photon et masse?

[Deedee81]

Salut,

S'il a une masse, il peut être au repos.

Je confirme tout ça. Si la masse est infime, impossible à mesure, les effets de cette masse n'ont pas de conséquence (sinon on la mesurerait ). Une masse de photons inférieure à, disons au pifs, 10^-40 eV, n'aurait strictement aucune conséquence détectable.

Et voir l'exemple donné plus haut avec le neutrino. Réussir à avoir un objet aussi "léger" au repos est tout sauf facile. En fait, c'est la même chose que ci-dessus. Communiquer, disons, 0.00001 eV à un objet de masse 10^-40 eV, lui donne une vitesse tellement proche de 'c' qu'on n'arriverait jamais à mesurer l'écart.
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[Amanuensis]

Ce qui m'échappe, c'est la relation masse-charge. ... mal de tête

Au cas où le mal de tête n'est pas passé : eV est une unité d'énergie, pas de charge. C'est la relation masse-énergie qui intervient.

Par contre, la relation entre l'énergie et la masse pour une particule allant à près de c n'est pas simple, et l'origine de la relation indiquée m'échappe.

[mariposa]

Ce qui m'échappe, c'est la relation masse-charge.

bonsoir,

Il n y en a pas. Les 2 notions sont totalement indépendantes.

[Arapède]

Bonsoir stefjm,

Bonsoir,
Je n'ai pas compris cette dernière partie.
Pourrais-tu détailler?

C'est tout simple,
béta = c/c_E = 1-epsilon, 1-béta²= 2.epsilon à epsilon² près, le gamma de la relativité est alors : 1/(2.epsilon)^1/2.
L'énergie E₀, correspondant à la masse propre m₀ est : E₀ = h . f / gamma = h . f .(2.epsilon)^1/2. La plus petite fréquence f envisageable est f=1 Hz, on a donc E₀ = 4.136.10^-15.(2.epsilon)^1/2 en eV.
Reste à savoir si ce bricolage est valable ... ?

La dualité onde-corpuscule me laisse perplexe et je pense qu'il serait utile que le photon puisse conserver le statut de particule, c'est à dire un objet, occupant un volume dans l'espace, même s'il est extrêmement petit et mal défini, possédant une énergie interne propre aussi faible soit-elle, et aussi un système périodique interne comme l'admet L. de Broglie.
P.S. : Il me semble que j'ai posé une question au sujet de la masse expérimentale de Planck ...

Cordialement

[invitec6598c2c]

Bonsoir,

Une Scientifique du nom de Roger Coudert affirme qu'il a mesurer expérimentalement la masse d'un photon en 2005 et qu'elle est égale à 10-47 KG à 2 %.

[doul11]

bonjour,

Et voir l'exemple donné plus haut avec le neutrino. Réussir à avoir un objet aussi "léger" au repos est tout sauf facile. En fait, c'est la même chose que ci-dessus. Communiquer, disons, 0.00001 eV à un objet de masse 10^-40 eV, lui donne une vitesse tellement proche de 'c' qu'on n'arriverait jamais à mesurer l'écart.

je ne sais pas si on peut comparer le photon avec un le neutrino, déjà parce que le neutrino est un fermion, contrairement au photon il interagit très peut avec la matière, aussi a cause de l'hélicité uniquement gauche et du phénomène d'oscillation de masse.

c'est marrant que tu aies choisit 10^-40 comme ordre de grandeur : c'est l'ordre de grandeur du rapport entre la l'interaction gravitationnelle et l'interaction électromagnétique entre les particules, pourtant a grande échelle on voit très bien les effet de la gravité, si le photon avait un masse, même infime, a grande échelle on devrais voir une différence, non ?

[aurelienbis]

Bonsoir,

Une Scientifique du nom de Roger Coudert affirme qu'il a mesurer expérimentalement la masse d'un photon en 2005 et qu'elle est égale à 10-47 KG à 2 %.

On ne peut même pas mesurer la masse d'un proton expérimentalement, alors pour un photon, je rigole, à moins que je ne sois plus à la page?

[Deedee81]

Salut,

Une Scientifique [qui] affirme qu'il a mesurer expérimentalement

Dans son garage

Je ne plaisante pas. Son site est bourré d'erreurs invraisemblables. C'est crank de première magnitude. Ne t'y fie pas.

[aurelienbis]

Salut,



Dans son garage

Je ne plaisante pas. Son site est bourré d'erreurs invraisemblables. C'est crank de première magnitude. Ne t'y fie pas.

C'est bien ce que je pensais aussi

[Amanuensis]

On ne peut même pas mesurer la masse d'un proton expérimentalement

Et la valeur publiée, elle vient d'où ?

[aurelienbis]

Et la valeur publiée, elle vient d'où ?

Théorique, tu connais un appareil capable de mesurer une masse si faible toi?

[Deedee81]

Salut,

Ah si, on peut mesurer la masse du photon. Par exemple, justement en essayant de mesurer l'écart des prédictions qu'impliquent une masse nulle. Si ce n'est que les valeurs trouvées sont compatibles avec une masse égale à zéro.

J'essaie de me souvenir où j'avais vu une référence à ces mesures. Ca m'échappe. Je me demande si ce n'était pas dans le livre quantum field theory. Grmppppffff

[Amanuensis]

Théorique

Il n'y a aucune théorie permettant de calculer la masse du proton. C'est d'ailleurs une limitation des théories actuelles, et c'est le Nobel assuré à qui fera une telle théorie !

, tu connais un appareil capable de mesurer une masse si faible toi?

Un très simple consiste à mesurer la déviation de la trajectoire d'un proton par un champs magnétique.

[Deedee81]

Il n'y a aucune théorie permettant de calculer la masse du proton. C'est d'ailleurs une limitation des théories actuelles, et c'est le Nobel assuré à qui fera une telle théorie !

Ouuuups, je n'avais pas vu que la remarque concernait le proton

Autre méthode expérimentale, tout bête : tu mesures la masse de l'hydrogène. Tu mesures l'énergie d'ionisation et de liaison moléculaire. Et hop, tu as la masse tu proton

(ta méthode est plus précise).

Pour la théorie, ça existe : tu as la chromodynamique quantique mais les calculs sont affreux et nécessitent un super calculateur. J'avais lu une fois un article où des physiciens tout fier présentaient un calcul fait sur un super calculateur dédié. Ca avait tourné pendant 1 an. Résultat : la masse à plus ou moins 70 % près. Ils étaient tout fiers (avec raison d'ailleurs, même si cela peut paraitre un peu ironique) : "c'est fort imprécis mais ça montre que la théorie n'est pas a coté de la plque. Si cela avait été le cas, on aurait plutôt obtenu un résultat complètement erroné du genre cent fois la masse du proton".

J'avais lu ça dans PLS où la recherche il y a déjà une bonne dizaine d'années. La chromodynamique je l'ai potassé dans QFT de Izykson et Zuber et l'analyse numérique de cette théorie dans "physique statistique des champs", tome II (livre à proprement parler imbuvable..... surtout parceque cela me dépassait quelque peu ).

EDIT : ça ne change rien à ta réponse à aurelienbis car ce n'est évidemment pas la théorie qui a donné la valeur connue de la masse du proton.

[mariposa]

Il n'y a aucune théorie permettant de calculer la masse du proton. C'est d'ailleurs une limitation des théories actuelles, et c'est le Nobel assuré à qui fera une telle théorie

bonjour,

Si çà existe et s'appelle théorie de jauge sur réseau et cela découle des travaux de Wilson (Prix Nobel) sur les classes d'universalité de transitions de phase.

[Deedee81]

Si çà existe et s'appelle théorie de jauge sur réseau et cela découle des travaux de Wilson (Prix Nobel) sur les classes d'universalité de transitions de phase.

C'est plus précis que ce que j'avais signalé, en effet. Merci Mariposa. C'est bien la QCD sur réseau dont je parlais avec les boucles de Wilson et tout ça.

[mariposa]

C'est plus précis que ce que j'avais signalé, en effet. Merci Mariposa. C'est bien la QCD sur réseau dont je parlais avec les boucles de Wilson et tout ça.

Bonjour,

Autant que je m'en souviennes il y a une actualité sur Futura donnant les derniers résultats du calcul des masses des neutrons et protons avec un accord avec l'expérience à mieux de 1%. !

[Amanuensis]

bonjour,

Si çà existe et s'appelle théorie de jauge sur réseau et cela découle des travaux de Wilson (Prix Nobel) sur les classes d'universalité de transitions de phase.

1) Quels sont les paramètres libres du modèle standard qui interviennent dans ce calcul ?

2) Quels sont les paramètres libres du modèle standard dont la valeur est connue grâce à la mesure expérimentale de la masse du proton, ou de la masse du neutron, ou du rapport d'une de ces masses avec la masse d'une autre particule ?

Autrement dit : Remplacer "calcul de la masse du proton" dans mon intervention par "calcul des paramètres libres du modèle standard qui dérivent de mesures expérimentales de masses de particules".

[Deedee81]

Autant que je m'en souviennes il y a une actualité sur Futura donnant les derniers résultats du calcul des masses des neutrons et protons avec un accord avec l'expérience à mieux de 1%. !

Ah oui, d'acooooord, ma référence est quelque peu dépassée. Faut dire que ça va tellement vite dans le domaine numérique....

Amanuensis, ce sont des remarques pertinentes et j'avoue que je ne saurais pas répondre

Je ne crois quand même pas ces chercheurs assez idiots pour avoir inclus dans les paramètres une valeur qui dépend de la masse. Mais la question mérite d'être posée.

Je crois que les masses des quarks interviennent mais il ne faut pas oublier que ce n'est qu'une petite fraction de la masse du proton. A confirmer.

[Amanuensis]

Je ne crois quand même pas ces chercheurs assez idiots pour avoir inclus dans les paramètres une valeur qui dépend de la masse. Mais la question mérite d'être posée.

Il n'y a rien d'idiot à le faire.

Il y a nécessairement un certain arbitraire dans le choix de la liste précise des paramètres libres, et il est très important d'établir les relations entre les paramètres libres "officiels" et ce qui est mesurable.

Je n'en suis pas sûr, mais il me semble qu'on aurait pû inclure le rapport de masse entre proton et électron dans la liste des paramètres libres (à la place d'un autre par exemple). Ce n'est pas le cas, mais du coup cela rend important de savoir calculer ce rapport, qui est mesurable, à partir des paramètres libres choisis.

[Gwyddon]

Bonjour,

J'essaie de me souvenir où j'avais vu une référence à ces mesures. Ca m'échappe. Je me demande si ce n'était pas dans le livre quantum field theory. Grmppppffff

Pour toutes ces questions, une référence : le particle data group (PDG)

Voir ici : http://pdg.lbl.gov/2010/listings/rpp...ist-photon.pdf

La borne maximale est eV .

Au passage pas de chance pour Roger Coudert, sa valeur "expérimentale" correspond à eV, donc exclu par les expériences (nombreuses) de part le monde...

Cordialement,

G.

[Deedee81]

Il n'y a rien d'idiot à le faire.

Faudra se plonger dans la littérature pour savoir. Ca doit se trouver quelque part dans les livres "Théorie statistique des champs".

Ca me dépasse un peu tout ça.

Gwyddon, merci pour la référence.

[mariposa]

1) Quels sont les paramètres libres du modèle standard qui interviennent dans ce calcul ?

2) Quels sont les paramètres libres du modèle standard dont la valeur est connue grâce à la mesure expérimentale de la masse du proton, ou de la masse du neutron, ou du rapport d'une de ces masses avec la masse d'une autre particule ?

Autrement dit : Remplacer "calcul de la masse du proton" dans mon intervention par "calcul des paramètres libres du modèle standard qui dérivent de mesures expérimentales de masses de particules".

Bonsoir,


Je répond globalement car on ne peut séparer les questions.

S'il n y avait que l'interaction forte (je néglige donc l'interaction électromagnétique) et dans l' hypothèse où la masse des quarks est nulle il n' y aucun paramètre ajustable. En effet la constante de couplage de la chromodynamique fixe l'échelle d'énergie cela résulte du groupe de renormalisation.

Donc on peut calculer le spectre du neutron et du proton (qui dans ce cas seraient identiques) sans constantes ajustables.

par rapport cela il y a 2 écarts: 1- Il y a des interactions électromagnétiques donc cela fait une première constante provenant de l'expérience. 2-Les masses des quarks ne sont pas tout à fait nulles (par rapport à la masse du proton) et donc cela fait 2 constantes ajustables supplémentaires. Comme ces 2 points ne sont que des corrections cela ne joue pas beaucoup sur le résultat Final.

En plus dans le spectre des neutrons et des protons il y a probablement des différences de masse qui ne dépendent (ou qui dépendent très peu) de l'interaction électromagnétique et là on aura des différences sans constante ajustables (a saveur de quarks constants)

[Amanuensis]

Je cherche à traduire, ce qui suit est une reformulation "caricaturale" :

La masse du proton m_p, en "unités naturelles" (en prenant h et c à 1), est telle que Gm_p est déterminée au premier ordre uniquement par la "constante de couplage de la chromodynamique".

Le reste des paramètres libres du modèle standard n'introduit que des termes correctifs à cette valeur.

C'est ça ?

---

Question qui en découle : comment est mesurée la "constante de couplage de la chromodynamique" ?

[Je comprenais, préalablement à la discussion, que le rapport masse proton sur masse électron (une des quantités mesurables sans dimension de grande importance pour "ce à quoi ressemble l'Univers"), était une des manières de mesurer cette constante. Compréhension basée par exemple sur http://en.wikipedia.org/wiki/Proton-...n_mass_ratio.]

[mariposa]

Je cherche à traduire, ce qui suit est une reformulation "caricaturale" :

La masse du proton m_p, en "unités naturelles" (en prenant h et c à 1), est telle que Gm_p est déterminée au premier ordre uniquement par la "constante de couplage de la chromodynamique".

Oui en mettant "première ordre" entre guillemets car le couplage est tellement fort que l'on ne peut faire un calcul de perturbation comme en QED.

Le reste des paramètres libres du modèle standard n'introduit que des termes correctifs à cette valeur.

C'est ça ?

Oui, mais pour les particules dominées a basse énergie par l'interaction forte.

---

Question qui en découle : comment est mesurée la "constante de couplage de la chromodynamique" ?

Je ne sais pas, mais la réponse existe.

[Je comprenais, préalablement à la discussion, que le rapport masse proton sur masse électron (une des quantités mesurables sans dimension de grande importance pour "ce à quoi ressemble l'Univers"), était une des manières de mesurer cette constante. Compréhension basée par exemple sur http://en.wikipedia.org/wiki/Proton-...n_mass_ratio.]

C'est une réponse possible puisque l'électron est sensible à la seule QED (l'interaction faible est infime) et le proton est dominé par l'interaction forte QCD. Donc dans ce cas cela revient à choisir les constantes de couplage (dépendant de l'énergie) à basse énergie cad pratiquement nulle.