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masse du photon



  1. #1
    katib71

    Arrow masse du photon


    ------

    bonjours
    le photon n'a pas de masse
    je ne comprend pas comment cela peut etre accepter
    si la masse de (x) = 0.donc (x) =0 . cela signifie tout simplement que (x) est inexistante.merci

    -----

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  3. #2
    Coincoin

    Re : masse du photon

    Salut,
    si la masse de (x) = 0.donc (x) =0
    Pourquoi ?
    Le photon n'a pas de masse mais il a d'autres caractéristiques (énergie, spin, ...).
    Encore une victoire de Canard !

  4. #3
    katib71

    Post Re : masse du photon

    slt
    ami, coincoin.
    je pense que les carateristique cités sont rattachées a la masse de de(x) qui est inexistante.sans masse comment on peut parler des caracteristiques.merci

  5. #4
    GrisBleu

    Re : masse du photon

    salut katib

    Ce que tu penses et la realite ne sont peut etre pas lie
    Une particule est decrite par un ensemble de nombres independants (masse, spin, saveur, etc...). Une particule peut tres bien avoir une masse nulle et les autres proprietes non nulles. Si tu ne le "crois
    2 pas, que penses du des particules neutres ? elles sont neutres mais ont une masse ? Ton raisonnement ne tiens plus.

    si tu refuses de l admettre, soit, mais les experiences ont valeur de verite

  6. #5
    Jackyzgood

    Re : masse du photon

    Petit exemple qui va peut etre te faire comprendre la chose :

    Si on jette une pierre dans un lac on voit apparaitre des vague a la surface de l'eau, si on fait cette experience dans de l'huile les vagues seront toujours la ! Les vagues ne sont donc pas quelque chose de materiel, c'est la déformation d'un materiau et donc parler de masse n'a pas de sens, par contre on peut parler d'amplitude.

    Pour le photon c'est pareil, ce qu'on appel photon c'est simplement les varations electrique et magnétique en un point de l'espace, ca n'as pas de sens de parler de masse pour un champ electrique, par contre on peut parler d'energie, de frequence et de plein d'autre chose.
    si c'est idiot mais que ca marche, c'est que ce n'est pas idiot

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Karibou Blanc

    Re : masse du photon

    Salut,

    Au risque de paraitre abstrait, une particule est définie comme étant une représentation irréductible du groupe de symétries de l'espace-temps, ie le groupe de Poincaré. Je sais ca ne parle pas beaucoup mais c'est la définition la plus fondamentale d'une particule élémentaire que l'on est capable de fournir aujourd'hui.
    L'étude du groupe du groupe de Poincaré nous apprend que chaque particule possède 2 propriétés intrinsèques et seulement 2 ! Sa masse et son spin (mettons les charges et les symétries de jauge de coté). Il n'y a rien a priori qui interdise l'existence d'une particule de masse nulle, puisque meme dans ce cas, elle peut se caractériser par la valeur de son spin (plus précisément de son hélicité dans ce cas particulier).
    Donc théoriquement il n'y a pas d'incohérence.

    KB

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  10. #7
    Bastien14

    Re : masse du photon

    [je ne sais pas si c'est possible...]

    peut-on ratacher sa a la relativiter d'Enstein et dire que le photon a une masse mais qu'elle est sous forme d'energie

    [E=mc² donc masse d'un photon=E/c²]

  11. #8
    DamaD

    Re : masse du photon

    Salut,

    En fait, l'équation entière c'est
    E²=m²c^4+p²c²
    donc puisque m=0, pour le photon E=pc. (p est la quantité de mouvement)

    (E=mc² est valable pour une particule au repos, càd p=0)

  12. #9
    Bastien14

    Re : masse du photon

    désoler erreur

  13. #10
    Lévesque

    Re : masse du photon

    Bonsoir,

    Si vous avez le courage, j'ai vraiment beaucoup travaillé sur ce sujet, et j'ai tout mis sur futura.

    J'ai fouillé des tonnes de livres...

    Ce que j'ai compris, c'est qu'il y a toujours un moment dans la construction de la théorie où on fait une limite non-relativiste, et un m apparait de l'équation de Newton.

    Vous pouvez dire que le m est définie comme n'importe quoi, il reste qu'il est postulé quelque part. On l'ajoute pour coller à l'observation. Ensuite, quand le formalisme est terminé, tout le monde (sur le forum surtout) arrive avec son équation et dérive le m, sans jamais avoir compris ou vérifié d'où cette équation venait, comment elle avait été dérivée, et à quelle étape un m a été introduit.

    C'est fou ce qu'on peut lire à ce sujet, tant de n'importe quoi (déjà cette discussion a fait sa part).

    Rappellez-vous une chose, la physique ne sait pas d'où provient la masse, elle n'est pas la conséquence d'un phénomène plus fondamental, elle n'est pas la conséquence d'une équation de la relativité restreinte, elle n'est pas la conséquence d'une propriété d'un groupe. N'importe qui a fait un peu de renormalisation en théorie quantique des champs sait ce que je veux dire.

    La masse est introduite dans toutes les théories comme un paramètre, et au moment de l'expérience, on fixe ce paramètre. Plus haut, quand je parle du m qui provient de Newton, c'est une façon contourné de fixer m expérimentalement, parce que Newton est bien vérifié a basse vitesse et constitue un catalogue de résultats expérimentaux pour ce régime.

    Le moment où vous faites l'expérience pour fixer la valeur du m, vous définissez quelle quantité physique c'est. Vous fixez ainsi, si ça vous plaît, la norme du 4-vecteur énergie-impulsion.

    Avant de fixer cette valeur par l'expérience, elle n'a pas de sens physique, elle est seulement un paramètre de votre théorie.

    Là, arrêtez de dire que la masse est la norme du 4-vecteur, ou d'essayer de démontrer que la quantité m découle de quelqu'équation que ce soit. Ce sont les équations qui sont fixés par la mesure expérimentale de m.

    On peut tout aussi bien définir le m comme l'inertie d'un système, tout comme Newton et Einstein l'avaient fait. On se retrouve avec un m qui varie avec la vitesse. Cette définition est utilisée par Einstein, et par beaucoup d'auteurs. C'est donc dire que cette définition ne contient pas d'erreur logique fondamentale, elle dépend seulement de ce qu'on choisi d'appeler la masse dans notre théorie. Et pour passer de la définition de la masse en tant que norme du 4vecteur à la définition de la masse en tant qu'inertie, il suffit de savoir que les deux ont la même valeur dans un certain référentiel. [1]

    Donc, personne a raison, personne a tort, vous discutez de définitions différentes d'un même mot, qui dans les deux cas ne correspondent pas à la même quantité physique déterminée par l'expérience.




    Simon


    [1] Le truc pour changer de définition est surement vraiment subtil, parce que des physiciens quand même renommés (pour ne pas les nommer) se sont mis à écrire qu'il fallait banir une des définitions. Tout ça n'est qu'une foutu question d'autorité ou de gout et n'a absolument pas rapport avec la physique. Je suggère que toute discussion nouvelle sur ce sujet soit éliminé, et référé à une discussion déjà existente. Mieux, il faudrait faire un post dans la faq pour expliquer les deux définitions (car elles se retrouvent toutes deux dans des centaines de livre, on a pas le choix faut faire avec), et expliquer comment on passe de l'une à l'autre. C'est pas difficile ça doit se faire en deux petits paragraphes......
    La lumière ne fait pas de bruit. (Félix Leclerc)

  14. #11
    nissart7831

    Re : masse du photon

    Salut,

    c'est un sujet à la mode en ce moment sur FS. Ca me rappelle cette discussion récente où mmy avait fait une rapide synthèse (voir les posts précédents aussi).
    Tu as raison, Levesque, il faudrait bien éclaircir ces 2 approches et le mettre dans la FAQ. Parce cette question va revenir encore, et ça va être encore du bis repetita.
    Qui va s'y coller ?

  15. #12
    Lévesque

    Re : masse du photon

    C'est pas difficile...

    Question: est-ce que le photon a une masse?

    Réponse: Ça dépend de la définition qu'on donne à la masse. Dans la litérature, vous trouverez deux définitions du mot masse. La première correspond à la norme du 4-vecteur énergie impulsion, et est proportionnelle à l'énergie d'une particule lorsqu'on se place dans son référentiel. On appelle souvent cette masse la masse au repos, pour préciser au lecteur qu'il y aune autre définition sur le marché.

    La seconde définition de la masse est l'inertie, qui n'a rien à voir avec la masse au repos définie plus haut. L'inertie, c'est la résistance qu'a un objet à un changement de sa vitesse (attention, cela inclu changer sa direction). Il est démontré expérimentalement que cette résistance augmente avec la vitesse, par conséquent, la masse définie comme l'inertie est une quantité qui augmente avec la vitesse. On appelle souvent cette masse la masse relativiste, pour préciser au lecteur qu'il y a une autre définition de la masse sur le marché.

    Le truc, très très compliqué, pour passer d'une définition à l'autre, et qui mélange les plus grand physiciens, c'est de multiplier la masse au repos par gamma pour obtenir la masse relativiste.

    Pour répondre à la question, le photon a une masse relativiste (inertie) mais n'a pas de masse au repos, c'est-à-dire que la norme de son 4-vecteur vaut toujours zéro.


    Cordialement,

    Simon
    Dernière modification par Lévesque ; 17/06/2006 à 20h51.
    La lumière ne fait pas de bruit. (Félix Leclerc)

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  17. #13
    Rincevent

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par Lévesque
    Question: est-ce que le photon a une masse?

    Réponse: Ça dépend de la définition qu'on donne à la masse.
    NON!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! surtout pas!!!!!! dire ce genre de trucs c'est ouvrir la porte à plein de confusions!!!!!!! et c'est pas pour rien que Deep a déjà mis la bonne réponse à cette question dans la FAQ (que personne ne lit malheureusement )

    le photon n'a aucune masse!!!!! il a une énergie!!! la masse relativiste est un truc qui n'a d'utilité que pour vulgariser la relativité restreinte (et encore...). Dès qu'on passe à la relativité générale, qui est le cadre dans lequel on apprend à comprendre réellement la RR, on voit que la "masse relativiste qui varie" est un concept qui n'existe que par "inertie historique" et n'a aucun réel intérêt. Aucun physicien bossant en RG n'utilise la "masse relativiste". Le truc qui varie, ça s'appelle l'énergie. Point.

    Il est démontré expérimentalement que cette résistance augmente avec la vitesse, par conséquent, la masse définie comme l'inertie est une quantité qui augmente avec la vitesse.
    il est démontré expérimentalement que l'inertie augmente avec la vitesse car l'inertie n'est pas égale à la masse mais à l'énergie!
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  18. #14
    Coincoin

    Re : masse du photon

    Pour ce qui est de la FAQ, ça y est déjà plus ou moins, non ?
    Encore une victoire de Canard !

  19. #15
    nissart7831

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par Rincevent
    NON!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! surtout pas!!!!!! dire ce genre de trucs c'est ouvrir la porte à plein de confusions!!!!!!! et c'est pas pour rien que Deep a déjà mis la bonne réponse à cette question dans la FAQ (que personne ne lit malheureusement )

    le photon n'a aucune masse!!!!! il a une énergie!!! la masse relativiste est un truc qui n'a d'utilité que pour vulgariser la relativité restreinte (et encore...). Dès qu'on passe à la relativité générale, qui est le cadre dans lequel on apprend à comprendre réellement la RR, on voit que la "masse relativiste qui varie" est un concept qui n'existe que par "inertie historique" et n'a aucun réel intérêt. Aucun physicien bossant en RG n'utilise la "masse relativiste". Le truc qui varie, ça s'appelle l'énergie. Point.



    il est démontré expérimentalement que l'inertie augmente avec la vitesse car l'inertie n'est pas égale à la masse mais à l'énergie!
    Merci de ces éclaircissements Rincevent. Ca me rassure car c'est bien la manière dont j'avais appris et compris la notion de masse et son lien avec la RR.
    Ce que JM Lévy-Leblond exprime, en simplifiant: "la masse représente une quantité de matière. Elle ne varie donc pas et il se trouve qu'elle est le coefficient qui permet d'exprimer l'énergie au repos d'une particule" (j'espère avoir bien retranscrit ses propos).

    Faut-il en conclure que la formulation d'Einstein (et d'autres qui l'ont repris après) était maladroite (oulah je vais me faire frapper si je m'attaque au maître) quand il exprimait E = mc² dans ses articles fondateurs avec l'idée de masse qui variait avec l'énergie. Il aurait mieux valu dire (ou un truc équivalent) que E/c² était un paramètre qui pouvait s'exprimer en fonction de la masse (qui elle ne varie pas et qui peut être nulle).
    Non ?
    Dernière modification par nissart7831 ; 17/06/2006 à 21h38.

  20. #16
    Coincoin

    Re : masse du photon

    Dans ses cours, Feynman parle aussi de masse relativiste. C'est vrai que pour la RR, c'est tout simple, comme il le dit il suffit de remplacer la masse newtonienne par la masse relativiste.
    Maintenant, je ne m'y connais pas assez en RG pour juger de la pertinence de ce concept quand on pousse un peu (et bizarrement, j'aurais tendance à faire confiance à Rincevent sur ce genre de trucs).
    Encore une victoire de Canard !

  21. #17
    nissart7831

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par Coincoin
    Pour ce qui est de la FAQ, ça y est déjà plus ou moins, non ?
    Oui, oui, exact. C'est ici.

    Citation Envoyé par Rincevent
    c'est pas pour rien que Deep a déjà mis la bonne réponse à cette question dans la FAQ (que personne ne lit malheureusement )
    J'avais lu mais j'avais oublié qu'il y avait cette question dans la FAQ dont la réponse est sans ambiguité et correspond bien à ce que j'en connaissais.

    Voilà ce que disait deep :

    Citation Envoyé par deep_turtle
    On lit parfois qu'en relativité, la masse augmente avec la vitesse.

    La masse est un invariant, elle n'augmente pas avec la vitesse. La notion de "masse relativiste" qui dépend de la vitesse est une notion dépassée que plus personne n'utilise sérieusement, sauf pour s'adresser à des non-scientifiques qui ne peuvent entrer dans les détails.

    La relation fondamentale de la dynamique s'écrit, en relativité,



    ce qui ressemblerait à la formule classique



    si on supposait qu'en relativité, la masse était multipliée par . Toutefois, il n'y a aucune raison d'arranger les équations pour faire ressembler l'équation relativiste à l'équation classique. Cette opératon de cosmétique cache le fait que de toutes façons, toutes les autres quantités ont aussi des sens différents en relativité.

    La réponse courte est donc : "non, la masse n'augmente pas avec la vitesse".
    Donc, l'expression de "masse relativiste" est historique et ... maladroite ?
    Malheureusement l'idée est ancrée et notamment par les références aux articles fondateurs.

    Citation Envoyé par Coincoin
    (et bizarrement, j'aurais tendance à faire confiance à Rincevent sur ce genre de trucs).
    Oui, moi aussi
    Dernière modification par nissart7831 ; 17/06/2006 à 22h04.

  22. #18
    invité576543
    Invité

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par Coincoin
    Dans ses cours, Feynman parle aussi de masse relativiste. C'est vrai que pour la RR, c'est tout simple, comme il le dit il suffit de remplacer la masse newtonienne par la masse relativiste.
    Bonjour,

    Mais cette "simplicité" est trompeuse. Conceptuellement, il est important de réaliser que l'inertie en RR est relative, elle dépend de l'observateur, du référentiel. Et ça, c'est contraire à notre intuition qui tend à lier inertie et quantité de matière, et quantité de matière comme quelque chose d'intrinsèque à l'objet.

    Ensuite, en RR comme en RG, l'inertie se présente comme un scalaire, mais n'en est pas un (les vrais scalaires ne sont pas relatifs!), critère suffisant pour bannissement!

    Mieux vaut revenir à la formule RR liant force et accélération en "oubliant" l'inertie comme quantité, pour ne garder l'inertie que comme tendance.

    Au passage, le photon a une inertie infinie, si on cherche à voir l'inertie comme quantité. Perso, je préfère masse nulle à inertie infinie, mais je suis du camp qui n'aime pas les infinis...

    Cordialement,

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  24. #19
    Lévesque

    Re : masse du photon

    Bonsoir Rincevent,

    j'ai autre chose à faire que de débattre là-dessus, et je suis certain que toi aussi.

    Le forum est supposé servir les usagers, et ne pas leur imposer quoi que ce soit. La réalité, c'est que les deux définitions sont utilisées dans la littérature. Votre faq induit en erreur tout le monde, parce tout ceux qui vont lire des textes de relativité vont penser qu'ils sont faux, et que Forum FS Génération a la vérité absolue sur la définition du concept de masse.

    La réponse de la FAQ contredit les textes d'Einstein lui-même (parce que lui n'entendait pas la même chose par le mot masse), et elle induirait en erreur un jeune physicien lui faisant penser que même Einstein s'est trompé dans la théorie qu'il a écrite.

    Faites ce que vous voulez, c'est votre forum et pas le mien. Mais vous ne pouvez pas changer ce qu'il y a dans les livres, ce qui a été fait dans l'histoire, et votre rôle devrait plutôt être d'accompagner les nouveaux physiciens pour leur donner plus d'outil pour comprendre, passer d'une définition à l'autre et ainsi couvrir plus de littérature sur le sujet.

    Si moi j'ai été assez intelligent pour comprendre, et toi aussi, alors pas besoin de se proclamer dictateur de la masse, tous les autres physiciens sont aussi capable que nous de passer d'une définition à l'autre. Et il pourront surement aussi lire de superbes livres sur la relativité, qui constituent encore des références historiques. Il suffit d'une explication claire que je propose de mettre dans la FAQ.

    dire ce genre de trucs c'est ouvrir la porte à plein de confusions!!!!!!!
    La confusion, elle est dans la littérature qui utilise deux définitions. C'est pas ta faute, et pas ta responsabilité. Si tu t'adresses aux gens qui feront de la RG, et bien t'as un auditoire de 3 ou 4 personnes.
    la masse relativiste est un truc qui n'a d'utilité que pour vulgariser la relativité restreinte (et encore...). Dès qu'on passe à la relativité générale, qui est le cadre dans lequel on apprend à comprendre réellement la RR
    Le forum est un lieu de vulgarisation. Combien se rendront vraiment à la relativité générale? Tu ne réalises pas à quel point on peut calculer plus de choses avec moins d'outils mathématique si on adopte la masse relativiste?
    on voit que la "masse relativiste qui varie" est un concept qui n'existe que par "inertie historique" et n'a aucun réel intérêt. Aucun physicien bossant en RG n'utilise la "masse relativiste".
    Aucun usager du forum qui demande "le photon a-t-il un masse" ne fait de RG.

    À cet usager, si tu est honnête, tu lui expliques ce qu'il risque de trouver dans les ouvrages, ce qui s'est passé dans l'histoire, et ce que toi tu crois le mieux à adopter.

    Si le type qui demande ça ne s'oriente pas en physique, ça donne rien de lui sortir les 4-vecteurs et les groupes...Il veut juste avoir une vue d'ensemble de la physique avec le moins de math possibles, ce que les loies de Newton lui offre.

    En résumé, je suis tout à fait contre le message de votre FAQ. Il est insouciant et ne permet pas aux non-initiés de se préparer aux lectures de vulgarisation qu'ils pourraient rencontrer (ils se feront quelle opinion des livres de Feynman par exemple?).

    Citation Envoyé par mmy
    Au passage, le photon a une inertie infinie, si on cherche à voir l'inertie comme quantité. Perso, je préfère masse nulle à inertie infinie, mais je suis du camp qui n'aime pas les infinis
    Regarde n'importe quel livre qui fait attention à chaque définition qu'il fait, et tu verras que la masse au repos est choisie. Tu peux ajouter une constante à l'énergie cinétique sans changer les lois physiques. On choisi que le photon a une masse nulle, par conséquent, multiplié zéro par n'importe quel facteur donne zéro.


    Cordialement,

    Simon
    Dernière modification par Lévesque ; 17/06/2006 à 22h33.
    La lumière ne fait pas de bruit. (Félix Leclerc)

  25. #20
    supernovus

    Re : masse du photon

    Le photon n'a pas plus de masse qu'une vibration n'a une masse ou une image n'a une masse. La masse (au repos) est une mesure de l'inertie d'un corps puisqu'elle donne immediatement l'accélération qu'il subira dès qu'on le soumettra à une force donnée (cf deuxième loi de Newton) à partir du repos ou à petite vitesse (petite devant la vitesse de la lumière c, de manière que l'approximation newtonienne soit valable) Cela dit, quelle que soit la vitesse, même si elle est proche de c, on peut connaitre la masse au repos en mesurant l'énergie et l'impulsion du corps en question, via la relation m^2c^4= E^2-p^2c^2. Si on le fait pour un photon, on trouve 0. Le photon a une masse au repos nulle ce qui ne gêne personne puisqu'en fait il n'a pas de référentiel de repos. Il va a la même vitesse c dans tous les repères inertiels.
    L'autre définition dont il est question dans cette discussion est simplement l'énergie de la particule divisée par c^2. D'après la formule ci-dessus, elle est égale (au carré!) à m^2+p^2/c^2 et il est facile de montrer que ceci s'écrit encore m^2gamma^2 le "facteur de Lorentz" gamma étant 1/sqrt(1-v^2/c^2)
    (sqrt est la racine carrée) Cette deuxième définition n'est pas très utile puisqu'il ne s'agit pas d'une quantité fixe, caractéristique de l'objet, mais en fait de son énergie, qui varie par changement de repère. Aucun physicien des particules n'appelle ça la masse. Quand ils parlent de masse, il s'agit toujours des masses au repos, qui sont mesurées, cataloguées et caractéristiques des
    objets dont on parle. La distinction ne vaut pas une longue discussion. Les électriciens utilisent j comme symbole de l'unité imaginaire que les mathématiciens appellent i..Mais tout le monde sait de quoi on parle.

  26. #21
    Lévesque

    Re : masse du photon

    Aussi, je pense que ce débat est un discour de sourd.

    Les deux définitions sont aussi bonnes, sinon, au moins Einstein ou Feynman ou Hawking s'en serait rendu compte.

    Je suis d'accord pour encourager une définition, mais pas pour en éliminer une. Les plus grand vulgarisateurs (Einstein, Feynman, Hawking) choisissent la définition qu'ils croient la meilleure pour faire comprendre le plus de concepts possibles avec le moins d'efforts possibles à un publique le plus large possible.

    L'avis de Okun, de Rincevent, ou de Deep_turtle ne devrait rien avoir là-dedans.

    Toute être intelligent sait que si on défini bien les choses et qu'on connait les définitions qu'on utilise il n'y a pas de problèmes.

    C'est ma dernière intervention sur le sujet.



    Simon
    La lumière ne fait pas de bruit. (Félix Leclerc)

  27. #22
    PopolAuQuébec

    Re : masse du photon

    Personnellement, je suis d'accord à 100 % avec la position de Simon et je suis content de voir quelqu'un qui fait la preuve qu'il a une colonne vertébrale.

    J'ai déjà dit à certains en privé que je crois dans le concept Futura et j'espère sincèrement que ses responsables, qui font assez généralement un travail remarquable, sauront choisir les bonnes orientations pour l'avenir.

    A+

  28. #23
    Rincevent

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par nissart7831
    Ca me rassure car c'est bien la manière dont j'avais appris et compris la notion de masse et son lien avec la RR.
    en fait le truc c'est que tant qu'on reste en RR, ce que dit Lévesque est vrai : les deux approches sont défendables. C'est quand on va au-delà de la RR qu'on comprend que la masse est un scalaire et rien d'autre. C'est l'invariant. Point. Si on s'amuse à introduire la "masse relativiste", quand on passe en RG on s'aperçoit qu'il faut introduire plusieurs de ces grandeurs qui varient : l'inertie devient un truc qui dépend de la direction dans un espace pas plat... sans parler du fait que la gravitation est absente de la RR ce qui laisse tout un aspect important de la masse de côté. Pour résumer : si on se place dans le cadre le plus général (qui prend en compte la relativité et la gravitation), la masse est la masse invariante, un truc qui caractérise la particule et qui est indépendant de l'observateur. Après restent quand même pas mal de complications :

    - si on introduit le cadre de la théorie quantique des champs, on comprend que la masse d'une particule, qui est en fait la masse d'une excitation élémentaire d'un certain champ, dépend de l'ensemble des champs qui existent et de leurs interactions. Mais cela reste un scalaire et la masse qui varie est également inutile dans ce cadre-là, sans même la RG ;

    - l'énergie gravitationnelle n'étant pas localisée, quand on a plusieurs corps en interaction gravitationnelle, il n'est pas toujours possible de parler de leurs masses individuelles (ni-même de leurs énergies ou encore de leurs moments cinétiques). Ce qui a un sens propre est le tenseur énergie-impulsion.

    En clair dans de plus en plus de situations de la physique moderne ce qui compte ce sont des champs, trucs étendus.

    Ce que JM Lévy-Leblond exprime, en simplifiant: "la masse représente une quantité de matière. Elle ne varie donc pas et il se trouve qu'elle est le coefficient qui permet d'exprimer l'énergie au repos d'une particule" (j'espère avoir bien retranscrit ses propos).
    reste quand même que la masse est plus générale que la "matière" en ce sens où des particules non-matérielles sont massives (cf les bosons vectorielles).

    quand il exprimait E = mc² dans ses articles fondateurs avec l'idée de masse qui variait avec l'énergie. Il aurait mieux valu dire (ou un truc équivalent) que E/c² était un paramètre qui pouvait s'exprimer en fonction de la masse (qui elle ne varie pas et qui peut être nulle).
    faut pas oublier que quand Einstein a formulé la RR, le formalisme de Minkowski existait pas. Poincaré avait trouvé que formuler les choses de manière 4V était intéressant, mais c'était pas une idée diffusée et lui-même n'avait pas en tête tout le contenu de la RR. Y'a rien d'étonnant à ce qu'Einstein n'ait pas trouvé directement la formulation la plus claire de la RR. La plupart des théories physiques évoluent avec le temps et on idéalise souvent l'histoire pour ne garder que les conceptions modernes (ça a du bon et du moins bon de faire ça...)

    Deux exemples :

    - pour Galilée le principe d'inertie qui dit qu'un objet isolé garde son mouvement signifiait "garde son mouvement circulaire, lequel est le seul mouvement naturel"... en clair, y'a un principe d'inertie observable à la surface de la Terre qui est ronde! et pour Galilée, la trajectoire "droite horizontale" était une approximation locale... le principe d'inertie n'ayant aucune validité verticale.

    - quand Maxwell a introduit ses équations, il ne pensait pas du tout décrire un "objet fondamental" autre que l'éther et les grandeurs physique qui interviennent étaient toutes des grandeurs moyennées sur des échelles assez grandes. L'éther avait un rôle très important et les charges et densités de courant pas d'existences en soi. Ce n'étaient que des reflets des états de polarisation de l'éther. Pire que ça, les équations ne faisaient pas intervenir des dérivées temporelles telles que celles qu'on apprend désormais, mais des dérivées convectives où intervenaient la vitesse du milieu dans lequel la lumière passait et qui par son mouvement entraînait l'éther (y'a un bon bouquin de Darrigol sur tout ça).

    En clair, Maxwell ignorait tout ou presque de ce qu'on appelle désormais les équations de Maxwell (et je parle même pas du fait que les notations vectorielles n'existaient pas)... mais reste qu'il a eu plusieurs coups de génie en trouvant ce qu'il a trouvé (il a introduit le fameux terme qui symétrise tout et existe, il a eu l'odée de la nature électromagnétique de la lumière, il est le seul a avoir pris très au sérieux les idées de Faraday, etc).

    Et pour compléter ce que disait mmy sur Feynman, j'ajouterai qu'il n'a jamais réellement travaillé en RG (il a fait des trucs mais pas tant que ça)... son approche repose beaucoup plus sur la théorie des champs que sur la géométrie.

    Citation Envoyé par Levesque
    Toute être intelligent sait que si on défini bien les choses et qu'on connait les définitions qu'on utilise il n'y a pas de problèmes.
    et tous les problèmes causés par l'utilisation de la masse qui varie sont la preuve du contraire...

    C'est ma dernière intervention sur le sujet.
    j'avais laissé tomber depuis longtemps mais ton insistance sur le sujet m'y a fait revenir.

    La réponse de la FAQ contredit les textes d'Einstein lui-même (parce que lui n'entendait pas la même chose par le mot masse),
    bah ça dépend de quels textes d'Einstein... si tu regardes son livre le plus célèbre niveau vulgarisation (je l'ai sous les yeux en version électronique), la masse est une constante... donc...

    et elle induirait en erreur un jeune physicien lui faisant penser que même Einstein s'est trompé dans la théorie qu'il a écrite.
    non, elle lui ferait comprendre qu'il ne faut pas confondre concepts en développement et concepts développés. Cf ce que je dis plus haut dans ce même message.

    tous les autres physiciens sont aussi capable que nous de passer d'une définition à l'autre.
    bah non, parce que les physiciens qui travaillent en relativité ne parlent pas de masse qui varie donc ils en ont rien à faire...

    Et il pourront surement aussi lire de superbes livres sur la relativité, qui constituent encore des références historiques.
    historique... c'est là le truc... l'explication de Deep le dit clairement.

    Tu ne réalises pas à quel point on peut calculer plus de choses avec moins d'outils mathématique si on adopte la masse relativiste?
    faux. Je réalise surtout qu'on peut plus facilement commettre plus d'erreurs...

    En résumé, je suis tout à fait contre le message de votre FAQ. Il est insouciant et ne permet pas aux non-initiés de se préparer aux lectures de vulgarisation qu'ils pourraient rencontrer
    et moi je trouve très dangereux et insouciant de prétendre que le photon a une masse!!! c'est un point de vue qui n'est utilisé nulle part dans la physique moderne! et je parle même pas de la RG!

    (ils se feront quelle opinion des livres de Feynman par exemple?).
    ils comprendront que Feynman vulgarise et n'était pas un expert de RG.
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  29. #24
    juliendusud

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par Lévesque
    Bonsoir,

    Si vous avez le courage, j'ai vraiment beaucoup travaillé sur ce sujet, et j'ai tout mis sur futura.

    J'ai fouillé des tonnes de livres...

    Ce que j'ai compris, c'est qu'il y a toujours un moment dans la construction de la théorie où on fait une limite non-relativiste, et un m apparait de l'équation de Newton.

    Je suis bien d'accord avec ce message, je ne suis pas sûr qu'on puisse dériver E^2 = m^2*c^4 + p^2*c^2
    autrement que par un passage à la limite quand v tend vers c, c'est le même procédé utilisé en gravitation Newtonienne pour démontrer qu'une particule sans masse est déviée par un champ gravitationnel.

    A titre anecdotique, notons qu'un système composé de deux photons colinéaires qui se propagent dans des sens différents peut avoir une quantité de mouvement totale égale à 0. Dans ce cas le système a bien une masse non nulle bien que composé de dexu particules sans masses.
    La physique est parfois déroutante

  30. Publicité
  31. #25
    Lévesque

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par Rincevent
    ils comprendront que Feynman vulgarise et n'était pas un expert de RG.
    Et la théorie des champs, il me semble que j'ai déjà vu son nom par rapport à ça quelque part...

    Je pense que mon point ne passe pas. J'essai de résumer.

    1- Ici, c'est un forum de vulgarisation, pas un cours de RG.
    2- Il n'y a rien de dangereux à considérer la masse d'un photon, si elle est définie comme proportionnelle à son énergie (ce qu'Einstein a fait). Je ne fait que répéter que tout est une question de définition.
    3- Je pense que la définition la plus intuitive pour quelqu'un qui a fait beaucoup de physique, est la masse correspondant à l'énergie au repos.
    4- mais je me souviens quand j'avais 16 ans, que je me posais plein de questions, et que tout ce que je connaissais en math se résumait à additionner ou multiplier.
    5- un jeune qui demande si le photon a une masse montre clairement qu'il n'est très avancé en physique, ne connais surement pas ce que c'est un 4-vecteur, surement pas ce que c'est un groupe ou un espace courbe.


    Ma seule demande est que le forum reste impartial, ne donne que sont avis et ne l'impose pas. Qu'il indique quelle définition il adopte, en donnant les très bonnes raisons de Rincevent, qui a une longueur d'avance sur la plupart d'entre nous.



    Cordialement,

    Simon
    La lumière ne fait pas de bruit. (Félix Leclerc)

  32. #26
    juliendusud

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par juliendusud
    Je suis bien d'accord avec ce message, je ne suis pas sûr qu'on puisse dériver E^2 = m^2*c^4 + p^2*c^2
    autrement que par un passage à la limite quand v tend vers c...
    Pour les particules sans masse.

  33. #27
    Lévesque

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par Rincevent
    bah ça dépend de quels textes d'Einstein... si tu regardes son livre le plus célèbre niveau vulgarisation (je l'ai sous les yeux en version électronique), la masse est une constante... donc...
    Quel livre? quelle édition? J'ai fouillé et j'ai jamais trouvé, ça me surprends.
    La lumière ne fait pas de bruit. (Félix Leclerc)

  34. #28
    Rincevent

    Re : masse du photon

    Citation Envoyé par Lévesque
    Et la théorie des champs, il me semble que j'ai déjà vu son nom par rapport à ça quelque part...
    la RG n'est pas de la théorie des champs lorentzienne ou euclidienne. Feynman n'avait qu'une approche très limitée des choses géométriques (me fais pas dire ce que je n'ai pas dit! c'était un génie à part plus qu'entière!). Il n'a même jamais employé le langage des formes si je me trompe pas.

    Je pense que mon point ne passe pas.
    si, mais je ne suis pas d'acccord

    1- Ici, c'est un forum de vulgarisation, pas un cours de RG.
    mais quand on parle de relativité, il est mieux d'adopter un point de vue moderne, sans même rentrer dans la RG

    2- Il n'y a rien de dangereux à considérer la masse d'un photon, si elle est définie comme proportionnelle à son énergie (ce qu'Einstein a fait).
    Einstein n'a pas fait ça dans tous ses écrits, loin de là. Et lui non plus n'a pas écrit que des choses parfaitement claires.

    Je ne fait que répéter que tout est une question de définition.
    et je ne fais que dire qu'une des deux définitions induit en erreur la plupart des gens.

    3- Je pense que la définition la plus intuitive pour quelqu'un qui a fait beaucoup de physique, est la masse correspondant à l'énergie au repos.
    elle n'est pas nécessairement intuitive quand on reste en RR. L'intuition en physique, ça se développe. Tout dépend du formalisme utilisé. Mais quand on parle de relativité, il semble normal de se reposer sur le formalisme minkowskien plutôt que le formalisme newtonien. Or, la masse qui varie est un truc qui ressort de la relativité faite à la newtonienne...

    4- mais je me souviens quand j'avais 16 ans, que je me posais plein de questions, et que tout ce que je connaissais en math se résumait à additionner ou multiplier.
    on ne fait rien de plus que multiplier ou additionner avec une masse invariante. C'est même encore plus simple : elle ne varie pas donc on ne fait aucun calcul.

    Plus sérieusement, y'a pas que des gamins qui lisent, et les mêmes personnes cherchent également à comprendre certains concepts liés à la RG, même si c'est sans rentrer dans le formalisme

    5- un jeune qui demande si le photon a une masse montre clairement qu'il n'est très avancé en physique, ne connais surement pas ce que c'est un 4-vecteur, surement pas ce que c'est un groupe ou un espace courbe.
    ça tombe bien car il n'est nul besoin d'introduire tout ça pour lui dire que la masse du photon est nulle, ce qu'il trouvera écrit noir sur blanc dans tout livre sérieux de physique.

    Quel livre? quelle édition? J'ai fouillé et j'ai jamais trouvé, ça me surprends.
    c'est le "relativity : special and general theory". Edition de 1920 en version disponible gratuitement sous licence gnu. Y'a une partie sur l'énergie cinétique "general results of the theory", p 42. Il écrit l'énergie cinétique sous la forme (note d'ailleurs que c'est pas ce que nous on appelle l'énergie cinétique...) et dans toute cette "section" de quelques pages, "m" est nommée "masse".
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  35. #29
    Lévesque

    Re : masse du photon

    Ok,

    en gros, je suis d'accord. J'avoue que depuis mes premières discussion à ce sujet (il y a plus d'un an), j'ai terminé un cours de RG et un cours de TQC. J'ai un petit peu plus de recul, et effectivement quand on travaille avec la géométrie la quantité gamma m est inutile.

    Ça je suis d'accord.

    Mais, sincèrement, il y a encore beaucoup trop de question à ce sujet dans le forum, trop de discussions qui s'éternisent. À mon avis, le message de la FAQ n'est pas assez clair. Il m'a l'air d'avoir été écrit pour clore un débat connu de ceux qui le lise, plutôt que pour vraiment aider un profane un peu perdu dans les définitions de la masse qu'il rencontre (peut-être même dans ses premiers cours de physique).

    Mais c'est mon avis, et comme je n'ai pas l'habitude de l'imposer, je me retire (encore ) et j'accepte ce que vous en faites.



    Simon


    [edit] Et pour le livre d'Einstein... mes commentaires serait aussi court que son explicitation du gamma dans 3-4 pages.
    La lumière ne fait pas de bruit. (Félix Leclerc)

  36. #30
    Lévesque

    Re : masse du photon

    Bonjour,

    à ce sujet, quelque chose de beaucoup plus constructif et intéressant. Feynman raconte une anecdote, une conversation après un ptit cocktail à Paris:
    Il y eu un moment pendant lequel toutes les femmes disparurent mystérieusement, et je me suis retrouvé en face d'un fameux professeur, assis solonellement dans sa grosse chaîse capitaine, entouré de tous ses étudiants. Il me demanda "Dites-moi, professeur Feynman, comment pouvez-vous être certain que le photon n'a pas de masse au repos?" J'ai répondu "Bien, ça dépend de la masse; évidemment si la masse est infiniment petite, alors celle-ci n'a aucune sorte d'effet, et je ne pourrais pas réfuter son existence, mais je serais heureux de discuter de la possibilité que la masse n'aie pas une certaine grandeur que vous pourriez choisir. La condition est qu'après que j'aie donné un argument contre une telle masse, il serait contre les règles de changer cette grandeur." Le professeur choisi alors une masse correspondant à un millionnième de la masse d'un électron.

    Ma réponse a été que, si nous convenons que la masse du photon est reliée à la fréquence par , des photons de longueur d'onde différentes devraient voyager avec des vitesse différentes. Alors, observant les éclipse d'un système d'étoiles doubles, qui se situe assez loin de nous, on devrait observer à différents moments l'éclipses si on la regarde dans la lumière bleue ou dans la lumière rouge. Puisque rien de la sorte ne se produit, on peut mettre une limite maximum à la masse, laquelle, si on fait les calculs, se trouve être de l'ordre de un milliardième de celle de l'électron. La réponse a été traduite au professeur. Maintenant, il voulait savoir ce que j'aurais répondu s'il avait choisi une masse d'un millième de milliardième de celle de l'électron. L'étudiant qui traduisait fut embarassé par la question, et j'ai protesté que cela était contre les règles, mais j'ai accepté d'essayer encore.

    Si le photon avait une petite masse, égale pour tous les photons, les différences de comportement entre des photons qui ont une masse identiquement nulle et des photons avec petite masse serait d'autant plus grande que que la longueur d'onde est grande. Donc, de l'acuité connue des réflexions de pulsations dans les radars, on peut mettre une limite à la masse du photon qui est de loin meilleure que celle obtenue avec les éclipses. Il s'avère que cette limite se fixe à un millionnième de milliardième de la masse de l'électron.

    Après cela, le professeur voulu encore changer la masse, et la choisir à un milliardième de milliardième de la masse de l'électron. Les étudiants devenaient tous un peu inconfortable avec cette question, et j'ai protesté que, s'il continuait de briser les règles et choisir la masse de plus en plus petite, évidemment arriverait un point où je n'aurais plus d'argument. Néanmoins, j'ai essayé encore une fois. Je lui ai demandé s'il était d'accord pour dire que si le photon avait une petite masse, alors par un argument de la théorie des champs le potentiel devrait aller comme exp(-mr)/r. Il était d'accord. Maintenant, la terre a un champ magnétique statique, qui est reconnu s'étendre dans l'espace pour une certaine distance grâce à l'étude du comportement des rayons cosmiques, une distance qui est au moins de l'ordre de quelques rayons terrestre. Cela signifie que la masse du photon doit être plus petite que celle correspondant à la distance d'atténuation de l'ordre de 8000 miles, c'est-à-dire quelque chose comme fois la masse de l'électron [un centième de la masse proposée par le professeur]. À ce moment, la conversation se termina, à ma grande joie.
    Source: Feynman lectures on gravitation, p.22 (1995)

    Cordialement,

    Simon
    La lumière ne fait pas de bruit. (Félix Leclerc)

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