Expansion de l'Univers et énergie du photon

[andretou]

Bonjour à tous
Il est probable que l'Univers s'expanse indéfiniment.
Or, il est établi que la longueur d'onde des photons augmente avec l'expansion de l'Univers (redshift), donc que leur énergie diminue.
Dans cette hypothèse, l'énergie des photons peut-elle diminuer indéfiniment ?
Que va-t-il se passer lorsque leur longueur d'onde atteindra la valeur de mètres ? Pourra-t-elle encore baisser ?
Si oui, l'énergie des photons passerait alors en dessous de la valeur de la constante de Planck.
Si non, l'expansion de l'Univers cessera d'avoir une incidence sur l'énergie des photons.

Merci pour vos réponses
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[Deedee81]

Salut,

Si oui, l'énergie des photons passerait alors en dessous de la valeur de la constante de Planck.

La constante de Planck n'est pas une énergie (et l'énergie de Planck est bien plus élevée que celle d'un photon banal, par exemple ceux d'une ampoule. Ce n'est pas une limite inférieure).

Il n'y a pas de limite inférieure connue à l'énergie. Et donc il n'y a pas de réponse (connue) à ta question.

[Amanuensis]

En plus l'énergie (ou la fréquence ou la longueur d'onde) d'un photon n'est pas une valeur intrinsèque au photon. Elle dépend du référentiel choisi.

Dire que l'énergie d'un photon tend vers 0 avec l'expansion est une propriété du référentiel (le comobile) plutôt que du photon. Et de là c'est une propriété des objets (galaxies, étoiles, etc.) qui restent proche de l'immobilité dans le comobile. Ce qui diminue lors de l'expansion n'est pas l'énergie du photon, mais la mesure de cette énergie (et plus généralement les effets du photon) sur un observateur comobile.

[andretou]

Il n'y a pas de limite inférieure connue à l'énergie.

Il est donc possible que des particules contiennent moins d'énergie que joules ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

Il est donc possible que des particules contiennent moins d'énergie que joules ?

Cela fait une fréquence de 1 Hz. Où serait le problème?

Il me semble qu'il n'y a pas de communication radio à 1 Hz, mais les ELF couvrent le spectre 3 Hz à 3 kHz ! La valeur basse n'est pas loin du Hz.

Et un neutrino au repos à moins d'énergie que ça, non?

[andretou]

Pas de problème avec 1 Hz.
Mais en dessous ? C'est théoriquement possible ? J'étais persuadé que c'était impossible...

[Amanuensis]

Et un neutrino au repos à moins d'énergie que ça, non?

Après vérif, non. La borne sup de la masse des neutrino est très au-dessus de cette valeur.

[Amanuensis]

Pas de problème avec 1 Hz.
Mais en dessous ? C'est théoriquement possible ? J'étais persuadé que c'était impossible...

??? La seconde est une unité totalement arbitraire, comment 1 Hz pourrait-elle être une limite physique, comment même pourrait-elle avoir une signification physique?

[andretou]

Ok, merci !
Je me rends compte que j'ai toujours cru que la quantité d'énergie nécessaire pour faire passer l'électron (de l'atome d'hydrogène) du niveau 1 au niveau 2 était la quantité d'énergie minimum pouvant exister dans la nature...
Ce soir je me coucherai donc encore plus intelligent !

[Deedee81]

Salut,

Je me rends compte que j'ai toujours cru que la quantité d'énergie nécessaire pour faire passer l'électron (de l'atome d'hydrogène) du niveau 1 au niveau 2 était la quantité d'énergie minimum pouvant exister dans la nature...

Cette énergie n'est pas la plus petite (elle est même relativement grande). Déjà il faut moins d'énergie pour le faire passer du niveau 2 au niveau 3, encore moins de 3 à 4 etc.... Et pour certains atomes la différences entre certains niveaux sont tellement faibles qu'il faut parfois vraiment peu de chose pour changer l'ordre des niveaux (par exemple une simple liaison moléculaire).

Ce soir je me coucherai donc encore plus intelligent !

C'est ce que j'espère tous les soirs et le matin je râle

[f6bes]

C'est ce que j'espère tous les soirs et le matin je râle

Bjr à toi,
J'ai la solution !! Faut pas se coucher (le soir) .
Fais plus tot la sieste !
Bonne journée