Fréquence de Planck

[invitec913303f]

Bonjour, connaissant la longueurs de Planck ainsi que le temps de Planck, ne peut t'on pas en déduir très simplement une fréquences?
Ci ces le cas, a quoi comme type de rayonement corespond cette fréquences?
merci pour vos réponces.
Floris
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[invite39dcaf7a]

'lu,

Le seul truc que je sais, c'est qu'il existe bien la fréquence de Planck et qu'elle est de 10^43 Hz.

[BioBen]

Tiens Floris tu trouveras ton bonheur ici :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Unit%C3%A9s_de_Planck
Tu peux y trouver toutes les unités de Planck, donc la fréquence de Planck...
Ca se trouverais donc au plus profond des rayons Gamma (qui commencent a 10^19 Hz)
a+
ben

[invite8c514936]

Salut à tous,

Juste pour rigoler, un photon gamma de 10⁴³ Hz aurait une énergie de 10⁹ joules environ, soit assez pour alimenter une ampoule de 100 W pendant 1 an...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitec913303f]

LOL Merci as tous, ces vraiment très cool de votre part.
Si je comprend bien, il est impossible donc de trouver des rayonement encore plus énergétiques que celui ci?
Merci encore
Floris

[BioBen]

Ouais c'est ca...c'est deja bien energétique quand même !
a+
ben

[invitec913303f]

juste une question alors, peut t'on avoir des rayonement de plus courte logueurs d'onde que celle de la logueurs de Planck? Cela me semble impossible non?

Bien cordialement
Floris

[invite6eae1772]

naivement je dirais bien que si tu peux pas avoir de rayonnements au delà de l'énergie de Planck, c'est rigoureusement équivalent à l'impossibilité d'observer d'onde de longueur infériure à celle de Planck, non ?

et au fait, de tels rayonnements ils sont théoriquement observables ou pas ? Quand on sait qu'au delà de quelques centaones de joules déjà ces rayons cosmiques sont ultra rares (GZK et tout le toutim...), alors à 10^9 J....

[invitee16ff47e]

Je crois que personne sur cette planète ne connait la réponse à la question que tu poses, PHENIXiian!

[invite6eae1772]

Non, je disais pas POURQUOI observe t on des cosmiques à haute énergie, ca étant effectivement une question ouverte, mais si effectivement on en observe à de telles énergie.

On sait qu'on en observe à quelques centaines d'eV, mais quelqu'un a t il eu vent d'observations au delà ?

Parce que dans ce cas moi je me balade plus dehors sans mon parapluuie en plomb !!!!!

[invite79a98872]

On sait qu'on en observe à quelques centaines d'eV, mais quelqu'un a t il eu vent d'observations au delà ?

Je pense qu'ici tu voullais dire J et pas eV.

Bon je ne suis pas cosmologiste, mais si à ce temps de Planck correspond une longueur d'onde (mathématiquement pas de problèmes, mais physiquement j'ai un doute) je ne crois pas que ce rayonnement soit encore présent dans l'univers comme le CMB, mais je pense plutôt que cette énergie a été utilisée pendant le début du Big Bang.

Quelqu'un voit-il ça comme ça aussi ?

[invitee16ff47e]

Non, je disais pas POURQUOI observe t on des cosmiques à haute énergie, ca étant effectivement une question ouverte, mais si effectivement on en observe à de telles énergie.

Je croyais que tu parlais de la possibilité théorique d'avoir des particules au delà de l'énergie de Planck. Pour les rayons cosmiques au-delà de la coupure GZK, il me semble que la situation expérimentale est assez floue, et que les expériences ne sont pas toutes d'accord. Je ne sais pas jusqu'à quel point la reconstruction de l'énergie du rayon primaire est maîtrisée, c'est un problème difficile. On parle de la dizaine de Joules, mais je n'ai pas réussi à trouver le record (je viens de chercher sur google). Ce qui est amusant d'un point de vue théorique, c'est que l'effet GZK limite le parcours d'un proton à cette énergie à une centaine de millions d'années-lumière, c'est à dire une distance ridicule pour la cosmologie

[invite6eae1772]

NOOOOOON, pitié pas de sursaut X à coté de la Terre ca ruinerait mon bronzage !!!!!!

Blague à part ce que j'ai cru comprendre c'est que le problème n'est pas la proximité même du point d'émission de ces rayons, mais le fait que ceux-ci soient reçus de façon isotrope, ce qui indique qu'ils sont émis de façon lointaine, alors que justement GZK prédit qu'on ne peut les observer que si ils sont émis près d'ici

[invitee16ff47e]

Je ne connaissais pas cet argument, merci.

[invitec913303f]

Bonjour, alors pour intervenir sur cette discussion très intéressante, je voudrais reprendre une citations:

Ce qui est amusant d'un point de vue théorique, c'est que l'effet GZK limite le parcours d'un proton à cette énergie à une centaine de millions d'années-lumière, c'est à dire une distance ridicule pour la cosmologie

Qu’est que l'effet GZK ??
Si je crois bien comprendre, un photon des très très hautes énergie aurait une durée de vie finie?
Aussi, ne peut t'on pas penser que l'énergie que peut prendre un photon est limitée jusqu'un à la longueur de Planck? Cela pourrai a priori semble sans sens mais une certaine intuition peut nous tromper. Si on admet cela, il en serai donc de même pour les particules classiques ou comme. Je veux dire par là qu'un particule ultra relativiste aurait donc une limite à son énergie, se qui semble en accord avec la RR. Par conséquent, on a aussi une certaine limite à la fonction d'onde non?

Je fais sans doute erreur!?!?
Merci encore.
Floris

[invitee16ff47e]

Floris, il n'y a pas de liimite connue à l'énergie que peut avoir une particule. La relativité ne dit rien là-dessus. Tu apprendras tout ceci en temps voulu, et d'autant plus facilement que tu auras des bases solides, donc ne cherche pas à brûler les étapes, voici mon conseil!
L'effet GZK est un nom compliqué pour une chose très simple. Des protons de très haute énergie (car nous parlions de protons, pas de photons) peuvent entrer en collision avec un photon du rayonnement radio qui baigne l'univers et créer un pion neutre, ce qui ralentit considérablement les protons. Mais ce n'est possible que pour des protons de "ultra-haute énergie", ceux dont nous parlions.

[invitec913303f]

Très bien, désolé pour mon brûlage d'étape! Merci pour ton conseil. Sa me surprenais quelque peut. Cependant, lorsque tu dis qu'il n'y a pas de limite à l'énergie que peut avoir une particule, c'est alors que je bloque sur la chose suivante. Je conçois que la rr montre qu'une particule ne peut pas atteindre c. Je conçois qu'il faudrait une énergie infinie à une particule pour atteindre cette vitesse mais es que ceci ne signifie t'il pas qu'une particule ne peut dépasser un certains seuil d'énergie ou en quelque sorte une limite? Bon tout cela se joue sur des mots, je suis bien accord, et d'après ce que j'ai pu commencer à étudier de la rr, rien ne dit qu'il y aurait une limite. Cependant dans un certains sens, ne peut t'on pas penser qu'il y a une relation particulière?

Lorsque j'ai eu le comble de parler de la fonction d'onde, je voulais me demander si de même nous pourrions avoir une particule complètement localisée sans étendue ou cela est t'il impossible et l'on à toujours une certaine étendue même a très très haute énergie. Je sait que cette localisation parfaite est introuvable, alors je me suis interrogé ci cela n'avait pas un lien indirect avec ce dont nous parlions plus haut.

(PS Vraiment désolé si ce que je dis est stupide j’assume, c'est mon esprit qui est limité).
Merci encore
flo

[invitee16ff47e]

Floris, ce n'est pas une question de limitation d'esprit, nous avons tous les nôtres, mais il faut du temps et du travail La physique est une science, elle ne doit pas être mystérieuse. Si tu veux la comprendre, il ne faut faire aucune concession à la rigueur, et t'habituer à poser des questions précises... au moins pendant quelques années encore. C'est un vieux prof qui te parle

[invitef591ed4b]

Il existe une température maximale limite (selon les théories actuelles), qui est la température de Planck : environ 10  Kelvin.

•

Aucune particule ne peut être localisée avec une précision meilleure que sa longueur d'onde Compton associée; une localisation parfaite est impossible dans les théories actuelles.

[invitec913303f]

Ah, merci, c'est donc bien ce qui me semblais. Même a très très haute énergie, une particule ne sera jamais completement localisée. Dit moi, quand tu parle de longueurs d'onde Compton, comment ce claculte t'elle? Es avec la relation de Louis de Borgile?

Bien amicalement as toi et encore désolé de ma lenteure d'esprit.
Floris

[invitef591ed4b]

"Mathematically, the Compton wavelength is equal to h/mc where h is Planck's constant and m is the mass of the particle. For an electron, the Compton wavelength is about meters, intermediate between the size of an atomic nucleus and an atom."

[invitec913303f]

Oki merci donc il s'agit bien de l'hypothése de Lois de Borgile, je comprend mieux.
Merci encore as toi.
flo

[invitef591ed4b]

2x la faute consécutive : c'est Louis de Broglie, et non Borgile

[invite6eae1772]

Pour répondre à 2 des questions qui ont été posées :

* j.yves, très bonne définition pour le GZK. En gros ce qu'on voulait te dire, Floris, ce n'est pas que des rayonnements à ultra haute énergie ne peuvent exister, ce que l'on voulait te dire c'est qu'on ne pouvait les observer :

Pour faire ultra simple à très haute énergie des protons interagissent comme dit j.yves avec des photons très froids qui se trouvent partout dans l'univers, et qui sont des restes du Big Bang. Ils interagissent d'autant plus que leur énergie est forte.

La conséquence directe : On peut calculer pour un proton la distance qu'il parcourt en moyenne avant d'interagir avec ces photons. Si il interagit alors son énergie décroit (on crée des particules appellées pions , cela coute de l'énergie qui est préleve aux protons). Or, vu que la probabilité d'intercation du proton augmente avec son énergie, la distance moyenne qu'il peut parcourir sans interagir diminue si son énergie augmente.

Alors il ne reste plus qu'à considérer un proton à ultra haute énergie qui est crée à la distance L de nous. On note L' la distance qu'il parcourt en moyenne avant d'interagir avec les photons. Si L'<L, tu comprend bien qu'il aura interagit, donc perdu de l'énergie, avant d'arriver chez nous. On ne le verra donc plus à ultra haute énergie.

Ce qui est important, c'est que les sources possibles de ces protons très énergétiques ce sont des objets assez loin de nous, donc un objet à très haute énergie interagira avant d'arriver sur Terre, on ne le verra pas.

* Pour cette question de localisation y'a un argument rigolo qui se base sur le principe de HEisenberg :

on sait que le produit de l'incertitude sur la position d'une particule multipliée par l'incertitude sur sa vite'sse admet une valeur minimale.

Alors pour une fonction d'onde localisée en position, elle serait totalement délocalisée en impulsion

[invitec913303f]

Bonjour, merci beaucoup pour ces précisions. Seulement une question, l'effet GZK ne s'applique que pour des protons ou particules massives n'es pas? Y as t'il quelque sbtilitées?

Merci encore.
flo

[invitee16ff47e]

Bonjour Floris,
je crois que le nom d'effet GZK s'applique à une réaction bien particulière où un proton et un photon donnent un proton et un pion neutre. On pourrait imaginer d'autres possibilités, mais l'éventail est réduit. Pour qu'une particule interagisse avec un photon, il faut qu'elle porte une charge électrique. D'autre part, on s'intéresse à des particules qui parcourent des distances de millions d'années lumière, c'est à dire des particules stables. Les seules connues qui remplissent ces deux critères sont l'électron, le proton, et plus généralement tous les noyaux atomiques composés de protons et de neutrons. En pratique, les protons sont plus nombreux dans l'univers que les autres noyaux atomiques. Quant aux électrons, il est très difficile d'imaginer qu'ils puissent atteindre des énergies aussi élevées que celles observées dans les rayons cosmiques car ce sont des particules légères et (pour des raisons compliquées) elles perdent très facilement leur énergie dès qu'elles croisent quelque chose sur leur chemin.

[invitec913303f]

Bonsoir, J.yves, merci beaucoup pour ton message. Don si je comprend bien des photons de très très hautes énergies ne pourrai être reçus de par le fait qu'ils interagiraient très fortement avec ces particules n'es pas? Cependant puisque nous somme dans le vide, mis a part les obstacles, ceux ci pourraient nous parvenir, enfin pas sur terre lol mais ailleurs non?

Ce qui m'intrigue pourtant, c'est le fait que qu'une particule massive ne puisse dépasser la vitesse de la lumière. Et à ceci près que d'après les petites connaissances que j'ai pu me faire en étudiant un peut la question, je me dit que la fonction d'onde d'une particule classique est automatiquement relier à son énergie qui est défini en autre par sa vitesse. Mais si l'existence de photon de très très courte longueurs d'onde je veux dire par là, d'énergie supérieur à l'énergie que peut prendre une particule classique, alors il me semble qu'il y a quelque chose qui ne vas pas! Ceci aurait pour conséquence qu'une particule classique peut dépasser la vitesse de la lumière à mon sens, à moins peut être qu'un autre phénomène intervienne!?

Enfin bon désolé encore.
Merci pour vos réponses.
flo

[invitee16ff47e]

. Don si je comprend bien des photons de très très hautes énergies ne pourrai être reçus de par le fait qu'ils interagiraient très fortement avec ces particules n'es pas? Cependant puisque nous somme dans le vide, mis a part les obstacles, ceux ci pourraient nous parvenir, enfin pas sur terre lol mais ailleurs non?

Des pRRRotons, Floris ! pas des photons. Sinon tu as bien compris. Mais les obstacles (les petits photons) sont partout dans l'univers, qui n'est pas si vide.

[invitec913303f]

Ah oki, désolé des protons lol, alors sa change quelque peut notre problème, mais cependant somme nous d'accord sur ce que j'ai dit précédemment?
Merci encore.

Ce qui m'intrigue pourtant, c'est le fait que qu'une particule massive ne puisse dépasser la vitesse de la lumière. Et à ceci près que d'après les petites connaissances que j'ai pu me faire en étudiant un peut la question, je me dit que la fonction d'onde d'une particule classique est automatiquement relier à son énergie qui est défini en autre par sa vitesse. Mais si l'existence de photon de très très courte longueurs d'onde je veux dire par là, d'énergie supérieur à l'énergie que peut prendre une particule classique, alors il me semble qu'il y a quelque chose qui ne vas pas! Ceci aurait pour conséquence qu'une particule classique peut dépasser la vitesse de la lumière à mon sens, à moins peut être qu'un autre phénomène intervienne!?

[invitee16ff47e]

Non, pas du tout d'accord là dessus, je n'arrive pas à suivre ton raisonnement.