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Mesure de la ‘biréfringence du
vide’ à basse énergie
c.f. séminaire C. Rizzo

Motivations
La ‘biréfringence du vide’
introduite par Euler-Heisenberg
dans les années 30, n’est
toujours pas mesurée
Il y a 20 ans :

Plan
• La ‘biréfringence du vide’ & l’axion à basse
énergie
• Mesure de la ‘biréfringence du vide’ à
basse énergie
l’expérience PVLAS
• Possibilité de mesurer la ‘biréfringence du
vide’ via l’interaction laser-laser

Polarisation & biréfringence du vide
•Lagrangien Euler-Heisenberg pour
l’interaction ‘lumière-lumière’ (1934-1936, puis Schwinger via QED)
–Décrit gréel+gvirtuelgréel+gvirtuel OU gréel+gréelgréel+gréel
– Technique ‘classique’ pour trouver la solution (=champ(s) de
lumière sortant(s) )
•Calcul des déplacements electrique et magnétique
•Puis 2 tenseurs diélectrique &magnétique (=matrices 3x3)
‘Le vide est dit biréfringent’ car non réductible à la matrice identité
•Puis solution des équations de Maxwell champ(s) sortant(s)
222
2
3
22 2
45
12
2 45 7
e
Lmc  +  +E B E BEB
;
ii
ii
LL
DB
EH
; D E B H

Effet de la biréfringence du vide
• Propagation d’un laser dans le vide ou règne un champ
magnétique intense L
Solution eq. Maxwell : Polarisation
linéaire Polarisation
elliptique
But de l’expérience PVLAS : mesurer D nvide = 1.2 10-22 (avec B= 5.5T)
Soit DF=3.6 10-11rad grâce à la cavité Défit technologique (1-nair=3.10-4!)
Les composantes du champ elm Eet àBsont déphasées de DF:
2
24 2
12, avec 4.10 ( [ ] )
30
vide vide c
B
n n B T
B
L D D   D  F
[Bc=4.4 109T]