Une onde peut-elle avoir une masse?

Bonjour, j'ai une tite question sur l'aspect ondulatoire de la matière.
La dualité onde-corpuscule indique que toute particule est aussi une onde, selon la manière dont on l'étudie. D'où ma question : Comment la modélisation d'une particule sous forme d'onde peut-elle rendre compte de la masse de la particule, mais aussi de toutes les autres caractéristiques particulières que l'on a avec l'aspect corpusculaire ? Est-ce qu'on est obligé de revenir à cet aspect pour les étudier?

L'énergie d'une onde ne tient pas à sa masse, mais à d'autres caractéristiques comme son amplitude (ondes matérielles) ou sa fréquence (lumière). La masse n'est qu'une forme d'énergie parmi d'autres, et elle n'apparaît que dans les corpuscules matériels, pas dans les ondes.

La modélisation d'une particule sous forme d'onde ne permet pas de rendre compte de la masse, tout comme sa modélisation sous forme de corpuscule ne permet pas de rendre compte de l'amplitude ou de la fréquence.

J'ajoute que parler de dualité onde-corpuscule est assez trompeur. En vérité, la matière n'est ni onde, ni corpuscule, ni les deux à la fois (ni mâle, ni femelle, ni hermaphrodite) mais aucun des deux (asexuée). Ondes et corpuscules sont des modèles, des images, des représentations dont on se sert pour l'étude physique. Ce n'est pas leur nature réelle, qui nous est inconnue.

On ne peut donc pas lier la masse d'une particule aux caractéristiques de l'onde qui lui correspond ?

C'est possible si l'on raisonne en termes d'énergie plutôt qu'en masse. Les deux sont de toute manière équivalents.

On peut s'aider de E = mc²

Ca rejoint un peu la théorie des cordes non? (ou plutôt inversement, c'est la théorie des cordes qui s'en inspire...)

La théorie des cordes tente justement d'aller au-delà de la dualité onde-particule, en expliquant à sa manière des propriétés physiques comme masse ou la charge électrique.

Moi je suis presque totalement convaincue qu'une onde ne peut avoir de masse puisqu'elle est constitué de Photon.

Par définition, les photons sont des bosons, particules à 1 spin et ne comportant aucune masse(selon les études jusqu'à présent). Lorsque l'on parle de spin, il s'agit de la rotation totale faite par la particule élémentaire pour que l'on puisse voir tout ce qu'il y a à voir en vulgarisant.

Et les bosons sont impliqués dans de nombreuses activitées de construction nucléaire par exemple, la force forte fondamentale qui lie les quarks, la gravité,la force failble responsable de la désintégration y(je ne suis pas certaine que c'est réellement ce type de désintégration) et pour conclure l'électromagnétisme. Le photon est le boson responsable de l'électromagnétisme.

Par conséquent, ces bosons n'ont pas de masses mais sont ressentis par leur énergie( cela fait appel à la théorie des cordes). Le photons est un tranfert d'une énergie d'un nucléon à un autre, d'un électons à un autre et ainsi de suite.

De plus, avec la théorie de la relativité restreinte d'Einstein, l'on a démontré cela. Je m'explique, l'on dit que si moi une femme de taille moyenne avec une masse bien normale je marche dans un autobus en marche à 70 kilomètres heure dans le même sens qu'il avance et bien ma vitesse de mon pas est additionné. Ce qui veut dire que si je marche à 5km/h, par rapport à la surface terrestre, je roule à 75km/h. Mais si au contraire je vais aux toilettes dans les sens contraire de l'avancement du bus, et bien je serais percue par rapport à la surface terrestre à 65 km/h.
Avec la lumière, cette théorie ne s'applique pas, l'on dit que sa vitesse sera constante soit 299 792 km/s d'un sens ou de l'autre.

Voilà ce qui me laisse croire qu'une onde ne peut avoir de masse, puisque cette non addition ne s'applique qu'à la lumière.

Amicalement votre
MYast

Une onde n'a pas de masse par nature, c'est vrai, mais la nature d'une onde n'est pas d'être constituée de photons. Une onde au sens quantique du terme n'est constituée de rien ; elle ne consiste qu'en une perturbation d'un champ.

Les bosons sont des particules au spin entier (zéro, un ou deux), par opposition aux fermions qui ont un spin demi-entier (0,5 ou 1,5 par exemple).

Les quatre interactions fondamentales sont véhiculées par des bosons, mais tous les bosons ne servent pas à cela : les mésons, qui sont des assemblages de quarks, sont des bosons sans être les vecteurs d'aucune interaction.

On n'a pas attendu la théorie des cordes pour attribuer une énergie aux bosons, comme on le ferait avec n'importe quelle onde ou particule.

En fait, la vitesse de la lumière est une constante parce que la lumière n'a pas de masse. Expliquer que la lumière n'a pas de masse parce que sa vitesse est constante revient ainsi à prendre le problème à l'envers.

D'accord! à quoi servent les photons exactement s'ils ne sont pas dans la lumière? Et lorsque vous parlez qu'une onde est constituée de perturbation d'un champs l'on entent quoi? Si une particule peut avoir plus d'un spin, alors expliquez qu'est-ce qu'un spin parce que je dois avoir mal saisis?

Ce n'est pas arogant ni méprisant face à vos propos, c'est juste que j'aime tout comprendre!
Amicalement votre
Myast

Les photons sont à la fois la lumière elle-même et le vecteur de l'interaction électromagnétique. On peut visualiser la propagation de la lumière comme un courant de particules se déplaçant en ligne droite, ces particules étant les photons. Lorsque deux particules chargées sont mises en présence l'une de l'autre (le noyau et les électrons dans un atome, par exemple), elles se mettent à échanger des photons pour interagir entre elles : s'attirer ou se repousser.

Le champ est une région de l'espace dans laquelle une particule peut exercer une influence. Si l'on place une masse dans l'espace et qu'on fait intervenir une seconde masse comme "témoin", elle subira une force de la part de la première, de nature gravitationnelle. Cette force donne l'intensité du champ gravitationnel.

Il en va de même pour un aimant, qui déploie autour de lui un champ magnétique fait de lignes imaginaires. Dans le cas d'un aimant plutôt simple, ces lignes imaginaires, dites lignes de forces, partent et s'écartent du pôle Nord pour se rassembler et converger au pôle Sud. Un "témoin" comme l'aiguille d'une boussole s'orientera parallèlement aux lignes du champ avec la ponte vers le pôle Sud. On parle de lignes de forces pour la simple raison qu'une force s'applique à l'aiguille afin de l'orienter comme il faut.

Les champs ne sont pas toujours uniformes : il peut y avoir des creux et des bosses, qui se propagent à une certaine vitesse. C'est ce qui se passe quand on jette un caillou dans une mare : la surface horizontale de l'eau représente un champ d'intensité uniforme et constante. Le caillou soulève une perturbation qui va se propager dans le champ sous la forme d'une onde.

Le spin est une quantité qui ne s'explique que par la mécanique quantique. Techniquement, c'est le nombre de tours que la particule doit effectuer pour donner l'illusion de ne pas avoir bougé. Un spin 1 ou 1/2 signifie qu'un tour ou un demi-tour ne change rien à l'aspect de la particule. Un spin 2 veut dire qu'un tour ne suffit pas pour retrouver l'aspect initial, et qu'un second tour est nécessaire. Cela peut paraître absurde à première vue, mais un bras est en quelque sorte une particule de spin 2. Tendre la main devant soi paume vers le haut, et lui faire faire un tour horizontalement : la main a retrouvé sa position de départ, mais le coude et plié vers le haut. Il faut faire un second tour (en passant la main par-dessus la tête) pour que tout le bras soit revenu comme au début.

D'accord, je m'étais mal exprimée, moi je n'ai parlé que de la lumière et non pas d'une onde, il est vrai que les photons sont dans la lumière comme je l'ai appris. Lumière et onde ne sont pas pareil, il y a des ondes mécaniques aussi.

J'ai compris plus amplement ce qu'est une perturbation. Les spins j'avais saisis mais je vous remercie d'avoir vulgarisé avec le bras, l'on peut mieux comprendre ainsi car il est difficile à comprendre qu'une particule face plus d'un tour pour sembler ne pas avoir bougé.

Amicalement votre
Myast

L'onde n'est pas caractérisée par une masse, et ce n’est pas nécessaire de dire qu'elle est constituée de particules photon, c'est juste un effet qui perturbe l'espace en oscillant, là on est arrivé à un paramètre fondamental : la fréquence de l'onde qui représente le nombre d’oscillations par seconde donc en fonction du temps