photon

[invite7cb79d56]

Comment se fait-il qu'un photon qui n'a pas de masse, transporte de l'énergie?
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[invitec053041c]

Salut l'ami.

[invite8ef897e4]

Bonjour,

c'est une formule de politesse que l'on a tendance a utiliser par mesures de courtoisie sur FS

Comment se fait-il qu'un photon qui n'a pas de masse, transporte de l'énergie?

Quel est la contradiction ?
Cela va-t-il contre ton intuition ?
Nous sommes pourtant familiers avec le concept de lumiere, qui ne semble pas etre massive. Le probleme conceptuel est donc avec une particule sans masse. Il faut d'abord remarquer, ce n'est pas juste du pinaillage, que l'on ne peut strictement pas affirmer avec certitude que le photon n'a pas de masse. Tout au plus peut-on dire que sa masse doit etre inferieure a une certaine valeur, extremement faible. Peux-tu concevoir une particule dont la masse serait si faible qu'elle (la masse) n'aurait pas d'effet observable ?

Maintenant, en theorie, le photon est strictement sans masse. Le photon est un concept qui nous permet de decrire les effets quantiques du champ electromagnetique. Les ondes electromagnetiques se deplacent a la vitesse de la lumiere, transportent clairement une energie, mais pas sous la forme de masse. Pour aller plus loin dans les explications, cela aiderait de savoir a quel niveau se placer.

[invite4fd8ffc7]

Comment se fait-il qu'un photon qui n'a pas de masse, transporte de l'énergie?

salut

en relativité l'energie E2=m2c4+p2c2 /1 le photon y=h/p de 1/ tu poses m=0
t as E=pc=hc/y
http://www.cnrs.fr/cnrs-images/physi...e/ophoton.html

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite54d2d108]

Pour comprendre...

Salut à tous, j'ai bien saisi que le phton est un phénomène d'excitation du champs E.M. OK...

Le photon est en fait "le champs électromagnétique" est ce bien ça??

Le photon emporte avec "lui" le champs EM... peut on dire que le photon possède un champs EM ???





MERCI

[LPFR]

Bonjour.

Salut à tous, j'ai bien saisi que le phton est un phénomène d'excitation du champs E.M. OK...

Le photon est en fait "le champs électromagnétique" est ce bien ça??

Le photon emporte avec "lui" le champs EM... peut on dire que le photon possède un champs EM ???

Pour moi la réponse est "non" aux quatre affirmations.
La lumière se comporte parfois comme si elle était une onde électromagnétique. Autres fois, elle se comporte comme si elle était due à des particules. Mais ça ne s'arrête pas là. Dans certains expériences la lumière se comporte comme si elle était à la fois une onde et une particule.
En sciences exactes et en physique en particulier on ne connaît pas la Nature Vraie des Choses, on laisse cela aux philosophes et aux croyants. En physique on construit des modèles qui essaient d'expliquer le monde tel qu'on le voit. Aussi longtemps que ces modèles expliquent le monde et prédissent de choses justes, on les garde. Quand on trouve qu'ils ne fonctionnent pas bien, soit on les jette à la poubelle, ou on dit que ce modèle n'est avalable que dans certains cas (par exemple les lois de Newton).
Tout cela pour dire qu'on ne sait pas ce qu'est la lumière. On a des modèles qui décrivent son fonctionnement dans certaines manips et qui parfois ne décrivent pas complètement certaines manips. Mais personne de sérieux peut dire que la lumière est une onde ou que la lumière est une particule.
Au revoir.

[mariposa]

Tout cela pour dire qu'on ne sait pas ce qu'est la lumière. On a des modèles qui décrivent son fonctionnement dans certaines manips et qui parfois ne décrivent pas complètement certaines manips. Mais personne de sérieux peut dire que la lumière est une onde ou que la lumière est une particule.
Au revoir.

Bonjour,
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Fort heureusement on (la communauté scientifique unanime) sait parfaitement ce qu'est la lumière et ce depuis au mons 60 ans!
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La compréhension fondamentale de la lumière repose sur la TQC (la théorie quantique des champs) et c'est même l'origine de TQC (avant même l'établissement de l'équation de Dirac).
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Quand on quantifie le champ électromagnétique classique (avec les conditions aux limites appropriées) on trouve que celui-ci se décompose en une somme d'oscillateurs harmoniques indépendants correspondant aux modes classiques. La quantification d'un mode classique donne une infinité de niveaux équidistants (une propriété liée aux formes bilinéaires). N photons correspond à une excitation du niveau N par rapport à l'état fondamental. l'état fondamental est 0 photon est le vide (qui a lui-même des propriétés)

Cela explique la vrai nature du photon en tant que particule élémentaire qui ne correspond pas du tout à l'image de la particule classique. la nouvelle vision est par exemple un atome perd un quantum d énergie E qui se retrouve par une augmentation d'énergie d'un quantum du champ électromagnétique.
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Remarque: Au niveau TQC il n'y a aucune notion d'onde, seulement des excitations du champ électromagnétique.
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On démontre que pour representer une onde électromagnétique classique il faut effectuer une superposition d'états à N photons que l'on appelle un état de Glauber (un récent prix Nobel) ou état cohérent qui est un vecteur propre de l'opérateur d'annihilation.
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Ainsi on comprend la nature d'une onde électromagnétique en termes de photons (qui n'est en rien une "addition" de photons).

[Deedee81]

Salut,

Tes explications sont tout à fait correctes. On dit toujours qu'en physique on n'explique que le comment, pas le pourquoi. Mais je rappelle toujours qu'au fur et à mesure que les théories avancent, les comment actuels répondent aux pourquoi d'antant Et l'électrodynamique et encore plus sa formulation sous forme de théorie de jauge (invariance locale) répond à beaucoup de pourquoi.

Toutefois :

vrai nature

J'éviterais tout de même ce genre d'expression un peu trop catégorique, même si tu rapportes cela avec justesse au concept de particule élémentaire. Mais si le sens est limité à ce contexte, je trouve abusif de parler de "vraie nature". Peut-être juste enlever le "vrai" ?

Olàlà, on va encore me dire que je chipote (mais si tu ne l'avais pas souligné et en gras, je n'aurais pas réagit )

[invitee4428b08]

Comment se fait-il qu'un photon qui n'a pas de masse, transporte de l'énergie?

Par ailleurs, un rayon lumineux possède une énergie, donc une masse, et est courbé dans un champ de gravitation intense. On constate en effet que les étoiles situées dans la direction du Soleil et que l'on peut observer en éclipses, paraissent déplacées en position.

[Karibou Blanc]

Le photon est en fait "le champs électromagnétique" est ce bien ça??

Le photon est au champ électromagnétique ce que le grain de sable et à la plage.

Le photon emporte avec "lui" le champs EM... peut on dire que le photon possède un champs EM ???

On ne dit pas qu'une particule possède un champ EM, mais plutot qu'elle génère autour d'elle un champ EM propre, uniquement si celle-ci est chargée électriquement. Ainsi un photon ne "possède" pas de champ EM car il est neutre électriquement. Une autre facon de le voir et de considérer que le photon (en tant que particule) n'interagit pas avec lui-meme électromagnétiquement.

[Gwyddon]

Bonjour,

Par ailleurs, un rayon lumineux possède une
énergie, donc une masse, et est courbé dans un champ de gravitation intense.

Ceci n'est pas correct. Le rayon lumineux (ou le photon) ne possède pas de masse. S'il est courbé par un champ gravitationnel intense, ceci est uniquement dû à la structure de l'espace-temps et le rayon lumineux ne fait que suivre le plus court chemin dans l'espace-temps (courbé), appelé géodésique.

Bon maintenant je fais mon chieur de base

ne autre facon de le voir et de considérer que le photon (en tant que particule) n'interagit pas avec lui-meme électromagnétiquement.

A l'arbre d'accord, mais sinon aux boucles je ne suis pas d'accord

Je sais que tu le sais, j'avais envie de chipoter bêtement

[invitee4428b08]

Bonjour,

Ceci n'est pas correct. Le rayon lumineux (ou le photon) ne possède pas de masse

Bizarre, je n'ai fait que citer le quid.

Mais ce qui est bizarre avec toi Gwyddon, c'est que même lorsque je cite le professeur Albert Jacquard sans que tu le saches, tu es en désaccord.

[Gwyddon]

Mais ce qui est bizarre avec toi Gwyddon, c'est que même lorsque je cite le professeur Albert Jacquard sans que tu le saches, tu es en désaccord.

Et ? Il a fait de la physique ? Non... Donc si je suis en désaccord avec lui sur des notions de physique, je ne m'inquiète pas trop

Pour en revenir au rayon lumineux, je t'invite à jeter un oeil à un cours de relativité générale (le QUID, comme source scientifique, ce n'est pas le top top..)

Pour être un peu plus précis : l'invariance de jauge de l'électromagnétisme requiert une masse nulle au photon, et l'expérience montre que si la masse existe, elle est inférieure à 10^-22 eV (elle n'a donc pas pu mettre en évidence ladite masse). Donc théorie et expérience sont consistantes.

Ceci n'empêche pas la courbure des rayons lumineux dans un champ gravitationnel, car la lumière suit des géodésique de l'espace-temps, et ces géodésiques sont influencées par la gravitation, ie la courbure de l'espace-temps (ça c'est la relativité générale)

[invitee4428b08]

je t'invite à jeter un oeil à un cours de relativité générale

Il y'a longtemps que c'est fait.

[Gwyddon]

Il y'a longtemps que c'est fait.

Dans ce cas je suis étonné de ta réaction à ma réponse

[invitee4428b08]

Le principe d'équivalence masse-énergie bien connu, exprimé par la célèbre équation E = mc², nous dit qu'à toute énergie correspond une masse. Ainsi, le photon ayant une énergie, qui est proportionnelle à sa fréquence, il possède donc une masse, ce qui explique sa sensibilité à la gravitation.

Ce que le photon n'a pas, en revanche, c'est ce qu'on appelle "la masse au repos". Quel que soit le référentiel choisi (c'est-à-dire "quel que soit l'objet que l'on choisi comme étant fixe"), une particule dont la masse au repos est nulle se déplace à la vitesse de la lumière dans ce référentiel. C'est le cas du photon. A l'inverse, une particule ayant une mase au repos non-nulle ne pourra jamais atteindre la vitesse de la lumière dans aucun référentiel. La masse au repos est une caractéristique immuable pour une particule ou un objet donné.

Il y a donc une différence entre "masse au repos" et "masse", et cette dernière change avec la vitesse de l'objet. Pour les objets courants, cette différence est absolument négligeable, mais on peut accélérer certaines particules comme les électrons jusqu'à ce que leur masse augmente d'un facteur 100, ou plus.

PS : Que penses-tu de ce site ?
http://perso.numericable.fr/rcoudert/experience.html

[invite8ef897e4]

PS : Que penses-tu de ce site ?
http://perso.numericable.fr/rcoudert/experience.html

Si je peux me permettre : voila quelqu'un qui te dit "j;ai mesure la masse du photon, c'est X" (quel que soit X), la premiere question qui vient a l'esprit, c'est "et quelle est l'erreur sur X ?". Le simple fait que ce "chercheur" ne donne pas la precision de sa mesure indique deja qu'il ne sait probablement pas ce dont il parle. Maintenant, on peut aller plus en details, mais personellement je n'ai pas tellement de temps a perdre...

[invite54d2d108]

Salut à tous,

Merci pour vos éclaircissements, et même si vous parraissez en désaccord sur certains points, il est utile pour moi de lire chacune de vos interventions...

A plus

[invitee4428b08]

Si je peux me permettre : voila quelqu'un qui te dit "j;ai mesure la masse du photon, c'est X" (quel que soit X), la premiere question qui vient a l'esprit, c'est "et quelle est l'erreur sur X ?". Le simple fait que ce "chercheur" ne donne pas la precision de sa mesure indique deja qu'il ne sait probablement pas ce dont il parle. Maintenant, on peut aller plus en details, mais personellement je n'ai pas tellement de temps a perdre...

Le pire, c'est qu'il y'a tout un raisonnement qui se cache derrière ce chercheur (quand même maître de recherche au CNRS...) J'ai lu l'article jusqu'au bout et c'est assez étrange.

[obi76]

N'empêche son truc c'est loin d'être bête, mais ça ne tient pas debout pour une raison simple. Il ne prend pas en compte le caractère relativiste des photons...

[invitee4428b08]

En effet, il écrit :

"NB : Certains seront surpris de voir que je n’emploie pas E = mc2. Je suis sur ce point en désaccord avec Einstein qui ne considérait pas le photon comme une particule. Pour lui la masse du photon était égale à 0. Dans mes mesures « m » n’est pas 0, j’applique donc les règles de la mécaniques céleste.
Je précise que le prix Nobel ne lui a pas été décerné pour cela. Des physiciens lucides ne ont pas accepté ses théories sur le photon.
Pour obtenir une valeur de m il aurait été in dispensable de connaître « e », il ne l’avait pas et c’est ce « e » que je connais grâce à l’appareil que je présente."

[obi76]

Et puis quand je vois des trucs comme :

Imaginons un exemple concret pour comparer ces deux masses. Soit un petit pois qui heurte le soleil plus une bonne poignée d’astéroïdes, à la vitesse de la lumière. Que se passe-il ?

Bon bah voilà...

[stefjm]

Si je peux me permettre : voila quelqu'un qui te dit "j;ai mesure la masse du photon, c'est X" (quel que soit X), la premiere question qui vient a l'esprit, c'est "et quelle est l'erreur sur X ?". Le simple fait que ce "chercheur" ne donne pas la precision de sa mesure indique deja qu'il ne sait probablement pas ce dont il parle. Maintenant, on peut aller plus en details, mais personellement je n'ai pas tellement de temps a perdre...

Il donne 4 chiffres significatifs.
Cela donne quand même une idée de la précision.

[Gwyddon]

Tout ceci vient encore d'une incompréhension de la formule E=mc²...

La formule complète de la relativité restreinte, valable dans tout référentiel inertiel, est E²=p²c²+m²c⁴

p impulsion relativiste, m masse de la particule.


Donc ce n'est pas parce que l'on a de l'énergie que l'on a de la masse, en cas de masse nul E=pc, pas de problème.

La notion de "masse au repos" et "masse en mouvement" est obsolète et n'a plus de sens de nos jours. Donc je réaffirme de nouveau que la masse d'un photon (la masse au repos, seule masse ayant un sens physique) est nulle.

Sinon pour parler du gugus.. "Maître de conf au CNRS", ah bon ? Où ça ? Ce n'est pas parce qu'il l'affirme que c'est vrai. Et l'est-il en physique ?

Ensuite juste pour m'amuser, j'ai calculé l'équivalent en eV de la valeur qu'il donne : on aurait ainsi une masse de 10^-13 eV, pas de bol c'est exclu par l'expérience justement...

Sinon je le cite :

Car je ne conçois pas d’énergie cinétique sans masse et sans vitesse.

Pas de bol, moi je peux t'écrire une énergie cinétique sans masse justement, E=pc, pas de masse là dedans ; ah oui j'oubliais : histoire qu'on ne me dise pas que j'ai caché la masse sous le tapis
Bon je ne reviens pas sur la remarque d'humanino, enlevant tout crédit scientifique à ce site personnel, site comme il en existe tant d'autre affirmant avec aplomb que eux seuls ont remarqué qu'Einstein avait tout faux, blablabla

[Gwyddon]

Il donne 4 chiffres significatifs.
Cela donne quand même une idée de la précision.

Absolument pas.. Il faut donner un écart standard pour donner une erreur, pas une valeur brute.

[invitee4428b08]

Pour répondre à la problématique initiale, je formulerai deux réponses :
- D'après la relativité générale ...
- D'après les règles de la mécanique céleste ...

[invitee4428b08]

Le pire encore, c'est qu'il n'est pas le seul physicien a avoir donné une masse au photon :


Chercheurs..............Masse du photon

l'université de Huazhong (Chine) 10^-54 kg
ALBERT EINSTEIN 0 kg

Université américaine 10^-69 kg
FRANCIS CHANCHEZ 10^-69 kg
MAX PLANCK Ne l'a jamais donné
LOUIS DE BROGLIE 10^-53 kg

Quant au monsieur, ne le sous-estimez pas, j'ai fais des recherches, il est bien Physicien.

[mayedi roland franck]

Comment se fait-il qu'un photon qui n'a pas de masse, transporte de l'énergie?

bonjour, un photon n'a pas de masse lorsqu'on explique la nature ondulatoire de la lumière et l'energie qu'il transporte est traduit sous forme mathematique par la relation E=hu avec u=c/landa;dans cette equation il n'y a pas de masse.lorsque nous parlons nous crions ,il y a quelque chose qui se fait entendre dans nos oreilles : c'est le son.est ce qu'en parlant y a-t-il eu des particules qui sortent de la bouche pour transporter cette energie?à vous de reflechir.quand vous mettez deux aimants un peu eloigné , il y a une influence de l'un s'exerçant sur l'autre et reciproquement.que dites vous de cette manifestation , y a-t-il des particules qui transportent cette influence? pour expliquer la theorie ondulatoire de la lumière on considère que la masses du photon est nulle. car s'il avait une masse ,les hommes ne pouvaient pas avoir ,des torches, des lampadeur,des ampoules ... donc pas d'eclairage sinon il faudrait construire des barrières pouvant resister à une energie E=L'INFINI,on serait projer à des milliers des km si on risquait de passer devant le chemin suivit par la lumière .qu'est-ce que la philosophie, je ne sais pas.merci

[stefjm]

Absolument pas.. Il faut donner un écart standard pour donner une erreur, pas une valeur brute.

Il ne faut pas exagérer ni dans un sens ni dans l'autre.
D'accord, il manque l'incertitude, donc le résultat est incomplet.

Mais, si je dis que j'ai mesuré 12.1 ou 12.156525258545252, tu auras quand même une idée de la précision dans les deux cas.

[Gwyddon]

Pour répondre à la problématique initiale, je formulerai deux réponses :
- D'après la relativité générale ...
- D'après les règles de la mécanique céleste ...

Sauf que l'une englobe l'autre... Donc bon

Le pire encore, c'est qu'il n'est pas le seul physicien a avoir donné une masse au photon :


Chercheurs..............Masse du photon

l'université de Huazhong (Chine) 10^-54 kg
ALBERT EINSTEIN 0 kg

Université américaine 10^-69 kg
FRANCIS CHANCHEZ 10^-69 kg
MAX PLANCK Ne l'a jamais donné
LOUIS DE BROGLIE 10^-53 kg

Ahahaha... Moi aussi je peux faire tout et n'importe quoi à n'importe qui.. Quel manque de rigueur d'ailleurs, "université américaine" laquelle ?

Quant au monsieur, ne le sous-estimez pas, j'ai fais des recherches, il est bien Physicien.

Je suis curieux de voir une preuve me le montrant. Parce que je doute même qu'il soit scientifique, il ne respecte absolument pas les protocoles scientifiques (répétabilité, contrôle des erreurs et mise en avant de celles-ci, etc...)

J'ai aussi lu son truc (et donné ici ses erreurs les plus flagrantes), ce qui en ressort c'est une arrogance et une prétention sans borne : "moi je", "je suis le seul à avoir fait ...", je suis le meilleur quoi !