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Durée de vie des photons

  1. ThunderGuy

    Date d'inscription
    février 2008
    Localisation
    Paulhan, HERAULT, Languedoc-Roussillon
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    Durée de vie des photons

    Bonsoir,

    Je me demandais (question somme toutes assez banale)...
    L'observation des objets "lointains", proche des limites de l'univers observable nous permet de contempler des choses avec un détail relativement élevé.

    Cela signifie entre autres que "tous" les photons et particules qui permettent de rendre cet objet "visible" ont survécu pendant tout le trajet et surtout pendant tout le temps qu'il a fallu pour parvenir jusqu'à nous.

    Mon raisonnement jusqu'ici me choque. Ca peut paraitre plausible, mais pourquoi un photon aurait il une durée de vie aussi immense (et pour ainsi dire, eternelle) ?

    Comment la lumière de ces objets ne nous apparait elle pas amoindrie, voir annulée par la force du temps et de la distance ? (comme les phares d'un véhicule ou d'une lampe torche, on éclaire pas à des milliers de km...) ?

    Merci pour vos réponses

    -----

     


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  2. Infra_Red

    Date d'inscription
    septembre 2007
    Localisation
    Paris
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    1 367

    Re : Durée de vie des photons

    Comment la lumière de ces objets ne nous apparait elle pas amoindrie, voir annulée par la force du temps et de la distance ? (comme les phares d'un véhicule ou d'une lampe torche, on éclaire pas à des milliers de km...) ?
    on éclaire pas à des milliers de km parce que la courbure de la terre et la résolution de l'oeil ne le permettent pas. sinon on le pourrait.

    j'ai pas tellement de connaissances en astrophysique, mais les photons sont des ondes electromagnétiques, qui ne dépendent pas de leur milieu de propagation.

    seul une hypergravité, comme les trous noirs, peuvent modifier leur propriétés

    http://www.cieletespace.fr/Actualite...trou,noir.aspx
     

  3. Texanito

    Date d'inscription
    septembre 2007
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    795

    Re : Durée de vie des photons

    Les photons se dispersent au fur et a mesure de la distance qu'ils parcourent ; ils ne restent pas "groupés"

    C'est pour ça que sur Mercure, l'intensité lumineuse du Soleil est plus importante que sur Terre.

    Le nombre de photons par unités de surface sur Mercure est plus élevé que sur Terre.

    Alors t'imagines pour des distances de l'ordre de l'année-lumière...

    En fait pour garder une intensité lumineuse "a peu près" égale il faut utiliser un faisceau laser si je ne me trompe pas... mais je sais pas si on a des lasers assez puissant pour éclairer une planète a quelques milliers d'AL d'ici.
     

  4. Sethrius

    Date d'inscription
    octobre 2007
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    136

    Re : Durée de vie des photons

    Si ils sont légèrement altérés, la rayonnement fossile que nous observons est décalé vers les micro-ondes. Les photons ont perdu de l'énergie au fure et à mesure que le temps passe. (leurs longueur d'onde a augmenté, or plus sa longueur d'onde est grande moins le photon est énergétique)

    Cordialement
     

  5. ThunderGuy

    Date d'inscription
    février 2008
    Localisation
    Paulhan, HERAULT, Languedoc-Roussillon
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    Re : Durée de vie des photons

    Ok pour vos explications mais, ramenons ma question à un photon.

    Un seul photo aura donc pu "vivre" aussi longtemps sur toute cette distance ?
    ou à l'instar des trous noirs dans lequel il se perdrait, existe t il ( à la manière des lentilles gravitationnelle) des éléments pouvant "redonner vie" à ce photon, lui réinsufler de l'énergie pour qu'il puisse parcourir son chemin à l'infini ?

    Ou bien, dans le cas d'un univers fini, il aurait déjà fait le tour par une sorte d'effet miroir ?
     


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  6. debroglie66

    Date d'inscription
    mars 2008
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    58
    Messages
    408

    Re : Durée de vie des photons

    salut à tous!



    je n'ai pas de connaissances astronomiques très poussées mais je me demande si un photon est eternel car il voyage à c et les faisceaux lumineux s'affaibliraient car diminuant avec le carré de la distance comme la gravité!





    @++
    le génie est fait de 1% d'inspiration et de 99% de transpiration (Thomas Edison)!
     

  7. deep_turtle

    Date d'inscription
    mai 2004
    Localisation
    Pontcharra
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    Re : Durée de vie des photons

    il voyage à c et les faisceaux lumineux s'affaibliraient car diminuant avec le carré de la distance comme la gravité!
    C'est le cas, les faisceaux lumineux issus d'une source ponctuelle s'affaiblissent bien en diminuant avec le carré de la distance (en cosmologie c'est un peu plus compliqué mais bon), car les photons se répartissent sur des surfaces de plus en plus grande lorque le faisceau se propage.

    En cosmologie, il existe un test très puissant pour tester l'hypothèse selon laquelle les photons ne sont pas détruits. Ce test consiste à mesurer la distance de luminosité et la distance angulaire, deux grandeurs mesurables en observant des objets lointains, et à les comparer.

    Pour plus de détails, cf par exemple : astro-ph/0405620 (version publiée)
    Dernière modification par Coincoin ; 24/03/2008 à 12h59. Motif: Revoir le chapitre "Insérer un lien dans un message".
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein
     

  8. ThunderGuy

    Date d'inscription
    février 2008
    Localisation
    Paulhan, HERAULT, Languedoc-Roussillon
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    Re : Durée de vie des photons

    Ils ne seraient donc pas détruit, mais s'affaiblissent ?

    Que signifie l'affaiblissement dans ce cas, pour un seul et unique photon ?
    Le fait qu'il perde de la vitesse ?

    J'avoue être un peu perdu (je n'ai pas les connaissance suffisantes pour ingérer un tel phénomène).

    Donc un photon ne "meurent" pas, mais s'affaiblit.
    Il doit donc bien arriver un moment (ou une distance ?) qui fait que le photon ne "réagit" plus ?
     

  9. Texanito

    Date d'inscription
    septembre 2007
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    Voie Lactée
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    Re : Durée de vie des photons

    Non, la constante c est une constante

    La vitesse de la lumière dans le vide ne varie pas.

    Donc la perte d'énergie ne se traduit par une diminution de la célérité des photons.

    En fait ca se joue sur les longueurs d'ondes. Tu as surement vu cette espèce de dégradé de la lumière ou tu peux voir les couleurs du bleu au rouge avec les zones ultraviolets et infrarouges.

    En haut normalement il est indiqué les distances entre deux crêtes de l'onde de la lumière (car la lumière adopte le comportement de dualité onde-particule).

    Eh bien pour que la longueur d'onde soit petite il faut "donner" au photon de l'énergie.

    Donc réciproquement, si tu "retire" ou si le photon perd de l'énergie, sa longueur d'onde sera plus grande.

    Tu auras donc un décalage vers le rouge de la lumière.

    Je ne connais pas l'équation qui te permet de calculer la longueur d'onde en fonction de la distance parcourue, mais je crois que l'énergie de la lumière va toujours diminuer et tendre vers zéro sans jamais l'atteindre... tu auras donc un décalage de la lumière vers l'infrarouge (ce qui fait que tu ne pourrais plus la voir à l'oeil nu).

    Ca demande confirmation mais je suis a peu près sur que c'est ca...
     

  10. ThunderGuy

    Date d'inscription
    février 2008
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    Paulhan, HERAULT, Languedoc-Roussillon
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    Re : Durée de vie des photons

    ah merci pour cette explication qui rejoin un theme que je comprend : le décalage vers le rouge.

    donc en effet, maintenant je comprend (si c'est vérifié).

    Un photon voyagera toujours :
    - à vitesse constante et ce, peu importe l'énerge qu'on lui a donné à sa création.
    - en ligne droite (pour peu qu'il ne rencontre aucun obstacle permettant de le dévier)

    et donc un photon ne "meure" jamais.
    il tendra donc à augmenter sa longueur d'onde (le fameux décalage vers le rouge), ce qui signifie qu'il perd de l'énergie au fur et à mesure de son voyage.

    mais il ne perdra jamais totalement son énergie (là ca commence à devenir compliqué).

    question subsidiaire : il est possible de fournir une énergie supplémentaire à ce photon au cours de son voyage ?

    au départ, je pensais que les lentilles gravitationnelle jouait ce rôle, mais en fait elle ne font qu'eparpiller les photons...

    Me trompe-je ?
     

  11. deep_turtle

    Date d'inscription
    mai 2004
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    Pontcharra
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    Re : Durée de vie des photons

    au départ, je pensais que les lentilles gravitationnelle jouait ce rôle, mais en fait elle ne font qu'eparpiller les photons...

    Me trompe-je ?
    Non, c'est bien ça.
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein
     

  12. Coincoin

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    octobre 2003
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    Re : Durée de vie des photons

    il est possible de fournir une énergie supplémentaire à ce photon au cours de son voyage ?
    Oui, le photon peut interagir par exemple avec un électron de haute énergie et être diffusé en gagnant de l'énergie, c'est l'effet Sunyaev-Zel'dovich : http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Sunyaev-Zel%27dovich
    Encore une victoire de Canard !
     

  13. ThunderGuy

    Date d'inscription
    février 2008
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    Re : Durée de vie des photons

    et donc cet effet pourrait il expliquer le fait que :

    depuis la terre, à l'oeil nu du moins, le ciel ne paraisse pas si "lumineux".
    alors que nous nous trouverons dans un bras d'une galaxie colossale qui, a comparaison d'une semblable visualisée depuis un telescope, est pourtant extremement lumineuse...

    plus clairement, à l'intérieur d'un tel flux de photons, nous ne voyons pas beaucoup de lumière, mais à une distance D certaine, nous apercevons un amas lumineux puissant, plus fort que ce que nous voyons à l'intérieur de ce flux.

    je ne sais pas si je me fais bien comprendre
     

  14. Coincoin

    Date d'inscription
    octobre 2003
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    Re : Durée de vie des photons

    et donc cet effet pourrait il expliquer le fait que :
    Non, pas du tout. Il faut des conditions particulières : des électrons énergétiques et des photons très peu énergétiques (comme ceux du fond diffus cosmologique).

    Si le ciel n'est pas lumineux, c'est simplement à cause des distances. Plus tu regardes loin, plus il y a d'objets mais moins ils paraissent lumineux. Leur lumière s'est dilué dans tout l'espace. Si tu mets ça en équation, tu te rends compte que les deux effets se compensent.
    Encore une victoire de Canard !
     

  15. ThunderGuy

    Date d'inscription
    février 2008
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    Paulhan, HERAULT, Languedoc-Roussillon
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    Re : Durée de vie des photons

    oui en effet, ma question était un peu en l'air, en réfléchissant après coup, je suis tombé sur la même réponse.
    la "distance" en quelque sorte, rapproche les objets les uns des autres pour celui qui les percoit. ca se vérifie avec bien autres choses que les "photons"
     


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