Profil
Lawrence H. Ford
Professeur émérite de physique et d’astronomie, université Tufts
Ford étudie les champs quantiques, la gravitation et les fluctuations du vide. Ses travaux avec Thomas Roman établissent des inégalités quantiques qui limitent l’énergie négative sous des hypothèses précises sur le champ et l’espace-temps. Avec Michael Pfenning, il a appliqué ces bornes à la géométrie d’Alcubierre, mettant en évidence de fortes contraintes sur l’énergie négative et l’épaisseur de la paroi dans ce modèle.
Affiliations
- Tufts University, Department of Physics and Astronomy (emeritus)
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Bibliographie
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Entrées bibliographiques publiées: 4. Affichage 1–4 sur 4.
Ouvrage cité dans la bibliographie
Publication scientifique · 1995
Averaged Energy Conditions and Quantum Inequalities
- L. H. Ford(Auteur)
- Thomas A. Roman(Auteur)
L. H. Ford et Thomas Roman relient les conditions d’énergie faible et nulle moyennées aux inégalités quantiques, des limites de type principe d’incertitude sur l’énergie négative. Ils étudient un champ scalaire quantifié, libre et sans masse dans l’espace-temps plat à deux et quatre dimensions. Dans un univers bidimensionnel à direction spatiale compacte, ils bornent l’écart entre la densité d’énergie d’un état quantique quelconque et celle du vide de Casimir. Cet écart satisfait des conditions d’énergie moyennées, ce qui est surprenant puisque le vide de Casimir seul ne satisfait ni inégalités quantiques ni conditions moyennées. Ces inégalités de différence pourraient limiter l’ampleur des violations des conditions d’énergie au-delà d’un fond comme le vide de Casimir.
Ouvrage cité dans la bibliographie
Publication scientifique · 1997
Restrictions on Negative Energy Density in Flat Spacetime
- L. H. Ford(Auteur)
- Thomas A. Roman(Auteur)
L. H. Ford et Thomas Roman partent du fait que les champs quantiques peuvent avoir une densité d’énergie négative en un point, comme dans l’effet Casimir et la lumière comprimée. Leur borne antérieure pour le champ scalaire sans masse limite l’ampleur et la durée de la densité d’énergie négative vue par tout observateur inertiel, à la manière d’un principe d’incertitude. Cet article propose une dérivation beaucoup plus simple fondée sur des modes d’ondes planes au lieu d’ondes sphériques. Ils établissent des bornes d’inégalité quantique similaires pour le champ électromagnétique et pour le champ scalaire massif dans l’espace-temps plat à deux et quatre dimensions. Le principe d’incertitude énergie-temps n’entre pas dans l’établissement de ces bornes.
Ouvrage cité dans la bibliographie
Publication scientifique · 1999
The Quantum Interest Conjecture
- L. H. Ford(Auteur)
- Thomas A. Roman(Auteur)
L. H. Ford et Thomas Roman étudient les limites que la théorie quantique des champs impose à l’énergie négative, qu’elle autorise localement mais restreint en ampleur et en étendue. Les inégalités quantiques imposent qu’une impulsion d’énergie négative soit suivie d’une impulsion positive compensatrice, avec un écart inversement proportionnel à leur amplitude. Leur conjecture de l’intérêt quantique ajoute que l’impulsion positive doit surcompenser d’une quantité qui croît avec l’écart. Ils la démontrent pour des champs scalaires sans masse en espace-temps plat à deux et quatre dimensions et montrent qu’elle découle des inégalités quantiques. En bref, un emprunt d’énergie négative doit être remboursé avec un intérêt qui croît avec son ampleur ou sa durée, comme l’illustrent les impulsions d’un miroir mobile.
Ouvrage cité dans la bibliographie
Publication scientifique · 1997
The unphysical nature of 'Warp Drive'
- Michael J. Pfenning(Auteur)
- L. H. Ford(Auteur)
Pfenning et Ford examinent l’énergie négative requise par la métrique d’Alcubierre au moyen d’inégalités quantiques pour un champ scalaire libre et sans masse. Ils appliquent une borne d’espace-temps plat sur des temps d’échantillonnage bien plus courts que l’échelle locale de courbure, sans résoudre exactement le champ en géométrie courbe. Pour leur choix représentatif d’échantillonnage, la limite d’épaisseur des parois vaut environ cent longueurs de Planck multipliées par la vitesse de la bulle exprimée en unités de la vitesse lumineuse. Leur exemple de cent mètres de rayon exige une énergie négative dont la magnitude dépasse largement l’équivalent énergétique de la masse de l’univers visible. Augmenter la vitesse autorise des parois plus épaisses mais accroît aussi l’énergie totale estimée. Ils concluent que les bulles macroscopiques transportant des humains dans ce modèle exigent une énergie négative inaccessible, même aux vitesses subluminiques.