Composition d'un photon

[invite6754323456711]

un photon étant un objet quantique ayant les aspects d'une onde et d'une particule. Oui ou non?

La réponse me semble avoir était donné plusieurs fois sur FS. Elle est relative à définition que tu donnes au concept de "photon" en rapport à un cadre théorique donné. Dans le cadre de la théorie quantique des champs la réponse est ni l'un, ni l'autre. Certain ont même proposé de changer de qualificatif. Il me semble que l'on emploi même le terme de photon QFT pour bien préciser dans quel cadre l'on se place.

In QFT, photons are not thought of as "little billiard balls" but are rather viewed as field quanta – necessarily chunked ripples in a field,


Patrick
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[Nicophil]

un photon étant un objet quantique ayant les aspects d'une onde et d'une particule. Oui ou non?

Non : un photon n'a rien à voir avec une onde.

[Pfhoryan]

Plausibilité : http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post4321216

Tu devrais lire l'article de Jaynes jusqu'au bout afin de voir les communnalités avec la MC qu'il présente sur la base d'un raisonnement un peu plus étayé que de simple affirmation. Il n'apporte pas d'informations nouvelles, mais plutôt une vision nouvelle des informations existantes en cherchant à faire le lien avec la théorie de l'information.

J'ai pris le temps de le lire en entier. En effet, c'est un changement de perspective intéressant.

[Pfhoryan]

Cette petite polémique me lasse. Je laisse chacun libre de penser sur la base de cet échange si je suis un crétin ou non.

PS : mauvais temps pour les mouches !

Ce n'est pas moi qui ait pris la mouche

[Pfhoryan]

La réponse me semble avoir était donné plusieurs fois sur FS. Elle est relative à définition que tu donnes au concept de "photon" en rapport à un cadre théorique donné.

Tout à fait et je n'ai aucun problème avec le concept de photon QFT. Mais le fond de ma remarque initiale est qu'il ne me semble pas que le photon ait jamais été réduit à un corpuscule faisant fi des propriétés ondulatoires de la lumière?

[Deedee81]

Salut,

Tout à fait et je n'ai aucun problème avec le concept de photon QFT. Mais le fond de ma remarque initiale est qu'il ne me semble pas que le photon ait jamais été réduit à un corpuscule faisant fi des propriétés ondulatoires de la lumière?

Non, je suis tout à fait d'accord avec toi. En QFT le photon n'est que la quantification du champ EM qui est tout ce qu'il y a d'ondulatoire, et on continue à avoir une notion de fréquence et de longueur d'onde pour le photon.

[invite6754323456711]

Mais le fond de ma remarque initiale est qu'il ne me semble pas que le photon ait jamais été réduit à un corpuscule faisant fi des propriétés ondulatoires de la lumière?

Ma compréhension reste une question de point de vue.

Quant on part du constat que la notion de photon c'est avant tout une conceptualisation construite de notre part nous permettant de construire des modèles prédictifs sur les effets, cela permet d'éliminer les questions du type "existentiel" qui en découlerait autrement : qu'est-ce qui vibre ?

La quantification on peut la concevoir comme l'échafaudage qui nous a permis de construire des concepts/point de vue unificateur, tout comme le concept d'espace-temps qui dit plus que les notions d'espace et de temps.

Maintenant si l'interprétation que tu t'en construit te convient, je suis d'accord avec toi, autant la garder, tout en prenant conscience qu'il y a autant d'interprétation ontologique que de point de vue.

Patrick

[Guitaropathe]

Mh, nein. Pas tout à fait... vous êtes en train de décrire les ondes gravitationnelles, qui sont engendrés par deux objets très massifs (étoiles à neutrons, trous noirs) qui gravitent l'un autour de l'autre. Ces onde se propagent effectivement dans l'espace par compressions décompressions. Les photons sont des ondes électromagnétiques composées d'un champs électriques et d'un champs magnétique entremêlés. Ils constituent des pacquets d'énergie (ou quantas), dont l'énergie est proportionnelle à la fréquence lumineuse.

[Paminode]

Guitaropathe,

Je ne sais pas si tu sais à qui tu t'adresses.
ù100fil, Deedee, JPL, Pfhoryan etc. sont plutôt costauds en physique.
Je ne suis pas sûr que tu aies pris la peine de lire toute leur discussion.

[Guitaropathe]

Guitaropathe,

Je ne sais pas si tu sais à qui tu t'adresses.
ù100fil, Deedee, JPL, Pfhoryan etc. sont plutôt costauds en physique.
Je ne suis pas sûr que tu aies pris la peine de lire toute leur discussion.

Je ne connais personne effectivement. J'avais survolé vite fait, et quelqu'un a dit que les photons se propageaient dans l'espace-temps, ce qui est faux. J'ai oublié de citer la personne.

[Deedee81]

Salut,

Je ne connais personne effectivement. J'avais survolé vite fait, et quelqu'un a dit que les photons se propageaient dans l'espace-temps, ce qui est faux. J'ai oublié de citer la personne.

Quand un photon part d'un point A et est détectée en un point B, c'est bien une propagation dans l'espace-temps. Est-ce qu'il n'y aurait pas confusion avec "propagation de l'espace-temps" (manière barbare de parler d'ondes gravitationnelles mais qui effectivement ne peut s'appliquer au photon) ?

[Guitaropathe]

Salut,



Quand un photon part d'un point A et est détectée en un point B, c'est bien une propagation dans l'espace-temps. ?

J'étais sûr qu'on me dirait ça après coup^^. Oui ils se déplacent dans l'espace-temps, mais je pense qu'on est d'accord sur le fait que le photon n'est pas une ondulation de l'espace-temps. Il parait que vous êtes calé en physique, alors si vous le pouvez corrigez moi, mais je pense que quand on dit "milieu de propagation d'une onde", c'est que cette onde déforme ce milieu en s'y propageant. Le milieu de propagation du son, c'est l'air, et l'air se déplace dans l'espace-temps aussi, mais ne le déforme pas.

[Deedee81]

J'étais sûr qu'on me dirait ça après coup^^. Oui ils se déplacent dans l'espace-temps, mais je pense qu'on est d'accord sur le fait que le photon n'est pas une ondulation de l'espace-temps.

Tout à fait. Je ne crois pas que quelqu'un ait dit cela il me semble (mais le fil est long, ça a pu m'échapper).

Il parait que vous êtes calé en physique,

Je me débrouille

alors si vous le pouvez corrigez moi, mais je pense que quand on dit "milieu de propagation d'une onde", c'est que cette onde déforme ce milieu en s'y propageant. Le milieu de propagation du son, c'est l'air, et l'air se déplace dans l'espace-temps aussi, mais ne le déforme pas.

Oui pour le son, mais non pour la lumière. Le lien n'est pas automatique (mais note qu'ils ont commis la même erreur au XIXème siècle avec la recherche de l'éther. A leur décharge et la tienne, tous les cas qu'ils connaissaient étaient des cas de vibration mécanique).

La lumière est un variation périodique des champs électriques et magnétiques, comme tu l'as dit, mais pas une vibration. Et elle passe dans l'espace-temps (qui est bien le milieu dans lequel elle se propage. A-t-elle un autre choix d'ailleurs ? ). Mais elle n'est pas une vibration de celui-ci.

Note que le son aussi se propage dans l'espace-temps. Mais la grosse différence c'est que lui a besoin d'un autre support (l'air ou autre).

Je ne crois pas qu'on ait un désaccord. Il me semble juste qu'il y a eut un malentendu sur "milieu de propagation". A moins que le message sur lequel tu es tombé était mal rédigé, ça arrive (73 message c'est pas rien, il y en a forcément quelles "mal écrits" dans le tas)

[Mct92mct]

Et de plus, le nombre de photons est différent pour des observateurs accélérés (si dans une boite pour moi il y a trois photons, un autre observateur pourrait dire que c'est faux, pour la même boite).

Le sujet est fort complexe et vaste, mais j'espère avoir apporté un peu d'éclairage.

Alors, il vaut mieux ne pas parler de photons ...Sinon, on risque d'arriver très vite à des mathématiques du style 1 = 2

[ansset]

Note que le son aussi se propage dans l'espace-temps. Mais la grosse différence c'est que lui a besoin d'un autre support (l'air ou autre).

Je ne crois pas qu'on ait un désaccord. Il me semble juste qu'il y a eut un malentendu sur "milieu de propagation". A moins que le message sur lequel tu es tombé était mal rédigé, ça arrive (73 message c'est pas rien, il y en a forcément quelles "mal écrits" dans le tas)

la confusion vient peut être du fait que la lumière se propage aussi dans des milieux différents ( en plus du "vide" ).

[Deedee81]

Alors, il vaut mieux ne pas parler de photons ...Sinon, on risque d'arriver très vite à des mathématiques du style 1 = 2

Amusant, mais tu as tout à fait raison en fait. Du moins, il faut éviter d'utiliser les photons dans ses raisonnements si on ne sait pas exactement ce qui se cache derrière ce mot.

Ce n'est pas propre au photon d'ailleurs. C'est vrai de toute chose, même hors physique, même hors science. Par exemple si on confond usufruit et jus de fruit (merci les Trois Frères ).

Mais la vulgarisation étant fréquemment de mauvaise qualité et le sujet particulièrement exotique (loin des comportements physique observés dans la vie courante), on comprend facilement que certains soient induits en erreur par ce mot "photon". C'est pour ça que lorsqu'on me demande "qu'est-ce qu'un photon", je ne me contente pas de dire "c'est comme un grain de lumière" (argh, horrible comme expression ), mais je met l'accent sur : la quantification, le coté ondulatoire et les aspects non classiques (et si j'ai le temps et la place, le coté expérimental). Au minimum pour faire comprendre que pour en savoir plus, il y a pas mal de chose à assimiler. C'est plus lourd, mais je pense que c'est nécessaire. Il vaut mieux une frustration du style "zuuuut, j'ai encore beaucoup à apprendre" qu'une frustration du style "mais pourquoi disent-ils que je n'ai rien compris ?"

la confusion vient peut être du fait que la lumière se propage aussi dans des milieux différents ( en plus du "vide" ).

Ca c'est une bonne remarque.

[Paminode]

Est-ce qu'il n'y aurait pas confusion avec "propagation de l'espace-temps" (manière barbare de parler d'ondes gravitationnelles ) ?

Bonjour Didier,

On peut assimiler une onde gravitationnelle à une "variation périodique" de l'espace-temps lui-même ?
Ou du vide ?

[JPL]

De l'espace-temps, pas que du vide : la preuve on cherche à les détecter en essayant de mesurer la variation de longueur des bras d'un interféromètre lors de leur passage.

[Guitaropathe]

La lumière est un variation périodique des champs électriques et magnétiques, comme tu l'as dit, mais pas une vibration.

La théorie des cordes nous le dira peut-être quand elle ne sera plus une théorie je n'ai pas encore les compétence nécessaire pour débattre de ce point xD

Note que le son aussi se propage dans l'espace-temps. Mais la grosse différence c'est que lui a besoin d'un autre support (l'air ou autre).

Je ne crois pas qu'on ait un désaccord. Il me semble juste qu'il y a eut un malentendu sur "milieu de propagation". A moins que le message sur lequel tu es tombé était mal rédigé, ça arrive (73 message c'est pas rien, il y en a forcément quelles "mal écrits" dans le tas)

Je ne parlais pas d'un de tes messages en fait. Nous sommes (presque) d'accord. Je me suis mal exprimé. Quand j'ai dis: "quand on dit "milieu de propagation d'une onde", c'est que cette onde déforme ce milieu en s'y propageant", je voulais dire: quand on dit "milieu de propagation d'une onde", c'est que cette onde est une déformation ce milieu." Mais j'ai pas trouvé de définition aussi précise dans le dictionnaire, qui se contente de le décrire comme un déplacement. Je ne manquerai pas de me renseigner auprès de gens qualifiés pour le véritable sens du mot propagation.

[Paminode]

De l'espace-temps, pas que du vide : la preuve on cherche à les détecter en essayant de mesurer la variation de longueur des bras d'un interféromètre lors de leur passage.

Ah oui, merci pour ce rappel, j'avais oublié Ligo, Virgo...
Je crois qu'il y a aussi un projet dans l'espace...

De l'espace-temps, pas que du vide :

Là, j'ai du mal avec le "pas que". Le vide serait une notion purement énergétique, sans aspect géométrique ?

[JPL]

C'est peut-être mal exprimé mais ta restriction hypothétique au vide laissait supposer que tu pensais à une déformation du "contenant" uniquement. Mais là encore je m'exprime mal car on ne peut pas distinguer le "contenant" du "contenu".

[Paminode]

On peut donc considérer "vide" et "espace-temps" comme des synonymes, ou on discerne une nuance entre ces deux expressions ?

[invite23876543123]

L'espace-temps ça marche aussi avec la matière alors que le vide ...

[Nicophil]

Bonjour,

"vide" est un adjectif qualificatif, par lequel on qualifie l'espace(-temps).

[invite23876543123]

Salut !

C'est faux le vide en science a une définition précise qui est l'absence de "corps/particules" Alors que l'espace-temps existe aussi dans la matière ! Mais s'il y a de la matière c'est que ce n'est pas vide ! Et s'il te plaît évite moi le vieux cliché du vide dans la matière !

[Paminode]

Merci à tous pour vos explications.

[Paminode]

En fait, je reviens fugitivement sur la question du vide et de l'espace-temps. N'y a-t-il pas quand même, dans la notion de vide, un aspect énergétique ?
On parle ainsi de "l'énergie du vide" (fluctuations, particules virtuelles, effet Casimir...)
Alors que je ne me souviens pas avoir lu l'expression "énergie de l'espace-temps".
En revanche, on parle de "géométrie de l'espace-temps", et non de "géométrie du vide"...

[Guitaropathe]

En fait, je reviens fugitivement sur la question du vide et de l'espace-temps. N'y a-t-il pas quand même, dans la notion de vide, un aspect énergétique ?
On parle ainsi de "l'énergie du vide" (fluctuations, particules virtuelles, effet Casimir...)
Alors que je ne me souviens pas avoir lu l'expression "énergie de l'espace-temps".
En revanche, on parle de "géométrie de l'espace-temps", et non de "géométrie du vide"...

Oui, c'est vrai, mais ça n'a rien à voir avec la nature du vide, ça se passe dans l'infiniment petit. Pour comprendre la notion de fluctuation du vide et de particules virtuelles il faut un petit bagage de physique quantique. Le principe d'incertitude de Heisenberg stipule que pour une particule on ne peut avoir de certitude sur la position d'une particules si on connait sa vitesse avec précision, et inversement (on ne peut connaitre avec précision sa position si on connait avec précision sa vitesse. Aussi bizarre que ça puisse paraître, c'est vérifié. En fait le monde quantique est régit par des lois relevant de la probabilité, c'est un monde où un système peut se trouver dans plusieurs état simultanément (j'aurai du commencer par ça). Et donc, le principe d'incertitude s'applique également à l'énergie et au temps. Alors les equations et les expériences démontre que sur un intervalle très précis de temps (ici précis veut dire infinitésimalement court) l'énergie devient très incertaine. Ainsi, dans le monde quantique, des quantité d'énergie apparaissent et disparaissent sans arrêt. Ce sont les fluctuations du vide. Et comme Einstein l'a démontré, E=mc² l'énergie étant une forme de la matière, et la matière une certaine forme de l'énergie, il apparat des particules virtuelles. En fait, je pense que le vide n'est qu'une notion relative. L'espace temps ne représente pas le vide, c'est la structure de notre espace quadridimentionnel. Comment quelque chose pourrait se propager (enfin faire des ondulation) dans du vide, puisque c'est vide?
Pour le reste, je sais pas.

[invite6754323456711]

Le principe d'incertitude de Heisenberg stipule que pour une particule on ne peut avoir de certitude sur la position d'une particules si on connait sa vitesse avec précision, et inversement (on ne peut connaitre avec précision sa position si on connait avec précision sa vitesse. En fait le monde quantique est régit par des lois relevant de la probabilité,
(j'aurai du commencer par ça).

Werner Heisenberg : La raison de ce principe est plus profonde. Imaginez maintenant que nous prenions un grand nombre d’électrons et que nous les préparions tous dans un état identique. Faisons deux paquets. Sur le premier paquet, nous mesurons la position des électrons. Sur le deuxième, nous mesurons la vitesse. Chaque mesure de position aura une valeur bien déterminée, mais cette valeur sera différente selon les électrons: les valeurs de position sont statistiquement « dispersées » autour d’une position moyenne. En maths, on appelle « écart type » la grandeur qui mesure cette dispersion.
Oui, la mécanique quantique est intrinsèquement probabiliste, mais je crois que cela pourrait être l’objet d’une discussion entière.



Patrick

[Guitaropathe]

Werner Heisenberg : [I]La raison de ce principe est plus profonde.

Et elle défie les limites de l'esprit humain! Je pense que pour faire de la mécanique quantique, et en avoir une approche scientifique, il est indispensable d'être un petit peu philosophe^^ Oui, c'est sûr, ça va plus loin que la proba, comme l'expérience de diffraction (et de non-diffraction) des électrons le montre bien.

Imaginez maintenant que nous prenions un grand nombre d’électrons et que nous les préparions tous dans un état identique.

et d'ailleurs, que se passerait-il si on mesurait l'état d'un électron, et que nous répétions la mesure? Trouverait-on le même état?