Diffraction dans un champ gravitationnel fort ?

[azizovsky]

Bonjour , on sait que l'énergie des photons est quantifiée E=hv ,est ce que cette quantification agit sur leurs courbure pas un champs gravitationnel (car : m=E/c²) : est ce que des photons de différente énergie suivent la même ligne d'univers ? ou leurs courbures est quantifiée? (diffraction dans un champ gravitationnel fort )

[Deedee81]

Salut,

Bonjour , on sait que l'énergie des photons est quantifiée E=hv ,est ce que cette quantification agit sur leurs courbure pas un champs gravitationnel (car : m=E/c²) : est ce que des photons de différente énergie suivent la même ligne d'univers ? ou leurs courbures est quantifiée? (diffraction dans un champ gravitationnel fort )

D'après la relativité générale, peu importe l'énergie du photon : il suit les géodésiques.

Pour des photons de faible énergie, ça peut être compliqué mais ce n'est pas un effet quantique à proprement parler (grande longueur d'onde => approximation d'optique géométrique mauvaise, il faut faire un calcul ondulatoire complet ce qui peut être difficile dans un champ gravitationnel fort où la courbure varie rapidement).

Dans le cas des théories de gravitation quantique, il peut y avoir des écarts. Mais j'ignore de quel ordre. En gravité quantique à boucles, des photons de très haute énergie suivent une trajectoire "moins rectiligne", mais je ne sais pas quel impact cela a sur la trajectoire macroscopique (probablement extrêmement faible). Et je ne sais pas ce que disent les cordes sur ce sujet.

[azizovsky]

Bonjour ,merci deedee81 , c'est une question qui me taraude chaque fois que pense à un article de science et vie que j'ai lu , il y'a plus 15 ans (souvenir en 'grenaille' d'une illustration ) , en abscisse ,il y'avait la fréquence des photons reçu et en ordonné le rayon (si je me rappele bien la hauteur à laquelle sont recu les photons ) ,il y'avais une certaine quantifiction de 2pi du nombres des photons ...(resseble à la section efficace de p-p ou p-e mais avec plusieures concave(bosses))

[Deedee81]

c'est une question qui me taraude chaque fois que pense à un article de science et vie que j'ai lu , il y'a plus 15 ans (souvenir en 'grenaille' d'une illustration ) , en abscisse ,il y'avait la fréquence des photons reçu et en ordonné le rayon (si je me rappele bien la hauteur à laquelle sont recu les photons ) ,il y'avais une certaine quantifiction de 2pi du nombres des photons ...(resseble à la section efficace de p-p ou p-e mais avec plusieures concave(bosses))

Là c'est une question d'interaction de collision, et avec l'interaction électromagnétique en point de mire. C'est normal que le résultat dépende fortement de l'énergie du photon.

Pour avoir un effet aussi important avec le photon il faudrait que le champ gravitationnel soit vraiment très fort, au point que la gravitation quantique soit inévitable. Et là, qui peut dire comment ça se passe ? Personne.... pour le moment

Note qu'il y a aussi un effet quantique associé à la gravitation qui a bel et bien été mis en évidence :
http://www.larecherche.fr/actualite/...-05-2002-88351

Il ne s'agit donc pas d'un effet de la gravitation quantique à proprement parlé mais plutôt du fait qu'une particule (le neutron ici, ou le photon) a une énergie quantifiée dans un potentiel donné (c'est le cas des électrons autour de l'atome). Cela montre, au moins de ce point de vue, que la gravité se comporte comme les autres interactions. Mais ça n'aurait pas d'effet sur la trajectoire du photon (en fonction de son énergie ou pas) pour la bonne raison qu'il s'agit de photons libres. Or le spectre d'une particule libre est continu, pas quantifié.

La situation serait différente pour des photons en orbite autour d'un corps massif (notons que ces orbites sont instables), comme un trou noir. L'énergie totale étant quantifiée, on devrait avoir des orbites possibles très légèrement différentes selon l'énergie du photon. Bien que je doute que ce soit mesurable (même en allant voir tout près). A confirmer par un calcul (pas facile : calcule des orbites dans le potentiel gravitationnel correspondant en utilisant Schrödinger, par exemple, sans garantie que ce soit une méthode correcte !). Pour avoir des effets notables il faudrait à nouveau des gravités phénoménales où les effets de gravitation quantique proprement dite entrerait en compte.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Zefram Cochrane]

Salut,



D'après la relativité générale, peu importe l'énergie du photon : il suit les géodésiques.

Pour des photons de faible énergie, ça peut être compliqué mais ce n'est pas un effet quantique à proprement parler (grande longueur d'onde => approximation d'optique géométrique mauvaise, il faut faire un calcul ondulatoire complet ce qui peut être difficile dans un champ gravitationnel fort où la courbure varie rapidement).

Dans le cas des théories de gravitation quantique, il peut y avoir des écarts. Mais j'ignore de quel ordre. En gravité quantique à boucles, des photons de très haute énergie suivent une trajectoire "moins rectiligne", mais je ne sais pas quel impact cela a sur la trajectoire macroscopique (probablement extrêmement faible). Et je ne sais pas ce que disent les cordes sur ce sujet.

Bonjour,
Je me souviens de la définition des photons virtuels d'Amanuensis (grosso modo : photons à grande longueur d'onde). Je me dis donc que l'étude de leur comportement dans un champ de gravitation reviens peut être à étudier l'impact du champ de gravitation sur l'interaction à l'origine de leur émission.

Cordialement,
Zefram

[Deedee81]

Je me souviens de la définition des photons virtuels d'Amanuensis (grosso modo : photons à grande longueur d'onde).

Heu.... Je ne me souviens pas de la définition qu'Amanuensis a donné mais ce n'était certainement pas du tout ça.
Il y a des photons virtuels de très très courte longueur d'onde et il y a des photons réels de très grande longueur d'onde.

Je donnerais plutôt la définition suivante :
- Soit un processus S dans lequel arrivent et repartent un certain nombre de particules. Ces particules sont appelées réelles. Les particules apparaissant et disparaissant au cours du processus S sont dites virtuelles.
- Il y a aussi des distinctions techniques comme le fait que les particules virtuelles ne sont pas nécessairement sur la couche de masse (photon massif ). Mais ceci est dû à deux choses : le principe d'indétermination et la modélisation mathématique (on considère que les particules réelles ont une durée de vie infinie, ce qui n'est pas toujours vrai en pratique !). Et aussi le fait que l'état observé de S n'est pas l'un ou l'autre échange de particules virtuelles, mais tous, c'est une superposition quantique

Etant donné le principe d'indétermination, sur une distance donnée (et donc un temps de propagation donné), une fluctuation du vide de photon de longueur d'onde proche de la distance considérée est plus probable qu'une de petite longueur d'onde, mais c'est tout.

Je me dis donc que l'étude de leur comportement dans un champ de gravitation reviens peut être à étudier l'impact du champ de gravitation sur l'interaction à l'origine de leur émission.

C'est du redshift gravitationnel que tu parles ?

Sinon, il est clair que la gravité affecte le comportement d'une étoile : une naine blanche ne rayonne pas de la même manière qu'une étoile à neutrons