Variabilité de la constante de Planck

[khadimulhaq]

Salut,
Parmi les résultats de la Relativité Générale, figure :
1-Le déroulement de tous les phénomènes qui ont un rythme déterminé propre est ralenti par les masses pondérables se trouvant alentour :
f = f0(1+Q/c^2) (1)
Q=-GM/R étant le potentiel gravitationnel du aux masses pondérables M, f la fréquence du rythme et f0 la valeur de f en l’absence de M.
2-L’inertie d’un corps doit augmenter si l’on accumule dans son voisinage des masses pondérables :
m = m0(1-Q/c^2) (2)

En multipliant les deux membres de l’équation (2) par c^2 (équivalence entre énergie et masse) on obtient
E = E0(1-Q/c^2) (3)

En outre, l’énergie d’un photon associé à un rayonnement électromagnétique de fréquence f est E=hf. h étant la constante de Planck. On a donc
h = E/f (4)

En remplaçant f de (1) et E de (3) et en considérant
-Q/c^2 très petit devant l’unité, (4) devient
h = h0(1-2Q/c^2) ou

h = h0[1+2GM/(Rc^2)] (5)

Le relation (5) signifie que l’intensité du champs gravitationnel ambiant fait croître la constante de Planck, ce qui rend celle-ci un paramètre ‘‘ local ’’ mais peu variable.

Ce n’est pas tout, car la constante de fine structure = 4Pi e^2/(hc) est estimé être petite au passé çà peut-être a cause de la constante de Planck qui était assez grande d’où : Un champs gravitationnel très fort régnait a travers le cosmos !?
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[invite88ef51f0]

C'est faux.
C'est la fréquence qui change (redshift gravitationnel), pas la constante de Planck.

[khadimulhaq]

c vrai que la fréquence change, mais ce n'est pas une preuve contre la variabilité de h car h=const contredit les résultats 1- et 2- de la relativité générale.
a+

[invite88ef51f0]

La relation E=hf s'applique aux photons, mais pas la relation E=mc². C'est notamment expliqué dans la FAQ de la rubrique "Physique".

[A voir en vidéo sur Futura]

[khadimulhaq]

dans la relation E=mc^2, m désigne l'inertie des corps car dans ses premiers oeuvres, Einstein etablit que l'inertie d'un corps dépend de son contenu energétique.

Le photon est une particule de masse au repos nulle.C-a-d sa masse est totalement ''cinetique'' . Puisque les reactions nucleaires font evaporer une fraction de la masse (et par suite faire perdre de l'inertie) au atomes fissionné (en energie cinetique des photons) il est evident de conclure que les photons produits emportent avec eux une fraction de l'inertie ... En outre, conformément au principe d'équivalence entre masse pesante et masse inerte, la sensiblité des photons au champs de gravité les dotent d'inertie .

[invite7ce6aa19]

Le photon est une particule de masse au repos nulle.C-a-d sa masse est totalement ''cinetique'' .

Bonjour,

.
Dire que la masse du photon au repos est nulle est une absurdité. en fait selon la RR une particule qui a une masse nulle se déplace strictement à la vitesse c quelquesoit le repère.

C'est une conséquence immédiate de la métrique de Minkowski qui veut que la masse soir la norme du vecteur quadri-impulsion (au système d'unité près).

[invite75c6b2d6]

Salut,
Ce n’est pas tout, car la constante de fine structure = 4Pi e^2/(hc) est estimé être petite au passé çà peut-être a cause de la constante de Planck qui était assez grande d’où : Un champs gravitationnel très fort régnait a travers le cosmos !?

salut,

Attention bien respecter la forme MKSA :

a = e² h^-1 c^-1 eps₀^-1

avec "a" la constante de structure fine et eps₀, la permittivité du vide.

Pour le reste la tentation h nu = m c² est grande mais elle rejetée par le formalisme standard.

Après annihilation le photon n'emporte pas la masse mais l'énergie de masse ce qui est différent.

C'est vrai que ce point n'est pas clair car du point de vue dimensionnel [h] = M L² T^-1. On dit une "action" plutôt qu'un moment cinétique pour le quantum h. Ces deux termes ont la même dimension.
Dans tous les cas la cohérence dimensionnelle exige un "M". Mais quel type de M ? Peut être si ténu que le zéro lui va si bien.
cordialement

[khadimulhaq]

merci mathjucanimi,
SVP je veux plus de detail consernant le rejet de
mc^2 = h nu par le formalisme standard

[invite75c6b2d6]

merci mathjucanimi,
SVP je veux plus de detail consernant le rejet de
mc^2 = h nu par le formalisme standard

salut,

Cette discussion renvoie à la masse du photon. Le formalisme standard ne l'accepte pas notamment parce qu'il se déplace exactement à la vitesse de la lumière dans le vide.
Si une autre théorie vient contredire cela il faudrait qu'elle soit au moins aussi "musclée" que le modèle standard.
Autrement dit il faut un gros paquet d'arguments solides, contenues dans une théorie qui soit falsifiable i.e que d'autres puissent éventuellement démonter par l'expérience.
Il faut donc qu'elle fasse des prédictions.
Le modèle standard est très respectable au regard non seulement de l'immense travail accompli mais également par sa cohérence.
Il reste néanmoins des paramètres libres...notamment en ce qui concerne l'attribution des masses aux différentes particules....même après avoir détecté le boson de HIGGS.

Cela étant ta démarche est intéressante.

cordialement

[khadimulhaq]

Mais comment expliquer la pression des radiations sur les corps solides ?
n'est il pas le signe d'une inertie attribuable aux photons ?

cordialement

[invite88ef51f0]

Non. C'est simplement le signe qu'ils ont une impulsion, pas forcément une masse.

D'ailleurs, on peut même l'expliquer à partir de l'électromagnétisme classique, sans faire appel à la notion de photon.

[khadimulhaq]

Et pourtant, la déviation de la lumiere en passant pres des masses pondérables jointe a l'égualité entre masse inerte et masse pesante laisse penser que les photons ont de l'inertie.
a+

[invite88ef51f0]

Non, ce n'est pas ça l'inertie. Dans le cas que tu cites, ils ne font que suivre la courbure de l'espace-temps.

[invite9c9b9968]

D'ailleurs, un photon suit ce que l'on appelle une "géodésique", ce qui est l'équivalent d'une ligne droite dans un espace courbe.

[invite88ef51f0]

Le fait que le photon suive une géodésique montre que c'est une "particule libre", c'est-à-dire soumise à aucune force. Or l'inertie est justement la façon dont un objet réagit à une force, donc ça ne marche pas pour un photon.

[khadimulhaq]

Pour les géodésiques, ces lignes courbes causées par les masses graves ne sont pas suivies seulement pour les photons mais aussi par les planètes en le manifestant dans leurs orbites. Ça remplace le concept de force dans la Relativité Générale.

Revenons à Einstein. A la fin de son exposé du 27 septembre 1905 intitulé Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energiegehalt abhängig? (Est ce que l’INERTIE d’un corps dépend de son contenu ENERGETIQUE ?), il a conclut :‘‘Wenn die Theorie den Tatsachen entspricht, so übertragt die Strahlung Trägheit zwischen den emittierenden und absorbierenden Körpern’’ (Si la théorie correspond aux faits, la RADIATION transporte l’INERTIE entre les corps qui émettent et ceux qui absorbent.)
C’est explicite pour conclure qu’Einstein pensait aussi que les photons transportent de l’inertie.

D’autres parts, la célèbre formule de la Relativité Restreinte m = m0/racine(1-v^2/c^2) conduit vers m0 = m.racine(1-v^2/c^2) cette formule est valable même pour le photon car en y posant v = c on doit avoir m0=0 sans être forcé de poser m = 0 puisque tout nombre multiplié par 0 donne 0.
Conclusion : La masse du photon n’est pas forcément nulle.

[invite88ef51f0]

la célèbre formule de la Relativité Restreinte m = m0/racine(1-v^2/c^2)

Sauf que dans cette équation, le m n'est pas la masse ! La masse ne change pas avec la vitesse (en tout cas si on la définit comme la norme de la quadriimpulsion).

Conclusion : La masse du photon n’est pas forcément nulle.

En relativité, non. Mais le fait est que la théorie de l'électrodynamique quantique dit que la masse du photon est nulle (en raison de l'invariance de jauge).

[khadimulhaq]

c quoi ce m ?

[invite8915d466]

c'est E/c²,c'est àdire en fait l'énergie E en unité "naturelle" c =1.

D'ailleurs il est tout aussi naturel de poser h =1 . La variation de h n'a aucun sens, la valeur numérique de h vient juste de la définition historique de l'unité de fréquence (en s^-1) et d'énergie (en J), dont la valeur n'est que conventionnelle et historique. Les physiciens des particules assimilent énergie, masse et fréquences en unités naturelles : si h varie, on peut ramener ça à un simple changement d'unité.

[khadimulhaq]

si h varie, on peut ramener ça à un simple changement d'unité
c'est exactement ce que prévoit la RG: au sein des champs gravitationnels les unités du temps augmentent et celles de la longueur diminuent.
a+

[invité576543]

Bonjour,

[B]
c'est exactement ce que prévoit la RG: au sein des champs gravitationnels les unités du temps augmentent et celles de la longueur diminuent.
a+

La RG ne prévoit rien de tel à ce que j'en comprend. La notion d'unité (de temps ou de longueur) est locale. La même expérience faite à deux lieux-moments distincts sera identique mesurée à partir des unités locales, par exemple telles que définies par des étalons caesium locaux. Il n'y a donc aucun changement d'unité selon le champ gravitionnel. Une seconde de l'étalon caesium vaut exactement une seconde indépendamment du champ gravitationel où elle se trouve.

C'est la nuance entre unités définies universellement et à portée locale (ce que l'on a) et unités définies en un seul lieu-moment et à portée universelle (ce que la RR ou la RG ne permettent pas).

Cordialement,

PS: Pas besoin de crier, on entend très bien.

[khadimulhaq]

Une seconde de l'étalon caesium vaut exactement une seconde indépendamment du champ gravitationel où elle se trouve.

et comment expliquer le redshift gravitationnel ?

[invite8915d466]

par le fait que la durée n'est pas conservée en allant d'un point à un autre. Deux signaux séparés de une seconde et transmis à un récepteur apparaitront séparés par une durée différente. La fréquence aura changé, mais l'énergie du photon aussi, suivant le même facteur. La constante de Planck h =E/f est quand même constante, si le système d'unités des deux observateurs est le même.

[khadimulhaq]

Une seconde de l'étalon caesium vaut exactement une seconde indépendamment du champ gravitationel où elle se trouve.

Deux signaux séparés de une seconde et transmis à un récepteur apparaitront séparés par une durée différente

QUELLE CONTRADICTION !!

a+

[invité576543]

Une seconde de l'étalon caesium vaut exactement une seconde indépendamment du champ gravitationel où elle se trouve.

Deux signaux séparés de une seconde et transmis à un récepteur apparaitront séparés par une durée différente

QUELLE CONTRADICTION !!

La contradiction n'existe que si on s'accroche au temps absolu. La durée entre deux événements dépend de l'observateur. La première phrase parle d'événements locaux pour un même observateur. La seconde parle des durées vues de deux observateurs différents.

La seconde en tant qu'unité locale est universelle. La durée entre deux événements séparés par 1 seconde pour l'observateur local peut être différente de 1 seconde pour un autre observateur pour qui les événements ne sont pas locaux.

Cordialement,