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la lumiere a t-elle un poids.?
j'aimerais avoir une réponse rapide s'il vous plaît
7 réponses
- Anonymeil y a 1 décennieRéponse favorite
… pour avoir un poids, elle doit d'abord avoir une masse.
► la lumière ayant un aspect corpusculaire, avec une énergie associée au photon E = h.f en mécanique quantique/ondulatoire
h : constante de Planck
f : fréquence
l'idée n'est pas plus sotte que grenue.
► dans le formalisme relativiste, la masse est une forme d'énergie, le principe d'équivalence s'écrivant E = m.c²
m s'appelle "masse relativiste" dans le cas général
c est la vitesse de la lumière dans le vide
⇒ dans ce cadre, le photon possède une 'masse relativiste' m = h.f/c²
Maintenant, est-ce une "masse pesante" il faut examiner de plus près le formalisme relativiste.
• la relation fondamentale de la dynamique s'écrit F = dp/dt
p : impulsion (correspondant à la quantité de mouvement en M. classique)
• la conservation évolutive de l'énergie s'écrit E² = (pc)² + (m○.c²)²
si on considère m○.c² comme la composante pesante, dans son système propre, m○ , la masse "au repos" du photon, i.e. dans son propre référentiel, est nulle, par définition du photon comme "particule asymptote" de la théorie. Dans ce cas, la 'masse relativiste' du photon est intégralement une masse/énergie cinétique.
Cela n'empêche que, dans un stade spéculatif et avant le développement de la relativité générale qui explique la déviation du photon par les corps massifs, comme un effet de la courbure de l'espace par ces corps massifs, la notion de 'masse relativiste' servait bien à expliquer cette déviation de la lumière, ainsi que son piégeage par les 'trous noirs' ‼
• En relativité "restreinte pré-généralisée", on ne pouvait pas différencier, dans un référentiel, la masse 'cinétique' de la masse 'au repos'.
Le photon avait donc une masse m = h.f/c²
Mais, par postulat du modèle, sa masse au repos est nulle.
• En relativité générale, rien n'est décisif. N'oublions pas quelle n'est compatible
► ni avec la mécanique quantique
► ni avec la thermodynamique
► et que le trou noir y constitue une rupture de continuité de l'espace géométrique, où donc elle cesse a priori de s'appliquer ‼
La grande Théorie Unitaire ? On l'attend toujours …
Source(s) : Dites vous bien qu'il y a ambiguïté du fait de ► une histoire de convention(s) ► mise en question de cette/ces convention(s) du fait de l'imperfection et des limites du modèle. J'ajoute donc les termes évoqués dans Wikipedia à ce propos, si ça peut vous aider à adopter une opinion ▼▼▼ « Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de gravitation (la masse grave). Ces deux notions sont a priori distinctes, mais leur égalité est expérimentalement vérifiée à 10 − 10 % près, et on se permet dès lors de parler de la masse d'un corps. La masse est la grandeur positive intrinsèque du corps intervenant directement dans le principe fondamental de la dynamique : c'est donc une notion présente dans presque tous les calculs de la physique classique. La conservation de la masse à travers toutes les transformations physiques et chimiques a longtemps été expérimentalement constatée, et admise, ce qui en a fait une grandeur fondamentale et confondue avec « la quantité de matière » (Isaac Newton l'a définie comme telle dans ses Principia Mathematica). La relativité restreinte montre que la masse (inertielle) constitue une forme d'énergie du corps, et se trouve alors ne plus être parfaitement invariante car, par exemple, la perte d'énergie sous forme lumineuse (donc a priori sans perte de masse) se trouve être une perte de masse. La connaissance de la constitution de la matière offre d'autres exemples de pertes de masse par l'utilisation de l'énergie sous forme de liaisons atomiques. La relativité générale dérive entre autres du principe d'équivalence qu'Einstein présente comme une « interprétation » de l'égalité de la masse inerte et de la masse grave en termes de relativité du mouvement accéléré. La physique quantique utilise l'équivalence masse-énergie pour caractériser les particules virtuelles, responsables des interactions entre particules et attend toujours la découverte du boson de Higgs dont la théorie dit qu'il serait responsable de l'acquisition de masse par les particules. » [lire l'article ► http://fr.wikipedia.org/wiki/Masse ] ▬ • est-ce que la formule m = h.f/c² permettait un calcul de la déviation de la lumière par la gravitation ? Aucune idée : je ne me suis pas posé la question, et me contente de répondre au thème. Mais d'un point de vue didactique pour des lycéens à qui on parle pour une des premières fois de la relativité, c'est sacrément parlant ‼ si la lumière a une masse, elle est logiquement attirée par la gravitation … [je n'ai enseigné la relativité qu'en début de carrière, à l'ENS de Marrakech, il y a …] [d'ailleurs, la relativité restreinte, telle qu'elle a été initialement définie par Einstein par raison didactique, ne concernait que des référentiels en translation relative uniforme. Ça n'est qu'historiquement, et avec un intérêt purement épistémologique que cette restriction a été violentée : l'abord généraliste par le calcul tensoriel et les changement de métrique [comme en mécanique des milieux continus en déformation ‼] est nettement plus enrichissant, et, finalement, plus simple.] ▬ ▬ remarque : inutile de répondre à "Pierre P". C'est un provocateur, ou un c*?*n fini, les 'x' n'étant pas incompatibles. Moi aussi, j'ai cru au début qu'il avait un réel intérêt pour la relativité ou la physique. Il cherche des trucs au hasard sur Wikipedia, et pose des questions en gommant le contexte et la signification du vocabulaire. - Anonymeil y a 1 décennie
La lumière transporte une énergie en vertu de la relation E= h.f, h étant la constante de Planck et f la fréquence.
Comme E est également égal à mc², tu as le droit de considérer que tout se passe comme si la lumière téléportait un équivalent d'une masse. Mais l'astuce est que cette masse parcourt une distance nulle à cause de la contraction de Lorentz (*), puisque le voyage se fait à la vitesse de la lumière (et ainsi il n'y a pas de paradoxe).
(*) Il serait plus exact de dire : "de Fitzgerald".
Le génie de Louis de Broglie (prononcer "broye" ou - mieux - "broyle" et non "breuil", merci pour nos oreilles !) a été au lieu de rester dans une opposition stérile entre E = h.f (mécanique quantique) et E = mc² (relativité) d'oser écrire :
h.f = mc²
La mécanique ondulatoire venait de naître !
- jaglusLv 7il y a 1 décennie
pour un photon
m=0
E=pc ( relativité) où p est la quantité de mouvement
E=hf ( meca quant)
d'où p=hf/c
Un photon transporte de l'énergie et de la quantité de mouvement.
Cela se voit à l'effet de recul à l'émission , et à la pression photonique.
m=0 donc pas d'interaction gravitationnelle (poids)
néanmoins , du fait de la déformation de l'espace par les masses , expliquée par la relativité générale , les astres par exemple peuvent dévier la trajectoire des photons.
@arrial
est-ce que la formule m = h.f/c² permettait un calcul de la déviation de la lumière par la gravitation?
+ merci - pour les 2 réponses!
- NEROSKLv 5il y a 1 décennie
les photons n'ont pas de masse, donc pas de poids.
les photons transportent de l'énergie E = h f variable suivant la fréquence de leur onde.
par contre ils sont soumis à la gravitation et suivent les courbures de l'espace-temps bien que sans masse.
l'énergie qu'il transporte se matérialiser a l'occasion d'une interaction
- il y a 1 décennie
la lumière est constituée de particules relativistes.
Pas de masse. Aucun corp ayant une masse ne peut aller a une telle vitesse (celle de la lumiere).
- il y a 1 décennie
la lumiere n(a pas de poids car elle n'est pas quantifiable Id es on ne peut contenir une quantité de lumiere
- il y a 1 décennie
Le photon qui est l'élément constitutif de la lumière n'a pas de masse. Aussi, la vitesse du photon est constante.
