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question sur les photons???



  1. #1
    Clark9999

    question sur les photons???


    ------

    Bonjour à tous.
    J'aimerais savoir si il a déja été prouvé de manière catégorique que les photons ont une masse nul, ou si l'on suppose au'il ont une masse très très faible??
    merci d'avance!

    -----

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  3. #2
    Quantic star

    Re : question sur les photons???

    Salut !

    Non les photons n'ont pas de masse (contrairement aux neutrnos qui eux ont une masse très faible) par contre je ne connais pas de démo de ça (ils vont à la vitesse de la lumière, vitesse qui ne peut être atteinte que par des objets non massiques, c'est tout ce que je peux dire)

    a+

  4. #3
    DanielH

    Re : question sur les photons???

    Rien ne permet de dire que les photons ont une masse rigoureusement nulle. Par contre la mesure du temps d'arrivé de photon de fréquences différentes et vennant de très très loin (plusieurs milliards d'années lumières) indique que cette masse doit être très faible. Il me semble que la valeur maximum expérimentale est de 10e-20 eV, mais il y a surement quelqu'un sur le forum qui sait ça mieux que moi.

    Si la masse des photon n'est pas rigoureusement nulle, alors la vitesse des photons sera très légèrement inférieur à celle de la lumière "c".

  5. #4
    invité576543
    Invité

    Re : question sur les photons???

    Bonsoir,

    Si tu lis l'anglais, et si tu peux comprendre de quoi ils parlent, le document en lien indiquent la borne supérieure à la masse du photon selon diverses expériences faites et publiées...

    http://www-pdg.lbl.gov/2005/listings/s000.pdf

    Cordialement,

    EDIT:Le document confirme le message de Daniel, avec lequel ceci s'est croisé...
    Dernière modification par invité576543 ; 16/11/2005 à 16h54.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Clark9999

    Re : question sur les photons???

    Merci Quantic star.
    Pour aller plus loin, on sait que les photons peuvent être déviés par une masse (j'ai lu que la lumiére d'une étoile très lointaine pouvait être devié par un corp très massif situé plus près dans l'univers). Les photons sont donc soumis a l'interaction gravitationnelle. Hors si un objet est soumis a l'interacion gravitationnelle, n'en déduit-on pas qu'il possède une masse, même infime???
    Merci d'avance

  8. #6
    invité576543
    Invité

    Re : question sur les photons???

    Citation Envoyé par Clark9999
    Merci Quantic star.
    Pour aller plus loin, on sait que les photons peuvent être déviés par une masse (j'ai lu que la lumiére d'une étoile très lointaine pouvait être devié par un corp très massif situé plus près dans l'univers). Les photons sont donc soumis a l'interaction gravitationnelle. Hors si un objet est soumis a l'interacion gravitationnelle, n'en déduit-on pas qu'il possède une masse, même infime???
    Merci d'avance
    Bonsoir,

    Non. La seule théorie qui prédit et explique que les photons suivent une trajectoire dépendant du champ gravitationnel est la relativité générale, qui postule aussi que l'énergie et la quantité de mouvement sont à l'origine de la gravitation, pas la masse.

    Le photon a une masse nulle, mais une énergie et une quantité de mouvement non nullse, et de part cette énergie et quantité de mouvement, il influence le champ gravitationnel...

    Cordialement,

    Et précisons que tout corps massique de masse m a une énergie au moins égale à mc²...

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  10. #7
    Quantic star

    Re : question sur les photons???

    Citation Envoyé par DanielH
    Si la masse des photon n'est pas rigoureusement nulle, alors la vitesse des photons sera très légèrement inférieur à celle de la lumière "c".
    Déjà désolée je ne connaissais pas ce "truc" sur la masse du photon.
    Mais une queston me vient à l'esprit : d'où vient la valeur de la constante c alors ?? Elle a été calculée pour des objets de masse nulle ? Je pensais qu'elle avait été mesurée expérimentalement (mais la différence si les photons ont une masse faible ne doit pas être très importante?)

  11. #8
    Clark9999

    Re : question sur les photons???

    Citation Envoyé par mmy
    Bonsoir,

    Non. La seule théorie qui prédit et explique que les photons suivent une trajectoire dépendant du champ gravitationnel est la relativité générale, qui postule aussi que l'énergie et la quantité de mouvement sont à l'origine de la gravitation, pas la masse.

    Le photon a une masse nulle, mais une énergie et une quantité de mouvement non nullse, et de part cette énergie et quantité de mouvement, il influence le champ gravitationnel...

    Cordialement,

    Et précisons que tout corps massique de masse m a une énergie au moins égale à mc²...

    Peut tu me préciser quel "type d'energie" le photon influence le champs gravitationnelle?? Est ce l'energie cinétique??

  12. #9
    invité576543
    Invité

    Re : question sur les photons???

    Citation Envoyé par Quantic star
    Déjà désolée je ne connaissais pas ce "truc" sur la masse du photon.
    Mais une queston me vient à l'esprit : d'où vient la valeur de la constante c alors ?? Elle a été calculée pour des objets de masse nulle ? Je pensais qu'elle avait été mesurée expérimentalement (mais la différence si les photons ont une masse faible ne doit pas être très importante?)
    Bonsoir,

    C'est un peu compliqué! Quelques points:

    - c n'est pas défini (ou ne devrait pas être défini) comme la vitesse de la lumière; c est défini comme une constante physique postulée, une vitesse limite, qui intervient dans les équations fondamentales de la relativité restreinte

    - la valeur numérique de c en ms-1 a été fixée arbitrairement, ce qui définit l'unité de mesure de longueur (le mètre) à partir de l'unité de temps;

    - donc pour être précis, ce qu'on mesure aujourd'hui n'est pas c, mais l'unité de longueur!

    - en pratique on mesure effectivement (il me semble) le trajet fait par des photons, en corrélation avec l'hypothèse qu'ils ont une masse nulle.

    En conclusion, si c'est bien ça, l'unité de longueur n'est pas connue avec une précision meilleure que l'incertitude que l'on a sur la masse du photon...

    Cordialement,

  13. #10
    Clark9999

    Re : question sur les photons???

    Citation Envoyé par Clark9999
    Peut tu me préciser quel "type d'energie" le photon influence le champs gravitationnelle?? Est ce l'energie cinétique??
    Je voulai dire "peut tu me préciser par quelle type d'energie??"

  14. #11
    invité576543
    Invité

    Re : question sur les photons???

    Citation Envoyé par Clark9999
    Je voulai dire "peut tu me préciser par quelle type d'energie??"
    La notion de type d'énergie dans ce cadre est un peu floue, et pas adaptée! Dans des formules cela apparaît de la même manière qu'une énergie cinétique. Mais comme le photon est le vecteur de la force électromagnétique, on peut voir ça aussi comme de l'énergie électromagnétique...

    Sinon, toutes les sortes d'énergie influencent le champ gravitationnel.

    Cordialement,

  15. #12
    Quantic star

    Re : question sur les photons???

    Citation Envoyé par mmy
    Bonsoir,

    - c n'est pas défini (ou ne devrait pas être défini) comme la vitesse de la lumière; c est défini comme une constante physique postulée, une vitesse limite, qui intervient dans les équations fondamentales de la relativité restreinte

    - la valeur numérique de c en ms-1 a été fixée arbitrairement, ce qui définit l'unité de mesure de longueur (le mètre) à partir de l'unité de temps;

    - donc pour être précis, ce qu'on mesure aujourd'hui n'est pas c, mais l'unité de longueur!
    [...]
    En conclusion, si c'est bien ça, l'unité de longueur n'est pas connue avec une précision meilleure que l'incertitude que l'on a sur la masse du photon...

    Cordialement,
    D'accord merci !!!!! C'est plus clair.....

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  17. #13
    peamak

    Re : question sur les photons???

    Citation Envoyé par Clark9999
    Peut tu me préciser quel "type d'energie" le photon influence le champs gravitationnelle?? Est ce l'energie cinétique??
    Pour compléter ce qu'à dis mmy, un photon qui "va en ligne droite" dans l'espace (les guillemets sont importants) suit une ligne de l'espace. L'espace étant déformé par l'énergie (par une étoile par exemple), notre photon va suivre sa route sans être attiré gravitationnellement par l'étoile, mais la ligne d'espace qu'il suit étant déformée par l'étoile, la ligne droite suivie par le photon sera courbée...

    Veuillez m'excuser car je parle d'une manière très imagée mais ça me semble assez clair comme ça !

  18. #14
    BioBen

    Re : question sur les photons???

    c n'est pas défini (ou ne devrait pas être défini) comme la vitesse de la lumière; c est défini comme une constante physique postulée, une vitesse limite, qui intervient dans les équations fondamentales de la relativité restreinte
    Ca c'est vraiment à garder dans la tête. "c" n'est liée à la vitesse de la lumière que parce que l'on croit que les photons ont une masse nulle. Maintenant de manière abusive on a tendance à dire tout le temps "c" la vitesse de la lumière, mais c'est un peu un abus de langage. "c" peut être vue comme une limite de causalité...

    D'ailleurs c'est d'autant plus apparent que l'on peut formuler la RR sans postuler que la vitesse de la lumière est une consante universelle. On obtient exactement les mêmes transformations de Lorentz et on voit qu'une constante ayant la dimension d'une vitesse y apparait naturellement et joue le role de limite de causalité.

  19. #15
    stein_junior

    Re : question sur les photons???

    Citation Envoyé par mmy
    Bonsoir,
    Le photon a une masse nulle, mais une énergie et une quantité de mouvement non nullse, et de part cette énergie et quantité de mouvement, il influence le champ gravitationnel...
    si la masse du photon est nulle alors sa quantité de mouvement doit être nulle puis que p=mv

  20. #16
    invité576543
    Invité

    Re : question sur les photons???

    Citation Envoyé par stein_junior
    si la masse du photon est nulle alors sa quantité de mouvement doit être nulle puis que p=mv
    Bonjour,

    La formule que tu cites, p=mv, est une formule de mécanique classique. Petit rappel: La relativité restreinte a été introduite parce que, justement, la mécanique classique ne marche pas pour les vitesses proches de c (et a fortiori pour c!).

    Une explication simpliste, mais pas tout à fait fausse. En relativité restreinte, c agit comme un infini. Multiplier m=0 par v=c, c'est comme multiplier 0 et l'infini, le résultat est indéterminé, pas nécessairement 0.

    Ensuite, mais là ce n'est pas facile à comprendre avec les bases que tu dois avoir, mais en relativité restreinte, je répète, ce qui est premier c'est l'énergie et la quantité de mouvement, la masse s'en déduit et pas le contraire.

    La formule donnant la masse à partir de l'énergie et la quantité de mouvement autorise des cas où l'énergie et la qm sont non nuls et la masse nulle. C'est le cas de toute particule se trimbalant à la vitesse c, dont le photon.

    Cordialement,

  21. #17
    SchoZer

    Re : question sur les photons???

    j'ai lu dans une revue que on a découvert que les photons avaient une masse(tres faible mais ils ont une masse) mais ils disent dans la même revue quelques pages apres que un objet ponctuelle ayant une masse non nulle doit avoir une énergie( sous quelle forme, je sais pas...) infinie pour aller à la vitesse de la lumiere, or, les photons n'ont pas une énergie infinie.il y a souvent des contradictions mais je pense fermement que un photon a une masse nulle.

  22. #18
    invité576543
    Invité

    Re : question sur les photons???

    Citation Envoyé par SchoZer
    j'ai lu dans une revue que on a découvert que les photons avaient une masse(tres faible mais ils ont une masse) mais ils disent dans la même revue quelques pages apres que un objet ponctuelle ayant une masse non nulle doit avoir une énergie( sous quelle forme, je sais pas...) infinie pour aller à la vitesse de la lumiere, or, les photons n'ont pas une énergie infinie.il y a souvent des contradictions mais je pense fermement que un photon a une masse nulle.
    On tourne encore autour de la même confusion. Une énergie infinie pour aller à c, pas à la vitesse de la lumière. Si le photon se révèle avoir une masse non nulle, alors il ne va pas à la vitesse c. Du coup la vitesse de la lumière serait strictement inférieure à c.

    Ce n'est pas contradictoire, c'est simplement un abus de vocabulaire de dire que c est la vitesse de la lumière...

    Cordialement,

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  24. #19
    Quantic star

    Re : question sur les photons???

    Bonsoir !
    Une question m'est venue sur le même sujet : est-ce qu'on suppose aussi que les autres bosons, supposés sans masse comme les gluons, ont en réalité une masse très faible ???

  25. #20
    invité576543
    Invité

    Re : question sur les photons???

    Citation Envoyé par Quantic star
    Bonsoir !
    Une question m'est venue sur le même sujet : est-ce qu'on suppose aussi que les autres bosons, supposés sans masse comme les gluons, ont en réalité une masse très faible ???
    Les bosons de la force nucléaire faible ne sont pas de masse nulle.

    Voir le doc suivant, qui traite de tous les bosons de jauge: http://www-pdg.lbl.gov/2005/tables/gxxx.pdf

    (Il indique en note qu'une masse non nulle des gluons n'est pas à exclure...)

    Cordialement,

  26. #21
    Quantic star

    Re : question sur les photons???

    Bon il va falloir que je vérifie mes sources moi !!!!!!!!
    Merci mmy !

  27. #22
    Rincevent

    Re : question sur les photons???

    Citation Envoyé par mmy
    Les bosons de la force nucléaire faible ne sont pas de masse nulle.
    il faut quand même préciser que c'est dû à une brisure de la symétrie de jauge par le mécanisme de Higgs: avant brisure de symétrie les bosons sont bien de masses nulles.

    (Il indique en note qu'une masse non nulle des gluons n'est pas à exclure...)
    une précision quand même : ce n'est pas à exclure dans l'absolu car aucun désaccord éventuel entre nos théories et la "vérité" de la nature n'est à exclure. Mais dans le cadre de la chromodynamique quantique, la théorie qui décrit l'interaction entre quarks, les gluons ont une masse rigoureusement nulle. Et jusqu'à ce jour, aucune donnée expérimentale ne semble remettre en question la validité de cette théorie et cet état de fait. Mais bien évidemment, les expérimenteurs cherchent à mettre en évidence une éventuelle masse car toute théorie doit être testée "sans pitié".
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  28. #23
    sanada

    Re : question sur les photons???

    moi j'aimerai bien savoir comment on mets en mouvement un corps qui n'as pas de masse, et comment on peut envisager sa place dans l'espace car s'il n'as pas de masse comment peut il exister? et ne dis t'on pas que les photons n'ont pas de masse parce que l'ont ne peut pas experimentalement la mesurer plustot?

  29. #24
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : question sur les photons???

    Citation Envoyé par sanada
    moi j'aimerai bien savoir comment on mets en mouvement un corps qui n'as pas de masse
    un corps sans masse ne peut pas être observé à vitesse nulle. Toute mesure de sa vitesse donne forcément à c

    a+

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  31. #25
    irt

    Re : question sur les photons???

    Si l'on concidère qu'un photon (non au repos soit env. 300000km/s) arive sur un miroir et "rebondit" à cette même vitesse, comment peut-on concidérer que celui-ci à une masse ? En effet, si infime soit-elle cette masse, conjugué à une telle vitesse, et au nombre de photons aurrait sans aucun doute été mis en évidence !?
    Bon . . . partant de cette constatation le photon n'a pas de masse (hypothèse). Alors, le photon est-il une particule ou . . . une onde ?!?

    Là je reste perplexe ?

  32. #26
    Coincoin

    Re : question sur les photons???

    Premièrement, ce dont tu parles s'appelle la "pression de radiation", et elle existe. Elle est néanmoins très très faible, et relié à l'impulsion et non à la masse.
    Deuxièmement, la distinction entre particule et onde n'est pas basée sur la masse. Une particule peut très bien être de masse nulle.
    Encore une victoire de Canard !

  33. #27
    invite54165721

    Re : question sur les photons???

    Bonjour,

    J’ai lu que pour certaines étoiles lointaines la luminosité était si faible que leurs photons nous parvenaient un par un. J’imagine leur observation :
    Nous arrivant sous forme d’onde plane, le système optique la focalise vers un capteur où elle allume un pixel. Je suppose que sans système optique (lentille ou autre) l’onde tombant directement sur le capteur ou la pellicule laisserait une empreinte ponctuelle et aléatoire(est-ce vrai ?). Le système optique assurant la netteté de l’image formée par la succession des photons..

    Si le caractère ponctuel de l’observation caractérise bien le côté corpuscule de l’onde/particule, ce caractère de la lumière n’aurait il pas pu être observé dès l’invention de la photographie ?

  34. #28
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : question sur les photons???

    Citation Envoyé par alovesupreme Voir le message
    Si le caractère ponctuel de l’observation caractérise bien le côté corpuscule de l’onde/particule, ce caractère de la lumière n’aurait il pas pu être observé dès l’invention de la photographie ?
    Je dirais non dans la mesure où le noircissement du grain est progressif, dépend de l'énergie TOTALE reçue (c'est un intégrateur, sur une certaine plage de fréquence) et nécessite plus d'un photon.

    a+

  35. #29
    ig.farne

    Re : question sur les photons???

    Citation Envoyé par Clark9999 Voir le message
    Bonjour à tous.
    J'aimerais savoir si il a déja été prouvé de manière catégorique que les photons ont une masse nul, ou si l'on suppose au'il ont une masse très très faible??
    merci d'avance!
    Bonjour, Je répondre avec mon faible francais. Selon ma théorie, la masse est donnée par le "spin" de la parcelle. Le photon n'a pas le spin. Voir aussi:http://forums.futura-sciences.com/thread188901.html.
    Salut. Ignacius

  36. #30
    ordage

    Re : question sur les photons???

    Citation Envoyé par Clark9999 Voir le message
    Je voulai dire "peut tu me préciser par quelle type d'energie??"
    En RG, l'énergie électromagnétique (photons) est modélisée par un tenseur énergie impulsion particulier (de trace nulle), construit à partir du tenseur électromagnétique.
    En cosmologie par exemple on modélise un fluide de photons par un fluide parfait d'équation d'état p = 1/3 rho. Sa pression p est égale au tiers de sa densité rho.
    Dans la théorie du BB, pendant 100 000 ans environ c'est la pression des photons qui était dominante (aujourd'hui elle est négligeable du fait de l'expansion), donc pendant ce temps l'expansion s'y est déroulée en fonction de ce type tenseur ( plutôt proportionnelle à t^(1/2) au lieu de t^(2/3) aujourd'hui).
    Pour ce qui est de la masse nulle du photon, dans le vide, la théorie ne leur attribue aucune masse (seulement une impulsion).
    Mais le problème de la masse des particules (dont bosons) n'est pas si trivial qu'il y parait (mécanisme de Higgs) . Ce point a été expliqué de nombreuses fois (peut être plus sur le forum de physique).

    Pour les photons, il y a eu des expériences où on a arrété des faisceaux de photons pendant un court instant puis il sont repartis (mais pour continuer d'exister lorsqu'ils étaient "au repos", ils ont du acquérir une masse par couplage avec les champs de matière très particuliers de cette expérience, par un mécanisme sans doute similaire à celui de Higgs ?).
    http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/3308109.stm

    Si quelqu'un a plus d'infos la dessus merci d'avance.

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