Questionnement sur le photon

[stefjm]

Dans les expériences de diffraction avec des molécules de fullerènes, c'est la longueur d'onde de De Broglie qui détermine "la taille" (et donc, par exemple, l'angle de diffraction). Pas la taille "physique" de la molécule (qui serait, dans le cas du fullerène, environ 1 nm de diamètre).

Bonjour,
Quelles sont les éventuelles relations entre taille "physique" et longueur d'onde de De Broglie?
Cordialement.
-----

[invite54165721]

Salut,

Oui, merci mach3, la précision est d'importance.
(d'ailleurs la Lune qui n'est ni petite comme un caillou ni aussi légère qu'une plume ne suit pas tout à fait une géodésique, mais bon, l'écart est faible).

le centre de gravité de la lune ne suit il pas exactement une géodésique du champ gravitationnel des autres corps célestes ?.

[Deedee81]

Quelles sont les éventuelles relations entre taille "physique" et longueur d'onde de De Broglie?

A priori il n'y en a pas.
Ainsi, la longueur d'onde de de Broglie d'un électron pourrait être de un mètre (en théorie, mais ce serait vraiment difficile d'avoir un électron assez lent pour ça).

[Deedee81]

le centre de gravité de la lune ne suit il pas exactement une géodésique du champ gravitationnel des autres corps célestes ?.

Non, mais l'écart doit être faible (et se traduit par de légère contrainte internes dans la Lune, du fait que chaque point "aimerait bien" suivre une géodésique).

Un courageux pour calculer ça ici ? (TRES courageux, car le fait que la Lune ne soit ni homogène ni symétrique, intuitivement, doit amplifier le phénomène. Bonjour le calcul)

[mach3]

le centre de gravité de la lune ne suit il pas exactement une géodésique du champ gravitationnel des autres corps célestes ?.

Je ne suis pas sûr que la question fasse sens, notamment parce qu'il n'existe pas un truc qui s'appelle "le champ gravitationnel des autres corps célestes", et qui serait le champ gravitationnel total duquel on aurait enlevé celui de la lune, ces choses là ne sont plus additives en RG (alors que c'était le cas en Newtonnien). La lune est trop grosse pour faire une masse test (=ne courbant pas l'espace-temps, en tout cas pas suffisamment vis-à-vis de la précision souhaitée), les particules qui constituent la lune essaient de suivre les géodésiques dictées majoritairement par la courbure due à la lune elle-même, mais n'y parviennent guère, difficile ensuite savoir si le point immatériel "centre de gravité " de la lune (avec toutes les difficultés que l'on peut imaginer pour sa définition, alors que c'est évident en newtonnien) suit une géodésique (en prenant en compte tout le champ, causé par toutes les sources, dont la lune elle-même).

En première étape, il faudrait déjà calculer l'espace-temps du système Terre-Lune (voire Terre-Lune-Soleil) sur un certain domaine, en considérant un mouvement imposé pour simplifier (genre on a la carte de l'énergie-impulsion toute prête à l'avance et on fabrique le Ricci puis le Riemann), afin de calculer ses géodésiques. Rien que ça j'ai les boules

m@ch3

[Deedee81]

Oui, c'est bien ce que je disais : dur dur dur.

Rien que ça j'ai les boules

Et trois boules en plus : Lune, Terre, Soleil

[stefjm]

J'ai fait un bout de calcul sur un coin de table pour relier la longueur d'onde de de Broglie au rayon classique de l'électron à vitesse relativiste.

Cela me donne sauf erreur :

Si pas relativiste :

Amusant cette relation entre rapport de longueur et rapport de vitesse.

[Deedee81]

Salut,

Amusant cette relation entre rapport de longueur et rapport de vitesse.

Amusante, je ne sais pas, mais pas étonnante puisque tu as divisé deux formules (qui n'ont en fait aucun lien physique), une avec une longueur et une avec une vitesse. Donc c'est bien normal que tu obtiennes un rapport entre une longueur et une vitesse. Même si ça n'a aucune signification physique.

[coussin]

Pis le signe égal est un peu fort de café... Depuis quand alpha = 1/137 ?!

[Deedee81]

Pis le signe égal est un peu fort de café... Depuis quand alpha = 1/137 ?!

Ca c'est pas grave, on peut le voir comme une approximation ou comme simplement un arrondi ou un manque de place pour écrire les décimales (StefJM achète des feuilles chez un libraire qui ne vend que des feuilles trop petites et on ne sait y écrire que des nombres entiers. Non, je rigole là )

Ca ne change rien au fait qu'on compare deux grandeurs qui n'ont rien à voir.
Un exemple, supposons que j'aie un train qui passe près de chez moi et pour le quel j'ai une formule donnant la distance qu'il parcourt en fonction de sa vitesse L1 = V.omega (omega étant le temps ou tout ce qu'on veut).
Et la hauteur d'un immeuble de stockage de bananes vertes en fonction du nombre de brique L2 = racine carrée (d.N - g) (on imagine ce qu'on veut pour d, N, g).
Si je fais le rapport des deux je vais avoir L1/L2 = une fonction de V)
Comme ci-dessus. Mais évidemment diviser les deux longueurs n'a ni intérêt ni signification.

La longueur de Broglie et la taille de l'électron ont autant de rapport que la distance parcourue par le train et la hauteur des hangars à bananes.
(le rayon de Bohr en plus, il y a beaucoup de notions de "taille du photon", suivant l'énergie et les interactions considérées, donc des sections efficaces, physiquement plus pertinente que re qui n'a guère d'intérêt que pédagogique).

Donc, oui, on trouve un rapport de longueur fonction d'une vitesse. Mais........... quel intérêt ? C'est juste un jeu (qu'on peut trouver amusant comme le dit Stefjm, ça je le concède). Mais ça n'a pas d'intérêt physique.

A regarder de plus près, mais il doit y avoir un rapport, par contre, entre la section efficace et la longueur d'onde de de Broglie. Mais le lien ne peut pas être direct (les sections efficaces sont trop variables).
Peut-être intéressant à regarder : les rapports entre section efficace de Compton, longueur d'onde de Compton, longueur d'onde de de Broglie. Intéressant, mais intérêt limité (y a plus vraiment de secret dans ce domaine assez restreint).

[stefjm]

C'est intéressant de corréler des grandeurs physiques obtenues de façon différentes mais portant sur un même objet.

Par exemple la longueur d'onde de de Broglie

Avec le rayon classique de l'électron :




Avec la longueur d'onde Compton :




Avec le rayon de Bohr :





La relation la plus simple est celle avec la longueur d'onde de Compton (pas de 137 à cet étage, juste le 2pi).

Je n'ai pas chipoter la partie fractionnaire (et pas décimale car la base 10 en physique n'est pas des plus pertinentes...) du 137.03599976

[stefjm]

A regarder de plus près, mais il doit y avoir un rapport, par contre, entre la section efficace et la longueur d'onde de de Broglie. Mais le lien ne peut pas être direct (les sections efficaces sont trop variables).
Peut-être intéressant à regarder : les rapports entre section efficace de Compton, longueur d'onde de Compton, longueur d'onde de de Broglie. Intéressant, mais intérêt limité (y a plus vraiment de secret dans ce domaine assez restreint).

Il y a des relations historiques classiques entre



interaction photon matière : http://metronu.ulb.ac.be/npauly/Pauly/metronu/1_4.pdf page 15

[Deedee81]

C'est intéressant de corréler des grandeurs physiques obtenues de façon différentes mais portant sur un même objet.

Si ces grandeurs physiques n'ont rien à voir entre-elles (à part qu'elles utilisent les mêmes grandeurs de base, forcément, c'est le même objet), en quoi est-ce intéressant ? (suffit pas de dire dans plusieurs messages de suite "c'est intéressant" pour que ce le soit !)

Et la formule que tu donnes pour la constante de structure fine est une simple coïncidence numérique (on en trouve toujours, c'est facile avec l'inverseur de Plouffe). Mais n'a absolument aucune signification physique. Elle n'a strictement aucun intérêt (même si certaines personnes connues ont joué à ce jeu, comme Dirac).

Il y a des relations historiques classiques entre
[Thomson et Re]

Oui, là c'est normal (et intéressant), il y a (forcément) un lien (suffit de voir la signification physique du rayon classique et de la section efficace de Thomson).
Et comme il y a lien entre la section efficace de Thomson et celle de Compton,.....

Mais le plus intéressant est d'analyser les phénomènes physiques qui conduisent à ces grandeurs et de là pourquoi elles sont liées.

[stefjm]

Si ces grandeurs physiques n'ont rien à voir entre-elles (à part qu'elles utilisent les mêmes grandeurs de base, forcément, c'est le même objet), en quoi est-ce intéressant ? (suffit pas de dire dans plusieurs messages de suite "c'est intéressant" pour que ce le soit !).

C'est un des aspects de la physique qui consiste à trouver des relations entre des domaines qu'on pensait indépendant.
Dans l'exemple qui nous occupe ici, on peut estimer une dimension physique par plusieurs techniques différentes, qui donnent des résultats différents.
Taille "physique" (Coussin), longueur d'onde de de Broglie, rayon classique de l'électron, longueur d'onde Compton, rayon de Bohr, on pourrait ajouter le rayon gravitationnel de l'électron, etc...

La physique de base consiste à partir de donnée les plus brutes possibles et à les corréler pour établir des relations théoriques (déjà découvertes : post-diction, ou non encore découvertes : prédiction).

Et la formule que tu donnes pour la constante de structure fine est une simple coïncidence numérique (on en trouve toujours, c'est facile avec l'inverseur de Plouffe). Mais n'a absolument aucune signification physique. Elle n'a strictement aucun intérêt (même si certaines personnes connues ont joué à ce jeu, comme Dirac).

Il y a des tas de lien géométriques avec les groupes cycliques du genre : https://arxiv.org/abs/quant-ph/0112033
ou en plus physique : http://n-t.ru/tp/ng/fs1.pdf

Oui, là c'est normal (et intéressant), il y a (forcément) un lien (suffit de voir la signification physique du rayon classique et de la section efficace de Thomson).
Et comme il y a lien entre la section efficace de Thomson et celle de Compton,.....

Mais le plus intéressant est d'analyser les phénomènes physiques qui conduisent à ces grandeurs et de là pourquoi elles sont liées.

Ou de partir dans l'autre sens : Constater qu'il y a des relations et théoriser.

[Deedee81]

C'est un des aspects de la physique qui consiste à trouver des relations entre des domaines qu'on pensait indépendant.

La question ici n'est pas d'essayer de trouver des relations entre des domaines "qu'on pensait indépendant" (amusant ça comme justification, le train et les hangars à bananes "qu'on pensait indépendant" ).
Mais : "quel est l'intérêt de faire le rapport entre des grandeurs qui n'ont rien à voir" (et pas qu'on "croyait" n'avoir rien à voir)
Tu n'as pas répondu à ces questions.
Connais-tu les origines physiques (pas les formules, disons sur base expérimentale plutôt) de ces grandeurs ? Si tu les connais alors tu dois bien te rendre compte qu'il ne peut pas y avoir de "dépendance que les aveugles aux pays de la physique n'avaient pas vu"

Pour les références, merci, malheureusement je manque de temps pour les lire. J'ai juste parcouru la première en diagonale mais elle ressemble fort à de la numérologie. Mais c'est peut-être une mauvaise impression. Je réserve donc mon jugement. Si quelqu'un ici a plus de temps pour parcourir ces références, toutes appréciations est la bienvenue. Merci d'avance.

[Deedee81]

Pour les références, merci, malheureusement je manque de temps pour les lire. J'ai juste parcouru la première en diagonale mais elle ressemble fort à de la numérologie. Mais c'est peut-être une mauvaise impression. Je réserve donc mon jugement. Si quelqu'un ici a plus de temps pour parcourir ces références, toutes appréciations est la bienvenue. Merci d'avance.

Peut-être pour faire avancer le schmiblick, je vois que le premier a été dans une conférence sérieuse, mais y a-il eut publications dans une revue, reconnue par la communauté, avec comité de lecture ? (c'est pas une garantie non plus, y a parfois des couacs, mais ce serait déjà un bon indice)

[Deedee81]

J'ai trouvé sa page (à Gilson). Aucun de ses articles (trente !) n'a été publié dans une revue reconnue. Ca m'a l'air sulfureux.

Saint milliard, Stefjm, quand on décide d'aller chercher ses références dans une décharge (ce type de revue contient 99% d'articles de m.... auto-censure....) en espérant y trouver des perles (ça peut arriver, ce n'est pas exclut-) faut être hautement qualifié pour reconnaitre ces perles. C'est énervant de devoir perdre du temps (qu'on pourrait passer à autre chose) pour décrypter des torchons.

Tu devrais te limiter à Physical Review ou Physical Review Letters ou du style.

Bon, comme je vais être en congé, je laisse les autres modos surveiller cette discussion qui a vachement dérivé et dérapé.

[stefjm]

La question ici n'est pas d'essayer de trouver des relations entre des domaines "qu'on pensait indépendant" (amusant ça comme justification, le train et les hangars à bananes "qu'on pensait indépendant" ).

Parce que ton exemple est idiot, pardon de te le dire...
L'histoire de la physique est pavée d'exemple d'unification de domaine pensé différent au départ.
Micro onde, Onde radio, lumineuse, X par exemple.
Mécanique d'un coté et électromagnétisme de l'autre
Chaleur et énergie

etc...

Mais : "quel est l'intérêt de faire le rapport entre des grandeurs qui n'ont rien à voir" (et pas qu'on "croyait" n'avoir rien à voir
Tu n'as pas répondu à ces questions.
Connais-tu les origines physiques (pas les formules, disons sur base expérimentale plutôt) de ces grandeurs ? Si tu les connais alors tu dois bien te rendre compte qu'il ne peut pas y avoir de "dépendance que les aveugles aux pays de la physique n'avaient pas vu"

C'est bien pour cela que lorsque Coussin est dans le coin, je lui demande si cela lui dit quelque chose.
Il a insisté sur la différence entre taille "physique" et longueur d'onde, d'où ma question.

[stefjm]

J'ai trouvé sa page (à Gilson). Aucun de ses articles (trente !) n'a été publié dans une revue reconnue. Ca m'a l'air sulfureux.

Saint milliard, Stefjm, quand on décide d'aller chercher ses références dans une décharge (ce type de revue contient 99% d'articles de m.... auto-censure....) en espérant y trouver des perles (ça peut arriver, ce n'est pas exclut-) faut être hautement qualifié pour reconnaitre ces perles. C'est énervant de devoir perdre du temps (qu'on pourrait passer à autre chose) pour décrypter des torchons.

Tu devrais te limiter à Physical Review ou Physical Review Letters ou du style.

Désolé de ne pas être à la hauteur des revues citées!

Gilson n'est que publié chez Springer, certes dans une section Speculations in Science and Technology, mais quand même!

On trouve le dans l'article : Relativistic wave packing and quantization
https://link.springer.com/article/10...:1018504401502

https://doi.org/10.1023/A:1018504401502

Après, je ne suis qu'un petit amateur de sciences et de technologies...

[Sethy]

J'ai vérifié avant de répondre, mais en plus, selon certaines théories la valeur numérique de alpha a évolué au cours de la vie de l'univers.

[stefjm]

Pas trop en fonction du temps selon les théories les plus en odeur de sainteté.
Par contre la valeur de alpha dépend de l'échelle d'énergie : de 128 à 137.03599976