masse du photon

[lucie]

C'est tout bête, mais j'ai du mal à comprendre comment les trous noirs peuvent attirer la lumière si celle si n'a pas de masse?

Bon, je sais que l'espace est courbé autour d'un trou noir, tellement courbé que les photons sont déviés, et même engloutis, donc...

Mais comment une particule sans masse peut-elle être déviée "gravitationnellement"?

[lucie]

Bon ben j'ai trouvé... pour ceux que mes questions-réponses amusent:

http://obswww.unige.ch/Questions_Reponses/R167.html

 

ptdr

[logastro]

Pffff même pas le temps de répondre :wink:

[lucie]

Je m'améliore sur google... :roll:

[Bleu]

Bravo Lucie, moi aussi je m'étais posé la question! Merci 8)

 

A+

 

TeTeC

[Invité Anonyme]

C'est tout bête, mais j'ai du mal à comprendre comment les trous noirs peuvent attirer la lumière si celle si n'a pas de masse?

Bon, je sais que l'espace est courbé autour d'un trou noir, tellement courbé que les photons sont déviés, et même engloutis, donc...

Mais comment une particule sans masse peut-elle être déviée "gravitationnellement"?

 

Bonjour,

 

je suis nouveau ici et voilà mon 1er post.

je pensais quand même que le photon avait une masse, même si celle-ci était extremement faible ?

[logastro]

Eh bien non ;-)

[Gaétan]

De la même manière, le Soleil dévie les rayons des étoiles se trouvant derrière. On peut l'observer lors d'une eclipse.

Pour un trou noir, tu peux considérer que le photon tourne en orbite autour de lui sans pouvoir en sortir (ça reste des abuts de language tout ça ).

Un autre fait remarquable est le décalage vers le rouge gravitationnel. Dans le cas des trous noirs, on peut dire que ce décalage est extrème, et les longueurs d'ondes des photons émis par le trou noir sont infinies, càd qu'il n'y a rien en fait .

C'est ce qu'on appelle le tenseur d'énergie-impulsion qui décrit la courbure de l'espace-temps, càd pas juste la masse.

[bourgi220]

merci Lucie!

 

maintenant je comprends pq qd on fait un exercice en physique la prof dit toujours: "MASSE AU REPOS de l'objet x...";

 

Et c'est une question qui m'avait déjà effleurée... maintenant j'ai la réponse! lol

[Invité Anonyme]

C'est à cause de la géométrisation de l'espace par la masse du trou noir. En fait le photon n'est pas "attiré" par le trou noir, mais il suit une géodésique qui le conduit à l'intérieur. Il en est de même pour la déviation des rayons lumineux au voisinage d'un objet massif, étoile ou autre, ils ne sont pas attirés mais suivent une géodésique (chemin le plus cout entre deux poins spatiaux).

[Hypérion]

j'ai peut être un élément de réflexion issu tout droit de mes cours de mécanique:

il existe deux types de masse:

masse inerte (m) : traduit la capacité d'un objet à résister sa mise en mouvement

masse grave (m*) : traduit la capacité d'un objet à réagir au champ de gravitation

[Gaétan]

Oui, et c'est de la que nait le principe d'équivalence, clé de voute de la relativité générale.

Masse inertielle et gravitationnelle sont égales. Un coprs en chute libre ne ressent pas son poids.

[lucie]

Si elles sont strictement égales, pourquoi les dissocier?

[Gaétan]

C'est une question pertinente.

Le fait est qu'il y a deux manières de définir la masse, deux manières totalement différentes d'un point de vu conceptuel. Par conséquent, et a priori, elles devraient être distinctes. L'équivalence entre les deux ne va pas de soit. D'ailleur, il a été fait des expériences pour la vérifier. Et le rapport en masse inertielle et gravitationnelle est, expérimentalement, une des grandeur physique universelle les mieux connues. Elle vaut 1 avec une erreur de 1/1000000000000. C'est la base du raisonnement qui conduit à la relativité générale.

Pour plus d'info, tu peux faire des recherches sur le principe d'équivalence ou poser des questions .

[Invité Anonyme]

heu.. quelq'un peut m'eclairer sur la deviation vers le rouge ?? j'ai lu quelque par( sur le super site dont le lien se trouve plus haut ) que ça prouvait le big bang mais je comprend pas pourquoi ... ??

 

Merchi

[logastro]

Cr0k, tu ne devrait pas poster comme ça, tu fais du HS.

Je ne te demande pas d'arriver à certaines extrémités qu'on a vues sur ce forum (vous voyez à qui je pense) mais tu pourrais poster toutes tes questions en deux ou trois nouveaux sujets, ce serait plus simple ;-)

Pour faire très très très simple, la lumière des galaxies est décallée vers le rouge, ce qui fait dire qu'elles s'éloignent (effet doppler). Donc si on rebrousse le temps au départ elles devaient toutes être très près l'une des autres, et même à un moment réunies en un seul point.

[Antares]

Le fait est que le photon a bel et bien une masse mais on la qualifie de virtuelle,c-à-d quasi-nulle du fait de son infinie petitesse.

Pour ce qui de la géodésique suivie par le photon, un trou noir modifie les caractéristiques géométriques de son environement proche, et donc la géodésique s' en trouve modifiée.

Il faut également considérer la dualité onde/particule de la lumière.

De plus la vitesse de la lumière est finie, la gravité peut donc avoir un effet important sur elle.

Un trou noir, c' est la fin du temps, un anti big bang, la lumière ne peut donc en réchapper.

[Gaétan]

Le fait est que le photon a bel et bien une masse mais on la qualifie de virtuelle,c-à-d quasi-nulle du fait de son infinie petitesse.

Bien sûr je peux toujours me tromper, mais il ne me semble pas prendre trop de risque en affirmant que la masse du photon est strictement nulle.

[lucie]

"strictement" n'est pas un mot à employer en physique... :wink:

[Gaétan]

Si, c'est utilisé en physique. Mais tu le comprend peut-être différement. (c'est toi qui m'a inspiré ce post ;-) )

J'ai pas envie de finir ou de commencer toutes mes phrases par "dans l'état actuelle de nos connaissances" ou " pour la physique actuelle" ou "ça peut toujours changé" ou etc ... Alors je le mets pas. Pour moi, il est évident que les sciences évoluent et que les connaissance de demain ne sont pas celles d'aujourd'hui. Donc, je ne l'écrit pas mais il est sous-entendu.

Mon "strictement" n'est pas nécessairement constant dans le temps, contrairement au tien (je pense).

Mais, dans l'état actuelle de nos connaissances:lol:, la masse du photon est strictement nulle, càd égale à zéro. Un vrai zéro tout rond contrairement aux neutrinos qui sont souvent considéré comme ayant une masse quasi-nulle. En physique, "quasi-nulle" a moins de poids que "strictement nulle", mais les deux se disent.

On peut toujours jouer sur les mots en utilisant des définitions différentes ,et finalement tourner en rond et ne rien dire.

[lucie]

Je ne faisais pas cette remarque en sous-entendant que nos connaissances restent dépendantes d'un cadre théorique provisoire et en perpétuelle attente de refonte (ce qui est vrai aussi, mais je partage ton point de vue là dessus).

Je faisais cette remarque d'une façon beaucoup plus radicale et pour ainsi dire méthodologique: en physique le zéro et l'infini n'existent pas.

Ce sont des "êtres mathématiques" (comme le disait ma prof de math de terminale mdr) qui ne peuvent avoir d'existence réelle.

 

http://www.dstu.univ-montp2.fr/GRAAL/perso...n/Nature31.html

[logastro]

Peut-être se trompe-t-il...

Un exemple: le neutron (par exemple) n'a-t-il pas une charge électrique nulle, de même que le photon (toujours par exemple)?

[lucie]

En physique la seule réalité admise est la mesure.

 

Et le zéro et l'infini ne sont pas des quantités mesurables.

 

Nos théories ne collent qu'imparfaitement à cette réalité.Et ça sera toujours le cas même si les théories s'affinent et épousent davantage et de mieux en mieux le réel.

 

Pourtant c'est cette réalité qui compte et pas nos théories.

 

Nous ne modifions pas le réel en inventant une théorie, nous tentons simplement de le décrire.

 

Ce qui nous dit "la masse du photon est nulle" (ou sa charge peu importe) c'est les données mathématiques d'une théorie, mais en aucun cas la mesure de cette masse ou de cette charge. Car il est impossible de mesurer "zéro"sur un quelconque instrument.

 

Le réel se place au-dessus des théories. Il est indépendant de nos réflexions sur lui.

[Invité Anonyme]

De la même manière, le Soleil dévie les rayons des étoiles se trouvant derrière. On peut l'observer lors d'une eclipse.

 

Es-tu certain que ce n 'est pas la courronne solaire que l 'on observe, tout simplement dans le cas d 'une éclipse? (pour ce qui est de l 'observation d 'objets très lointains, je ne dis pas, ils sont déformés par les objets plus proches) mais est-ce la véritable nature des rayons observés pendant l 'éclipse ?

 

 

Sinon pour le dernier post.. je ne suis pas vraiment d 'accord.. on fait très souvent des approximations en physique, c 'est sûr. L 'infini est bien un concept, c 'est évident..

 

mais zéro.. c 'est zéro Oo.. c 'est quand il n 'y a rien.

Et pour ce qui est de la charge électrique.. le + et -, ce sont juste des mots pour dire "un type de charge", "un autre type de charge" et le zéro = "ni l 'une ni l 'autre".. donc je trouve que ça a un sens.. non :? ? (lol)

[Invité Anonyme]

Hum.. je repense à ce que lucie dit.. et je comprends pourquoi elle ( ? ) lie zéro et l 'infini...

 

En effet, la précision est limitée dans les deux sens.. quand on tend vers l 'infini et lorsqu 'on s 'approche de zéro. Je suis d 'accord pour la précision des mesures.. elle est limitée et on ne tombe jamais rigoureusement sur zéro (ou sur l 'infini bien évidemment, c 'est encore plus improbable vu qu 'inmesurable)..

 

Seulement, ce n 'est pas ça que tu dis déjà.. mais plutôt que "dans le monde réel" ça n 'existe pas. Là, je ne suis pas d 'accord. Ce n 'est pas parce qu 'on ne sait pas le mesurer que ce n 'est pas comme ça.. (exemple : l 'approximation faite par les nombres en informatique.. c 'est limité.. ex, en java : même les double le sont.. même les extended)..

La machine n 'est qu 'un outil, c 'est l 'homme qui fait le boulot et qui déduit des informations de son expérience..

 

Tu confonds (apparemment) la confirmation expérimentale (si une théorie n 'explique pas un fait expérimental, elle est bien évidemment fausse) et son "absolutisme" .. Ce n 'est pas pcq tu trouves 10^-99999 alors que ton modèle prévoyait zéro que c 'est faux.. Il y a bien plus d 'erreurs expérimentales que d 'erreurs théoriques!

 

D 'ailleurs, la preuve, c 'est par exemple dans le domaine des ondes electromagnétiques.. la loi d 'ampère modifiée par Maxwell.. on n 'avait jamais observé l 'infime courant ajouté par Maxwell (le courant de déplacement).. pourquoi? A cause de l 'erreur de précision.. (En effet, il est vraiment infime)..

 

Donc, bon.. il ne faut pas faire passer avant tout l 'expérience au-dessus de la "dernière théorie validée".. Une théorie sert à généraliser le "réel".. Si on ne l 'utilise pas, elle ne sert à rien.

 

La difficulté résidant en le fait de faire un modèle proche, voire exact, idéalement, par rapport à la réalité (càd prévoyant tous les cas de figure) tout en étant assez général et sachant dégager les imprécisions de mesures des véritables faits physiques. Ainsi, il existe par exemple des petits programmes très utiles comme WinCurveFit.

[Gaétan]

Es-tu certain que ce n 'est pas la courronne solaire que l 'on observe, tout simplement dans le cas d 'une éclipse? (pour ce qui est de l 'observation d 'objets très lointains, je ne dis pas, ils sont déformés par les objets plus proches) mais est-ce la véritable nature des rayons observés pendant l 'éclipse ?

Oui, évidement qu'on peut observer la couronne solaire pendant une éclipse, mais c'est pas de ça que je parlais.

Einstein avait prédit la déviation de la lumière par un champ de pesanteur dès 1911, avant l'établissement des lois de la relativité générale. L'expérience d'Eddington en 1919 a effectivement démontré que, lors d'une éclipse de Soleil, des rayons lumineux stellaires qui devraient être occulté par le disque solaire si leur propagation était rectiligne, sont en fait déviés par le champ de gravitation du Soleil et parviennent sur Terre. Sans éclipse, l'effet est toujours présent, évidement, mais inobservable.

[Invité Anonyme]

(Oui, je connais ce phénomène, comme j 'ai dit dans mon post : (pour ce qui est de l 'observation d 'objets très lointains, je ne dis pas, ils sont déformés par les objets plus proches) mais est-ce la véritable nature des rayons observés pendant l 'éclipse ? )

 

Et bien je ne savais pas qu 'on pouvait en observer pdnt une éclipse

[Gaétan]

Oui, j'avais bien compris ça. ;-)

Mais comme il s'agit d'une observation historique, j'ai voulu être complet. C'est la première preuve expérimentale en faveur de la relativité générale. Depuis lors, il y en a eu beaucoup d'autres et jamais en ça défaveur. C'est impressionnat, non ?

 

PS : tu peux t'inscrire et te présenter si tu veux. ;-)

[Aragorn_54]

Ouais allez, je m 'inscris (ah ok, y a un forum présentations :!

 

Sinon pour la relativité, oui, je sais . J 'ai lu un vieux livre introductif sur l 'astrophysique (les définitions sont pas toujours évidentes ) et à un moment sur la relativité générale, ils expliquent que la gravitation peut être considérée comme une force relative, une force fictive d 'inertie. Puis on parle de l 'espace-temps en 4 dimensions où le trajet le plus court entre deux points est la courbe (et vu que la lumière passe toujours par qui prend le moins de temps (loi de fermat) et que les astres déforment l 'espace-temps à leur périphérie, cqfd )

 

(mais c 'est quand même fou, c 'est sûr)..

 

EDIT : j 'ai hâte de suivre mes cours sur la relativité (restreinte et générale) et sur l 'astrophysique, n 'empêche !

[Gaétan]

C'est pour quand ? Tu fais quoi comme études ?

 

Ok, ok ! J'ai lu dans l'autre post que passe en 2ième candi physique. ;-)