De Broglie et la masse du photon

[invité576543]

D'accord sur l'essentiel mais pas sur tous les points.

Je ne vois pas dans la suite de contradiction avec ce que j'ai avancé, qui n'est que la répétition de principes méthodologiques de base, communément acceptés dans le milieu à ma connaissance.

Je crois qu'on peut continuer à faire de la physique, même si on conserve quelques doutes.

Je ne vois pas en quoi mon intervention peut-elle interprétée comme l'affirmation de l'existence d'un credo qui interdirait le doute.

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et, à la limite, pour le photon, les produits 2.M.T et gamma.M peuvent être considérés comme indéterminés.

Il n'y a pas de passage à la limite, un point qui semble communément incompris.

Dans la physique des barbus, il y a un machin qui vaut soit 1 (dans le cas vitesse <c), soit 0 (dans le cas de la vitesse limite); il n'existe aucune possibilité mathématique pour un passage continu de l'un à l'autre, donc pas de "passage à la limite" qui s'appliquerait au photon.

Dire que, lorsque v=c (...), on change de concept

Correct. Et en ligne avec l'absence de sens d'un passage à la limite.

Dire que, lorsque v=c on a m=0, me paraît logiquement arbitraire,

D'une certaine manière, oui. Mais il y a une définition de la masse qui marche dans les deux cas; alors, pourquoi s'en priver?

lorsque v=c (...) la particule disparaît.

Pourquoi? Ca ne dérive pas des arguments. J'imagine que c'est une question de vocabulaire, du sens prêté au mot "particule"?

Cordialement,
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[Les Terres Bleues]

Et tu nous donnes le processus qui permet de passer de l'un à l'autre continuement ?
Histoire de voir si tu arrives à retrouver, en moyennant sur une période de temps plus ou moins grande, les masses que l'on mesure pour l'électron, le proton et le neutron bien sûr.

D'après ce que je pose, il me semble que calculer la "masse" d'une particule perd de sa pertinence. Celle-ci n'existe pas en soi, on retrouve là son aspect insaisissable. La notion de masse-énergie est un concept dual voire davantage, il rend indispensable la mesure permanente (ou la prévision) de l'évolution du rapport de la masse à l'énergie.
Rien n'est figé.
Mais j'ai l'impression que l'on cherche à m'en faire dire plus que je ne devrais.
Est-ce pour mieux me clouer le bec ?

[stefjm]

Et tu nous donnes le processus qui permet de passer de l'un à l'autre continuement ?
Histoire de voir si tu arrives à retrouver, en moyenant sur une période de temps plus ou moins grande, les masses que l'on mesure pour l'électron, le proton et le neutron bien sûr.

Pourquoi demander plus que ce que ne fournit la physique actuelle?
La masse de l'électon, les raports masseProton/masseElectron et masseNeutron/masseElectron sont des paramètres libres dans la théorie actuelle.

Non?

[invite3710ad34]

Bonsoir,

Dans la physique des barbus, il y a un machin qui vaut soit 1 (dans le cas vitesse <c), soit 0 (dans le cas de la vitesse limite); il n'existe aucune possibilité mathématique pour un passage continu de l'un à l'autre, donc pas de "passage à la limite" qui s'appliquerait au photon.

Cordialement,

Juste pour plaisanter... serait-ce une "variable cachée" ? Louis de Broglie l'utilisait dans le paradoxe de la boîte contenant un électron et divisée en deux parties dont l'une restait à Paris et l'autre partait à Tokyo.
Pour moi, une particule possède à la fois une masse et des dimensions. Point de vue trés réaliste : on n'a jamais vu deux centres de gravité se télescoper.

[winc]

Mais j'ai l'impression que l'on cherche à m'en faire dire plus que je ne devrais.
Est-ce pour mieux me clouer le bec ?

(Salut)

T'as tout compris !

[invité576543]

on n'a jamais vu deux centres de gravité se télescoper.

Mais "on" n'a jamais vu un électron, sans parler de son centre de masse. La vue, c'est assez limitée, même si très utile dans la vie courante.

Cordialement,

[Les Terres Bleues]

Je considère que ma proposition tend à être équivalente à celle des "barbus" ou plutôt s’en distingue infiniment peu. Et de fait, j’ai du mal à choisir entre les deux options qui me sont proposées (...). Comme la différence ne doit pas apparaître avant le cinquante-quatrième chiffre après la virgule (ce qui reconnaissons-le est très faible), il est difficile d’envisager quelque expérience cruciale que ce soit dans l’état actuel des connaissances.

Réflexion faite, il existerait peut-être un moyen de trancher mais j'ignore comment le mettre en œuvre. Bon, je le lance toujours, on verra bien si quelqu'un peut en tirer quelque chose. (Il ne faut pas chercher une astuce derrière mes nombreux guillemets.)
Une des conséquences de la reconnaissance de la masse-énergie comme unique substance constituant la totalité de la matière et de l'Univers serait que la "durée de vie" d'un neutron "libre" devrait varier avec sa "vitesse", celle-ci étant d'autant plus grande que celle-là serait proche de c. Bien entendu, la variation serait faible mais à mon avis mesurable. Maintenant... accélérer un neutron, ça doit pas être commode, et mesurer la "durée de vie" d'un neutron rapide, c'est peut-être pas gagné d'avance.
Je devrais plutôt oublier cette idée, et chercher autre chose.

Ah oui, j'y pense. Je pourrais proposer que l'on aille observer du côté du 0 K pour constater qu'à l'intérieur du noyau et à la limite de cette température justement, le neutron se transforme en un couple proton-électron et réciproquement le couple proton-électron se transforme en neutron. Intéressant ou pas comme manière d'élucider la question ?

Malheureusement, je suis peut-être déjà allé trop loin. Comme le confirme Winc, moins tu en dis, mieux tu t'en sors.

[invité576543]

Une des conséquences de la reconnaissance de la masse-énergie comme unique substance constituant la totalité de la matière et de l'Univers serait que la "durée de vie" d'un neutron "libre" devrait varier avec sa "vitesse", celle-ci étant d'autant plus grande que celle-là serait proche de c.

On sait depuis quelque temps que c'est le cas, et c'est une prédiction de la relativité restreinte.

Bien entendu, la variation serait faible mais à mon avis mesurable.

Elle n'est pas faible du tout, et parfaitement mesurable (et mesurée). Au moins sur d'autres particules que le neutron (sur les pions par exemple), mais le principe est général (du moins pour la relativité restreinte : l'augmentation relative de durée de vie telle que mesurée par l'observateur par rapport auquel est mesurée la vitesse ne dépend que du module de cette vitesse.

Maintenant... accélérer un neutron, ça doit pas être commode

Mais pour les particules chargées, c'est facile.

Mais on n'a pas besoin d'accélérer des neutrons : on en trouve dans une large gamme de vitesse en provenance du coeur d'un réacteur nucléaire...

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A moins que l'idée serait une prédiction sur une différence de l'augmentation de la durée de vie entre particules chargées ou non chargées? Ou une particularité du neutron, qui ne respecterait pas le cas général?

Cordialement,

[winc]

Malheureusement, je suis peut-être déjà allé trop loin. Comme le confirme Winc, moins tu en dis, mieux tu t'en sors.

Nan je plaisantais bien entendu, car le but ici est d'apprendre des choses

[Les Terres Bleues]

On sait depuis quelque temps que c’est le cas, et c’est une prédiction de la relativité restreinte.
Elle n’est pas faible du tout, et parfaitement mesurable (et mesurée). Au moins sur d’autres particules que le neutron (sur les pions par exemple), mais le principe est général du moins pour la relativité restreinte : l’augmentation relative de durée de vie telle que mesurée par l’observateur par rapport auquel est mesurée la vitesse ne dépend que du module de cette vitesse.

Bonjour et … merci à toi,
Non, non. L’idée n’est pas de faire du neutron un cas particulier. Je l’ai cité parce que c’était la seule particule à propos de laquelle après avoir réfléchi j’avais conclu sur une « certitude ».
Tu vois, en restant isolé de son côté, on pense avoir découvert la lune et puis on s’aperçoit que d’autres font quand même bien avancer les choses. Je ne peux que m’en satisfaire.
Mais après ça, si on me dit que la transformation à 0 K du neutron en un couple proton-électron et réciproquement, a déjà été « prédite » par une autre théorie, je n'aurai plus le choix, il faudra bien que je me remette au boulot.

[mach3]

Je pourrais proposer que l'on aille observer du côté du 0 K pour constater qu'à l'intérieur du noyau et à la limite de cette température justement, le neutron se transforme en un couple proton-électron et réciproquement le couple proton-électron se transforme en neutron. Intéressant ou pas comme manière d'élucider la question ?

je ne vois pas en quoi cela pourrait montrer que le photon à une masse non-nulle. Sinon saches que dans un noyau les protons et les neutrons ne cessent d'échanger leurs rôles par échanges de pions, c'est ce qui fait que les neutrons n'y paraissent pas instables. En "quelque sorte" quand un neutron se désintègre dans un noyau stable, il y a toujours un proton pour chopper l'électron et devenir à son tour un proton, c'est l'idée mais c'est un peu inexact (je suis pas spécialiste).

m@ch3

[Les Terres Bleues]

Ah, c'est affreux, on ne me laisse rien.
Je vais essayer de voir si je peux trouver un truc à proposer du côté de la cosmologie.
Quand à la preuve de la masse non-nulle du photon, il me semble que ça fait partie du lot, non. Si avec une proposition nouvelle, on retrouve les déductions (prédictions ?) faites grâce aux hypothèses précédentes, et qu'en plus on élargit l'éventail explicatif à d'autres phénomènes. Alors, c'est admis.
C'est comme ça que ça marche non ?

[mach3]

Si le photon a une masse non-nulle, la première conséquence est que sa vitesse :
-est différente de c
-est dépendante de la fréquence (donc de la couleur)
Une autre conséquence et que les équations de Maxwell ne sont pas exactement vérifiée par la réalité

-->Le photon ne devrait donc pas suivre exactement les géodésique de genre lumière et on devrait voir une courbure des rayons lumineux par une masse légèrement supérieure à celle prévue par Einstein.

-->On devrait pouvoir mettre en évidence un décalage temporel dans la réception des fréquences émises simultanément par une source (les rayons gamma arrivant les premiers et les ondes radio les dernières).

-->On devrait pouvoir trouver des situations ou la réalité et les équations de Mawxell divergent

Voila déjà trois idées pour tester l'hypothèse, et elles sont vraiment pas évidente techniquement. Ce sont des expériences de ce type qui permettent de certifié une borne supérieure très petite à la masse possible du photon.

m@ch3

[invité576543]

Ce sont des expériences de ce type qui permettent de certifié une borne supérieure très petite à la masse possible du photon.

On trouve dans ce document une liste de bornes obtenues, précisant l'auteur et, succinctement, la méthode.

Cordialement,

[invitea774bcd7]

Un article de notre ami Schrödinger sur la question --> http://journals.royalsociety.org/con...3hw1r37425458/

[invité576543]

Un article de notre ami Schrödinger sur la question --> http://journals.royalsociety.org/con...3hw1r37425458/

Payant... Pour un article de 1955...

Cordialement,

[invitea774bcd7]

Accessible pour les chercheurs… C'est sûr : y avait certainement pas d'Arxiv à l'époque
Je vais sûrement me faire taper sur les doigts si je le mets à disposition…

[invite3710ad34]

Bonsoir,
Document trés intéressant pour tester les remarques de mach3.

Merci

[mach3]

Accessible pour les chercheurs…

Ca dépend quels chercheurs , pas d'accès pour moi... ils se gênent pas sur le prix en plus

Sympa le document michel. Il me semblait avoir entendu parlé d'une limite de masse bien inférieure, dans les 10^-50, j'ai rêvé ou...?

m@ch3

[invite3710ad34]

On trouve dans ce document une liste de bornes obtenues, précisant l'auteur et, succinctement, la méthode.

Cordialement,

Merci Michel (mmy), j'avais oublié de citer le message

[invité576543]

Sympa le document michel. Il me semblait avoir entendu parlé d'une limite de masse bien inférieure, dans les 10^-50, j'ai rêvé ou...?

Ca dépend de l'unité! Dans le doc c'est des eV... Tu as peut-être mémorisé une valeur en SI ?

Cordialement,

[invitea774bcd7]

Ca dépend quels chercheurs , pas d'accès pour moi...

Les chercheurs dans des institutions sérieuses…

Je plaisante

[Les Terres Bleues]

Dans un noyau les protons et les neutrons ne cessent d'échanger leurs rôles par échanges de pions, c'est ce qui fait que les neutrons n'y paraissent pas instables. En "quelque sorte" quand un neutron se désintègre dans un noyau stable, il y a toujours un proton pour chopper l'électron et devenir à son tour un proton, c'est l'idée mais c'est un peu inexact (je suis pas spécialiste).

Bonsoir,
Je crois comprendre le sens de ton intervention, même si on y trouve quelques interversions de mots, et une question me travaille depuis que je l'ai lue cet après-midi : les phénomènes que tu décris et qui se déroulent à l'intérieur du noyau, est-ce que l'on connaît la (ou les) température(s) à laquelle (auxquelles) ils apparaissent.
Merci d'avance.

[invitea774bcd7]

Ça a lieu même au zéro absolu si c'est ta question
Parler de température pour les constituants des noyaux n'a pas beaucoup de sens à mon avis…

[invité576543]

Ça a lieu même au zéro absolu si c'est ta question

Je me permet d'exprimer quelques doutes sur la possibilité d'être aussi péremptoire sur le sujet.

Le zéro absolu, c'est une sorte d'infini. C'est une situation décrite par le modèle, mais il n'est pas évident que ça s'applique à quoi que ce soit.

Cordialement,

[mach3]

un petit rappel du 3e principe de la thermo : "il n'existe aucune série finie de transformations pouvant amener la température d'un système au 0 absolu". Parler de ce qui se passe à 0K n'a donc que peu d'interet vu qu'il ne sera jamais atteint ailleurs que dans un modèle.
A quand une échelle de température logarithmique pour mettre fin à cette histoire (et une non fin à l'échelle des températures)

Je crois comprendre le sens de ton intervention, même si on y trouve quelques interversions de mots

non, non, je me suis relu, il n'y a pas d'inversions de mots.

est-ce que l'on connaît la (ou les) température(s) à laquelle (auxquelles) ils apparaissent.

ils se déroulent à toutes températures, c'est juste la fréquence des transitions qui change. Par contre vu les échelles d'énergie dans le noyau, il faut vraiment et très gros changement de température pour avoir un changement significatif. En gros à nos "basses" températures on peut considérer le phénomène indépendant de la température AMHA.

m@ch3

[invitea774bcd7]

Je me permet d'exprimer quelques doutes sur la possibilité d'être aussi péremptoire sur le sujet.

Le zéro absolu, c'est une sorte d'infini. C'est une situation décrite par le modèle, mais il n'est pas évident que ça s'applique à quoi que ce soit.

Cordialement,

Faut aussi démystifier la situation Le zéro absolu, c'est un ensemble d'atome, tous dans leur état électronique fondamental, qui ne bougent pas les uns par rapport aux autres.
Est-ce que ça te paraît une situation tellement spéciale qu'il commence à se passer des trucs bizarres dans les noyaux mêmes ?

[invité576543]

Faut aussi démystifier la situation Le zéro absolu, c'est un ensemble d'atome, tous dans leur état électronique fondamental, qui ne bougent pas les uns par rapport aux autres.

Je ne pense pas que cela soit suffisant. Pour que l'on puisse parler de température proprement il faudrait qu'il y ait équilibre thermique. En particulier avec le champ électro-magnétique.

Pour les températures "usuelles", c'est le cas. Mais on utilise couramment la notion de basse température pour parler uniquement de l'énergie cinétique (atomes froids). Il me semble que ce n'est pas strictement correct, parce que ce n'est pas une situation d'équilibre thermique.

Donc, si pour toi "0 K" veut dire énergie cinétique nulle des atomes indépendamment de l'équilibre thermique, tu as raison. Mais si on le considère comme un état où toute l'énergie, pas seulement l'énergie cinétique des atomes, est sur des degrés de liberté inactifs, alors il me semble que c'est un état asymptotique.

Cordialement,

[invitea774bcd7]

C'est quoi pour toi toute l'énergie d'un atome ? Un atome dans son état fondamental, qui bouge pas, y a plus beaucoup d'énergie à lui enlever
À part lui enlever un à un tous ses électrons…

[invité576543]

C'est quoi pour toi toute l'énergie d'un atome ?

Pas toute l'énergie d'un atome. Toute l'énergie d'un système, ou d'une zone de l'espace. On ne peut pas séparer les atomes et le champ électromagnétique, par exemple.

Cordialement,