Photon : masse ou pas ? Le paradoxe ...

[invite7d5105d1]

Bonjour à tous et à toutes !
Je suis un amateur de physique, qui passe à peine en première S (vous en déduisez que mes connaissances ne sont pas assez solides et donc que mes interventions peuvent avoir l'air "idiotes")
J'ai remarqué que les physiciens sont très partagés en ce qui concerne le fait qu'un photon ait ou pas une masse !
J'ai donc fait la réflexion suivante ...
On sait que l'attraction gravitationnelle ne s'applique qu'aux corps ayant une masse
Considérons un trou noir
Pourquoi cette appellation ? "noir" !
Parce que comme on le dit le noir est une absence de lumière ...
Là commence l'intrigue ...
Un trou noir exerce une force d'attraction gravitationnelle phénoménale sur les corps massifs qui s'y rapprochent
Or, la lumière est attirée par un trou noir ! donc les photons sont attirés pas les trous noirs
Dans ce cas, ont-ils donc une masse ? ...
(sinon, elle n'en serait pas attirée !)
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[Deedee81]

Salut,

J'ai remarqué que les physiciens sont très partagés en ce qui concerne le fait qu'un photon ait ou pas une masse !

Pas tellement en fait. La majorité (comme moi) pense qu'il est sans masse. Mais étant donné qu'expérimentalement on a juste une limite inférieure (minuscule), la porte reste ouverte a un photon ayant une masse infinime mais non nulle.

On sait que l'attraction gravitationnelle ne s'applique qu'aux corps ayant une masse

Hé bien, non, c'est faux !!!!

Déjà, dans la théorie de Newton, l'accélération subie par un objet dans un champ de gravitation ne dépend pas de sa masse. Cela s'appelle le principe d'équivalence.

Le passage à la limite -> 0 peut être délicat. Mais de toute façon, il faut passer à la relativité générale d'Einstein qui a remplacé la théorie de Newton. Surtout si on parle de trous noirs qui est une prédiction de la dite théorie.

Dans cette théorie, il y a gravitation car la masse/énergie déforme l'espace-temps. Un corps qui se balade est alors dévié par cette déformation (il suit les géodésiques = le chemin le plus court entre deux points dans un espace courbe, attention on parle bien de l'espace-temps, pas de l'espace tout seul). Et peu importe la masse de ce corps.

Les photons sont donc déviés au même titre que n'importe quel objet. Notons que ce fut la première confirmation de la théorie d'Einstein (celle-ci prévoit une déviation double de la prédiction newtonienne pour la lumière) en observant la position des étoiles lors d'une éclipse (déviation de la lumière par la gravité du Soleil).

Plus encore : ce n'est pas la masse seule qui crée la gravité mais l'énergie (la masse étant une forme d'énergie à travers E=mc²). Toutefois cela n'est sensible que pour des énergies extrêmes (c² étant un nombre énorme).

[invite7d5105d1]

"On sait que l'attraction gravitationnelle ne s'applique qu'aux corps ayant une masse"
Hé bien, non, c'est faux !!!!

Dans ce cas, ce qu'on nous apprend au lycée est "faux" (simpliste) ? ...
Merci pour les interventions en tout cas, c'est plus clair (^_^)

[Deedee81]

Dans ce cas, ce qu'on nous apprend au lycée est "faux" (simpliste) ? ...

Ou peut-être pas toujours assez clair.

Il faut dire aussi qu'on commence par la théorie de Newton, forcément. La relativité générale (fort ardue) ça ne vient qu'à l'université (et encore, en tant qu'ingénieur j'ai eut là-dessus, quoi, une demi-heure de cours ? J'ai dû tout apprendre dans des bouquins).

Et donc certaines subtilités ne sont vraiment pas abordées et les profs ne savent même pas nécessairement y répondre (mon prof de chimie me répondais souvent : vous verrez ça à la fac Mais vu qu'il était vraiment une boule, il aurait certainement pu répondre s'il avait eut le temps). Par exemple, avec Newton, aborder la déviation de la lumière n'est pas franchement utile (puisque déjà la théorie donne une mauvaise réponse).

Petit à petit l'oiseau fait son nid. Voilà une maxime bien pertinente en matière d'études

Ce qui n'empêche pas la curiosité et l'impatience, bien légitime (je suis passé par là moi aussi et j'ai fait l'erreur de lire les articles d'Einstein quand j'avais 14 ans : résultat, j'avais TOUT compris de travers. C'est comme lorsque je lis un horaire de chemin de fer : c'est là que je comprend que je ne suis pas un génie ).

[A voir en vidéo sur Futura]