Bonjour,
comment se fait-il que de la matière qui atteint la vitesse de la lumière se transforme en énergie et que l'énergie se transforme en matière ?
Si on prend par exemple un train qui se déplace à la vitesse de la lumière, une partie de sa masse se transformera-t-elle en énergie ?
Si on prend par exemple un photon se déplaçant à la vitesse de la lumière, se transformera-t-il en masse ?
Merci.
Salut
La matière ne peut pas atteindre la vitesse de la lumière , donc ta question n' a aucun sens .Envoyé par ancien1957
Comme les font en permanence tous les photons de la création
pas comme ça que ça marche.
Chaque particule possède une 4-impulsion, qui est un vecteur de l'espace-temps (tangent). La "longueur" de ce vecteur est la masse de la particule, sa projection sur un axe temps est l'énergie et sa projection sur l'espace 3D orthogonal à cet axe temps est l'impulsion. La "longueur" est un invariant, elle ne dépend pas du référentiel, ce qui n'est pas le cas pour l'énergie et l'impulsion, qui dépendent de l'axe temps choisi, donc du référentiel.
Quand on considère un système fait de plusieurs particules, leurs 4-impulsions s'ajoutent vectoriellement pour former la 4-impulsion du système. Conséquence importante, si ces vecteurs ne sont pas tous parallèles les uns aux autres, alors la norme de la 4-impulsion n'est pas la somme des normes des 4-impulsions (c'est analogue à l'inégalité triangulaire) : la masse n'est pas parfaitement additive (alors que l'énergie et l'impulsion le sont parfaitement). Elle ne l'est qu'en première approximation, quand les 4-impulsions sont presque parallèles (ce qui se traduit par des vitesses relative faibles des particules qui constituent le système).
Par contre, "bizarreries" due à la métrique de Minkowski (ce qui donne leur longueur au 4-vecteurs, comme la métrique d'Euclide en géométrie euclidienne qui permet le produit scalaire et donc fournit la norme des vecteurs euclidiens) :
-une 4-impulsion peut être de "longueur" nulle sans être le vecteur nul : masse nulle, mais énergie et impulsion non nulles, c'est le cas des photons
-la somme de deux 4-impulsions possède une norme supérieure à la somme de leurs normes. Notamment, deux photons qui vont dans une direction différentes constituent un "système" de masse non nulle : le rayonnement pèse!
A cela il faut ajouter que les champs d'interactions (comme le champ electromagnétique) possèdent une 4-impulsion (on parle en fait de tenseur énergie-impulsion, c'est un cran plus loin parce qu'on considère les flux et les densités d'énergie et d'impulsion, et si on intègre cela sur un domaine on obtient une 4-impulsion) et comptent dans la balance. Ainsi, un atome d'hydrogène possède une masse (=longueur de la 4-impulsion) inférieure à la somme des masses du proton et de l'électron séparé.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Il n'y a pas de transformation, il y a juste une équivalence entre énergie et masse: la présence d'une énergie équivaut à une masse et vice-versa. Exemple particulier: le photon. On considère en général qu'il a une masse nulle, ce qui équivaut à une énergie de masse "au repos" nulle suivant la fameuse équation d'Einstein. On sait très bien que les photons peuvent avoir une énergie non nulle mais cette énergie ne correspond alors pas à une énergie "au repos"(un photon n'est jamais au repos ou immobile) mais plutôt à l'énergie de mouvement(cinétique) puisqu'il va à la vitesse de la lumière. L'énergie d'une particule se résume en fait à son énergie de "masse"(qui reste la seule lorsque qu'une particule est immobile)+son énergie cinétique. L'énergie cinétique peut toutefois se retrouver transférer sous forme d'énergie de masse "au repos", ce qui fait que des photons(qui ont seulement de l'énergie cinétique) peuvent disparaître en donnant naissance à des particules massiques(masse non nulle): une partie de l'énergie cinétique des photons d'origine peut se retrouver sous forme de masse(énergie de masse) dans les nouvelles particules tandis que l'autre partie reste sous forme cinétique.
Dernière modification par b@z66 ; 25/04/2018 à 18h27.
La curiosité est un très beau défaut.
La curiosité est un très beau défaut.
