De la définition du photon

[Les Terres Bleues]

Elle se trouve dans le cadre théorique de la relativité restreinte, qui est bien l’arrière-plan de la QED (la QFT appliquée à l’électro-magnétisme).

Comment arrive-t-on alors à concilier géodésique de genre nul et temps de vol calculable ?
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[invite6754323456711]

La géodésique du photon y est de longueur nulle, non ?

Pour moi comme exemple d'un même étiquetage qui se référent à des désignés différents est celui de masse. A la question qu'est-ce que la masse ? Cela en mon sens aurait fait exploser les compteurs du nombre de message.

Concernant la mesure d'impulsion par temps de vol le chapitre 6 de ce cours donne le cadre permettant de "comprendre" la sémantique qu'il y est associée.

Patrick

[Les Terres Bleues]

Concernant la mesure d'impulsion par temps de vol le chapitre 6 de ce cours donne le cadre permettant de "comprendre" la sémantique qu'il y est associée.

Malheureusement, le lien ne fournit que la table des matières.

[invite6754323456711]

Malheureusement, le lien ne fournit que la table des matières.

Autant pour moi. J'ai le fichier sur mon disque dur et non son URL : http://cermics.enpc.fr/~roussetm/coursM2/X_MQ_2003.pdf

C'est de plus page 50 chapitre 2 paragraphe 6.

Patrick

[invite6754323456711]

Autant pour moi. J'ai le fichier sur mon disque dur et non son URL : http://cermics.enpc.fr/~roussetm/coursM2/X_MQ_2003.pdf

C'est de plus page 50 chapitre 2 paragraphe 6.

Patrick

PS
Ce qui m'interpelle dans la rhétorique de zoldick est le sous-entendu que la physique ne serait pas de quoi elle parle car elle ne serait définir dans l'absolu la notion photon tout comme il nous semble pouvoir définir dans l'absolu, par le sens commun, la notion de caillou.

Patrick

[mariposa]

Comment arrive-t-on alors à concilier géodésique de genre nul et temps de vol calculable ?

La géodésique de genre nulle c'est la distance entre les points sur le cône lumière et c'est égal à zéro (au sens de la métrique de minkovski).

Le temps de vol c'est le temps mesuré entre 2 points situé sur le cône de lumière dans le système de coordonnée inertiel, c'est donc la différence entre 2 temps coordonnées sur l'ordonnée.

[Les Terres Bleues]

OK. Merci à vous.

[zoldick]

Bonjour a tous
quelques réflexions mûries dans la nuit.

de la fréquence
@Amanuensis

On peut aisément parler de la fréquence du photon lorsqu'il est émis (sous-entendu, mesurée dans un référentiel où la source est immobile), ce qui permet de parler des fréquences (et énergies) des raies d'émission d'atomes. On peut aisément parler de la fréquence du photon lors qu'il est absorbé (sous-entendu, mesurée dans un référentiel où l'absorbeur est immobile), ce qui permet de parler de fréquence d'absorption. Mais la fréquence d'émission et la fréquence de réception peuvent être différentes, si la source et la cible ont une vitesse relative non nulle.

Merci de vos précisions.
Mais il me semble que dans leurs communications les chercheurs traquant le photon (optique quantique et optique non linéaire, d'autres domaines surement) considèrent comme implicite les éléments suivants :
La source est immobile au cas contraire c'est précisé.
L'absorbeur (j'aime ce concept) est fixe au cas contraire c'est précisé.
et dans cette implicité il est aussi implicite que le référentiel etc : la Terre cas contraire précisé.
Je précise donc a ce moment de nos échanges que mes propos visent uniquement cet état implicite : source fixe, recepteur fixe etc.
Vous précisez que dans ce cas on peut aisément parler de la fréquence du photon. Certes mais jusqu'ici c'était pas vraiment le cas...
Nous pouvons donc a partir de maintenant parler plus aisément de la fréquence d'un photon.
On a avancé d'un (petit) cran, nous avons un terrain commun. (il est restreint mais c'est déjà ça)

De l'énergie
@Amanuensis
Vous me proposez en fin de post , tout en douceur dans l'euphorie de la trêve d'abandonner ou du moins d'oublier ce que vous appelez "les nh/s".
Pour vous faire plaisir j'aimerai bien. C'est la définition de l'énergie d'un photon (dans l'acception du terme du temps de Planck : flux) Mais pourquoi cette "lubie" pour reprendre l'expression de Coussin ?
Sauf erreur de ma part c'est sur ce concept que s'appuie la communauté scientifique pour définir les différentes variétés de"photons" dont le spectre invraissemblablement étendu de limite 0eV a plusieurs centaines de GeV
En se limitant vers le bas a 1Hz pour des raisons idéologiques personnelles le plus malingre des photons vaut alors
4.1343359 .10^-15 eV (c'est peu mais c'est sa taille)
et le plus gros plusieurs GeV dit Wiki mettons 4.1343359 GeV ça facilite mes calculs
4.1343359.10^9 eV (un méga colosse)
l'écart vertigineux est alors de
10^24 tout rond (un prodige) entre photon Laurel et photon Hardy
si on accepte le concept d'un photon d'énergie tendant vers 0 l'écart entre le plus petit (léger) photon et le plus gros tend lui-même vers l'infini, le photon restant d'une manière impavide égal a lui-même. Philosophiquement le 10^24 comme le 10^lim infini me choquent de la même façon

Je rappelle, mais pour moi-même car chacun ici le sais , que du temps de Planck le photon n'existait pas encore et que les ondes EM étaient des phénomènes continus aux yeux des physiciens (pas de grains de lumiere mais plutot un fluide) dans ce cas on peut accepter les écarts ci desus car on est dans une théorie du continu (on multiplie par zéro, on divise par infini, tout est possible)

Ce qui m'étonne et m'agace c'est cette variation continue de l'énergie des photons. (d'ou mes échanges ici qui dérangent les contributeurs du file)
Le photon est donc une particule dont l'énergie (en mouvement expressément) peut varier de limite 0 a lim infini de manière continue sans changer de nature.
L'énergie n'est donc pas quantifiée comme il est dit partout, mais une grandeur continue.
Dans un échange dit quantifié , l'entité échangée (le photon) est un quanta sur mesure, un quanta de continu.
Un bol de soupe d'énergie dont le niveau est infiniment variable (excusez de l'image)
Si je comprend bien les différents propos recueillis ici et là, seuls les échanges d'énergie sont quantifiés, mais les quanta sont de taille variable de façon continue.
Si c'est le cas c'est donc a une conception philosophique pré quantique que fait appel la mécanique quantique .
Autrement dit la théorie quantique en fait serait une théorie du continu . Vous comprendrez mon étonnement.


commentaires et divagations
Un mot en amène un autre, d'ou l'utilité des forums
De l'intervention de Gondebaud

.../ Il y a donc un champ électrique, et variant, qui est présent en l'absence de charge /...

critiquée par Mariposa

.../ Un photon n' a rien à voir avec le champ électrique, ni avec le champ magnétique /...

Croyant me souvenir d'avoir lu sur le photon et les monopoles magnétiques une conception du dit photon comme deux entités (magnétiques) tournoyant allégrement générant ainsi l'onde EM, ceci sous la plume de Lochak. me voilà à relire Lochak (Georges) "Sur la signifcation de la constante de Planck"
CNRS, Fondation Louis de Broglie
http://www.univ-paris-diderot.fr/hpr/Lochak.pdf
on y lit des trucs intéressants mais j'avoue sauter pas mal de chose sinon j'y serais encore ...
bien sûr c'est pas là qu'il parle des monopoles magnétiques tournoyant et du photon...zut.
Mais j'y trouve une contradiction a la déclaration de #20 Coussin (ce qui n'est pas une attaque personnelle)

.../ On voit donc que la constante h apparait comme l'unité en laquelle
les intégrales d'action sont mesurées : il s'agit bien, comme le disait
Planck, d'un quantum d'action /...

et un peu plus bas

.../ Dans le cas général d'un système en propagation, le
problème se posera différemment, puisque l'action ne se conserve pas :
elle croît au cours du temps /...

Cette dernière déclaration autorisée confirmant ce que je croyais savoir rajoute a ma perplexité.
En effet, obnubilé par le concept de "quantum d'énergie" qui (uniquement) dans mon esprit signifierai que l'énergie est constituée d'éléments insécables dont toute énergie de mesure plus grande serait l'agrégation, me voilà avec une action qui croit , donc si je comprend bien, pour un photon lambda qui circule en aveugle a travers l'univers son action croit indéfiniment (tant qu'il ne quitte pas notre univers (?) soit les 26 millards d'année de lumière de son diamètre présumé : tombe-t-il dans le néant qui entoure celui-ci ?)
Mais comme je suis raisonnable et que j'applique le principe premier : la conservation de l'énergie, et que celle ci (l'énergie) est une émanation de cette fameuse action (qui croit etc), j'en déduit que ce n'est pas d'un photon dont il est question mais d'une suite ininterrompue d'iceux qui déambulent nonchalament a C.
donc un flux, un phénomène continu (flux<>fluide) comme du temps de Planck.

Voila chers amis mes pensée (un peu confuses ?) du jour.

a vous lire
Zoldick.

[invite6754323456711]

que les ondes EM étaient des phénomènes continus aux yeux des physiciens (pas de grains de lumiere mais plutot un fluide) dans ce cas on peut accepter les écarts ci desus car on est dans une théorie du continu (on multiplie par zéro, on divise par infini, tout est possible)

Il vous faut préciser, dans ce contexte particulier, ce que vous entendez par continu, comme le fait H. Poincaré car sinon chacun va y associer son désigné et ainsi créer des divergences de point de vue.

Patrick

[zoldick]

@ù100fil
Remarque très juste,
Il va falloir définir continu et discontinu avant de traiter "de la définition du photon".
Par précaution j'ai précisé succintement
(j'aime a me citer moi-même, merci de me solliciter)

.../ on est dans une théorie du continu (on multiplie par zéro, on divise par infini, tout est possible) /...

Je n'aime pas m'étendre et la concision m'étant précieuse cela me semblait suffisant.
donc je précise ma pensée car coté théorie je décline, n'étant pas physicien (même non autorisé)
Continu
système de pensée qui considère que les grandeurs mesurées sont divisibles par un réel, un imaginaire, un transcendant.
seule l'appareil qui mesure limite la petitesse possible de la grandeur appréhendée.
aussi petite soit-elle cette grandeur ne change pas de nature.
Certains acceptent une valeur nulle sans remette en cause l'existance de l'objet.

discontinu(état actuel théorie quantique de diverses spécialités )
système de pensée qui considère qu'une grandeur mesurée a une limite physique (donc réelle) inférieure intrinséque (liée a sa nature)
La limite inférieure n'est pas limitée par l'appareil de mesure, mais par la nature de l'objet observé.
Cette taille minimal est par convention appelée quantum (pluriel quanta sans 's') de la grandeur considérée, cette taille minimale est insécable, ele ne peut être manipulée par le physicien matheux (pléonasme) que par des entiers.
La valeur 0 de cette grandeur traduit l'absence d'objet et non sa valeur nulle.
Cette grandeur (mesurée autant que réelle) est donc un multiple entier de ce quantum
Dans le cas on serait dans l'obligation de découper ce quantum de quelque chose (Dirac avec pi découpe h), on est dans l'obligation de concevoir une nouvelle grandeur (ou plusieurs) de nature différente pour justifier cette division. (Je ne sais pas si Dirac a créé de nouvelles grandeurs, je ne suis pas physicien et je n'ai pas lu Dirac)

En espérant être clair dans mes définitions pour échanger des idées sans qui proquos, je vous souhaite un bon après midi.
Zoldick.

[zoldick]

Post scriptum post mortem


Edit (mais trop tard pour modifier le post précédent)
C'est sans avoir consulté le lien sur Poincaré que j'ai rédigé cette réponse.
Mais un scrupule m'a pris après avoir posté
J'ai donc consulté ce que dit Poincaré.
Titre
LE CONTINU MATHÉMATIQUE
Il traite des mathématiques, pas de physique, Il le précise dans son introduction: "le mathématicien n'étudie pas les objets etc etc ", inutile donc de lire plus avant cela ne nous regarde pas .

a plus.
Goldick.

[coussin]

La mécanique quantique ce n'est pas la quantification de toutes les énergies comme vous semblez le penser. L'énergie d'un électron libre est un continuum. L'énergie d'un électron "attachée" à un proton (pour faire un atome) est quantifiée. C'est la présence du proton qui quantifie. Sans lui, pas de quantification. La présence du proton créé des conditions aux limites, des "contraintes" au mouvement de l'électron. L'énergie de cet électron est quantifiée pour satisfaire à ces contraintes. Pas de contraintes (pas de proton), pas de raison de quantifier (plus précisément, toutes les énergies satisfont à ces contraintes puisqu'il n'y en a pas, de contraintes D'où, continuum)
Un photon n'est soumis à aucune contrainte, son énergie est continue. Attention, placez ce photon dans une cavité ou un réseau et vous aurez des effets de quantification de l'énergie de ce photon (modes propres, photonic band gap, etc)

[mariposa]

Bonjour,

Ce fil me fait penser à une macédoine avec beaucoup trop d'ingrédients dont certains sont hautement toxiques. C'est vraiment indigeste.

[coussin]

Par exemple, placez vos photons entre deux miroirs parfaits séparés de 299792458/2 mètres et là, oui, leurs énergies (aux photons...) sera un multiples de h.1/s (faut s'accrocher pour faire cette cavité par contre )

[coussin]

(un dernier et j'arrête) Si l'énergie de vos photons est discrète, c'est que vous avez "brisé" la symétrie de translation de l'espace. Dans le vide, ce n'est pas le cas.

[invite6754323456711]

J'ai donc consulté ce que dit Poincaré.
Titre
LE CONTINU MATHÉMATIQUE
Il traite des mathématiques, pas de physique, Il le précise dans son introduction: "le mathématicien n'étudie pas les objets etc etc ", inutile donc de lire plus avant cela ne nous regarde pas .

C'est bien pour cela que je vous demandez des précisions, quand bien même les mathématiques sont le langage permettant de formaliser les concepts physiques.

Patrick

[invite6754323456711]

C'est bien pour cela que je vous demandez des précisions, quand bien même les mathématiques sont le langage permettant de formaliser les concepts physiques.

Patrick

PS
Ce qui importe dans une démarche de recherche de compréhension dans un domaine nouveau est d’acquérir la sémantique contextuelle à ce domaine, s'imprégner des schèmes relatif à ce domaine. Avoir un regard critique entre les discours qui donnent une vision interprétative en lien avec des a-priori qui son propre à l'orateur et ce que dit et ne dit pas le formalisme dont l'objectif principal est son aspect prédictif et non interprétatif d'une croyance/idéologie ontologique.

Dans le domaine des sciences il n'y a pas d'argument d’autorité visant à faire du prosélytisme de ses croyances interprétatives. Il y a un formalisme et des prédictions induites par ce formalisme dont l'expérimentation permet de vérifier ou non.

Patrick

[Amanuensis]

Autrement dit la théorie quantique en fait serait une théorie du continu . Vous comprendrez mon étonnement.

Oui et non.

Quiconque a regardé un tant soit peu la physique quantique sait cela. Les équations fondamentales de la physique quantique (comme l'éq. de Schrödinger) sont des équations différentielles, c'est à dire expressément "vivant" dans le continu.

Votre étonnement n'est compréhensible que si vous n'avez qu'une vue superficielle de la physique quantique, acquise par des textes de vulgarisation ou des textes de synthèse sans mathématiques.

Si vous cherchez une image pour ce "dialogue" entre continu et quantification, celle de la corde de guitare peut être utile. La fréquence (la note) émise par une corde dépend (entre autres) de sa tension, un paramètre continu, et permet toute valeur dans un continuum (ennuyeux, puisque cela implique qu'il faut accorder l'instrument). Mais si vous cherchez à émettre des harmoniques de la note à vide, en bloquant doucement la corde en un point, les solutions possibles sont discontinues, un point pour la première harmonique, deux pour la deuxième, etc. Ce sont les conditions aux limites (la corde est attachée au deux bouts) qui font qu'une équation différentielle continue peut avoir un ensemble de solutions discontinu.

Tout est comme ça en physique quantique: le cadre est continu, les équations sont différentielles (mieux que le continu!), et ce sont les solutions qui sont, au cas par cas, discontinues.

[invite6754323456711]

(mieux que le continu!),

Qu'est-ce que tu entends par mieux que le continu ? Apporte une structure plus riche que la propriété topologique de continuité d'une fonction dans des espaces topologiques en général ?

Patrick

[gondebaud]

Re-bonjour,

Mariposa : je prends note de tes réponses (bien que pas d'accord sur tes réponses sur les points 3 et 4, mais pour éviter de diverger dans ce post, je ne vais pas approfondir ces raisonnements ici, car ça n'a rien à voir avec le photon et/ou le transport d'énergie), de même que celles des autres qui ont suivis.

ùsansfil : merci pour ce lien http://cermics.enpc.fr/~roussetm/coursM2/X_MQ_2003.pdf .

Encore une petite remarque : l'origine du mot 'photon' :
Dans la page 15 (en bas) du document disponible (cours de mécanique quantique - Ecole polytechnique) par le lien ci-dessus, je lis que Planck puis Einstein ont définit un quantum d'action et un quantum de rayonnement (1905) respectivement, puis que Lewis reprend le quantum de rayonnement de Einstein pour l'appeler 'photon' (et en tant que que particule), en 1926. (Je suis alors curieux de comprendre pourquoi Lewis a interprété le photon comme une particule ... Je vais continuer de lire)

Bonne soirée.

[zoldick]

Bonsoir.
Mes très chers correspondants, vous voyez qu'on progresse.
Ainsi il semble désormais établi que la physique quantique n'est pas une théorie d'un discontinu au niveau energie, mais au niveau des particules.
Pris d'un doute (ça peut m'arriver) sur le mot "particule" je vais faire
Un détour par le dictionnaire
On utilisera une fois de plus, avec méfiance quand même, ce bon Wikipédia
Wikipédia ne défini pas ce qu'est une particule autrement que par :

les particules élémentaires [en] sont ses constituants les plus infimes actuellement connus, et sont décrites par le modèle standard de la physique des particules ;

un premier niveau tautologique mais
Modèle standard
http://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%...des_particules

Le modèle standard de la physique des particules est une théorie scientifique qui décrit les interactions entre les particules élémentaires qui constituent la matière .

Note de zoldick : la seconde définition renvoie a la première en un second niveau tautologique mais nous offre (heureusement) une condition de sortie de la boucle :
Matière
http://fr.wikipedia.org/wiki/Mati%C3%A8re

La matière est ce qui compose tout corps ayant une réalité tangible.
La matière occupe de l'espace et possède une masse. Ainsi, en physique, tout ce qui a une masse est de la matière.

corollaire ce qui est sans masse n'est pas de la matière, donc pas une particule
Malheureusement
Dans le long panégyrique du modèle standard on a :
le photon qualifié donc de particule cad matière cad possédant une masse mais de masse =0

Pas étonnant que les forums soient pleins de discussions a l'infini sur ce pauvre photon qui pour finir ne serait rien (mais il s'acharne a exister malgré tout)
Il est dommage que les physiciens utilisent le mot particule en dehors de son acception puisque le photon qualifié de particule est sans masse.
Par définition, sans masse n'est pas de la matière donc le photon ne serait pas une particule.
Quand j'ai ouvert ce file je me doutais pas de tomber sur ça (et de ma chaise du coup)
Vous comprendrez pourquoi on a souvent des dialogues de sourds (en plus de mon incompétence on utilise les mots dans des sens différents)

Après ce détour qui met en doute en fait Wikipédia comme le faisait remarquer plus haut Mariposa revenons a nos moutons.

@ù100fil #107
Votre post est assez complexe, je vais y réfléchir.

@ Amanuensis #108
Votre post est très clair mais vous me parlez de mathématiques. Il est certain que les équations sont continues avec des solutons discontinues.
La question est de savoir si les objets étudiés le sont (discontinus) Vous semblez concevoir que les équations sont l'objet. Ce n'est pas une approche conceptuelle qui me satisfait (je sais que tout le monde s'en fiche)
Je vous remercie de vos explications.

@Coussin #104
Une manip voilà la physique sortant des maths.
Je vous suis bien sur ce coup.
Je suis d'accord, techniquement ça va être difficile de maintenir les deux miroirs dans le même référentiel inertiel immobiles relativement et bien parallèles . Mais les expérimentateurs sont tenaces.
Ensuite faut un générateur ad hoc, du personnel, va falloir que je trouve un sponsor richissime. Sans ce générateur risque d'y avoir rien du tout qui ping pong entre mes miroirs si durement réalisés.
Bon, l'expérience d'un photon dans une cavité résonnante se pratique déjà. On va faire un modèle plus réalisable avec des photons plus nervous. Une simple règle de trois et on retombera sur nos pieds, à moindres frais.
Ces expériences sont effectivement réalisées.
Utilité : entre autre, informatique quantique expérimentale (semble-t-il)
Un photon immobilisé dans une cage, voila ce qui est colporté a tous vents par les journalistes.
En fait, ce photon piégé n'est pas plus piégé que ça.
En effet, il est certain même pour moi
1) qu'un photon ne peut être immobile, sa vitesse est C.
2) un photon ne peut faire demi tour sur un miroir, il est indifférent a ses collègues et est absorbé par un atome du miroir. Parti de la source, jamais il ne ressortira du premier miroir qu'il rencontre.
Malgré le point 1 et le point 2 on observe un photon immobile au centre de la cavité ajustée pour que la distance entre les miroirs soit égale à la moitié de sa longueur d'onde (malgré Mariposa qui lui nie cette qualité)
On notera donc que malgré les apparences le dit photon est ni immobile ni en mouvement, et a chaque 1/2 cycle c'est un photon différent qui apparait a nos yeux éblouis.
Ni immobile car il vogue inlassablement a C
ni en mouvement car alors on observerait une bande lumineuse continue entre les deux miroirs.
Le photon se comporte donc comme une onde stationnaire bien connue (des utilisateurs de klystrons entre autre si je me souviens bien e mes activités d'électronicien)
http://fr.wikipedia.org/wiki/Onde_stationnaire
Le phénomène d'apparition se reproduit donc au double de la fréquence du photon soit, si on utilise un laser du spectre visible environ 10^15 fois par seconde.
Plus fort que les frères Lumière secondés par notre cher Méliès.
Un regret cependant, les expérimentateurs constatent un affaiblissement progressif de l'intensité du photon "immobile".
Ces éléments expérimentaux avérés laissent perplexe.
On a Un photon d'énergie E qui perd (affaiblissement progressif est-il indiqué) de l'énergie.
Mais un photon perdant de l'énergie serait un photon perdant de sa fréquence (je sais pas si c'est possible dans le réel) ce qui n'est pas le cas car alors l'effet stoboscopique disparaitrait des le début de l'affaiblissement (l'expérimentateur n'écartant pas progressivement les miroirs pour s'ajuster à la fréquence changeante)
On a donc affaire a un grand nombre de photons de même fréquence qui se perdent progressivement dans le labo (diffusion car le miroir n'est pas parfait, il ne réémet pas tous ces photons dans la même direction)
Une fois de plus le sens du mot photon n'est pas clair.

@Mariposa #103
Vous parlez d'ingrédients toxiques, serais-ce abuser de vous demander de préciser (succintement, le temps est précieux)

Merci encore a tous pour vos précieuses contributions.
Cordialement
Zoldick

[Amanuensis]

Votre post est très clair mais vous me parlez de mathématiques.

Si vous cherchez à discuter physique en mettant de côté les mathématiques, vous devriez éviter toute allusion à la physique quantique, et peut-être même à toute physique postérieure au XVème siècle.

La question est de savoir si les objets étudiés le sont (discontinus)

Il n'y a strictement aucun doute sur ce point. Les objets fondamentaux de la physique quantique fin XXème siècle sont des champs définis continument sur un espace-temps lui-même continu. Comme (tenté de) expliqué maintes fois, les photons (et les "particules" en général) sont définis à partir de tels champs. Ce sont des excitations élémentaires de tels champs, tout comme une vibration à une fréquence harmonique est une excitation élémentaire d'une corde de guitare.

[Amanuensis]

On utilisera une fois de plus, avec méfiance quand même, ce bon Wikipédia

Le Wikipedia, en particulier en langue française, est une source très "vulgarisé", dont il ne faut pas espérer cohérence et rigueur maximale.

Le même exercice en langue anglaise est intéressant:

In the physical sciences, a particle is a small localized object to which can be ascribed several physical or chemical properties such as volume or mass.

In particle physics, an elementary particle or fundamental particle is a particle not known to have any substructure, thus it is not known to be made up of smaller particles.

The Standard Model of particle physics is a theory concerning the electromagnetic, weak, and strong nuclear interactions, which mediate the dynamics of the known subatomic particles.

On sent le souci de prendre des précautions, d'éviter les hyperboles inutiles...

Matter is a poorly-defined term in science [...]. The term has often been used in reference to a substance (often a particle) that has rest mass. Matter is also used loosely as a general term for the substance that makes up all observable physical objects.

------

Il est dommage que les physiciens utilisent le mot particule en dehors de son acception puisque le photon qualifié de particule est
sans masse.

Vous critiquez à vide: les références que vous donnez (Wiki francophone) ne sont pas celles de physiciens. Et par ailleurs les acceptions du mot "particule" sont multiples. Et enfin, c'est vous qui choisissez de considérer que "de masse nulle" implique "sans masse". (Est-ce que "de prix nul" implique "sans prix" ?)

Une fois de plus le sens du mot photon n'est pas clair.

Qu'il ne soit pas clair pour vous est une évidence à la lecture de vos messages.

Maintenant, quel est votre but? On hésite entre la volonté de clarifier votre compréhension du concept "photon", et la volonté de démontrer que les physiciens racontent n'importe quoi. Il y a bien trop de "petites phrases", vraisemblablement "justifiées" comme une forme d'humour primesautier, qui égratignent la réputation des physiciens pour qu'on puisse éliminer au bénéfice du doute la seconde hypothèse. Et la seconde hypothèse n'est pas tant "dérangeante" (pour reprendre une "petite phrase" agaçante) que rendant votre propos hors charte et malvenu sur ce forum ("toxique" peut-être?).

[zoldick]

Bonjour.

@Amanuensis

.../ Maintenant, quel est votre but? On hésite entre la volonté de clarifier votre compréhension du concept "photon", et la volonté de démontrer que les physiciens racontent n'importe quoi. /.../ hors charte /...

Précision : je ne suis pas le sujet de ce file.
Mes recherches pour essayer de clarifier ma perception du monde physique buttent sur l'accès aux multiples sources du savoir.
Les limites de cet accès sont de différentes natures, d'ordre économique (ça coute cher) d'ordre culturel (mes études furent relativement courtes) et d'ordre intellectuel (chacun a ses limites mentales)
Ces considérations (coût et limites personnelles) font que la participation a des forums comme FS , Sciences.ch et autres est pour moi une source passionnante et de connaissances et de contacts humains qui sans le web seraient inconcevables.
Il est vrai que la vulgarisation déforme les propos des chercheurs et qu'un bagage insuffisant empêche parfois (lire souvent sinon toujours) d'apréhender les travaux originaux. Je m'y rapporte souvent (aux travaux originaux) et je cite mes sources. Je fini par effectivement avoir le sentiment que les physiciens racontent (parfois) n'importe quoi comme vous dites, mais comme je le précise plus haut, c'est dû essentiellement aux déformations des vulgarisateurs et journalistes.
Vous me reprochez dans vos contributions de ce matin des traits d'humour ici et là. Vous concluez que mes propos, si j'ai bien compris seraient hors charte ou s'en approcheraient. Je relis donc ce texte (la Charte) qui à le mérite d'être court et très clair, mais je ne vois pas en quoi j'aurai failli sur ce point.
Politesse, sources citées, pas de théories personnelles.
Concernant Wikipédia, Mariposa a clairement exprimé ce qu'il en pensait, je suis d'accord sur son jugement. Mais c'est une base utile pour explorer les documents du Web généreusement mis a notre disposition par les moteurs de recherche.
Vous remarquerez que mon détour par le dictionnaire dans mon précédent post ne traite pas des physiciens, mais des définitions tautologiques de Wikipédia et de la confusiosn qui peut en ressortir.

A propos de la physique et des mathématiques
Il est certain que les mathématiques sont indispensables au physicien pour traiter les données collectées etc etc. et que sans maths pas de physique comme vous le faites justement remarquer. La question posée est : les mathématiques sont elles l'outil conceptuel, le levier qui va éclairer l'entendement et générer les nouvelles conceptions de la matière ou un simple outil qui aide le physicien a vérifier dans le réel (après ses mesures) la qualité de ses concepts. Autrement dit : les fonctions mathématiques décrivent elles le monde ou "sont" elles le monde. En philo on a deux catégories principales de mode de pensée matérailisme et idéalisme. Le matérialiste considére que la formule (mathématique) n'est qu'une réduction purement formelle du monde sensible, l'idéaliste estime (c'est son droit) que ses formules guident ce monde sensible. J'ai la faiblesse de me ranger dans la catégorie des matérialistes (sans en tirer une gloire particulière)

Vous me dites

les acceptions du mot "particule" sont multiples.

Que dans le langage courant ce soit vrai c'est déjà un problème. Pour la physique (les sciences en général) c'est ce qui justifie (partiellement) ce file, problème que je soulève régulièrement dans mes post : "je crois qu'on (ou qu'ils suivant les cas) ne parle pas de la même chose". C'est un grave problème de communication (pas sur le forum, dans les communications en général)

c'est vous qui choisissez de considérer que "de masse nulle" implique "sans masse"

J'avoue que pour moi (et d'autres je pense) que la nullité d'une grandeur essentielle (valeur qui défini l'existence ou non d'un objet) impliquerai l'inexistance de cet objet. Pour moi masse nulle signifie trivialement pas de masse. J'apprends aujourd'hui que j'ai tort, du moins aux yeux d'un physicien quantique.
Par exemple (évitons la masse, sujet potentiel de controverses inutiles) Une corde de longueur nulle ne voudrait pas dire "j'ai pas de corde", mais signifierai donc "j'ai bien une corde mais vu sa longueur nulle elle risque d'être un peu courte". C'est effectivement une nouvelle approche mentale de l'univers, on peut dire pour une fois avec la certitude de ne pas être démenti : c'est un changement de paradigme (tient faudra quand même que je voie un jour ce que ce terme signifie)

notule
Il est a noter qu'il est reproché aux tenants de la masse du photon qu'il est malvenu d'en parler (de cette masse) puisqu'étant nulle elle n'existe pas. (innombrables sources, ici même) Comprenne qui pourra.


Conclusion
La discussion de ce matin oblige a clarifier mes propos y compris dans le sens de chaque mots. Rien que pour ça cette discussion est très enrichissante (pour moi, pour d'autres lecteurs je l'espère)

A relire ce file du début, je trouve que la discussion y est sympa, et effectivement , mes messages donnent l'impression que je suis insatisfait de ce que je lis dans les réponses données a mes questionnements. A la réfexion c'est vrai (cette insatisfaction). Mais il n'y a pas d'obligation de résultats (ni même de moyens) on est sur FS, c'est un Forum.

Cordialement
Zoldick

[Amanuensis]

Pour la masse, c'est une question de définition. Dans les théories modernes (relativité restreinte par exemple), la masse se définit comme la norme de la 4-impulsion. Il s'ensuit que tout ce qui a une énergie et une quantité de mouvement a une masse, définie comme m² = E²/c^4- p²/c². À ce sens, un photon ayant une énergie et une quantité de mouvement, il a une masse, et elle vaut (par application de la formule) 0.

Par ailleurs, on ne peut pas affirmer que si une masse est nulle, elle n'existe pas: c'est une contradiction dans les termes.

Enfin, pour l'exemple de la corde, si une "corde" est de longueur nulle, ce n'est pas sa longueur qui n'existe pas, mais bien la corde. De même, il n'existe pas de particule d'énergie nulle, et on peut tout à fait dire, comme pour la corde, qu'un photon d'énergie nulle n'existe pas.

[Amanuensis]

Pour la masse du photon, une référence "de physicien":

http://pdg.lbl.gov/2013/download/rpp-2012-booklet.pdf

le photon est résumé page 8, je laisse lire ce qui est indiqué pour la masse.

(Le site pdg.lbl.gov contient bien plus d'information sur les particules que ce qu'on trouve dans le "booklet".)

[Amanuensis]

PS: Il y a une page web par particule sur le site du RPG, pour le photon: http://pdg8.lbl.gov/rpp2013v2/pdgLiv...tion?node=S000

[invite6754323456711]

Concernant Wikipédia, Mariposa a clairement exprimé ce qu'il en pensait, je suis d'accord sur son jugement. Mais c'est une base utile pour explorer les documents du Web généreusement mis a notre disposition par les moteurs de recherche.

[HS]
Je vous rejoins sur ce point. En mon sens wikipédia est le bon outils pour le partage des connaissances à la différence d'une encyclopédie privé qui laisse croire au discours d'un juge suprème d'une doxa assis sur son perchoir et qui pourtant contient aussi des erreurs/biais plus difficile à corriger. A chacun de nous à l'améliorer. Pourquoi bien souvent les articles anglo-saxon sont plus fouillés ?
[/HS]

les fonctions mathématiques décrivent elles le monde ou "sont" elles le monde.

Je suppose que vous parlez du monde des concepts physiques.

En mon sens ni l'une, ni l'autre en ce qui concerne les mathématiques pures car c'est du domaine de l'interprétation dans le registre de la physique. Les fondements des mathématiques ont permis me semble t-il à distinguer deux branches la théorie de la démonstration, discours purement syntaxique et la théorie des modèles qui vise à donner du sens/sémantique aux inférences syntaxiques ( Théorème de complétude ).

Patrick

[Nicophil]

Vous connaissez les 3 Mondes de Popper, c'est pas mal non ?
- La science physique décrit le Monde I = "réalité externe".
- La psychologie décrit le Monde II : les émotions, la conscience, etc.
- Monde III : monde des idées = objets créés par les esprits humains. Les objets mathématiques sont dans ce monde III, pas dans le monde I.

[zoldick]

@Amanuensis

Les deux liens dans vos posts donnent la même valeur à la masse du photon <10^-18 Ev
C'est la même valeur dans Wiki tout autant en Ev. (jusque là c'est normal)
Mais sur Wiki la masse des autres particules sont habituellement exprimées en Ev/C² (neutrons, protons, et autres )
Je suis casse pied je sais.
Une remarque : la liste des particules est impressionnante, et il y en a pour toutes les bourses, coté masse on trouve toujours chaussure à son pied.

Une remarque de débutant chevronné ( débutant depuis et pour toujours)
Dans ces tableaux de données Il est indiqué une masse pour le photon sans préciser le v de E=h/v
Ors, comme je l'ai rappelé récement ici même, il y a, suivant leur fréquence, des photons Laurel de 4.1343359 .10^-15 eV et d'autres plus conséquents les Hardy de 4.1343359.10^9 eV des colosses jouant dans la cour des atomes d'hélium 4.
A lire ces sources on pourait comprendre que la masse du photon serait indépendante de son énergie. j'en doute.
Une dernière précision, la masse indiquée bien que très faible (correspondant a un photon de l'ordre de 10-3 Hz) n'est pas la masse au repos (le photon est infatigable) mais l'équivalent masse de son impulsion relativiste.
Je retourne a mes sources quantiques, je ne désespère pas d'étoffer la définition du photon, objet de ce thread.

A vous lire
Zoldick