La masse d’un photon ?

[iharmed]

Bonjour

Tout est dans le titre
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[vanos]

Bonjour,

Le photon est réputé d"être sans masse.

[iharmed]

Bonjour,

Le photon est réputé d"être sans masse.

réputation, ca manque de précision a-t'il ou pas de masse ?

[Amanuensis]

On ne sait pas ce qui est. Mais on a des théories cohérentes avec les observations.

Dans ces théories, le photon est une particule de masse nulle.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite06459106]

réputation, ca manque de précision a-t'il ou pas de masse ?

"Réputation" corroboré à la précision des mesures, qui n'accordent toujours pas de masse au photon malgré l'amélioration de ces dernières.

As-tu quelque chose de probant concernant la masse d'un photon (puisque sur un autre fil, tu dis qu'il en a une)?

[iharmed]

"Réputation" corroboré à la précision des mesures, qui n'accordent toujours pas de masse au photon malgré l'amélioration de ces dernières.

As-tu quelque chose de probant concernant la masse d'un photon (puisque sur un autre fil, tu dis qu'il en a une)?

Non j’ai rien, mais mes connaissances sont anciennes, j’avais toujours dans la tète que le photon qu’on ne considérait plus comme uniquement onde mais un quanta avait une masse.
Et j’imagine même que le soleil qui est entrain de se vider des ses photons perd de la masse avec le temps.

Maintenant je n’en sais plus !!!

[Amanuensis]

Et j’imagine même que le soleil qui est entrain de se vider des ses photons perd de la masse avec le temps.

C'est le cas.

Les photons sont de masse nulle, mais la masse du Soleil diminue quand il émet des photons.

La masse n'est pas une grandeur additive.

[Resartus]

Bonjour,

Il emporte l'énergie h.nu (où nu est sa fréquence), donc les objets qui l'émettent perdent de la masse : très exactement h.nu/c² selon le fameux E=mc².

Mais la masse au repos du photon est nulle* (ou serait nulle, puisqu'il n'est jamais au repos et qu'il se déplace toujours à la vitesse de la lumière)

[coussin]

Et j’imagine même que le soleil qui est entrain de se vider des ses photons perd de la masse avec le temps.
!!

C'est les cas. Le concept de masse, en relativité, est plus riche que la masse "de tous les jours".

[Amanuensis]

Mais la masse au repos du photon est nulle* (ou serait nulle, puisqu'il n'est jamais au repos et qu'il se déplace toujours à la vitesse de la lumière)

Il y a une manière mathématique de le dire sans contradiction et sans avoir à évoquer une notion de «repos»: La masse d'une particule est le plus grand minorant de son énergie mesurée dans tous les référentiels possibles, divisé par c².

[iharmed]

C'est le cas.

Les photons sont de masse nulle, mais la masse du Soleil diminue quand il émet des photons.

La masse n'est pas une grandeur additive.

Le soleil a perdu de la masse en émettant des photons et les photons n’ont pas de masse.

Ce n’est pas un problème, c’était de la masse mais en quittant le soleil, elle s’est transformée en énergie pure sans masse. C’est Logique, physique et scientifique, le m est devenu E en se faisant multiplier par c^2.

Le problème est dans le sens inverse, le soleil veut reprendre sa masse, la même masse, celle d’origine. Elle doit donc aspirer les photons qu’elle a perdu et qui redeviendront masse. Malheureusement la physique n’autorise pas ce genre de magouille, la masse est perdu et c’est pour la vie, plus moyen de la reprendre (c’est l’un des principes de la thermodynamique dont je ne me rappelle pas le nom qui le dit)

Pour aider le soleil, j’imagine un truc, soit une boule de verre, un peu spécial, il laisse entrer les photons, dans la boule, mais ils ne peuvent plus ressortir (effet de serre, pour me faire comprendre)

Voila ma question : est ce que la masse de la boule va augmenter au-fur-et-à-mesure qu’elle se charge de photons ?

[coussin]

Oui. La densité d'énergie électromagnétique compte en tant que masse.

[Zefram Cochrane]

Voila ma question : est ce que la masse de la boule va augmenter au-fur-et-à-mesure qu’elle se charge de photons ?

Bonjour. pour moi la réponse est oui. Quant on dit que le photon n'a pas de masse, on dit qu'il n'a pas de masse au repos. Si on imagine une thermosphère (qui absorbe plus de photons qu'elle n'en rayonne) de taille planétaire,
de masse M emplie de radon, elle engendrera un champ de gravition avec une accélération gravitationnelle de surface :GM/R².

En absorbant les photons venus de l'extérieur, l'énergie des atomes de radon augmente, donc l'énergie de ta thermosphère augmente. Comme son rayon R reste constant, sa masse M va augmenter.
Donc si tu place une masse test m à la surface de la thermosphère et que tu mesures son poids tu verras son poids augmenter au cours du temps (pas la masse de la masse test).









https://fr.wikipedia.org/wiki/Diffusion_Compton

[lippow]

Ne disons pas n'importe quoi, le photon n'a pas de masse. C'est une particule élémentaire, non massif, pouvant prendre des valeurs dans un continuum d'énergie. Chaque système ensuite impose une base discrète d'énergie accessible pour les photons qu'il émet ou absorbe.

L'erreur faite par certains, c'est de considéré les photons comme des objets massifs car ils interagissent avec la matière (effet Compton) alors que ces expériences montrent juste que le photon agit de manière corpusculaire.

De plus, la célèbre équation d'Einstein E=mc² permet de mettre en place une relation entre énergie et masse. Ainsi:
- L'énergie d'un photon, par absorption, peut se transformer en masse pour le système. Cependant, c'est l'énergie qui se transforme en masse et non un objet massif qui fournit sa masse à un système.
- L'interaction de deux photons de 511keV(leur énergie) peut produire de la matière (electron/ positron) par des phénomènes explicables uniquement par la quantique. Cependant, cela ne signifie pas pour autant que les photons soient massifs.


En somme, des photons, sans masse, peuvent produire de la matière et de la matière peut se décomposé en lumière où la masse perdue correspond EXCLUSIVEMENT à l'énergie des photons, le photon ne stocke aucune énergie massique propre.
Un photon possède donc une énergie qui n'est pas le fruit d'une augmentation de masse puisque sa masse "au repos" est nulle

[Amanuensis]

Ne disons pas n'importe quoi (...) puisque sa masse "au repos" est nulle

La notion de masse au repos 1) ne s'applique pas, 2) est inutile, 3) est conceptuellement à bannir, car nuisible.

Le photon est, dans le modèle standard, une particule de masse égale à 0. Les mesures expérimentales de sa masse donnent une fourchette très réduite, contenant la valeur 0.

[lippow]

Oui c'est exact la masse au repos ne s'applique pas c'était simplement une illustration d'où les guillemets

[Zefram Cochrane]

Ne disons pas n'importe quoi, le photon n'a pas de masse.
Ca commence fort.

Ca commence fort.

C'est une particule élémentaire, non massif, pouvant prendre des valeurs dans un continuum d'énergie. Chaque système ensuite impose une base discrète d'énergie accessible pour les photons qu'il émet ou absorbe.

En somme, des photons, sans masse, peuvent produire de la matière et de la matière peut se décomposé en lumière où la masse perdue correspond EXCLUSIVEMENT à l'énergie des photons, le photon ne stocke aucune énergie massique propre.
Un photon possède donc une énergie qui n'est pas le fruit d'une augmentation de masse puisque sa masse "au repos" est nulle

Je suis d'accord sur ce point et je n'ai pas dit le contaire.

L'erreur faite par certains, c'est de considéré les photons comme des objets massifs car ils interagissent avec la matière (effet Compton) alors que ces expériences montrent juste que le photon agit de manière corpusculaire.
De plus, la célèbre équation d'Einstein E=mc² permet de mettre en place une relation entre énergie et masse. Ainsi:
- L'énergie d'un photon, par absorption, peut se transformer en masse pour le système. Cependant, c'est l'énergie qui se transforme en masse et non un objet massif qui fournit sa masse à un système.

Une particule massique a une masse au repos équivalent à une énergie au repos de
si elle a une vitesse par rapport à un référentiel son énergie deviendra
soit une masse équivalente

- L'interaction de deux photons de 511keV(leur énergie) peut produire de la matière (electron/ positron) par des phénomènes explicables uniquement par la quantique. Cependant, cela ne signifie pas pour autant que les photons soient massifs.

Ce n'est pas clair bien que juste.
Pour une particule massique E² -c²P² = Eo². Pour le photon : E² - c²P² = 0. La différence entre un photon et une particule massique de masse nulle est que pour le photon E et P n'est pas nul tandis que pour la particule massique de masse nulle si.

E et P sont arbitraires car dépendent du référentiel choisi.
pour la particule massique de masse nulle il n'existe aucun référentiel pour lequel E et P ne soient pas nuls tandis que pour le photon il n'existe aucun référnetiel pour lequel E et P soient nuls.
Si pour , se formalise aisément au niveau de L'énergie car pour l'électron comme pour le positron , Eo=511keV.
au niveau de la conservation de la quadrimpulsion , l'analyse est plus subtile puisque au niveau du système l'impulsion est nulle.

[Zefram Cochrane]

Ce qui nous dit que pour que la réaction soit possible les photons doivent se percuter frontalement.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Annihilation.png

[GuyinRED]

Attention ce ne sont pas des photons mais des électrons qui se percutent dans ton exemple. le photon ne peut pas s'annihiler avec son antiparticule car il est sa propre antiparticule. Je pense que tu parlais plutôt de la création de paires mais dans ce cas il s'agit d'une interaction entre un photon et un noyau massique qui produisent un couple électron/positron

[GuyinRED]

Pour une particule massique E² -c²P² = Eo². Pour le photon : E² - c²P² = 0. La différence entre un photon et une particule massique de masse nulle est que pour le photon E et P n'est pas nul tandis que pour la particule massique de masse nulle si.

E et P sont arbitraires car dépendent du référentiel choisi.
pour la particule massique de masse nulle il n'existe aucun référentiel pour lequel E et P ne soient pas nuls tandis que pour le photon il n'existe aucun référnetiel pour lequel E et P soient nuls.

Oui mais cela ne prouve pas que le photon ait une masse. Si tu essayes d'appliquer la formule de la masse équivalente tu as:
m=E/(y.c²) avec une valeur de y infinie (puisque v=c) M est forcément nul.

Il faut comprendre que les photons et les bosons en général sont les vecteurs d'une énergie et pas des petits "containers à enregie".

[Amanuensis]

Attention ce ne sont pas des photons mais des électrons qui se percutent dans ton exemple. l

Non, il a raison, car il répond au message #14. Le dessin indiqué n'est pas exactement le bon, mais par réversibilité c'est ça : il suffit d'inverser les flèches.

[Amanuensis]

O Si tu essayes d'appliquer la formule de la masse équivalente tu as:
m=E/(y.c²) avec une valeur de y infinie (puisque v=c) M est forcément nul.

Il semble qu'on ne le répète pas assez, mais ce genre de raisonnement ne marche pas, il n'est pas question d'un passage à la limite.

La formule à appliquer est DANS TOUS LES CAS E² = m²c^4+p²c², et ce dans un référentiel quelconque (en notant que p et E dépendent du référentiel pour une même particule suivant une trajectoire donnée). Que le photon ait une masse nulle implique que E²=p²c².

Faudrait bannir E=mc² ainsi que E=γmc², trop de cas d'applications à mauvais escient.