La masse des sub-particules élémentaires

[invite779f1e36]

On nous dit que les sub-particules élémentaires (photon, boson, fermion...) n'ont pas de masse parceque [/ et donc] ils n'interragissent avec rien en particulier le boson de Higgs.

1. Mais comment alors expliquer le phénomène de la réfraction optique (ainsi que la réfraction) ?

2. Et comment expliquer le phénomène de franges (interférence) de lumières ?

3. Et comment expliquer le ralentissement de photons à je ne sais plus si c'est 400 km/h seulement, dans je ne sais plus quelle matière refroidie à presque zéro degré absolue, ce qui aurait permis de créer une "molécule de lumière" ?

4. Et surtout, la loi E=m.c2 ne s'applique pas au photon puisqu'elle fait intervenir la masse ?

5. Qu'est ce qui lie cette loi à cette autre (ou comment passer de l'une à l'autre) :
E = h.freq (h = 6.626 e-34 J.s.) ?

6. Et à partir de quand la formule E = 1/2 m.c2 devient-elle E = m.c2 ?

7. Et le neutrino alors ? Plus vite que la lumière (photon) et donc sa masse = nulle ou mieux négative ?

8. On revient donc à la question : LE PHOTON A-T-IL UNE MASSE ?

Une autre question :

9. Comment s'explique la MASSE GRAVE (gravitationnelle vs inertielle) avec la théorie du Boson de Higgs ?

10. À la lumière de la théorie du boson de Higgs qui dit que toutes les particules sont identiques, sans masse, mais que c'est leur interaction avec le champ de Higgs qui leur confère leur masse apparente : comment se justifient les formules calorimétriques qui font usage de la masse ? Le boson de Higgs confèrerait aux particules leurs autres propriétés aussi ?

11. Pourquoi les particules plus grosses ont-elles aussi une plus grande masse aussi bien inertielle que gravitationnelle ? Contiendraient-elles plus de subparticules ?

12. Quelles relations entre Boson de Higgs et Corde ?
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[invite8865c38b]

On nous dit que les sub-particules élémentaires (photon, boson, fermion...) n'ont pas de masse parceque [/ et donc] ils n'interragissent avec rien en particulier le boson de Higgs.

Non.
Dans le cadre du modèle standard, les particules élementaires (qui sont des excitations des champs) apparaissent non massique. Le mécanisme de higgs confèrent aux particules leur masse.

1. Mais comment alors expliquer le phénomène de la réfraction optique (ainsi que la réfraction) ?

En quoi la réfraction OPTIQUE fait intervenir la masse?

2. Et comment expliquer le phénomène de franges (interférence) de lumières ?

pareil que 1. A aucun moment, on ne fait intervenir une quelconque masse lorsque l'on traite d'interférence. Que les grains de lumière aient une masse ou non n'a aucune importance pour les figures d'interférences. Regardez ce que sont les fentes d'Young.

3. Et comment expliquer le ralentissement de photons à je ne sais plus si c'est 400 km/h seulement, dans je ne sais plus quelle matière refroidie à presque zéro degré absolue, ce qui aurait permis de créer une "molécule de lumière" ?

Euh vous mélangez plusieurs choses: la première, le ralentissement de la lumière. Ca n'a rien de sorcier, dès que l'on est pas dans le vide, la lumière à cause des interactions avec le milieu est ralentie. C'est la lumière qui est ralentie et non les photons.
la deuxième: les molécules de photons. On ne refroidit pas les photons mais les atomes (ici du rubidium). Les deux photons interagissent grace au rubidium et ont tendance à etre liés.

Tout ceci ne fait absolument pas intervenir la masse et n'a absolument rien à voir avec celle-ci.

4. Et surtout, la loi E=m.c2 ne s'applique pas au photon puisqu'elle fait intervenir la masse ?

elle s'applique. E=mc² est la formule qui donne l'énergie de repos d'un corps (ou d'une particule). Pour un photon elle vaut zero=>un photon n'est jamais au repos.

5. Qu'est ce qui lie cette loi à cette autre (ou comment passer de l'une à l'autre) :
E = h.freq (h = 6.626 e-34 J.s.) ?

ces deux formules ne sont pas reliées. Pour une particule de masse nulle on a la relation E=pc où p est l'impulsion de la particule. Comme p=h/lambda (lambda=longueur d'onde=freq/c) on retrouve E=h*freq

6. Et à partir de quand la formule E = 1/2 m.c2 devient-elle E = m.c2 ?

la formule est E=1/2mv² et non 1/2mc².
L'énergie totale d'une particule est E²=p²c²+m²c^4. En faisant un développement limité quand pc est petit devant mc² on retrouve la formule E=1/2mv²

7. Et le neutrino alors ? Plus vite que la lumière (photon) et donc sa masse = nulle ou mieux négative ?

vous savez que vous pouvez faire des recherches sur google. L'experience en question a été invalidée il y a près de deux ans . Il s'agissait d'une erreur de mesure.
Le neutrino ne va pas plus vite que la vitesse de la lumière dans le vide. Quant à sa masse (nulle ou non) c'est encore sujet à débat.

8. On revient donc à la question : LE PHOTON A-T-IL UNE MASSE ?

Pour faire court: non.
Pour faire correct: dans la limite actuelle de nos mesures non. Mais meme s'il en avait une ca ne changerait rien. "c" est une vitesse limite et ne correspond pas à la vitesse d'un photon. Toutes les particules sans masse vont à c et toutes les autres vont moins vite. Donc que le photon ait une masse ou non à vrai dire on s'en fout un peu.

Une autre question :

9. Comment s'explique la MASSE GRAVE (gravitationnelle vs inertielle) avec la théorie du Boson de Higgs ?

vous avez environ 100 ans de retard. Le faut débat concernant la masse grave est il me semble tombé en désuétude depuis la relativité générale.

10. À la lumière de la théorie du boson de Higgs qui dit que toutes les particules sont identiques, sans masse, mais que c'est leur interaction avec le champ de Higgs qui leur confère leur masse apparente : comment se justifient les formules calorimétriques qui font usage de la masse ? Le boson de Higgs confèrerait aux particules leurs autres propriétés aussi ?

Non le mécanisme ne dit absolument pas que toutes les particules sont identiques.
le mécanisme de higgs est juste un mécanisme qui confèrent aux particules leur masse c'est tout. Ca ne change rien aux formules calorimétriques.

11. Pourquoi les particules plus grosses ont-elles aussi une plus grande masse aussi bien inertielle que gravitationnelle ? Contiendraient-elles plus de subparticules ?

de quelles particules parlez vous?
Si vous parlez de particules élémentaires non. Par définition une particule élémentaire est élémentaire. Les particules élémentaires n'ont pas toutes la meme masse parce qu'elles sont différentes et qu'à priori il n'y a aucune raison pour que deux choses différentes aient les meme propriétés.

12. Quelles relations entre Boson de Higgs et Corde ?

euh joker.

P.S: nous ne sommes pas à votre disposition et comme stipuler dans la charte que vous avez signée, "merci" et "bonjour" devraient etre des automatismes lorsque vous créez une discussion

[Paraboloide_Hyperbolique]

On nous dit que les sub-particules élémentaires (photon, boson, fermion...) n'ont pas de masse parce que [/ et donc] ils n'interragissent avec rien en particulier le boson de Higgs.

Bonsoir,

Où avez-vous lu que les particules sans masses n'interagissent avec rien ? Le photon est (supposé) sans masse et interagit avec pas mal de choses
(dont les cellules photo-réceptrices de mes yeux pour une certaine gamme de longueurs d'onde). Le gluon (particule participant à l'interaction forte) est aussi sans masse.

Une petite précision au passage: les bosons et fermions réfèrent à une classe de particules.

[invite779f1e36]

Je remercie beaucoup Van_fanel et Paraboloide_Hyperbolique pour leur gentillesse et leurs interventions fort utiles, très étoffées et vraiment instructives. Vous savez, quand nous avons fait nos études en physique (et seulement de niveau des humanités), la physique quantique n'était que dans ses balbutiements, pas enseignée comme telle, tout ce que j'en sais c'est par autodidacte, en lisant les conférences sur le NET et des posts sur des forums, je suis donc un grand VIDE (pour ne pas dire NUL) en cette matière. Mais votre apport a sûrement éclairé beaucoup d'autres personnes.

À la réponse-question de M. Van_fanel : « En quoi la réfraction OPTIQUE fait intervenir la masse? », je donne un peu plus de détails sur ma difficulté.

Une particule sans masse (photon) ne devrait pas pouvoir être freinée par une substance massique(?). Là, le photon (sans masse) INTERAGIT AVEC LE MILIEU TRAVERSÉ (qui est massique) ?

On nous avait toujours enseigné que l'énergie est convertible en matière, et vice-versa : Comment une particule peut avoir de l'énergie sans avoir de matière ? Ou bien alors il faut distinguer MASSE (=obstacle ou frein au déplacement [bref interaction] occasionné[é] entre autres par les bosons de Higgs par exemple) et MATIÈRE (=amas de quelque chose que ce soit) ? Et je pense que SANS MASSE ne signifie alors pas IMMATÉRIEL ?

Je ne comprends plus rien :
Y a-t-il une différence ou une distinction à faire entre LUMIÈRE ET PHOTON ? Quand on parle de vitesse ou célérité de la lumière, on désigne quand même par là "la vitesse des photons" ? Même quand il s'agit de la perception visuelle, ce sont les PHOTONS qui en percutant la régine provoquent l'INFLUX NERVEUX qui [, véhiculé par le nerf optique puis les radiations optiques,] se manifeste par la suite [dans le cerveau] en une sensation de LUMIÈRE ? Bon, je comprend qu'il ne faut pas confondre PHOTON et LUMIÈRE puisque toute irritation de la rétine ou des centres cérébraux visuels [et même le rêve] peuvent aussi provoquer la SENSATION DE LUMIÈRE sans lien avec des PHOTONS. Dans ce cas la lumière circule dans le nerf optique à la vitesse de la transmission du potentiel d'action donc quelque chose comme environ 100 m/s ?

Des tonnes de Merci pour les compléments d'informations que vous voudrez bien apporter.

[A voir en vidéo sur Futura]

[albanxiii]

Bonjour,

Rappel de la charte : http://forums.futura-sciences.com/an...sabilites.html

2. La courtoisie est de rigueur sur ce forum : pour une demande de renseignements bonjour et merci devraient être des automatismes.

Tenez-en compte.

Pour la modération.

[Paraboloide_Hyperbolique]

Bonsoir,

Je reprend vos phrases dans un autre ordre pour tâcher d'y répondre plus clairement.

Une particule sans masse (photon) ne devrait pas pouvoir être freinée par une substance massique(?).

Non, que le milieu traversé ait une masse ou non n'entre pas en ligne de compte. Ce qui compte c'est si le milieu est sensible à l'électromagnétisme

Y a-t-il une différence ou une distinction à faire entre LUMIÈRE ET PHOTON ?

Oui: c'est une différence de modèle (et d'échelle). La lumière est composée d'un grand nombre de photons, comme la vague est composée d'un grand nombre de molécules d'eau.
Quand la lumière traverse un milieu matériel transparent, celle-ci excite les électrons du milieu. Ces électrons 'oscillent' au passage de l'onde électromagnétique et émettent à leur tour
une onde électromagnétique que l'on interprète comme une onde réfléchie/réfractée/diffractée (selon les cas*).

*Mais c'est une autre histoire bien longue à raconter.

En général aussi, le mot "lumière" se réfère à la partie visible des ondes ondes électromagnétiques, partie au demeurant très petite.
La lumière est composée d'un grand nombre de photons, et c'est plus généralement le cas de toutes les ondes électromagnétiques (du rayonnement gamma, aux ondes radio).

Quand on parle de vitesse ou célérité de la lumière, on désigne quand même par là "la vitesse des photons" ?

Cela peut être l'un ou l'autre, en fonction du contexte.

On nous avait toujours enseigné que l'énergie est convertible en matière, et vice-versa : Comment une particule peut avoir de l'énergie sans avoir de matière ?

Quelle est votre définition de "matière" ? En ce qui me concerne, le photon peut être considéré comme matériel (mais sans masse).

Ou bien alors il faut distinguer MASSE (=obstacle ou frein au déplacement [bref interaction] occasionné[é] entre autres par les bosons de Higgs par exemple)
et MATIÈRE (=amas de quelque chose que ce soit) ? Et je pense que SANS MASSE ne signifie alors pas IMMATÉRIEL ?

En effet.

Même quand il s'agit de la perception visuelle, ce sont les PHOTONS qui en percutant la régine provoquent l'INFLUX NERVEUX
qui [, véhiculé par le nerf optique puis les radiations optiques,] se manifeste par la suite [dans le cerveau] en une sensation de LUMIÈRE ?
Bon, je comprend qu'il ne faut pas confondre PHOTON et LUMIÈRE puisque toute irritation de la rétine ou des centres cérébraux visuels [et même le rêve]
peuvent aussi provoquer la SENSATION DE LUMIÈRE sans lien avec des PHOTONS. Dans ce cas la lumière circule dans le nerf optique à la vitesse de la transmission
du potentiel d'action donc quelque chose comme environ 100 m/s ?

Attention à ne pas confondre ce que vous appelez "sensation" (perception) de lumière et lumière tout cours. Comme dit avant, la lumière est une onde électromagnétique.
Ce qui "circule" dans le nerf optique est un flux d'ions chargés, très différent de la lumière. Ce flux varie de manière "analogue"* à la lumière perçue par les cellules de la rétine.
Ce flux est ensuite interprété par le cerveau de manière très compliquée et pas encore bien comprise.

*En fait, c'est bien plus compliqué que cela car tout un traitement a déjà eu lieu au moment où le signal émis par les cellules rétiniennes parvient au nerf optique. Mais c'est une tout autre histoire...

[invite779f1e36]

Bonjour, et Merci pour votre intervention fort utile et intéressante.

C'est vrai que ce n'est pas la lumière qui circule dans le nerf optique, tout comme ce n'est pas les sensations qui circulent dans les nerfs. Toute circulation d'information (sensation, vue, ouïe, goût, odorat... ou ordre à exécuter : mouvement, sécrétion d'hormone...) dans le système nerveux se fait exactement de la même manière, par influx nerveux qui est un potentiel d'action et de multiples médiateurs chimiques.

Une fibre nerveuse d'un tronc des voix optiques (ça peut être le nerf optique, une fibre des radiations optiques) détourné des centres visuels dans le cerveau, et reconnecté par exemple à un centre de mouvement, commandera le mouvement spécifique commandé normalement par ce locus cérébral dans la zone motrice.

Ce n'est donc pas la sensation (soit-elle de la lumière) ou la perception comme telle qui circule dans un nerf ou à travers un synapse, mais tout simplement respectivement soit un influx nerveux soit un médiateur chimique.

J'ai parlé si simplement comme cela (en disant que c'est la lumière qui circule dans le nerf optique) pour ne pas compliquer ma question pour rien.

J'épouse à 100% vos explications sur la nature de la lumière et ses protons, ainsi que sur les autres particules élémentaires.

J'ai beaucoup appris, et je pense avec moi, beaucoup d'autres fans de futura-sciences.

Je ne manquerai pas de soumettre un autre flux de questions, soit dans ce forum-ci, soit dans un nouveau.

Mais bien entendu, je n'ai pas fermé ce forum, il reste ouvert pour toute réponse supplémentaire.

Dans l'espoir que vous garderez le même enthousiasme à apporter la LUMIÈRE à nos difficultés, nous les nuls mais accros de la physique et en particulier de la physique quantique, je vous remercie tout vivement.

[Paraboloide_Hyperbolique]

De rien

[invite779f1e36]

Rebonjour.

J'avais dit :
Ce n'est donc pas la sensation (soit-elle de la lumière) ou la perception comme telle qui circule dans un nerf ou à travers un synapse, mais tout simplement respectivement soit un influx nerveux soit un médiateur chimique.

Bien sûr que quasi tout centre cérébral reprogrammé et reconditionné fonctionnera selon sa nouvelle affectation. Ainsi, si vous débranchez/détournez un tronc nerveux des voix optiques (nerf optique, radiatio opticae,...) de sa destination cérébrale (qui est les centres cérébraux habituels chargés de la vision, dans le cortex occiputal), et que vous le reconnectez par exemple à un CENTRE cérébral initialement chargé soit du mouvement soit du toucher soit de l'odotat, vous pouvez reaffecter ce CENTRE.

C'est ainsi que dans le passé pour redonner un certain degré de vue à un aveugle total, on lui plaçait sur la peau de son dos un dispositif qui reproduisait en pixel les points-images d'un objet capté par une camera. Et le malade ne sentait plus ces pixels tactilement mais avait l'impression de les percevoir par la vue ou sous forme de vue, bref le malade avait l'impression de VOIR l'image.

Aujourd'hui on utilise la bionique (biologie [l'organisme] et électronique) branchée directement sur la rétine, le nerf optique, ou même directement dans le cerveau soit pour amplifier les capacités innées (cyborg), soit pour combattre un infirmité (la cécité ou la surdité par exemple)...

Mais personnellement je pense qu'on ne devrait utiliser pour ce faire que les centres cérébraux dits INERTES ou MUETS, pour ne pas désaffecter les sens déjà acquis.

Merci.

[Paraboloide_Hyperbolique]

Bonsoir,

Vous devriez ouvrir un nouveau post concernant ce sujet (sur lequel je m'y connais beaucoup moins); car on est loin des particules élémentaires...