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masse du photon



  1. #1
    ilelogique

    masse du photon

    Bonjour,
    a-t-on une preuve que le photon n'a pas de masse svp ?
    car, puisque 'on ne sait pas trop distinguer la masse grave et la masse inertielle, on sait que la lumière est déviée dans un champ de gravitation non ?
    un anti-photon est-il dévié dans le champ gravitationnel ?

    Si c'est de l'énergie pure (un photon) alors c'est une masse non (E=mc²) ?

    Merci.

    -----

    S'il n'y avait pas de vérité absolue, "toute vérité est relative" en serait une

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  3. #2
    invite34596000666

    Re : masse du photon

    Question posée à peu près un milliard de fois

  4. #3
    Deedee81

    Re : masse du photon

    Salut,

    Guerom a raison.

    Citation Envoyé par ilelogique Voir le message
    a-t-on une preuve que le photon n'a pas de masse svp ?
    On n'a jamais de preuve en physique. Mais les mesures les plus précises disent que sa masse est au mieux infime (inférieure à 6x10^-17 eV).

    Citation Envoyé par ilelogique Voir le message
    car, puisque 'on ne sait pas trop distinguer la masse grave et la masse inertielle, on sait que la lumière est déviée dans un champ de gravitation non ?
    Oui. Mais à ce niveau, il ne faut pas employer la gravité newtonienne mais la relativité générale. En relativité générale, ce qui cause la gravité est l'énergie (et pas seulement la masse) et en outre, un corps suit les géodésiques (les chemins les plus court, la généralisation de droite) dans un espace-temps courbe (courbé par le soleil, par exemple). Que ce corps soit une planète ou la lumière.

    Citation Envoyé par ilelogique Voir le message
    un anti-photon est-il dévié dans le champ gravitationnel ?
    Il n'y a pas d'anti-photon ou, plus exactement, anti-photon = photon. Il est sa propre anti-particule (car il ne porte aucune charge).

    Citation Envoyé par ilelogique Voir le message
    Si c'est de l'énergie pure (un photon) alors c'est une masse non (E=mc²) ?
    D'une part, ce n'est pas de l'énergie pure (un photon a une impulsion, un spin et c'est le boson de jauge de l'interaction EM).

    D'autre part, E=mc² n'est applicable qu'au repos et un photon n'est jamais au repos !

    La formule complète en relativité est :


    Et pour un photon :
    m=0
    E=pc (formule aisée à vérifier avec un petit moulin à lumière).
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  5. #4
    curieuxdenature

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par ilelogique Voir le message
    Bonjour,
    a-t-on une preuve que le photon n'a pas de masse svp ?
    car, puisque 'on ne sait pas trop distinguer la masse grave et la masse inertielle, on sait que la lumière est déviée dans un champ de gravitation non ?
    un anti-photon est-il dévié dans le champ gravitationnel ?

    Si c'est de l'énergie pure (un photon) alors c'est une masse non (E=mc²) ?

    Merci.
    Bonjour

    il est possible que cette question soit posée jusqu'à la fin des temps...
    Il faut comprendre que demander quelle est la masse d'un photon n'a pas plus de signification que de demander si un neutrino est dévié par l'aimant.
    Le photon n'a pas de masse, le neutrino pas de charge, les bananes ne sont pas des oranges.
    Et tant qu'on y est, le photon étant sa propre antiparticule on a la quasi certitude que l'antimatière suivra les mêmes géodésiques que la matière, ce qui laisse entendre que l'antigravitation : exit, nada, poubelle.
    L'electronique, c'est fantastique.

  6. #5
    humanino

    Re : masse du photon

    Bonjour,
    Citation Envoyé par curieuxdenature Voir le message
    Il faut comprendre que demander quelle est la masse d'un photon n'a pas plus de signification que de demander si un neutrino est dévié par l'aimant.
    ce n'est pas correct. On peut donner des bornes superieures a la masse du photon par des contraintes experimentales accompagnees d'hypotheses theoriques supposees valides meme si le photon a une masse. Il y a une discussion amusante dans le cours de Feynman sur le gravitation. Il y raconte (traduction libre et non garantie)
    Citation Envoyé par Feynman
    [...]
    je voudrais mentionner une anecdote, datant d'une conversation lors d'un cocktail parisien il y a quelques annees. A un certain moment, toutes les femmes ont mysterieusement disparu, et je me suis retrouve face a un celebre professeur, solennellement assis dans un fauteuil, entoure par ses etudiants. Il me demanda, "Dites moi, professeur Feynman, a quel point etes-vous sur que le photon n'a pas de masse ?". Je repondis "Et bien, cela depend de la masse; evidemment, si la masse est infiniment petite, de telle sorte qu'elle n'ait pas le moindre effet observable, je ne pourrais pas prouver qu'elle n'existe pas, mais je serais heureux de discuter de l'impossibilite d'une masse de valeur donnee. Ma condition sur la regle du jeu est qu'une fois que je vous aurez donne mes arguments a l'encontre d'une telle masse, vous n'en changiez point la valeur." Le professeur choisit alors une valeur d'un millionieme de celle de la masse de l'electron.

    Ma reponse fut que, si nous sommes d'accord que la frequence du photon est liee a sa masse par la relation de dispersion , alors des photons de differentes longueurs d'onde voyageraient a des vitesses differentes. Alors en observant l'eclipse d'un systeme d'etoiles doubles, qui serait suffisamment lointain, nous observerions les eclipses bleue et rouge a des temps differents. Puisse que nous n'observons rien de tel, nous pouvons obtenir une valeur superieure a la masse du photon qui se trouve etre de l'ordre d'un milliardieme de la masse de l'electron. La reponse fut traduite au professeur. Alors il voulut savoir ce que j'aurais dit s'il avait choisit un millionieme de millionieme de la masse de l'electron. L'etudiant traducteur etait embarasse par la question, et je protestai que c'etait contre la regle, mais accorda d'essayer a nouveau.

    Si les photons ont une faible masse, egale pour tous les photons, on s'attend a des differences relatives plus larges par rapport au comportement sans masse pour les longueurs d'ondes plus grandes. De telle sorte qu'a partir de la finesse connue des reflections de pulsations radar, nous obtenons une valeur superieure legerement meilleure que celle obtenue avec l'argument des etoiles doubles. Il se trouve que cette limite est a un milliardieme de millionieme de la masse de l'electron.

    A ce moment, le professeur voulut changer sa valeur de la masse a nouveau, pour un milliardieme de milliardieme de la masse de l'electron. Les etudiants devinrent assez mal a l'aise, et je protestai que s'il continuait a violer la regle, il etait evident que je finirais a court d'arguments. Neanmoins, j'essayai a nouveau. Je lui demandai s'il etait d'accord qu'une masse pour le photon produirait un potentiel de Yukawa en . Il fut d'accord. La Terre possede un champ magnetique statique dont on sait qu'il s'etend dans l'espace sur une certaine distance, a partir du comportement des rayons cosmiques, au moins de l'ordre de plusieurs fois le rayon de la Terre. Cela signifie que la masse du photon doit etre inferieure a celle correspondant a une longueur de decroissance de quelques 13000 km, soit un centieme de milliardieme de milliardieme de la masse de l'electron. La conversation prit fin a ce moment, a mon plus grand soulagement.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    humanino

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par guerom00 Voir le message
    Question posée à peu près un milliard de fois
    +1
    Si je ne m'abuse, nous n'avons pas de reponse dans la liste des FAQs. Puis-je suggerer d'y copier la reponse de Feynman ? La version originale est disponible depuis google books
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

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  10. #7
    nico633

    Re : masse du photon

    Mais ce que j'ai du mal à comprendre c'est que la formule E=MC² montre que toute masse possèdent une énergie et que toute énergie possédent une masse. Or le photon est une particule faite d'énergie donc elle devrait avoir une masse. Non? A moi que E=MC² désigne une "autre" énergie que celle su photon.
    Merci de votre aide.

    Cordialement.
    mon télescope: DS-2114 ATS.

  11. #8
    humanino

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par nico633 Voir le message
    Mais ce que j'ai du mal à comprendre
    Encore eut-il fallu faire l'effort de lire le troisieme message jusqu'a la fin.
    Citation Envoyé par nico633 Voir le message
    E=MC²
    ne marche que si l'impulsion est nulle. Un photon n'a jamais d'impulsion nulle. La formule complete est comme dans le message de Deedee81 avec c=1 (changement d'unites). Pour le photon, m=0 et donc E=p.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  12. #9
    Deedee81

    Re : masse du photon

    Salut,

    Citation Envoyé par nico633 Voir le message
    Mais ce que j'ai du mal à comprendre c'est que la formule E=MC² montre que toute masse possèdent une énergie et que toute énergie possédent une masse. Or le photon est une particule faite d'énergie donc elle devrait avoir une masse. Non? A moi que E=MC² désigne une "autre" énergie que celle su photon.
    Regarde le message que j'ai écrit plus haut. E=MC² n'est valable que pour une particule au repos.

    Le photon n'est jamais au repos, il se déplace à la vitesse c constante et invariante.

    Tu peux aussi regarder dans un livre sur la relativité ou ici :
    http://fr.wikipedia.org/wiki/E%3Dmc%....A9n.C3.A9rale

    Ils disent bien :
    Si la formule E = mc2 concerne une particule au repos [...] que devient [...]
    Ils donnent la formule générale (pour une particule de masse non nulle, le cas de masse nulle est abordé juste après).



    Et le facteur gamma n'est égal à un qu'au repos.

    Attention Nico, on trouve parfois dans certains livres le vieux concept de masse relativiste pour lequel E=MC^2 est correct dans tous les cas. Mais cette vieille notion apporte une confusion inutile. Confusion car on confond alors avec le concept de masse propre (appelée anciennement masse au repos) central en physique et qui est une grandeur invariante. Inutile car la masse relativiste n'est jamais que l'énergie totale (aux unités près). Inutile de multiplier les noms pour les mêmes choses.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  13. #10
    curieuxdenature

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par humanino Voir le message
    +1
    Si je ne m'abuse, nous n'avons pas de reponse dans la liste des FAQs. Puis-je suggerer d'y copier la reponse de Feynman ? La version originale est disponible depuis google books
    Bonjour humanino

    j'aime la réponse de Feynman(et je la connaissais), mais puisque j'ai à faire à un connaisseur, peux-tu me dire à quel point tu es sûr que le neutrino n'a pas de charge électrique ?

    je plaisante, of course...
    L'electronique, c'est fantastique.

  14. #11
    mariposa

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par curieuxdenature Voir le message

    j'aime la réponse de Feynman(et je la connaissais), mais puisque j'ai à faire à un connaisseur, peux-tu me dire à quel point tu es sûr que le neutrino n'a pas de charge électrique ?
    Si tu prends la tranformation classique:

    N "=" P + e + v

    la conservation de la charge électrique impose que la charge de v soit nulle dès lors que les autres charges sont connues.

  15. #12
    humanino

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par mariposa Voir le message
    la conservation de la charge électrique impose que la charge de v soit nulle dès lors que les autres charges sont connues.
    Il faut la conservation de la charge et il faut aussi l'egalite des charges de l'electron et du proton. L'egalite est etablie a selon le PDG.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

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  17. #13
    Universus

    Re : masse du photon

    Salut à tous,

    Effectivement, cette question a été posée (ne serait-ce que sur ce forum) immensément de fois (et si je ne me trompes pas, je l'ai aussi posée ici il y a quelques années de cela). Il est fort appréciable que malgré tout ce temps, certains prennent encore le temps de donner des réponses complètes à la question. Cette fois-ci il y a en prime l'anecdote de Feynman que je suis bien heureux de découvrir!

    Néanmoins, maintenant que je comprends un peu mieux la problématique de «la masse du photon» en lien avec la formule E=mc2, il me semble qu'une fois expliqué le «fait» (il s'agit d'un fait dans la limite des contraintes expérimentales sur ce sujet) que le photon n'a pas de masse et que son énergie est donnée, selon la relativité restreinte, par avec la quantité de mouvement du photon, la question initiale pourrait être reformulée de la façon suivante :

    Quel sens peut-on alors donner à l'égalité avec l'énergie d'un photon? Autrement dit, en égalisant ces deux relations, quel sens peut-on donner à ?

    Comme cela a été mentionné plus haut, est l'énergie que possède un objet matériel de masse m lorsqu'au repos. Le principe de conservation de l'énergie est ce qui peut nous permettre de donner un sens à cette question. Ce m correspond à la quantité de matière au repos qu'il faut pour créer un photon d'impulsion p ou, à l'inverse, est la quantité de matière au repos qu'on peut créer à partir d'un photon d'impulsion p.

    Cela me semble répondre dans un sens plus large à la question «quelle est la masse d'un photon?», pour peu qu'on réinterprète légèrement cette question. Bien sûr, il y a la grosse lacune que je viens de voir qui est qu'il n'y a plus de conservation de l'impulsion si le corps m est au repos...
    Dernière modification par Universus ; 05/03/2010 à 16h00.

  18. #14
    Universus

    Re : masse du photon

    Je n'ai pas pu éditer, alors un autre message afin de racheter un peu mon message précédent qui finalement se révèle plus nocif qu'utile :

    L'idée de mon message était de rendre compte de le principe de conservation de l'énergie (de l'énergie-impulsion plus convenablement) peut permettre de lier énergie du photon à l'énergie de la matière pouvant servir à créer le photon ou pouvant être créée du photon. Dans un sens large, c'est la masse de cette quantité de matière qu'on pourrait appeler par abus «masse du photon».

  19. #15
    curieuxdenature

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par humanino Voir le message
    Il faut la conservation de la charge et il faut aussi l'egalite des charges de l'electron et du proton. L'egalite est etablie a selon le PDG.
    Bonjour

    ça aussi c'était à préciser, parce qu'un pinailleur comme le prof qui interrogeait Feynman pourrait dire que l'égalité n'est pas forcément parfaite et que le neutrino pourrait emporter la différence avec lui.
    L'electronique, c'est fantastique.

  20. #16
    curieuxdenature

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par Universus Voir le message
    Quel sens peut-on alors donner à l'égalité...
    Bonjour

    en lieu et place de 'égalité' il suffit de poser 'équivalence' et le tour est joué. Pour donner une analogie :
    5 pommes = 6 poires parce que les deux membres font 1 kg.
    Donc 5 pommes 'équivalent' bien à 6 poires mais ne sont pas 'égales'.
    L'electronique, c'est fantastique.

  21. #17
    Universus

    Re : masse du photon

    Oui, mais en utilisant la mot 'égalité', c'était dans le sens mathématique. Rien ne m'empêche a priori de dire que , mais quel sens (physiquement) donner à cette égalité (mathématique), si tant bien il existe un tel sens? Telle était ma question.

  22. #18
    Hocine172

    Re : masse du photon

    je ne sais pas si tu conais la theorie des champs, tu troveras cette reponce dans le livre du Zouber

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  24. #19
    humanino

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par Hocine172 Voir le message
    je ne sais pas si tu conais la theorie des champs, tu troveras cette reponce dans le livre du Zouber
    Non content de ne pas respecter les membres de FS en oubliant l'orthographe, vous avez decide d'ecorcher les noms de Claude Itzykson, Jean-Bernard Zuber ?

    Vous avez le droit d'ecrire p=m (posant c=1) mais ne venez pas demander une interpretation physique a cette equation. Je repete pour la N+1 ieme fois, l'equation correcte est et le photon a une masse nulle donc dans le cas du photon E=p. Toute l'energie du photon est sous forme cinetique. Si vous ne comprenez pas le concept d'energie cinetique, ce n'est pas le photon qui va vous aider.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  25. #20
    Hocine172

    Re : masse du photon

    désolé mais l'orthographe c'est une science que je connait pas .

  26. #21
    Universus

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par humanino Voir le message
    Vous avez le droit d'ecrire p=m (posant c=1) mais ne venez pas demander une interpretation physique a cette equation. Je repete pour la N+1 ieme fois, l'equation correcte est et le photon a une masse nulle donc dans le cas du photon E=p. Toute l'energie du photon est sous forme cinetique. Si vous ne comprenez pas le concept d'energie cinetique, ce n'est pas le photon qui va vous aider.
    Je n'ai jamais dit le contraire. Je suis d'accord avec vous depuis la première de ces N+1 fois. Seulement, là n'est pas ce dont je parle.

    Pour tout objet massif, la relativité restreinte nous dit que l'énergie totale du corps est donnée par . Rien ne nous permet formellement d'appliquer cette relation à de la lumière, à des photons. Par contre, il est connu que la lumière peut transporter de l'énergie. Dans cette formule, si E est fini, mais qu'on 'tente d'appliquer' cette formule à un photon, la seule façon que cela soit possible sans une quelconque contradiction est que le terme soit une forme indéterminée . La formule n'est donc pas pour autant 'praticable' pour une particule se déplaçant à c, mais dans la limite où on pense que cette formule doit s'appliquer à autant de particules que possible, elle n'est pas contradictoire si on pose qu'une particule pouvant avoir une énergie non nulle tout en se déplaçant à c doit avoir une masse nulle. Il s'agit là de la façon que j'en suis venu à pouvoir me justifier l'hypothèse en relativité restreinte que le photon a une «masse» nulle (pour autant que le concept vient à avoir le moindre sens), à travers la permissivité que procure la forme indéterminée ci-dessus, en ne partant que des hypothèses qu'un photon peut avoir une énergie non nulle et se déplace à la vitesse limite des informations, soit c. Si vous connaissez d'autres justifications en relativité restreinte pour cette idée d'une «masse» nulle, faites-moi en part (les remarques de Feynman sont très intéressantes, mais reposent sur des notions supplémentaires liées à d'autres expériences).

    De cette idée d'une «masse» nulle au photon, en appliquant , on déduit que . L'énergie d'un photon est de l'énergie cinétique, bien qu'encore une fois l'idée de pouvoir parler d'énergie cinétique suppose à quelque part qu'on peut diviser l'énergie d'un corps en une partie non cinétique et une partie cinétique, ce qui n'est pas le cas pour un photon.

    Néanmoins, et c'est là l'aspect que je trouve pourrait-être intéressant, si je sais qu'un photon a une énergie et que très naïvement j'applique , je trouve une valeur pour . Est-il possible de trouver le moindre sens physique à ce ? La question m'est d'autant plus venue que mon professeur de relativité a proposé en classe différentes façons de démontrer , dont une qui consistait en une boîte de masse M dont une partie émettait un photon vers l'autre extrémité de la boîte, causant un déplaçant de la boîte. Cette idée de démonstration proviendrait d'un vieux livre d'introduction à la relativité restreinte et lui-même lorsqu'étudiant aurait eu cette question en devoir afin de démontrer . Le cœur de la 'démonstration' passait par le centre de masse qui ne doit pas se déplacer lors du phénomène et ainsi il faut accorder (comme cela a été fait) une 'masse' au photon émis. Cette 'démonstration' ne m'a pas convaincu du tout, pour d'autres raisons d'ailleurs, et j'ai tenté de chercher à la justifier autant que possible.

    Ce que j'en ai conclu, c'est que le m qu'on obtient en divisant l'énergie d'un photon par n'est pas une caractéristique directement associée au photon, mais plutôt comment le photon est lié en quelque sorte à la matière. Une particule au repos de masse 2m peut donner lieu a priori en se désintégrant à la création de deux photons identiques envoyés dans des directions opposées chacun d'énergie .

    Bref, je trouvais finalement cette interrogation à première vue bien naïve très intéressante, montrant comment en relativité restreinte le principe de conservation de l'énergie-impulsion est assez puissant pour permettre de considérer la conversion de différentes formes d'énergie en d'autres, la transformation de particules en d'autres particules. Pour cet aspect de la création de particules, peut-être bien que le photon peut aider.
    Dernière modification par Universus ; 06/03/2010 à 20h25.

  27. #22
    humanino

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par Universus Voir le message
    Néanmoins, et c'est là l'aspect que je trouve pourrait-être intéressant, si je sais qu'un photon a une énergie et que très naïvement j'applique , je trouve une valeur pour . Est-il possible de trouver le moindre sens physique à ce ?
    Non, ce n'est pas interessant, si ce n'est epistemologiquement et/ou historiquement pour contempler les errements dans lesquels les gens se sont aventures lorsqu'ils comprenaient mal la geometrie associee a la relativite. La relativite ne dit pas que la masse change. Si vous avez lu cela quelque part, selon toute vraissemblance votre reference est obsolete. On definit une particule en theorie quantique des champs comme le mode propre se propageant dans le vide. Le champ doit appartenir a une certaine representation du groupe de Lorentz. On classifie au chapitre 1 d'un livre moderne les representations possibles du groupe de Lorentz, selon un certain nombre d'operateurs de Casimir correspondant a l'algebre de Lie, et l'on trouve que la classification comprend outre le spin un nombre reel positif qui est la masse. La masse est alors la constante intervenant dans le carre du quadrivecteur energie-impulsion .

    Comprendre la theorie des algebres de Lie, c'est le jardin d'enfant de la geometrie moderne.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  28. #23
    humanino

    Re : masse du photon

    A noter qu'en l'occurence, nous disposons d'une reponse dans la FAQ au sujet de la masse variable.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  29. #24
    Universus

    Re : masse du photon

    Je n'ai jamais parlé du fait d'une masse variable. Ça fait plusieurs années que je suis sur ce forum à lire les discussions sur ce sujet, sur les nuances entre masse de repos et masse relativiste, comme quoi l'ancienne est obsolète et tout. Ça, je le comprends bien, malgré ce que vous pouvez penser et ce n'est pas du tout de ce dont je parle.

    Bien heureux d'apprendre que la physique moderne aborde ce type de problème avec un formalisme mathématique bien établi, enfantin presque dirait-on à vous lire. Tant mieux si cela est simple pour le physicien théoricien moderne, mais cela est encore hors de ma portée actuellement, mais j'ai bien hâte d'apprendre de telles choses.

    Ainsi donc, on définit la masse d'une particule comme étant en prenant les unités telles que c=1. Cette définition exprime donc pourquoi la question très naïve (mais que j'imagine que tous sont venus à se poser au moins une fois) de ''si E est l'énergie d'un photon et que E=mc2, alors m n'est pas nul bien qu'on répète que le photon a une masse nulle. Pourquoi?'' n'a pas de sens (si m est interprété comme la masse du photon).

    Je n'ai pas de problème avec cela. On dit que le photon a une masse nulle, donc que . Ou plutôt, dans une approche constructive, il faudrait connaître pour un photon E et p et voir qu'ils satisfont . Historiquement, l'effet photoélectrique s'expliquait si on posait . Par la suite, De Broglie avec des considérations aussi de la relativité restreinte est venu à dire que . Pour ce faire, j'imagine qu'il posait déjà que m=0 pour un photon. De façon plus moderne, je présume que la théorie quantique des champs ou même la mécanique quantique nous donne les relations et pour un photon, d'où on déduit ou . N'ayant pas cette connaissance en théorie des champs, j'essaie de voir, en ne considérant que le fait qu'un photon peut avoir une énergie finie non nulle et l'hypothèse qu'il se déplace à c, comment on peut 'déduire' en essayant de n'appliquer que les formules issues de la relativité restreinte que m=0. Il s'agit là de ce que j'ai expliqué en début de mon précédent message, il ne s'agit que d'un petit argument qui n'a pas l'étoffe de celui issu de la théorie des champs, mais le fait est que cela se justifie tout de même jusqu'à un certain niveau.

    Maintenant, depuis le début ce n'était pas de cela dont je voulais parlé. La 'masse' d'un photon est, pour toutes les raisons dites précédemment, m=0. Néanmoins, nous avons convenu que rien n'empêchait d'écrire a priori où E est l'énergie d'un photon, par exemple . Et là, puisque rien mathématiquement ne nous empêche d'écrire ceci et vu que nous n'avons pas obtenue cette égalité d'aucun raisonnement préliminaire, rien n'indique qu'on puisse accorder le moindre sens physique à cette égalité. Néanmoins, il a été répété maintes fois en particulier sur ce fil que ce m ne pouvait pas être interprété comme la masse du photon d'énergie E. Le point que j'ai voulu apporter, question de changer justement le fait que les discussions sur la masse du photon ressassent constamment les mêmes idées et explications, était de voir s'il n'y avait pas un moyen d'interpréter ce m comme quelque chose de physique quand même. L'aspect intéressant selon moi étant justement de modifier quelque peu la problématique, pas de chercher à révolutionner quoique ce soit sur les concepts de masse au repos ou masse variable d'une particule, etc. non simplement voir les choses sous un autre angle, question de se dire ''la question ne fait pas de sens si on voit m comme la masse du photon, mais en fait peut-être si on voit m comme autre chose''. Ce que j'ai voulu dire, c'est que ce m pouvait être vu comme une quantité de matière qui possède même au repos de l'énergie, énergie qu'on peut convertir en d'autres formes d'énergie comme par exemple ici une énergie de rayonnement électromagnétique. C'est l'idée même du fameux , que la matière contient de l'énergie et même que la masse est de l'énergie sous une forme particulière.

    Effectivement, il ne s'agit pas d'un raisonnement faisant appel à de grandes notions algébriques ou plus généralement mathématiques qui font le jardin d'enfants de la géométrie (et de la physique) moderne. Si c'est cela qui rend ainsi la chose inintéressante, pardonnez-moi du dérangement.

    Amicalement

    Universus
    Dernière modification par Universus ; 06/03/2010 à 21h57.

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  31. #25
    humanino

    Re : masse du photon

    Si vous ecrivez vous ne vous en rendez peut etre pas compte, mais vous attribuez une masse variable differente de la "masse au repos" Je crois que cela ne fait qu'introduire de la confusion et que c'est la raison pour laquelle le concept fut abandonne. Bien entendu, etant donnee une valeur de l'energie, on peut toujours calculer la masse correspondante.

    Soit dit en passant, originellement Einstein n'a pas ecrit mais ... or aujourd'hui c'est bien cette version que l'on utilise pour expliquer 95% de notre propre masse sous forme d'energie dans le champ de glue.
    Dernière modification par humanino ; 06/03/2010 à 22h06.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  32. #26
    Universus

    Re : masse du photon

    Oui, bien entendu, puisque ce m est, en vertu du principe de conservation de l'énergie-impulsion, essentiellement la masse au repos d'une particule (au repos donc...) pouvant se désintégrer pour donner lieu à (ici une) particule différente. Bien entendu aussi, j'en suis navré, est le fait qu'étant donné que je n'ai jamais mentionné un type particulier de réaction de transformation de particules, en toute rigueur il manque des éléments à ce que j'ai dit qui rendent les choses erronées (aucune mention de la conservation de la charge, du nombre baryonique, etc). Cependant, l'idée était vraiment de dire que ce m pouvait être vu non pas comme une caractéristique de la particule en question, en l'occurrence le photon ici, mais bien une masse (une quantité de matière) requise pour créer le photon avec une telle énergie. Ce m varie bien sûr pour différents photons d'énergie différente, puisqu'il faut convertir plus de matière pour obtenir un photon plus énergétique.

    Il est vrai par contre qu'en voulant identifier ce point de conversion d'une forme d'énergie en une autre, j'ai rendu la chose plus confuse qu'autre chose. Vos remarques sont ainsi clairement justifiées afin de rétablir un peu plus les choses.

    Pour votre édition, c'est peut-être en très peu de mots comparativement ce que je voulais dire. Merci.

  33. #27
    nico633

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message

    La formule complète en relativité est :

    Et que signifie p² dans la formule ?
    Merci de votre aide.

    Cordialement.
    Dernière modification par nico633 ; 12/03/2010 à 20h27. Motif: faute de frappe.
    mon télescope: DS-2114 ATS.

  34. #28
    invite34596000666

    Re : masse du photon

    C'est la quantité de mouvement

  35. #29
    Simontheb

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par Universus Voir le message
    j'essaie de voir, en ne considérant que le fait qu'un photon peut avoir une énergie finie non nulle et l'hypothèse qu'il se déplace à c, comment on peut 'déduire' en essayant de n'appliquer que les formules issues de la relativité restreinte que m=0.
    Je proposerais bien une petite "démonstration" que j'ai vue je ne sais plus où sur Wikipedia et que vous connaissez sans-doute déjà:

    On a, pour tout particule (de masse nulle ou non), l'équation:

    (1)

    Et pour toute particule de masse non nulle:



    Or pour toute particule de masse non nulle:



    Donc pour toute particule de masse non nulle:

    (2)

    Si on généralise l'équation (2) à toute particule de masse nulle ou non (comme on le fait, si je ne m'abuse, pour l'équation (1)), on obtient le système:



    qui est valable pour toute particule de masse nulle ou non.
    Si on pose v = c dans ce système on voit que E = pc, d'où E² = p²c², et donc nécessairement m = 0.
    D'ailleurs, si on pose m = 0, on trouve également v = c. D'où équivalence entre masse nulle et vitesse c.

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