Quelle est la masse du photon ?

[invite8ef897e4]

Je ne rappellerai pas les succes enormes et pratiquement ineguales des l'electrodynamique quantique (QED), qui repose sur un principe de symmetrie extremmement simple, mais qui est incompatible avec une masse non nulle pour le photon. Il est vrai que l'on peut tout a fait dire que la masse de l'electron n'est pas nulle dans les calculs, qui deviennent alors plus simples, et faire m=0 a la fin. Pour des raisons presques... magiques ! la symetrie de la theorie est restoree. Je crois que Schwinger lui-meme enseignait QED de cette facon afin de gagner du temps.

La theorie d'Einstein repose enormenent sur des considerations lies a la lumiere, neanmoins ne serait pas mise en defaut par l'existence d'une petite masse pour le photon. Elle repose surtout sur l'existence d'une vitesse limite, et comme il croyait que le photon n'a pas de masse, il est naturel de dire que cette particule se deplace a la vitesse maximum dans le vide.

Enfin, bon on ne va pas epiloguer pendant des annees : il est difficile de decider theoriquement et experimentalement d'une grandeur que l'on cache en-dessous des limites observables, alors : VOTONS c'est ce qu'on a trouve de mieux pour donner l'illusion de la democratie.
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[mtheory]

Salut humanino.
J'aimerai apporté une piece au débat.
C'est vrai que les limites de la masse du photon sont trés basses et que la QED semble indiquer nécessairement une masse nulle à cause des exigences de renormalisation en relation avec l'invariance de jauge.
Je vote pour une masse nulle mais il existe si je me souviens bien un papier de Schwinger dans lequel il démontre que les arguments pour la masse ne fonctionnent qu'en régime perturbatif et que lorsqu'on passe en régime non perturbatif plus rien n'est garantie si ce n'est effectivement une masse extremement faible.
Impossible à utiliser en tout cas pour les tenants de truc genre lumière fatiguée.
Je vais essayé de retrouver une réf dessus

[invite8ef897e4]

J'ai pas retrouve la reference mais c'est correct. Il a aussi montre il me semble, qu'en (1+1)D le photon acquiere une masse a l'ordre d'une boucle
Parlons du monde reel svp.

[invite8c514936]

Je vote "à bas les référendums" Juste parce que ça laisse penser que le plus grand nombre a raison dans les questions scientifiques, ou même que l'avis du plus grand nombre détermine la "vérité"...

Si j'étais démiurge, j'aurais mis la masse du photon à zéro plutôt qu'à une valeur ridiculement faible qui ne serait là que pour nous embêter !

[A voir en vidéo sur Futura]

[mtheory]

J'ai pas retrouve la reference mais c'est correct. Il a aussi montre il me semble, qu'en (1+1)D le photon acquiere une masse a l'ordre d'une boucle
Parlons du monde reel svp.

Je fais peut être la confusion avec cette article dont tu parles

[invite8ef897e4]

Je fais peut être la confusion avec cette article dont tu parles

Non, tu as raison. Ce sont deux articles differents. Le mecanisme auquels to referes est meme connu sous le nom de "mecanisme de Schwinger".

[invite8ef897e4]

Je vote "à bas les référendums"

Moi aussi
Mais pour des raisons differentes : j'ai clairement affiche mon opinion, meme si je ne veux neanmoins pas (trop) biaiser le vote. Je suis ideologiquement contre le concept de referendum, c'est facile de dire :
1) Voulez-vous que la France soit envahie par la Prusse
2) Ou voulez vous que notre beau pays reste libre (*)

avec en petit en bas de la page :
(*)auquels vous donnez les pleins pouvoirs a Bonaparte

[mtheory]

Non, tu as raison. Ce sont deux articles differents. Le mecanisme auquels to referes est meme connu sous le nom de "mecanisme de Schwinger".

Ben justement je viens de vérifier sur le web et ce mécanisme est en 2D avec brisure de symétrie U(1).Dans mon souvenir j'avais lu rapidement un papier de Schwinger datant de 1957/ 1962 qui faisait référence à des effets non perturbatifs donc comme aujourd'hui on ne croit plus que la somme infinie des diagrammes en QED soit convergente (juste un 'série' asymptotique) je me suis dit que c'était en fait qq chose comme ça que Schwinger pointait déjà.
Apparemment non.

Bon c'est vrai qu'il y a des papiers récent sur des théorie 'topologiquement massive' qui incluerait des effets en QED mais ?
Au fait Rovelli,Smolin et Amélio camélia auraient pas fait des papiers de phénos en LQG avec des modifications de la QED impliquant une masse TRES faible pour le photon?

[invite8ef897e4]

Bon c'est vrai qu'il y a des papiers récent sur des théorie 'topologiquement massive' qui incluerait des effets en QED mais ?
Au fait Rovelli,Smolin et Amélio camélia auraient pas fait des papiers de phénos en LQG avec des modifications de la QED impliquant une masse TRES faible pour le photon?

Enfer et damnation, mes certitudes s'effondrent

[mtheory]

Enfer et damnation, mes certitudes s'effondrent

Je suis pas sûr! En fait je te pose la question car je soupçonne que tu as été éléve de Rovelli à Marseille et donc que tu es au courant de choses que j'ai juste vaguement suivies

[invitea3fc981a]

Ben moi je ne peux pas voter puisque je pense que le photon a une masse, mais qu'elle est nulle !

[invite8ef897e4]

Non, quand j'ai decouvert il y a quelques mois son gros papier, j'ai ete fascine. Je le connaissais seulement de nom avant. J'ai ete incapable de retrouver un article correspondant a ce que tu referes. Mais peut-etre existe-t-il, ca m'interresserait beaucoup.

[spi100]

Je voudrais aussi rajouter la théorie maxwellienne de de Broglie au dossier.

http://www.ensmp.fr/aflb/AFLB-291/aflb291p297.htm

J'aurais bien voulu voter "ni pour ni contre, bien au contraire", mais il n'y a pas.

[mtheory]

Non, quand j'ai decouvert il y a quelques mois son gros papier, j'ai ete fascine. Je le connaissais seulement de nom avant. J'ai ete incapable de retrouver un article correspondant a ce que tu referes. Mais peut-etre existe-t-il, ca m'interresserait beaucoup.

Aprés vérification ce n'est pas la masse du photon qui serait affecté mais il y aurait brisure de l'invariance de Lorentz et établissement d'une relation de dispersion dans le vide pour les photons de trés hautes énergies ou les rayons cosmiques.Soit je vieillis soit je suis fatigué,en fait y a au moins la seconde hypothèse de vraie

[invite980a875f]

Salut,
je n'en connais pas autant que vous, et même rien en quantique, mais au niveau de la relativité restreinte, qui dit que la masse varie en fonction de la vitesse, si une particule massive atteignait la vitesse de la lumière, elle aurait une masse infinie (division par 0), donc pas possible de la faire bouger, donc contradiction. Mon raisonnement est certainement un peu "basique" pour votre niveau, mais pouvez-vous m'expliquer comment on peut ne pas en arriver à une telle contradiction en considérant que le photon a une masse?

[mtheory]

Salut,
je n'en connais pas autant que vous, et même rien en quantique, mais au niveau de la relativité restreinte, qui dit que la masse varie en fonction de la vitesse, si une particule massive atteignait la vitesse de la lumière, elle aurait une masse infinie (division par 0), donc pas possible de la faire bouger, donc contradiction. Mon raisonnement est certainement un peu "basique" pour votre niveau, mais pouvez-vous m'expliquer comment on peut ne pas en arriver à une telle contradiction en considérant que le photon a une masse?

Justement la masse au repos du photon est nulle,ou très faible ,donc soit dans le premier cas y a aucun problème soit,je vais dire un truc affreux ,la lumière ne voyage pas à la vitesse de 'la lumière'.
La valeur c est juste une valeur maximale de propagation de signaux dans ce cas.

[invite8ef897e4]

relation de dispersion dans le vide pour les photons de trés hautes énergies ou les rayons cosmiques.

OK !
S'agissant de l'invariance de Lorentz, meme l'invariance de Poincare n'est plus globalement valable en espace courbe. D'ou la difficulte pour la TQC.

Je ne sais pas si j'ai deja cite : dans le cours de Feynman sur la gravitation, il y a une discussion tres interessante sur la masse du photon. Invite a Paris et au cours d'une soiree mondaine, toutes les femmes disparaissent subitement, et un vieux professeur s'approche entoure d'etudiants. Le vieux professeur ne parle pas anglais, et l'un des etudiants doit traduire. La question posee a Feynman est donc celle de la masse du photon. Il repond : "J'accepte de jouer a une condition : vous devez fournir une borne superieure pour la valeur de la masse, et une fois que j'ai donne ma reponse, vous n'aurez pas le droit de changer cette borne." Evidemment, le vieux professeur triche, plusieurs fois. Imaginez l'embarras de l'etudiant charge de la traduction ! Mais nous lecteurs chanceux avons le droit a 4 (je crois) arguments successifs, de plus en plus puissants. Malheureusement je n'ai pas acces a ma bibliotheque pour l'instant. Heureusement pour les droits d'auteur.

Dans ce cours, Feynman deduit la gravitation de l'hypothese "il existe une particule de spin 2 sans masse". Pas mal comme cours !

[mtheory]

OK !
S'agissant de l'invariance de Lorentz, meme l'invariance de Poincare n'est plus globalement valable en espace courbe. D'ou la difficulte pour la TQC.

Je ne sais pas si j'ai deja cite : dans le cours de Feynman sur la gravitation, il y a une discussion tres interessante sur la masse du photon. Invite a Paris et au cours d'une soiree mondaine, toutes les femmes disparaissent subitement, et un vieux professeur s'approche entoure d'etudiants. Le vieux professeur ne parle pas anglais, et l'un des etudiants doit traduire. La question posee a Feynman est donc celle de la masse du photon. Il repond : "J'accepte de jouer a une condition : vous devez fournir une borne superieure pour la valeur de la masse, et une fois que j'ai donne ma reponse, vous n'aurez pas le droit de changer cette borne." Evidemment, le vieux professeur triche, plusieurs fois. Imaginez l'embarras de l'etudiant charge de la traduction ! Mais nous lecteurs chanceux avons le droit a 4 (je crois) arguments successifs, de plus en plus puissants. Malheureusement je n'ai pas acces a ma bibliotheque pour l'instant. Heureusement pour les droits d'auteur.

Dans ce cours, Feynman deduit la gravitation de l'hypothese "il existe une particule de spin 2 sans masse". Pas mal comme cours !

Génial tu veux dire ,je l'ai à porté de main d'ailleurs.Tu as toujours une invariance de Lorentz locale même en TQC en espace-temps courbes classique mais ,comme tu dis, elle n'est plus globale et que tu perds des vecteurs de killing la notion de particules devient ambigue,mais là (LQG et D branes) il y aurait une véritable violation de l'invariance de Lorentz pour les particules à très hautes énergies.On pourrait même perdre le théorème CPT tu t'imagines!!

[invite8ef897e4]

perdre le théorème CPT tu t'imagines!!

Non non non. Je veux meme pas essayer

[invite8ef897e4]

ca fait trois fois que j'utilise le meme smiley de "profonde deroute" sur cette page. Je risque de passer une nuit cauchemardesque.

[mtheory]

Non non non. Je veux meme pas essayer

Je te rassure cela me perturberait un peu moi aussi!
Toutefois en faisant ainsi de l'astroparticule c'est un moyen de tester
la LQG et aussi la théorie des cordes.
Au passage je pense,comme je l'ai dit sur un autre post ,que la théorie M sera probablement une LQG pour la supergravité en dimension 11.
Smolin à de beaux papiers sur cette hypothése si ça t'intéresse.
Donc moi même je pense que la LQG est aussi sûr la bonne route un peu comme Heisenberg et Schroedinder il y a 80 ans.

[glevesque]

Mon idée est partagé, masse quand ils interragisses avec la matière ou d'autres photon et sans masse quand ils voyages entre leurs destination causales.

A++

[glevesque]

Est-ce qu'on peut associée deux état causale aux photons, selon qu'il interragit ou non.

A++

[invite3f2dff78]

Bonjour,

Après avoir parcouru cette discussion fort intéressante, force est de constater que les idées les plus réactionnelles (ne pas confondre avec réactionnaires huma-nino "A bas la tyrannie !") peuvent être ébranlées. S'il y a une conclusion qui apparaît clairement ici, comme dans d'autres discussions, et notamment dans la discussion "Un seau met la théorie du photon en doute" c'est en premier lieu les incertitudes et les doutes qui prévalent. En soi c'est excellent et réconfortant de constater que la provoc peut être aussi un moyen pour réveiller non seulement l'esprit critique, mais aussi la rigueur scientifique.

Si j'étais démiurge, j'aurais mis la masse du photon à zéro plutôt qu'à une valeur ridiculement faible qui ne serait là que pour nous embêter !

Oui! mais le démiurge en compliquant les choses de l'Univers, a peu être voulu "créer" des hommes sages libres et responsables? Je pense que là, il s'est mis le ciel dans l'œil !!

F.G

[invitec3f4db3a]

la citation d'Adams est recurente : " Certain disent que le jour ou on connaitrait tout l'univers , alors celuis ci serait détruit et remplacer par quelque chose de plus compliqué , d'autre affirme que c'est deja arrivé "

[invite980a875f]

Salut,
juste pour savoir, le cours de Feynman dont vous parlez, c'est le tome sur la physique quantique (le cinquième)?

[spi100]

Bonjour,

Après avoir parcouru cette discussion fort intéressante, force est de constater que les idées les plus réactionnelles (ne pas confondre avec réactionnaires huma-nino "A bas la tyrannie !") peuvent être ébranlées. S'il y a une conclusion qui apparaît clairement ici, comme dans d'autres discussions, et notamment dans la discussion "Un seau met la théorie du photon en doute" c'est en premier lieu les incertitudes et les doutes qui prévalent. En soi c'est excellent et réconfortant de constater que la provoc peut être aussi un moyen pour réveiller non seulement l'esprit critique, mais aussi la rigueur scientifique.

Agel, tu crois vraiment que l'on t'a attendu pour discuter de la masse du photon. La question corpusculaire de la lumière a été posée par Newton, il avait d'ailleurs établit un modèle dans ce sens, il y a un peu plus de deux siècle. Je doute que Newton imaginait des particules sans masse.
Ce n'est pas parce que tu ignores quelque chose, ou que tu ne le comprends pas, que ça n'existe pas ou que c'est faux.

[invite8ef897e4]

Salut,
juste pour savoir, le cours de Feynman dont vous parlez, c'est le tome sur la physique quantique (le cinquième)?

Non. Il s'agit d'un livre a part. amazon

Quatrième de couverture
Richard Feynman aborde ici la théorie de la gravitation de manière parfaitement originale. Au lieu de l'approche géométrique traditionnelle de la relativité générale, il démontre comment la construction d'une théorie consistante d'un champ de spin-2 dénué de masse (le graviton) conduit inexorablement à la relativité générale d'Einstein.

On y retrouve ces digressions et remarques sur les fondements de la physique et toute une série d'autres questions qui en font un livre toujours stimulant et parfois provocant, voire drôle.

Ces leçons sur la gravitation ont été rédigées à partir de notes prises au séminaire de Feynman en 1962-1963 par deux étudiants, Fernando B. Morinigo et William G. Wagner, et corrigées par lui.

[invitecb21a822]

Pour moi dés lors qu'il y a information, il y a masse, ou énergie, aussi petite soit-elle, le photon a donc une masse...
La seule chose qui n'ait pas de masse est la conscience...

[invite8c514936]

Bonjour,

Nous sommes ici sur un forum à vocation scientifique, et les opinions du style "pour moi le photon n'a pas de masse" n'a aucun intérêt pour personne. La masse n'a rien à voir avec l'information et le raisonnement qui précède est erroné dès ses prémisses.

Quand à la remarque sur la conscience, elle n'a aucun intérêt non plus. La physique ne sait pas donner un sens à l'expression "poids de la conscience", pas plus qu'à "couleur de la culpabilité" ou "charge électrique d'un poème de Supervielle"...