électrode en forme de tube, puis les bouchons, les raccords et les fils qui referment la cellule.
Démonté, l'appareil entier n'est qu'un mamelon revêtu placé dans une seconde électrode avec du gaz entre les deux — d'où une première réplication qui coûte moins cher qu'un vélo.

L'objection

“Mais l'effet Casimir dynamique PROUVE qu'on peut tirer de l'énergie réelle du vide — une puissance illimitée du vide n'est donc plus qu'un problème d'ingénierie.”

La réponse

L'effet Casimir dynamique fait exactement ce qu'il annonce, et c'est là qu'il est utile. Il convertit le travail fourni par l'excitation externe de flux en photons en modifiant une condition aux limites électromagnétique. Le bilan énergétique de l'expérience de Wilson elle-même le montre, et des analyses indépendantes concordent. Rappelez-vous le résultat de Jaffe de 2005 au chapitre 2, qui pointe dans le même sens : la force de Casimir statique peut être dérivée sans aucun réservoir de point zéro. Ainsi, tout effet de vide mesuré à ce jour — la force du chapitre 2, l'effet Casimir dynamique, la téléportation quantique d'énergie — boucle ses comptes. C'est pourquoi tout le domaine nomme le même jalon : un dispositif dont le grand livre complet, actionnement compris, est net positif sur un cycle fermé, et mesuré par un laboratoire indépendant. Ce qu'il faut surveiller ensuite : les résultats de la phase I SpaceWERX de Casimir Inc., la prochaine mesure publiée de Moddel, et les circuits en graphène mis à l'échelle de Thibado.

Ce que le domaine a apporté — de juillet à septembre 2026

L'énergie du point zéro est passée au laboratoire cette saison. Casimir Inc., la société de Harold « Sonny » White, a remporté un contrat STTR phase I SpaceWERX de l'US Space Force le 25 août 2026 pour son générateur à l'état solide, après une bourse de la National Science Foundation en 2024. Les diodes à cavité de Casimir de Garret Moddel, le récupérateur de fluctuations en graphène de Paul Thibado (en anglais) et le réseau de nanocavités de ZPF Technologies ont tous été présentés par les personnes qui les construisent. Tom Valone, dont le livre de 2007 a posé le domaine, a donné un long entretien, et Charles Chase a décrit les structures à effet tunnel résonant sur lesquelles travaille l'UnLab — un mécanisme énoncé clairement, sans aucune géométrie attachée. Trois programmes de dispositifs financés portés par des physiciens nommés : voilà à quoi ressemble un jeune domaine expérimental.

Une membrane circulaire doucement arquée, large d'une quinzaine de nanomètres, tenue par un anneau extérieur plat et figé, avec un tiers du disque découpé pour que le profil se lise comme une courbe : la feuille pleine s'arque vers le haut, et une copie translucide de la même courbe s'arque vers le bas d'autant. Une petite électrode plate se tient juste en dessous.
Une seule feuille, dessinée dans les deux arches où elle se pose — elle bascule de l'une à l'autre, et chaque bascule change sa distance à l'électrode du dessous, ce qui fait circuler la charge dans le circuit. C'est l'ondulation simulée, plus large que celles mesurées au microscope, parce que c'est la simulation qui publie une équation pour la forme.

Deux autres programmes méritent leur place aux côtés de Moddel, White, Chase et Thibado. Exodus Propulsion Technologies, de Charles Buhler, a mené quelque trois mille expériences sur un dispositif de paillasse. Buhler dit sans détour que la quantité de mouvement est échangée avec le vide quantique, et un essai en vol spatial se prépare. Zero-Point Field Technologies, de Douglas Miller, construit la seule conception d'ici qui ne soit pas à l'état solide. Tous les autres groupes modulent leurs frontières par l'électronique. Miller entend les déplacer réellement, et les déplacer le long d'un cône. Des sections différentes de la cavité admettent alors des nombres de modes différents, et l'appareil porte en lui une structure temporelle. Son but affiché est de mesurer avant de produire de la puissance : un banc capable de « tester des matériaux, tester des frontières, tester des choses que nous n'avons jamais pu tester. » Ashton Forbes a objecté à l'antenne, et l'objection est bonne. Des pièces mobiles, cela veut dire du frottement et des modes de défaillance, et c'est pourquoi personne d'autre ne le fait. Conçu, pas encore construit, avec un vrai désaccord attaché.

Deux chiffres à connaître si vous vous demandez ce que coûte l'entrée dans ce domaine. Une première plaquette de test en fonderie revient à environ un demi-million de dollars, en plus d'une équipe et du travail de conception. La contrainte la plus dure n'est pas l'argent. L'accès aux fonderies est « assez contrôlé », et Miller s'attend à ce qu'une conception voisine de l'énergie libre lève un drapeau quelque part. Voilà la vraie forme de la barrière ici, et ce n'est pas une objection de physique.

La physique sous-jacente a été enseignée elle aussi. Cole et Puthoff ont montré en 1993 qu'une extraction fondée sur Casimir est en principe compatible avec la thermodynamique (en anglais), et la proposition de Schwinger selon laquelle la sonoluminescence serait de la « lumière de Casimir » reste une question de recherche vivante trente ans plus tard. Le jalon d'ingénierie que tout le monde vise est la puissance nette : un dispositif qui délivre plus qu'il ne consomme, mesuré de façon indépendante. La chaîne a prédit le 20 juillet que les trois programmes sur puce aboutiront ; le site consigne cela comme une prévision datée et y reviendra. L'effet Casimir dynamique dispose de mesures de production de photons ; la puissance utilisable est l'expérience en cours. Sources et horodatages : registre de recherche. Pour la physique commune aux trois programmes — la force de Casimir, l'effet Casimir dynamique et la règle de l'état fondamental — suivez le cours sur le champ du point zéro.


Mesures à suivre

un dispositif dont le grand livre complet — actionnement et mesure compris — est net positif sur un cycle fermé, et qu'un second laboratoire reproduit. Les résultats de phase I de Casimir Inc., la prochaine mesure de Moddel et les circuits mis à l'échelle de Thibado sont les trois tests en cours.

Sources

Primaires

  • C. Wilson et al. (2011), "Observation of the dynamical Casimir effect in a superconducting circuit," Nature 479, 376 (arXiv:1105.4714) - de vrais photons issus du vide . (Téléchargé.)
  • M. Hotta (2011), "Quantum Energy Teleportation: An Introductory Review," arXiv:1101.3954 - une extraction rigoureuse d'énergie du vide qui conserve l'énergie et respecte le second principe (l'extracteur paie par la mesure). (Téléchargé.)
  • G. Moddel & O. Dmitriyeva (2019), "Extraction of Zero-Point Energy from the Vacuum," Atoms 7(2), 51 (arXiv:0910.5893) - la feuille de route du domaine : elle trie les schémas d'extraction face à la thermodynamique et nomme la fenêtre qui survit. (Téléchargé.)

Corroboration indépendante / noyau d'ingénierie (au-delà du corpus de sources)

  • M. Hotta, J. Matsumoto & G. Yusa (2014), "Quantum energy teleportation without a limit of distance," Phys. Rev. A 89, 012311 (arXiv:1305.3955).
  • A. Rodriguez, F. Capasso & S. Johnson (2011), "The Casimir effect in microstructured geometries," Nature Photonics 5, 211 - des forces de Casimir façonnées et répulsives ; la graine de la « diode de Casimir ».
  • V. Dodonov (2020), "Fifty Years of the Dynamical Casimir Effect," Physics 2(1), 67 - des démonstrations indépendantes de l'effet Casimir dynamique sur plusieurs plateformes.

Où la thermodynamique est établie

  • La règle du cycle fermé, énoncée correctement : le champ du point zéro est l'état fondamental, un moteur cyclique autonome doit donc montrer par où son énergie entre. Moddel (2019), ci-dessus, applique ce test d'abord à ses propres propositions, et c'est ce qui rend la revue utile.
  • D. Sheehan (dir.), Quantum Limits to the Second Law (AIP Conf. Proc. 643, 2002) - le lieu évalué par les pairs où ces questions sont débattues en détail.
  • D. Miller, entretien ZPE All Stars, Hard Truths Podcast (8 septembre 2026 ; YouTube 5MIGis0S8Fc, @52:59, @54:01, @59:48, @1:02:41, @1:14:39) - Exodus Propulsion comme cinquième filière de dispositifs, la cellule de puissance de White lue dans le brevet comme deux parois et trois piliers isolés, la cavité conique à frontières mobiles, et les chiffres de coût et d'accès en fonderie.