E=mc²

[invite98695c5e]

Bonjour,

Une petite question depuis que je m'intéresse à l'astrophysique.

La gravité n'influe pas sur la lumière. sauf cas extrême d'objet super massif.

Au sein du soleil 4 millions de tonne se transforme en E par jour, mettent 4000 ans, pour en sortir, le soleil possède donc en son sein "16 milliards de tonne d'énergie."


Ces 16 milliard de tonne de lumière au sein du soleil ne garderai t'il pas leur force de gravité, sans pour autant en être influé. Du fait de l'autonomie que chacun des quantum d'énergie qui la compose et de la supériorité des force électromagnétique qui la compose rapport de la "masse du photon".

D'où cette question?

La "masse" de la lumière dans l'univers ne garderait elle pas ses forces gravitationnelles, sans pourtant en être influé, du fait de sa force électromagnétique nettement supérieur. Et le pourquoi du fait de la différence notable entre la force m x g de la "masse" d'un photon et sa force électromagnétique supérieur de C², et qu'on ne peut observer un phénomène d'influence que sur des objets hyper massif et sur des échelles d'astrophysique?
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[Gilgamesh]

Bonjour,

Une petite question depuis que je m'intéresse à l'astrophysique.

La gravité n'influe pas sur la lumière. sauf cas extrême d'objet super massif.

Au sein du soleil 4 millions de tonne se transforme en E par jour, mettent 4000 ans

Plutôt de l'ordre du million d'années.

Ces 16 milliard de tonne de lumière au sein du soleil ne garderai t'il pas leur force de gravité, sans pour autant en être influé. Du fait de l'autonomie que chacun des quantum d'énergie qui la compose et de la supériorité des force électromagnétique qui la compose rapport de la "masse du photon".

D'où cette question?

La "masse" de la lumière dans l'univers ne garderait elle pas ses forces gravitationnelles, sans pourtant en être influé, du fait de sa force électromagnétique nettement supérieur. Et le pourquoi du fait de la différence notable entre la force m x g de la "masse" d'un photon et sa force électromagnétique supérieur de C², et qu'on ne peut observer un phénomène d'influence que sur des objets hyper massif et sur des échelles d'astrophysique?

La masse c'est E/c², c'est tout. Cela inclue donc la radiation, et il n'y a aucune distinction à faire entre ce qui est "influé" et ce qui "influe".

Le photon gravite et est sensible au champ de gravité comme toutes les particules.

[Lansberg]

Au sein du soleil 4 millions de tonne se transforme en E par jour....

Petit problème d'ordres de grandeur !! Chaque seconde ce sont plus de 600 millions de tonnes d'hydrogène qui sont transformées en hélium par fusion. Il y a une perte de masse de 4,2 millions de tonnes, chaque seconde, converties en énergie selon la formule d'Einstein E=m.c^2.

[Mailou75]

Si on corrige, l’affirmation initiale devient :

«Au sein du soleil 4,2 millions de tonnes se transforment en E par seconde, mettent 1 millions d’années pour en sortir, le soleil possède donc en son sein "4200 milliards de tonnes d'énergie»

C’est beaucoup mais ça reste 10^15 fois plus petit que la masse du soleil, en ordre de grandeur.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

Bienvenue sur Futura.

Le reste ayant été abordé, juste une petite précision du pinailleur que je suis parfois

La gravité n'influe pas sur la lumière. sauf cas extrême d'objet super massif.

En fait tout corps massif (et toute forme d'énergie d'ailleurs) influence la lumière. Les rayons lumineux sont aussi déviés par des planètes comme la Terre. Si ce n'est que l'effet est extrêmement faible.
A ma connaissance ça n'a jamais été mesuré avec, par exemple, la Terre : trop faible (d'autres effets de la RG sont plus aisés à mesurer : l'avance du périhélie, qui ne se produit pas qu'avec Mercure mais est aussi mesurable pour Vénus et la Terre, et la dilatation du temps gravitationnelle qu'on constate avec les signaux GPS).

Par contre si on peut se placer très très loin, alors l'effet d'une déviation même très faible devient notable. Et cela peut servir à détecter certains objets (comme lors de la chasse aux MACHOS qui a été réalisée il y a quelques temps : recherches de trous noirs, naines brunes, mais aussi planètes errantes. On se demandait si ce n'était pas une composante de la masse manquante = matière noire. On n'en a trouvé relativement peu en fait). C'est l'effet de micro-lentille gravitationnelle : l'objet en passant devant l'étoile concentre (légèrement) la lumière et augmente la luminosité de l'objet, comme une loupe dont la distance focale se chiffrerait en années-lumières.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Massiv...ct_halo_object
https://en.wikipedia.org/wiki/Gravit...l_microlensing

Ca peut servir aussi pour les exoplanètes à condition qu'on ait la chance d'un alignement avec un objet lumineux derrière la planète.

[invite98695c5e]

Merci, je comprends mieux. Donc l'E=MC² n'induit pas que l'énergie perdent ses propriétés gravitationnelles. Les champs de gravitation et magnétiques sont des champs d'énergie. Leurs donne t'on aussi des propriétés de masse relative?

[mach3]

Généralement, les champs d'interactions vont compter en négatif dans le bilan de masse : une molécule pèse un tout (tout tout) petit peu moins lourd que ses atomes pris séparément, un atome pèse un tout petit peu moins lourd que ses électrons et son noyau pris séparément, un noyau d'atome pèse moins lourd (c'est mesurable contrairement aux deux autres cas) que ses nucléons pris séparément. En fait quand on forme un système lié (en formant une molécule à partir de deux atomes libres, un atome à partir d'un noyau et d'électrons libres, un noyau à partir de nucléons libres), il y a dégagement d'énergie (souvent sous forme de rayonnement, mais pas seulement), et cette énergie qui s'échappe, c'est de la masse en moins dans le système. Et inversement, si on donne de l'énergie à un système lié, on augmente sa masse (état excité), jusqu'à le décomposer en particules libres.

L'interaction forte fait exception, un nucléon (et tout hadron) pèse beaucoup plus lourd que les quarks qui le composent. Donner de l'énergie à un hadron ne permet pas de le décomposer en particules libres, mais seulement de créer de nouveaux hadrons.

m@ch3

[Gilgamesh]

En fait tout corps massif (et toute forme d'énergie d'ailleurs) influence la lumière. Les rayons lumineux sont aussi déviés par des planètes comme la Terre. Si ce n'est que l'effet est extrêmement faible.
A ma connaissance ça n'a jamais été mesuré avec, par exemple, la Terre : trop faible

Autours de la Terre je sais pas mais la mission Gaia va bien mesurer le champs de déflexion de la lumière par les planètes extérieures du système solaire

https://www-n.oca.eu/Mignard/Grex/Pr..._MT_Crosta.pdf

[Deedee81]

Autours de la Terre je sais pas mais la mission Gaia va bien mesurer le champs de déflexion de la lumière par les planètes extérieures du système solaire

https://www-n.oca.eu/Mignard/Grex/Pr..._MT_Crosta.pdf

Fortiche !

Je connaissais déjà pas mal de résultats extraordinaire de Gaïa. Mais là je suis bluffé

[Garion]

En fait quand on forme un système lié (en formant une molécule à partir de deux atomes libres, un atome à partir d'un noyau et d'électrons libres, un noyau à partir de nucléons libres), il y a dégagement d'énergie (souvent sous forme de rayonnement, mais pas seulement), et cette énergie qui s'échappe, c'est de la masse en moins dans le système. Et inversement, si on donne de l'énergie à un système lié, on augmente sa masse (état excité), jusqu'à le décomposer en particules libres.

C'est quelque chose que je sais depuis longtemps mais que je n'ai jamais réellement compris.
Tant qu'on est dans en dessous, du fer, je le comprend, quand on fusionne, la masse finale est moins importante et la différence, c'est l"énergie qui est libérée. Mais au-dessus du Fer, quand on casse, on libère de l'énergie, comment m'expliquer ça simplement (je ne suis pas physicien, même si je suis passionné par la physique) ?

[Deedee81]

Salut,

C'est quelque chose que je sais depuis longtemps mais que je n'ai jamais réellement compris.
Tant qu'on est dans en dessous, du fer, je le comprend, quand on fusionne, la masse finale est moins importante et la différence, c'est l"énergie qui est libérée. Mais au-dessus du Fer, quand on casse, on libère de l'énergie, comment m'expliquer ça simplement (je ne suis pas physicien, même si je suis passionné par la physique) ?

L'explication n'a rien de si compliqué. Les nucléons dans le noyau sont liés (un peu comme deux planètes qui s'attirent), et cette liaison libère de l'énergie (potentielle, comme les deux planètes qui accélèrent en s'approchant l'une de l'autre, ou comme un objet en chute libre). Cette énergie (négative) de liaison est variable, elle dépend de la structure du noyau.
Sur ce graphique :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Fichie...cl%C3%A9on.svg
On voit cette énergie (moyenne) de liaison par nucléon.
Et on voit qu'elle est maximale (en valeur absolue, puisqu'elle est négative !) pour le fer.

Effectuons maintenant une fission, ou une fusion, on obtient un nouveau noyau, une nouvelle énergie de liaison et donc une énergie totale différente. Energie qui doit être fournie ou libérée.

Comme le fer a l'énergie négative maximale, l'énergie totale ne peut qu'augmenter (en positif) pour la formation de nouveaux noyaux. Par contre, si tu fissionnes de l'uranium, l'énergie de liaison négative devenant plus grande, zouuup, énergie libérée (tout comme nos deux planètes qui en se percutant vont libérer beaucoup de chaleur).

[XK150]

C'est quelque chose que je sais depuis longtemps mais que je n'ai jamais réellement compris.
Tant qu'on est dans en dessous, du fer, je le comprend, quand on fusionne, la masse finale est moins importante et la différence, c'est l"énergie qui est libérée. Mais au-dessus du Fer, quand on casse, on libère de l'énergie, comment m'expliquer ça simplement (je ne suis pas physicien, même si je suis passionné par la physique) ?

Bonjour ,

L'énergie qui apparaît résulte du bilan sur les défauts de masse des atomes présents avant et après la fission ( évidemment , le nombre de nucléons ne change pas ).
Il y a PLUS de défaut de masse sur les produits que sur les réactifs de départ ( 235U + neutron , par exemple ).
S'il y a PLUS de défaut de masse après , c'est que de la masse est partie en énergie à raison de 200 MeV environ par fission de 235U .
Exercice classique de terminale .

[Deedee81]

Petite précision pour combiner les deux messages précédents.

La masse d'un noyau c'est :
Masse noyau = Masse propre des composants (nucléons) - énergie de liaison / c²

Et lors d'un changement (radioactivité, fission, fusion), ce qui change est l'énergie de liaison (plus les quelques nucléons éventuellement éjectés !) d'où un changement de masse appelé défaut de masse (quand il diminue).

Plus de détails ici :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Liaiso...9faut_de_masse
ou mieux encore en anglais (comme d'hab) :
https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclea...gy#Mass_defect

[Garion]

Ca y est, j'ai compris. Je ne pensais pas que le Fer avec l'énergie de liaison la plus élevée (en valeur absolue) est le Fer, alors que je pensais que c'était les noyaux les plus lourds.
Merci.