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Masse du photon



  1. #1
    adhalam

    Exclamation Masse du photon


    ------

    Salut

    Depuis mes cours de terminale je me pose cette question: on nous a appris que la masse d'un objet augmente avec sa vitesse et tend vers l'infini si la vitesse tend vers c, or la masse du photon est supposée nulle alors qu'il se déplace à la vitesse c.

    Merci

    -----
    "Never say what you know but always know what you say"

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  3. #2
    doul11

    Re : masse du photon

    bonsoir,

    Citation Envoyé par adhalam Voir le message
    Depuis mes cours de terminale je me pose cette question: on nous a appris que la masse d'un objet augmente avec sa vitesse et tend vers l'infini si la vitesse tend vers c,
    non la masse est un invariant, elle se mesure dans le référentiel de l'objet (au repos) donc une certaine vitesse par rapport a d'autres objet ne change rien.

    or la masse du photon est supposée nulle alors qu'il se déplace à la vitesse c.
    elle n'est pas supposé nulle : elle est nulle, expérimentalement on ne peut pas trouver de référentiel ou le photon est au repos il ce déplace toujours a vitesse c , donc ça masse au repos est nulle et toute son énergie est contenue dans la quantité de mouvement.
    La logique est une méthode systématique d’arriver en confiance à la mauvaise conclusion.

  4. #3
    blagueur

    Re : masse du photon

    Bonsoir,
    d'aprés Wiki
    En relativité restreinte

    La relativité restreinte utilise la masse inerte m par le biais de la quantité de mouvement et permet d'identifier l'énergie E du corps au repos à mc2 (où c est la vitesse de la lumière)[11]. Dès lors, on peut considérer la masse comme une forme d'énergie, appelée énergie de masse, et il apparait que la notion véritablement invariante au cours des transformations physiques n'est pas la masse mais l'énergie qui se manifeste successivement sous différentes formes.
    selon la formule suivante : m = mo / [1 – (v /c)2 ]1/2, dans laquelle c est la vitesse de la lumière, v la vitesse du proton, mo sa masse au repos et m sa masse en mouvement, dite masse relativiste

  5. #4
    vaincent

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par blagueur Voir le message
    Bonsoir,
    d'aprés Wiki
    En relativité restreinte

    La relativité restreinte utilise la masse inerte m par le biais de la quantité de mouvement et permet d'identifier l'énergie E du corps au repos à mc2 (où c est la vitesse de la lumière)[11]. Dès lors, on peut considérer la masse comme une forme d'énergie, appelée énergie de masse, et il apparait que la notion véritablement invariante au cours des transformations physiques n'est pas la masse mais l'énergie qui se manifeste successivement sous différentes formes.
    selon la formule suivante : m = mo / [1 – (v /c)2 ]1/2, dans laquelle c est la vitesse de la lumière, v la vitesse du proton, mo sa masse au repos et m sa masse en mouvement, dite masse relativiste
    Il faudrait que quelqu'un modifie ça ! Car ça fait bien longtemps que l'on sait que cette interprétation de la RR est erronée. On voit ça partout dans la littérature moderne.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Seirios

    Re : masse du photon

    non la masse est un invariant, elle se mesure dans le référentiel de l'objet (au repos) donc une certaine vitesse par rapport a d'autres objet ne change rien.
    Je rajouterais que l'on introduit parfois en relativité restreinte l'inertie , qui rend bien l'idée selon laquelle il est plus difficile d'augmenter la vitesse d'un objet avec la vitesse ; son inertie augmente, mais sa masse reste identique. D'ailleurs, pour v<<c, on retrouve I=m.
    If your method does not solve the problem, change the problem.

  8. #6
    stefjm

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par vaincent Voir le message
    Il faudrait que quelqu'un modifie ça ! Car ça fait bien longtemps que l'on sait que cette interprétation de la RR est erronée.
    Comment une interprétation pourrait-elle être erronée?
    Même équations physiques, même prédictions.
    Juste un jeu d'écriture et de notation.
    Non?
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

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  10. #7
    curieuxdenature

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par vaincent Voir le message
    Il faudrait que quelqu'un modifie ça ! Car ça fait bien longtemps que l'on sait que cette interprétation de la RR est erronée. On voit ça partout dans la littérature moderne.
    Bonjour

    moi qui ne suis pas spécialiste, ça fait plus de 25 ans que je le sais, mais à priori Wiki n'est pas encore au courant qu'en RR le terme de masse variable est définitivement prohibé.
    L'electronique, c'est fantastique.

  11. #8
    curieuxdenature

    Re : masse du photon

    UN lien qui donne le pourquoi du comment:
    http://fsp-faq.ifrance.com/usenet-sc...n_mass-fr.html
    L'electronique, c'est fantastique.

  12. #9
    Fishbedfan

    Re : masse du photon

    Bonjour.

    Citation Envoyé par curieuxdenature Voir le message
    moi qui ne suis pas spécialiste, ça fait plus de 25 ans que je le sais, mais à priori Wiki n'est pas encore au courant qu'en RR le terme de masse variable est définitivement prohibé.
    Wikipedia est une encyclopédie ouverte. Vous pouvez modifier l'article: il y a un lien [modifier] à côté du titre du chapitre.
    May pre house the seamy side volitation!!!

  13. #10
    doul11

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par curieuxdenature Voir le message
    UN lien qui donne le pourquoi du comment:
    http://fsp-faq.ifrance.com/usenet-sc...n_mass-fr.html
    super ton lien ! j'ai enfin la réponse a la question : "comment est mesuré expérimentalement la limite supérieure de la masse du photon" http://forums.futura-sciences.com/ph...le-photon.html

    une idée pour la charge ?
    La logique est une méthode systématique d’arriver en confiance à la mauvaise conclusion.

  14. #11
    Amanuensis

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Comment une interprétation pourrait-elle être erronée?
    Même équations physiques, même prédictions.
    Juste un jeu d'écriture et de notation.
    Non?
    Si on remplace "erronée" par "trompeuse", avec comme signification "qui fiche dans une ornière conceptuelle dont on ne peut plus sortir ce qui empêche de comprendre des théories physiques plus avancées", c'est plus clair ?

  15. #12
    doul11

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Comment une interprétation pourrait-elle être erronée?
    il y a bien des interprétations de la mécaniques quantiques qui on été réfuté par l'expérience, voir les variables cachés locales.
    La logique est une méthode systématique d’arriver en confiance à la mauvaise conclusion.

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  17. #13
    Amanuensis

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par Fishbedfan Voir le message
    Wikipedia est une encyclopédie ouverte. Vous pouvez modifier l'article: il y a un lien [modifier] à côté du titre du chapitre.
    Mouais... Si à ce stade c'est encore dans le texte, c'est qu'il y a une guerre souterraine sur le sujet parmi les "rédacteurs" de l'article.

    Dans ce genre de situation "pouvoir modifier l'article" est une expression, disons, idéaliste.

  18. #14
    Amanuensis

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par doul11 Voir le message
    il y a bien des interprétations de la mécaniques quantiques qui on été réfuté par l'expérience, voir les variables cachés locales.
    C'est limite comme notion d'interprétation. Ce qui a été réfuté serait plutôt l'espoir de rendre compte des mêmes faits que la théorie actuelle par une théorie avec des variables cachées locales.

    La signification principale de la notion d'interprétation est plutôt celle qu'a employée stefjm, c'est à dire non réfutable par définition. Ce qui donne un concept intéressant, avec une bonne séparation de la notion de théorie au sens modèle mathématique (pour la physique).

  19. #15
    doul11

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    C'est limite comme notion d'interprétation. Ce qui a été réfuté serait plutôt l'espoir de rendre compte des mêmes faits que la théorie actuelle par une théorie avec des variables cachées locales.
    oui, mais c'est bien une interprétation de certains fait qui a poussé un physicien a créer une théorie.

    pour moi dans une interprétation il y a forcement l'ajout de composants non objectifs, sinon ce n'est pas une interprétation, ce sont les faits, la mécanique de Newton est une interprétation de certains faits, la mécanique relativiste en est une autre, il se peut que de nouvelles théorie nous donnes de nouvelles interprétations de notre monde. (je ne sais pas si je suis clair dans mon explication ?)
    La logique est une méthode systématique d’arriver en confiance à la mauvaise conclusion.

  20. #16
    ordage

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Comment une interprétation pourrait-elle être erronée?
    Même équations physiques, même prédictions.
    Juste un jeu d'écriture et de notation.
    Non?
    Salut
    Non, ce ne sont pas les mêmes équations. Ce qui induit en erreur c'est de définir la masse m_0 (d'un objet) comme la masse définie dans son référentiel repos qui n'est qu'un cas particulier de sa définition générale!

    La définition générale est que la masse m (invariante) est la norme (la "longueur" en RR) du 4-vecteur impulsion p:
    p² = m² (en posant c =1, p² =m²c² pour ceux qui sont fâchés avec cette convention).


    C'est avec cette définition (et non pas m_0 qui est sémantiquement incorrect) que les équations doivent être écrites.


    Bien entendu la masse mesurée m_0 (associée à l'énergie) dans le référentiel de l'objet est égale à la masse m puisque dans ce cas les composantes spatiales du 4-vecteur p sont nulles (au repos dans son référentiel), le vecteur p se réduit à sa composante temporelle p_0.

    Pour la lumière la 4-impulsion p est un vecteur de norme nulle (appelé vecteur nul), mais attention en RR un vecteur nul n'a pas toutes ses composantes nulles.

    En particulier la projection de ce vecteur sur un référentiel "matériel" (de type temps) va donner un résultat non nul. Un observateur réel va mesurer une énergie pour ce photon.

    Pour finir, extrait de la version anglaise de Wiki au sujet de la masse

    "The quantity γm is often called the relativistic mass of the object in the given frame of reference,[38] although recently this concept is falling into disuse, and Lev B. Okun suggested that "this terminology [...] has no rational justification today", and should no longer be taught."

    Cordialement

  21. #17
    doul11

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par doul11 Voir le message
    pour moi dans une interprétation il y a forcement l'ajout de composants non objectifs, sinon ce n'est pas une interprétation, ce sont les faits, la mécanique de Newton est une interprétation de certains faits, la mécanique relativiste en est une autre, il se peut que de nouvelles théorie nous donnes de nouvelles interprétations de notre monde. (je ne sais pas si je suis clair dans mon explication ?)
    c'est bien a ça que l'on reconnais les grands génies tel que Newton et Einstein, il ont trouvés une "bonne" interprétation du monde.
    La logique est une méthode systématique d’arriver en confiance à la mauvaise conclusion.

  22. #18
    invite6754323456711
    Invité

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Juste un jeu d'écriture et de notation.
    Non?
    Il y en a même qui ont écrit et pas des moindres :

    Les principes des sciences sont donc des vérités (je le traduit comme ait été montrée comme satisfaisant dans tous les cas observés adéquats) issues de l’expérience, mais elles trouvent leur justification logique dans ce processus d’abstraction qui met en avant la nécessaire simplicité des concepts scientifiques. Par exemple, la loi de conservation de la masse ne trouve pas une correspondance exacte dans les phénomènes naturels ; elle est une hypothèse, et elle vraie parce qu’elle est l’hypothèse la plus simple.

    Des expériences grossières, faites avec des appareils imparfaits, ont donné d’abord l’idée de l’invariabilité de la masse : elles permettaient seulement d’affirmer que la masse variait très peu, mais comme il n’y a pas de loi mathématique plus simple que celle de la constance d’un nombre, c’est à celle là qu’on s’est arrêté, et quand elle s’est trouvée en défaut, au lieu d’admettre la variation de la masse, au lieu d’admettre en particulier qu’elle dépend de la température ou de la pression atmosphérique, on s’est ingénié à réaliser des conditions d’expériences où la constance de la masse fût conservée : regarder la masse comme constante est la meilleure hypothèse, parce qu’elle nous permet la représentation la plus simple de l’univers : mais, logiquement, d’autres hypothèses, qui ne feraient que compliquer les calculs, seraient tout aussi légitimes.
    Patrick

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  24. #19
    invite6754323456711
    Invité

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par ordage Voir le message
    La définition générale est que la masse m (invariante) est la norme (la "longueur" en RR) du 4-vecteur impulsion p:
    p² = m² (en posant c =1, p² =m²c² pour ceux qui sont fâchés avec cette convention).
    Cela est me semble t-il, sous-tendu par le principe d'invariance de Lorentz qui induit l'invariance de la métrique et donc (dans le cadre de la RR d'invariance de Lorentz générale) la norme de n'importe quel quadrivecteur est une grandeur conservée par les transformations de Lorentz.

    Patrick

  25. #20
    adhalam

    Re : masse du photon

    Salut

    revenant à ma question

    pourquoi l'inertie du photon n'est elle pas infinie? alors que ça vitesse est C

    2ème question : est ce que le photon doit toujours se déplacer à une vitesse C?? est il condamné à se mouvoir avec cette vitesse, peut on trouver un photon au repos?
    "Never say what you know but always know what you say"

  26. #21
    Amanuensis

    Re : masse du photon

    pourquoi l'inertie du photon n'est elle pas infinie?
    Parce que c'est facile de déplacer une boîte fermée.

  27. #22
    Amanuensis

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par adhalam Voir le message
    2ème question : est ce que le photon doit toujours se déplacer à une vitesse C??
    Pour celle-là, faudrait commencer par bien cerner ce que le terme "photon" recouvre.

  28. #23
    doul11

    Re : masse du photon

    message #20

    Citation Envoyé par adhalam Voir le message
    peut on trouver un photon au repos?
    message #2 :

    Citation Envoyé par doul11 Voir le message
    expérimentalement on ne peut pas trouver de référentiel ou le photon est au repos
    des fois je me demande a quoi ça sert de se casser le cul a écrire des choses si c'est pour ne pas être lu ?
    La logique est une méthode systématique d’arriver en confiance à la mauvaise conclusion.

  29. #24
    ordage

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par ù100fil Voir le message
    Cela est me semble t-il, sous-tendu par le principe d'invariance de Lorentz qui induit l'invariance de la métrique et donc (dans le cadre de la RR d'invariance de Lorentz générale) la norme de n'importe quel quadrivecteur est une grandeur conservée par les transformations de Lorentz.

    Patrick
    Salut

    Absolument

    Cordialement

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  31. #25
    Les Terres Bleues

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par doul11 Voir le message
    expérimentalement on ne peut pas trouver de référentiel ou le photon est au repos
    des fois je me demande a quoi ça sert de se casser le cul a écrire des choses si c'est pour ne pas être lu ?
    Le smiley représente un personnage qui casse l'écran d'un ordinateur, à mon avis, pas davantage. C'est un fait, pas une interprétation personnelle .

    En plus, il me semble que quand tu écris "expérimentalement on ne peut pas trouver de référentiel où le photon est au repos", cela n'est pas exact parce que c'est la théorie qui le dit, pas l'expérience.
    Un référentiel n'est pas quelque chose qui peut s'expérimenter. Il peut servir à la rigueur pour la représentation de l'expérience.

    Citation Envoyé par doul11 Voir le message
    non la masse est un invariant, elle se mesure dans le référentiel de l'objet (au repos) donc une certaine vitesse par rapport a d'autres objet ne change rien.
    Connais-tu une autre manière de mesurer la masse que par gravité ou inertie ?
    Donc, dans les deux cas, celle-ci n'est pas "au repos". Encore une fois, c'est la théorie qui définit la valeur de m0, pas l'expérience. Par suite, il n'y a rien d'étonnant à observer la persistance d'un débat pour considérer l'inertie comme étant ou non constitutive de la masse. Dans ce cas-là, il se parle alors de "masse relativiste", surtout pour des vitesses "relativistes" également, ça va de soi.

    Cordiales salutations.

  32. #26
    doul11

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par Les Terres Bleues Voir le message
    Le smiley représente un personnage qui casse l'écran d'un ordinateur, à mon avis, pas davantage. C'est un fait, pas une interprétation personnelle .
    A bravo ! c'est très finement recherché

    Si il y a une chose que j'ai bien retenue de l'ex-membre du forum Michel(mmy), c'est qu'il faut bien faire la différence entre un modèle théorique et l'objet physique, ainsi que la différence entre un fait physique (avec le moins d'interprétation possible, mais il est très difficile de ne pas faire d'interprétation, par exemple a cause de nos sens) et une interprétation "de haut niveau". Heureusement les mathématiques sont là pour nous aider, mais ça ne fait pas tout.


    En plus, il me semble que quand tu écris "expérimentalement on ne peut pas trouver de référentiel où le photon est au repos", cela n'est pas exact parce que c'est la théorie qui le dit, pas l'expérience.
    Un référentiel n'est pas quelque chose qui peut s'expérimenter. Il peut servir à la rigueur pour la représentation de l'expérience.
    Bon, en fait non pas bon : c'était mon argument phare, tu me l'a tout cassé

    Plus sérieusement j'en ai parlé plusieurs fois sur le forum et personne n'avais relevé le problème. Là je ne vois pas de solution élégante, quelqu'un a une idée ?

    Cette situation ne serai pas le genre de situation rencontré plusieurs fois en physique ou les scientifiques tourne en rond pour définir les choses, et donc il faut bien commencer par définir une chose pour pouvoir définir tout le reste ?


    Connais-tu une autre manière de mesurer la masse que par gravité ou inertie ?
    Donc, dans les deux cas, celle-ci n'est pas "au repos". Encore une fois, c'est la théorie qui définit la valeur de m0, pas l'expérience. Par suite, il n'y a rien d'étonnant à observer la persistance d'un débat pour considérer l'inertie comme étant ou non constitutive de la masse. Dans ce cas-là, il se parle alors de "masse relativiste", surtout pour des vitesses "relativistes" également, ça va de soi.
    Oui, d'accord, mais ma masse est de 80N que je sois sur la terre, sur la lune ou dans l'espace, si je doit faire des calculs avec ma masse sur terre je doit ajouter une force due a l'accélération de gravité, qui fait en permanence que mon poids est de 800N (ma masse ne change pas), pour être au repos sur terre il faut qu'il y ait le sol sous mes pieds pour conter mon poids. Même si on mesure la masse non au repos on peut en déduire la masse au repos.

    A bientôt.
    La logique est une méthode systématique d’arriver en confiance à la mauvaise conclusion.

  33. #27
    Les Terres Bleues

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par doul11 Voir le message
    Bon, en fait non pas bon : c'était mon argument phare, tu me l'a tout cassé
    Meuh non, pas cassé.
    Plus sérieusement j'en ai parlé plusieurs fois sur le forum et personne n'avais relevé le problème. Là je ne vois pas de solution élégante, quelqu'un a une idée ?
    Mais il n'y a aucun problème, il suffit de ne pas dire "expérimentalement".
    Cette situation ne serai pas le genre de situation rencontré plusieurs fois en physique ou les scientifiques tourne en rond pour définir les choses, et donc il faut bien commencer par définir une chose pour pouvoir définir tout le reste ?
    Bé voilà, exactement. Et ça reste très élégant à partir du moment où on ne dissimule pas que le scientifique en conscience fait des choix pour avancer. L'avantage, c'est que ça permet de ne pas oublier la relativité du choix effectué, et de ne pas présenter la théorie comme un dogme.
    Oui, d'accord, mais ma masse est de 80N que je sois sur la terre, sur la lune ou dans l'espace, si je doit faire des calculs avec ma masse sur terre je doit ajouter une force due a l'accélération de gravité, qui fait en permanence que mon poids est de 800N (ma masse ne change pas), pour être au repos sur terre il faut qu'il y ait le sol sous mes pieds pour conter mon poids. Même si on mesure la masse non au repos on peut en déduire la masse au repos.
    Oui, oui. Dans le cadre du modèle.
    Au début de la Relativité, et pendant longtemps, on a considéré qu'elle variait avec la vitesse, la masse totale était :
    m = m0 / racine carrée de 1 - (v 2 / c 2).

    Cordiales salutations.

  34. #28
    adhalam

    Red face Re : masse du photon

    Citation Envoyé par doul11 Voir le message
    message #20



    message #2 :



    des fois je me demande a quoi ça sert de se casser le cul a écrire des choses si c'est pour ne pas être lu ?
    Merci j'ai lu ce passage... mais je me demandais si une particule a une masse nulle doit elle impérativement se déplacer à la vitesse de la lumière?? et excusez moi je ne suis qu'un novice en physique et ceci est un forum de vulgarisation scientifique n'est ce pas??
    "Never say what you know but always know what you say"

  35. #29
    Amanuensis

    Re : masse du photon

    Appeler un photon une particule est susceptible de tromper les novices.

    Les électrons, protons, etc., parce que leur masse n'est pas nulle, ont un modèle classique, celui d'un point matériel, non relativiste et non quantique, qui marche à peu près.

    Ce n'est pas le cas du "photon", qu'il est impossible de modéliser autrement que dans un régime relativiste et quantique.

  36. #30
    coussin

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par adhalam Voir le message
    je me demandais si une particule a une masse nulle
    Oui.
    C'est soit l'un soit l'autre :
    • masse non nulle : n'importe quelle vitesse sauf c qui est innateignable
    • masse nulle : Que c. Pas possible de ralentir…

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