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  • Les photons ont-il une masse?

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 #25081    par bongo
 samedi 20 avril 2013 à 20:05
ANOwen a écrit :PS: tu peux me tutoyer.
Ca marche ;)
ANOwen a écrit :Ce que je veux dire alors c'est que la pression de radiations n'est pas le principe d'action-réaction classique (où la matière se conserve) mais c'est uniquement la partie "j’émets donc je recule".
Euh... j'ai peur qu'il y ait confusion. Le 3ème principe de la dynamique (l'action et la réaction) n'est pas autre chose que lorsque l'on exerce une force sur un objet, il exerce exactement la même force sur nous dans la direction opposée.

La conservation de la matière provient d'Antoine de Lavoisier (l'inspecteur des impôts qui s'est fait décapiter), c'est de lui la fameuse citation : "Rien ne se crée, rien ne se perd, tout se transforme".
ANOwen a écrit :Certes, pour la vitesse, cela semble logique. Mais alors que se passe-t-il pour les photons qui sont ralentis par de la matière? (dans l'eau par exemple ou même dans le soleil où ils avancent à 1mm/s) C'est surtout ça qui me gêne. D'autant plus que j'ai entendu parler de particules qui vont plus vite que la lumière dans l'eau, ce qui est très perturbant finalement!
En fait la lumière est émise puis absorber, émise pui absorber etc... c'est pourquoi en moyenne, elle va à une vitesse inférieure (par exemple dans l'eau ou le verre), cependant entre chaque émission absorption, les photons vont bien à la vitesse de la lumière.
L'effet dont tu parles est l'effet Cerenkov, c'est l'équivalent du bang supersonique.
ANOwen a écrit :D'accord, bon et bien on va s'arrêter là pour le moment avec la théorie des cordes...
C'est d'accord pour les neutrinos :) Etrange quand même que pendant 50 ans personne n'a remis ça en cause...
En fait on savait que les neutrinos avaient une masse très très faible voire nulle, c'est ce qui expliquait le spectre d'énergie de l'électron. Il était plus simple de la supposer nulle, de toute façon il a fallu une trentaine d'années pour les détecter.
 #25083    par ANOwen
 samedi 20 avril 2013 à 21:52
Je crois que tu n'a toujours pas compris ce que je veux dire, je vais te donner un exemple:
Imagine une surface noire sur laquelle tu envoies un rayon de lumière blanche. Le rayon est alors entièrement absorbé mais la surface ne subit aucune force.
Maintenant tu prends un mur blanc sur lequel tu envoies un rayon de lumière blanche. Le fait que le mur va émettre de la lumière fait qu'il va subit le phénomène de pression de radiation et va reculer.
Mais bon, le mur noir va quand même émettre des infra-rouges donc ça revient au même.
Dans tous les cas, je viens de comprendre qu'en fait depuis le début j'ai tort, autant pour moi (je suis têtu, je sais).

Hmmm j'ai appris une chose. Qu'est-ce qu'alors le 'bang supersonique"? je n'ai pas tout suivi...

C'est sûr que c'est pas facile de détecter une particule qui a 10^-9 % (environs) de chances de taper un atome...

Bon, on dévie du sujet! Du coup le photon, masse nulle ou pas masse nulle?
Au passage, est-il possible de calculer la "taille" d'un photon? D'un neutrino?
 #25084    par bongo
 dimanche 21 avril 2013 à 00:03
ANOwen a écrit :Je crois que tu n'a toujours pas compris ce que je veux dire, je vais te donner un exemple:
Imagine une surface noire sur laquelle tu envoies un rayon de lumière blanche. Le rayon est alors entièrement absorbé mais la surface ne subit aucune force.
Maintenant tu prends un mur blanc sur lequel tu envoies un rayon de lumière blanche. Le fait que le mur va émettre de la lumière fait qu'il va subit le phénomène de pression de radiation et va reculer.
Mais bon, le mur noir va quand même émettre des infra-rouges donc ça revient au même.
Dans tous les cas, je viens de comprendre qu'en fait depuis le début j'ai tort, autant pour moi (je suis têtu, je sais).
Imagine que tu as un gros boulet de canon (ça fera office de lumière).
Si tu lances en avant le boulet, tu seras forcément propulsé en arrière.
Si ton ami te fait une passe de boulet, à la réception tu seras propulsé en arrière (en supposant que le boulet arrive de l'avant).

C'est également valable si tu remplaces boulet par photon.
ANOwen a écrit :Hmmm j'ai appris une chose. Qu'est-ce qu'alors le 'bang supersonique"? je n'ai pas tout suivi...
Le bang supersonique, c'est le boum que tu entends quand un avion dépasse la vitesse du son. C'est la même chose que le rayonnement Cerenkov.
ANOwen a écrit :C'est sûr que c'est pas facile de détecter une particule qui a 10^-9 % (environs) de chances de taper un atome...
Oui on parle de section efficace (qui traduit la probabilité d'interaction d'une particule).
ANOwen a écrit :Bon, on dévie du sujet! Du coup le photon, masse nulle ou pas masse nulle?
Il n'y a pas de raison de penser que la masse du photon n'est pas nulle. Cependant, pour mesurer sa masse, on ne trouvera jamais une masse rigoureusement nulle, on n'aura seulement une limite supérieure.
ANOwen a écrit :Au passage, est-il possible de calculer la "taille" d'un photon? D'un neutrino?
Ils n'ont pas de taille, ce sont des particules qui sont considérées comme ponctuelles. Par contre elles ont aussi un comportement ondulatoire (et il ne faut pas confondre longueur d'onde et taille).
 #25085    par ANOwen
 dimanche 21 avril 2013 à 00:50
Oui, ça je l'ai compris. Mais en fait ce qui me gênait c'est que la "propulsion en arrière" ne se fait pas lors de la réception d'un photon, mais lors de la ré-émission de celui-ci. Enfin bon, j'y réfléchirai.

Ah d'accord! Bon j'ai googlé "rayonnement de cerenkov" donc c'est bon.

Oui pour ce qui est des limites supérieures j'ai entendu parler de cette méthode. Je constate que pour le moment nous n'avons pas assez de données simplement pour la calculer... dommage! Je ferai une recherche google dans les jours à venir pour voir ce que je peux dénicher.
Ce topic est néanmoins très intéressant, j'ai beaucoup appris!

Est-ce que cette taille nulle a été affirmée ou supposée?
Qu'en est-il de l'amplitude?
(pour la longueur d'onde, je m'en doute: un photon radio ne fait pas 100 km de circonférence...)
 #25089    par bongo
 dimanche 21 avril 2013 à 11:07
ANOwen a écrit :Oui, ça je l'ai compris. Mais en fait ce qui me gênait c'est que la "propulsion en arrière" ne se fait pas lors de la réception d'un photon, mais lors de la ré-émission de celui-ci. Enfin bon, j'y réfléchirai.
Ben non, le recul se fait aussi bien à la réception qu'à l'émission.
ANOwen a écrit :Oui pour ce qui est des limites supérieures j'ai entendu parler de cette méthode. Je constate que pour le moment nous n'avons pas assez de données simplement pour la calculer... dommage!
Ben tu peux te conformer à un modèle :
- pseudo newtonien relativiste : l'énergie E d'un photon visible est environ 1 eV = 1.6 e-19 Joule (E=hν, ν=1e14Hz)
une masse équivalente serait de 1e-35 kg (m = E/c² mais on sait que ce raisonnement est déjà faux)
- relativiste : E = √(p²c² + m²c^4) = mc²/√(1-v²c²) (pour une masse non nulle)
Entre un photon gamma (1e19Hz) et radio (1e11Hz), il y a un facteur de 100 millions.

Il se trouve que si la masse d'un photon n'est pas nulle, alors un photon gamma devrait se déplacer plus vite qu'un photon radio. Dans ce cas, si l'on observe un phénomène assez éloigné (type supernova), où les photons gamma, et radio seraient émis quasiment simultanément, après avoir traversé des distances astronomiques, il doit exister des décalages de temps. Si on mesure un décalage systématique, on sait "mesurer" la masse d'un photon.
ANOwen a écrit :Est-ce que cette taille nulle a été affirmée ou supposée?
Quelle est la différence entre supposée et affirmée ?
ANOwen a écrit :Qu'en est-il de l'amplitude?
Qu'est-ce que tu entends par amplitude ?
 #25091    par dave35
 dimanche 21 avril 2013 à 15:15
Bongo et anowen, j'ai bien peur que vous vous éloignez du sujet qui est "les photons ont-ils une masse". J'ai démontré que : non ils n'avaient pas de masse, et oui ils avaient de l'énergie.

Là je vois que l'on parle de "taille", de photon"gamma" ... Vous faites une erreur entre radiation et particule. Et pour la taille, celà n'inclus en aucun cas la masse, donc vous êtes vraiment hors-sujet et surtout vous confondez beaucoup de chose.

Mais c'est pas grave, ça peut être un nouveau sujet intéressant à débattre, mais pas sur ce sujet qui est "les photons ont-ils une masse?"
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