L'age du premier photon ?

[stefpell]

Bonjour,


Pour débuter je tiens à m'excuser à amanuensis pour mon manque de tact et de respect, vous êtes une montagne de connaissance en physique, alors je m'excuse !

<-- stefpell

Possible de connaître ta nouvelle compréhension?

Bah, cela n'a pas vraiment changer, je ne comprend toujours pas comment on peut agir sur quelque chose sans temps...


Ce que je crois avoir compris moi et mes atomes trop lourd pour comprendre un tant soit peu le point de vue d'un photon :

Un photon n'a pas de temps, le concept de temps n'existe pas. il est. malgré le fait que quand je le regarde, je peux le voir partir et évoluer dans le temps et en distance et ce indépendament de la vitesse à laquelle on va. Mais il changera de 'couleur' quand j'irai de plus en plus rapidement ce qui le changera en gamma qui finirons par bruler mes yeux parce que j'ai choisi de regarder (clin d'oeil à indiana jones et l'arche perdu)


Ce que je comprends pas :
Mise en situation : J'émets un douzaine de photon bleu, j'attend une demie seconde, j'en mesure 3-4 pour m'assurer qu'ils sont bien bleu, à la 2ième seconde je les chatouille avec un champs gravitationnel. À la 3ième seconde j'en mesure 3-4 autres et ils sont maintenant vert...j'attends 10 800 ans et je mesure le restant (oui ils sont très très loin, une expérience astronomique), ils sont toujours vert... Pour le photon, il est vert ou bleu ?

Mais bon vous allez surement me répondre quelque chose du genre c'est un objet de type lumière donc la question ne fait pas de sens...il ne peut pas se voir.

Alors ma prochaine questions sera : 2 photon côte à côte ne se voit pas non plus...2 photons se 'voit' ou s'interfère seulement quand ils se croisent ?(Hum...puis-je utiliser 'quand', puis-je utiliser 'voir' ? mais que puis-je utiliser maintenant...)

voici en partie....

Désolé habituellement je comprends vite mais faut m'expliquer longtemps !!

Or pour le photon on ne [peut] pas ( le ruban devant être de longueur infinie).

Ben si! on peut.

Pouvez-vous détailler ? Ce serais gentil.



Merci et bonne journée

Stef
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[Deedee81]

Salut,

Objection! votre honneur. Un temps propre n'est jamais nul.

Abus de langage. Je parlais évidemment de sa variation le long de la ligne d'univers (qui est ici une géodésique lumière).

Mais ce n'est qu'un très faible abus de langage. Considère une ligne d'univers joignant les événements A et B. Tu veux savoir quel est la valeur du temps propre le long de cette ligne d'univers. Pour cela il faut fixer un arbitraire. Ce n'est pas une obligation mais la convention la plus fréquente est de fixer en A et puis de calculer/mesurer/deviner... euh, non, pas deviner... le temps propre le long de la ligne. Et pour la lumière on va avoir une valeur nulle tout du long.

Mais, bon, faible ou pas, ça valait la peine de le préciser.

L'adjectif "nul" n'a aucun sens appliqué à un temps propre.

Nul dans le le sens "valeur zéro constante" (avec convention de synchronisation, voir ci-dessus). Ceci dit, étant informaticien, j'emploie tous les jours "nul" dans un sens différent de "zéro"

Pour débuter je tiens à m'excuser à amanuensis pour mon manque de tact et de respect, vous êtes une montagne de connaissance en physique, alors je m'excuse !

Bah, ça arrive, hein. Il m'est arrivé une ou deux fois de péter les plombs. Mais comme je dis, inutile de se mordre, la viande humaine n'a pas très bon goût.

Sauf si on s'appelle Hannibal

[Amanuensis]

malgré le fait que quand je le regarde, je peux le voir partir et évoluer dans le temps et en distance et ce indépendament de la vitesse à laquelle on va. Mais il changera de 'couleur' quand j'irai de plus en plus rapidement ce qui le changera en gamma (...)

Curieusement peut-être, il y a déjà là des hypothèses trop fortes.

Un observateur qui émet un photon n'a pas moyen de parler de la fréquence (couleur) du photon par rapport à lui, une fois le photon émis.

Pour parler de la fréquence d'un photon a un endroit de sa trajectoire (notons E cet événement), faut choisir une référence locale à cet endroit de la trajectoire, et c'est par construction loin de l'observateur. Or il n'y a pas de moyen pour choisir cette référence locale qui soit spécifique à l'observateur. Rien dans la physique ne lui impose ce choix.

Par contre, il peut y avoir une cause locale en E qui va permettre de parler de manière objective de la fréquence du photon. Pour cela il faut nécessairement une interaction locale du photon avec quelque chose, et c'est ce quelque chose qui va imposer une référence. Le cas le plus simple est l'absorption du photon par un point matériel (un atome par exemple). Ce point matériel fournit la référence nécessaire, on pourra parler informellement de la fréquence du photon "vu de l'atome".

On pourrait se dire que vu de l'observateur émetteur il suffit d'imaginer un atome absorbant le photon, et cela donne la fréquence du photon. Cela marcherait si tout atome absorbant le photon le voyait de la même fréquence. Mais ce n'est pas le cas. Deux atomes tels que leur vitesse relative n'est pas nulle ne verront pas la même fréquence. Précisons: on imagine qu'il s'agit d'un jet de photons identiques (même direction, même fréquence, vu à l'émission par l'émetteur) et deux atomes qui se frôlent juste quand ils passent dans le faisceau, et chaque atome absorbant un photon. Et on suppose que les deux atomes ont une certaine vitesse relative entre eux, vitesse non nulle et pouvant être très grande. Alors non seulement ils ne verront pas la même fréquence, mais la différence de fréquence dépend de la vitesse relative, et n'est pas bornée. Autrement dit, quelle que soit la fréquence choisie, on peut imaginer un absorbeur voyant le photon à cette fréquence.

(Note: Le fait que des atomes ayant une vitesse relative non nulle ne voient pas la même fréquence est mis à profit dans le refroidissement par laser, cf. https://fr.wikipedia.org/wiki/Refroi...omes_par_laser, partie refroidissement laser, ou mieux l'article en anglais correspondant, section Doppler cooling. L'explication est donnée en terme d'effet Doppler, mais c'est bien ce que j'explique ici.)

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Le point important est que l'observateur émetteur n'a pas de moyen objectif pour attribuer une fréquence aux photons émis une fois qu'ils sont émis. Les photons ont bien, pour l'observateur, une fréquence bien définie au moment de l'émission, mais après, il ne peut le faire que par un choix arbitraire d'une référence à distance.

Mise en situation (...) Pour le photon, il est vert ou bleu ?

Toute la manip demande de mesurer la fréquence d'un photon à distance d'une manière dépendant objectivement que de l'observateur. Or ce n'est pas possible.

Mais bon vous allez surement me répondre quelque chose du genre c'est un objet de type lumière donc la question ne fait pas de sens...il ne peut pas se voir.

C'est un peu cela, mais en plus subtil. Il peut se "voir", mais via une interaction locale au photon, loin de l'observateur. C'est cette interaction qui va déterminer la fréquence, et il y a une infinité d'interactions imaginables chacune donnant une fréquence différente, sans que l'observateur émetteur n'ait de critère objectif d'en privilégier une.

Alors ma prochaine questions sera : 2 photon côte à côte ne se voit pas non plus...2 photons se 'voit' ou s'interfère seulement quand ils se croisent ?

Deux photons peuvent interférer d'après la mécanique quantique. Ils interfèrent par exemple par création spontanée de paires d'électron/positron (cf. https://en.wikipedia.org/wiki/Two-photon_physics). On n'est pas dans le simple!

Si les deux photons ne sont pas colinéaires et dans le même sens, cela détermine une référence unique (un repère local tel qu'ils sont vus arrivant de manière symétrique, opposés et de même fréquence) et cela donne une valeur objective à la fréquence de l'un par rapport à l'autre.

Le cas de la parfaite colinéarité et dans le même sens est un cas limite, une asymptote qu'on peut considérer inatteignable. Je n'ai pas les connaissances suffisantes pour comprendre ce que deviennent les équations quantiques pour l'interaction de deux photons quand on passe à cette limite. La cohérence demande qu'à la limite il ne soit plus possible de parler d'une valeur objective de la fréquence de l'un par rapport à l'autre.

(Hum...puis-je utiliser 'quand', puis-je utiliser 'voir' ? mais que puis-je utiliser maintenant...)

Ben... Le plus simple est de se cantonner au plus évident: à des humains avec des instruments de mesure locaux (dont une horloge). Le "quand" est donné par l'horloge, et le "voir" est ce que peuvent faire localement les instruments de mesure, plus un traitement "théorique" permettant de déduire ce qu'il se passe à distance à partir des mesures locales. (C'est bien d'ailleurs le sens du mot "voir" pour notre sens biologique...)

C'est le minimum pour "voir", et, de manière intéressante, la physique moderne ne laisse pas de place à plus que ça.

Les théories physiques courantes (qui sont pour le moment contredites par aucune expérience ou observation) interdisent à deux objets matériels de se rencontrer avec une vitesse relative égale ou supérieure à c, on ne peut pas "mettre un observateur humain à la place d'un photon".

[Amanuensis]

Abus de langage. Je parlais évidemment de sa variation le long de la ligne d'univers (qui est ici une géodésique lumière).

Quand je parlais de source de confusion, je parlais bien de ce qu'entraîne ce genre d'abus de langage. Désolé, mais je trouve que cela rend un très mauvais service, tant le sujet du temps en physique est difficile à cerner en dehors de la maîtrise de modèles théoriques "avancés", maîtrise que n'ont pas la plupart des lecteurs.

Mon message effacé ne respectait peut-être pas la "forme" (question de susceptibilité), mais c'était bien de cela dont il était question.

Mais ce n'est qu'un très faible abus de langage.

Non. Pas quand on essaye d'imaginer l'effet sur un lecteur pas à l'aise avec l'arrière-plan nécessaire. (E.g., ceux qui ne comprennent pas grand chose dans "l'explication" donnée dans le reste du message.)


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PS: Àmha, la "bonne" expression est "la notion de temps propre ne s'applique pas au photon". Cela amène certainement des questions (genre pourquoi donc), mais cela respecte les concepts.

(Ne s'appliquant pas, on ne peut même pas parler de sa variation...)

[invite06459106]

C'est ce que j'allais dire également, temps propre pour le photon n' est pas du tout applicable, c'est dans la théorie même, en gros, pour le pourquoi/comment, comme il ne peut pas avoir de référentiel inertiel associé au photon (si on suppose sa masse strictement nulle), on ne peut pas parler de temps propre pour le photon, on ne peut pas associer un temps-propre a une particule sans masse. Aucun sens physique possible.
Cordialement,
PS: Et cela réponds beaucoup plus simplement à la question de Papy-alain.

[Amanuensis]

Or il n'y a pas de moyen pour choisir cette référence locale qui soit spécifique à l'observateur.

Tiens, je mets un bémol sur ce que j'écris, en relation avec une autre discussion récente. (Et ce qui suit met en jeu des notions "avancées" de la RG.)

Il existe en fait un choix particulier (mais qui n'aide pas vraiment...), la référence obtenue par transport parallèle du repère local à l'émetteur le long du chemin du photon.

1) La fréquence du photon relative au repère transportée est alors constante. (Ce qu'on pouvait imaginer...) Bleu il est émis, bleu il reste pour le repère transporté. Et ce quel que soit le "champ gravitationnel" (car le transport parallèle est lié à la métrique, elle-même liée à la gravitation).

2) Le repère obtenu est spécifique du chemin du photon. La courbure non nulle fait que le résultat du transport parallèle d'un même repère entre deux événements dépend du chemin le long duquel le transport est effectué. (La rotation du repère est d'ailleurs ce que mesure la courbure!)

[Deedee81]

Quand je parlais de source de confusion, je parlais bien de ce qu'entraîne ce genre d'abus de langage. Désolé, mais je trouve que cela rend un très mauvais service, tant le sujet du temps en physique est difficile à cerner en dehors de la maîtrise de modèles théoriques "avancés", maîtrise que n'ont pas la plupart des lecteurs.

Mon message effacé ne respectait peut-être pas la "forme" (question de susceptibilité), mais c'était bien de cela dont il était question.

Tout à fait d'accord. C'était un problème de forme, pas de fond (d'ailleurs la charte n'interdit pas de commettre des erreurs sur le fond , on intervient assez peu dans ce sens là, privilégiant la simple explication/correction purement factuelle et neutre, sans émotion (mais bon, on n'est pas des bots)).

Non. Pas quand on essaye d'imaginer l'effet sur un lecteur pas à l'aise avec l'arrière-plan nécessaire. (E.g., ceux qui ne comprennent pas grand chose dans "l'explication" donnée dans le reste du message.)

Un abus de langage peut-être très faible tout en étant très dommageable. Ce qui était clairement le cas ici (et ce dont je ne m'étais pas initialement rendu compte.... ).

C'est ce que j'allais dire également, temps propre pour le photon n' est pas du tout applicable [...]

En fait, rien n'empêche de le faire..... sauf que c'est totalement sans intérêt. C'est une convention. Je suis d'accord d'opter le point de vue de dire "le temps propre ne s'applique pas au photon" mais il faut alors dire pourquoi quand on le réplique à quelqu'un (ça arrivera encore, ça revient tous les quelques mois ).

[invite06459106]

En fait, rien n'empêche de le faire..... sauf que c'est totalement sans intérêt. C'est une convention.

On ne peut pas considérer de référentiel inertiel lié au photon, c'est incohérent avec la théorie, donc parler de temps-propre tout autant,je ne comprends pas le sens de ta réponse...(je disais dans mon post précédent : sens physique, et c'est avec ça en tête que je ne comprends pas ta réponse).

Edit: Et je ne vois pas comment associer un temps-propre à une particule sans masse...

Je suis d'accord d'opter le point de vue de dire "le temps propre ne s'applique pas au photon" mais il faut alors dire pourquoi quand on le réplique à quelqu'un (ça arrivera encore, ça revient tous les quelques mois ).

Suffit de mettre une réponse dans la FAQ et y renvoyer à chaque fois....
Cordialement,

[Amanuensis]

Edit: Et je ne vois pas comment associer un temps-propre à une particule sans masse...

Normal et sain, les définitions rigoureuses de "temps propre" ne le permettent pas. (E.g., paramétrage de chemin tel que la dérivée soit partout de norme carrée égale à 1 en signature +---.)

Le fond de la "discussion" (pas vraiment une) est (au mieux) une opposition entre de la "physique bla-bla", sensée être "comprise aisément de tout le monde", "vulgarisatrice", et de la physique un peu plus rigoureuse, qui, malheureusement demande tôt ou tard des maths pas faciles.

[Zefram Cochrane]

Si avec un laser, tu émes deux photons à 1 seconde d'intervalle, il est impossible de les relier physiquement.

Si tu tire un faisceau laser continu, tu n'as pas une ficelle de photons mais un assemblage de photons ( penser aux grains de sable).

[invite06459106]

Annulé....

[Deedee81]

On ne peut pas considérer de référentiel inertiel lié au photon, c'est incohérent avec la théorie, donc parler de temps-propre tout autant,je ne comprends pas le sens de ta réponse...(je disais dans mon post précédent : sens physique, et c'est avec ça en tête que je ne comprends pas ta réponse).

Edit: Et je ne vois pas comment associer un temps-propre à une particule sans masse...

Ben si, tu poses Mais comme je le disais, c'est totalement inutile.

D'ailleurs, sur les trajectoires de type lumière, on utilise un paramétrage (presque) arbitraire mais pas, évidemment, le temps propre (*). C'est un grand classique surtout en RG (pour l'équation des géodésiques par exemple).

EDIT (*) ce qui va dans le sens du message d'Amanuensis, désolé, je ne l'avais pas vu tout de suite.

Suffit de mettre une réponse dans la FAQ et y renvoyer à chaque fois....

Pas bête

[invite06459106]

Ben si, tu poses Mais comme je le disais, c'est totalement inutile.

Le truc c'est que tu poses : en parlant du photon...alors que que l'on ne peut pas poser tau pour une particule sans masse, donc dire qu'il est = à 0...
Dans un autre domaine, c'est comme diviser par 0...on peut toujours poser la division, mais aucun sens( et encore, là c'est "moins" pire).
Bref, je ne comprends toujours pas comment on peut associer tau à un photon.
cordialement,

[ansset]

Le fond de la "discussion" (pas vraiment une) est (au mieux) une opposition entre de la "physique bla-bla", sensée être "comprise aisément de tout le monde", "vulgarisatrice", et de la physique un peu plus rigoureuse, qui, malheureusement demande tôt ou tard des maths pas faciles.

au pied de la lettre, cela signifie t il qu'une vulgarisation de "bon niveau" est inaccessible !?
d'autre part je n'assimile pas vulgarisation et "comprise aisément par TOUT le monde".
il y a de l'élitisme dans ces propos.

question de forme, uniquement ?

[Amanuensis]

il y a de l'élitisme dans ces propos.

Beauty is in the eye of the beholder.

[Amanuensis]

Ben si, tu poses Mais comme je le disais, c'est totalement inutile.

C'est surtout sans sens. Et ce qui est sans sens et présenté avec aplomb comme ayant un sens est pire qu'inutile. D'où l'intérêt à le présenter comme totalement inutile (sous-entendu "seulement totalement inutile").

[ansset]

Beauty is in the eye of the beholder.

une pirouette ?
cela ne répond pas à ma remarque sur la piètre estime que tu accordes à la vulgarisation.

[invite06459106]

question de forme, uniquement ?

question de fond...
Si vulgarisé c'est: présenter un concept qui n'est pas dans le cadre [d'une théorie]...bah, perso j'en veux pas, ici Tau pour un photon n'a pas de sens et est hors cadre de la théorie, sauf si j'ai mal compris, d'ou mes questions...maintenant, accepter cette réponse :tau nul (ou =0) pour un photon, pourquoi pas, on a l'impression d'avoir "appris" un truc...et le jour ou l'on regarde de plus près...qu'est-ce qu'on pense de la "vulgarisation" précédente...?
Mais je respecte les choix de chacun.
Cordialement,

[invite06459106]

Pour rajouter:
1- Je sais que Deedee, dès fois, réponds "à la va-vite", d'ou certains "flous" qui sont peu gravent, ou assez, voir très ...et je ne jettes pas la pierre, d'ailleurs il le reconnaît lui-même assez souvent, donc aucun soucis pour ma part. Mes questions sont faites pour ME faire avancer, pas pour critiquer.
2- Je ne comprends absolument pas cette aversions de certains (ansset, ou d'autres) à une correction (ici, voir post d' Amanuensis) qui peuvent permettre à d'autres d'aller un peu plus loin, d'avancer vers un truc pas plus "élitiste" (quel mot de merde) mais plus en accord avec les connaissances actuelles....je comprends pas du tout.....
Cordialement,

[ansset]

question de fond...
Si vulgarisé c'est: présenter un concept qui n'est pas dans le cadre [d'une théorie]...,

je ne pense pas qu'ici se soit le cas des intervenants plutôt pointus dans leurs domaines.
mais, certains préfèrent cracher dans la soupe.

[bigoux]

Bon, sinon moi j avais eu la réponse a ma question.
Merci a tous.

[ansset]

Pour rajouter:
1- Je sais que Deedee, dès fois, réponds "à la va-vite", d'ou certains "flous" qui sont peu gravent, ou assez, voir très ...et je ne jettes pas la pierre, d'ailleurs il le reconnaît lui-même assez souvent, donc aucun soucis pour ma part. Mes questions sont faites pour ME faire avancer, pas pour critiquer.
2- Je ne comprends absolument pas cette aversions de certains (ansset, ou d'autres) à une correction (ici, voir post d' Amanuensis) qui peuvent permettre à d'autres d'aller un peu plus loin, d'avancer vers un truc pas plus "élitiste" (quel mot de merde) mais plus en accord avec les connaissances actuelles....je comprends pas du tout.....
Cordialement,

sur la forme, je l'ai dit...et répété.

[invite06459106]

je ne pense pas qu'ici se soit le cas des intervenants plutôt pointus dans leurs domaines.

Tout le monde peut, pour diverses raisons, écrire un truc incorrect, pas une question de compétences.
Edit: Et ce que tu penses...bah...si le truc est incorrect, c'est incorrect, quoique tu puisses en penser...sauf si tu peux démontrer que c'est correct, alors je te lirais avec intérêt.

mais, certains préfèrent cracher dans la soupe.

Ca, je m'en fous...de plus, encore une fois, rectifier est sain...gober tout sec n'est pas une démarche scientifique...et essayer d'être au maximum rigoureux, pour moi, ce n'est pas cracher dans la soupe...

sur la forme, je l'ai dit...et répété.

Moi j'ai lu une question:

question de forme, uniquement ?

Bon, on est bien HS....il y a des fils sur la vulgarisation...suffit d'y retourner si tu veux.
Cordialement,

[Amanuensis]

Bon, sinon moi j avais eu la réponse a ma question.
Merci a tous.

Tant mieux. Mais je me permets de poser la question que Didier avait posée à Stefpell: pourriez-vous expliciter la réponse telle que vous l'avez comprise?

(Répondre à cela aiderait à comprendre ce qui passe bien, ce qui ne passe pas, et éventuellement ce qui passe de travers. Une sorte de retour client, on va dire.)

[Deedee81]

Le truc c'est que tu poses : en parlant du photon...alors que que l'on ne peut pas poser tau pour une particule sans masse, donc dire qu'il est = à 0...

J'avoue que je ne comprend pas ton objection.
En effet, le fait que l'on ne peut pas poser tau pour une particule sans masse résulte de la définition de celui-ci.
Et bien on peut changer la définition :
- tau = définition habituelle pour une particule massive
- tau = 0 sinon

Si ce n'est que ça ne sert à rien, comme l'a dit Amanuensis et comme je l'avais accepté plus haut autant dire "pas de temps propre pour le photon, point".
On est en train de discuter du sexe des anges

[invite06459106]

J'avoue que je ne comprend pas ton objection.
En effet, le fait que l'on ne peut pas poser tau pour une particule sans masse résulte de la définition de celui-ci.

D'ou ma question en rapport avec ce que dit la théorie(cf post35).

Et bien on peut changer la définition :
- tau = définition habituelle pour une particule massive
- tau = 0 sinon

Hormis le fait que je ne sais pas si changer la définition permet de rester dans le cadre de la théorie, je dirais:
-Tau= Paramètre qui ne s'applique que pour une particule massive.
-tau=0 = aucun sens dans le cadre théorique, donc à ne pas utiliser.
Cordialement,
Ps: cela peut paraître du pinaillage, mais cela m'intéresse.

[Amanuensis]

-Tau= Paramètre qui ne s'applique que pour une particule massive.

Pas besoin de préciser, suffit de poser que tau est un paramètre, i.e., que quand on parle de temps propre on parle de paramètrage d'une courbe, et pas d'autre chose, pas du sexe des anges.

-tau=0 = aucun sens dans le cadre théorique, donc à ne pas utiliser.

Cela n'a pas de sens simplement parce que cela n'a pas de sens de paramétrer une courbe par une constante. Pas plus pas moins que cela n'a de sens de dire que 0 est strictement positif. C'est une contradiction dans les termes, une absurdité.

[ansset]

je ne savais pas que tau puisse être négatif, par définition.

[ansset]

donc de partir du principe qu'il est positif ou nul, n'est pas une absurdité comme il est sous entendu ici bas.

à moins de faire dans la drosophilie.

[invite06459106]

je ne savais pas que tau puisse être négatif, par définition.

?? ou as-tu lu ça sur ce fil?

donc de partir du principe qu'il est positif ou nul, n'est pas une absurdité comme il est sous entendu ici bas.

Pour un photon, c'est incorrect, incohérent, absurde, ect...peu importe le mot, on voit bien l'idée, maintenant partir du principe contraire...pourquoi pas...mais si tu as une démo, suis preneur....
Cordialement,