Citation de Feynmann dans son contexte

[martini_bird]

Salut,

je viens de lire cette page (citée par Lévesque ici).

Cet extrait tout nu me choque:

Pour autant que nous le sachions, Mach a raison : personne n'a à ce jour démontré l'inexactitude de son principe en supprimant tout l'univers pour constater ensuite qu'une masse continuait éventuellement à avoir une inertie!.

Je ne pense pas être le seul et j'imagine que c'est une boutade de Feynmann.

Quelqu'un pourrait-il replacer la citation dans son contexte et éventuellement apporter des précisions, svp?

Merci d'avance.
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[mtheory]

Salut,

je viens de lire cette page (citée par Lévesque ici).

Cet extrait tout nu me choque:



Je ne pense pas être le seul et j'imagine que c'est une boutade de Feynmann.

Quelqu'un pourrait-il replacer la citation dans son contexte et éventuellement apporter des précisions, svp?

Merci d'avance.

Je suis perplexe ,dans ses 'Lectures on Gravitation' il évoque à deux reprises les idées de Mach mais c'est toujours de façon hypothétique.
J'ai des doutes sur l'autenticité de cette citation.

[Lévesque]

Pourquoi tu crois que c'est une boutade? C'est de l'humour... Feynman dit que pour démontrer que le principe de Mach est valide, il faudrait enlever l'univers tout entier pour prouver que c'est l'univers tout entier qui est responsable de l'inertie de l'objet isolé.

Je ne comprends pas ce que tu lui reproches...


Simon

[Matmat]

je crois que le contexte à connaitre est historique :

Mach a toujours renié jusqu'a sa mort (1916) toute paternité vis à vis de la théorie de la relativité .

Einstein , au contraire , a estimé que la théorie de la relativité est une "confirmation splendide" du principe de Mach .

La question est restée ouverte ... la RG confirme t'elle oui ou non que : la masse de l'ensemble des autres masses de l'univers est responsable de l'inertie ?
comme Mach répond non a cette question , peut etre que Feynman veut dire que Mach a raison de répondre non à cette question ( vu que l'expérience n'a pu etre faite , vu qu'elle est infaisable ) .

[A voir en vidéo sur Futura]

[Lévesque]

Il semble que nous sommes en face d'un choix inévitable: Soit que l'on admette qu'il y ait un espace-temps absolu Newtonnien, lequel défini les référentiels inertiels et ceux par rapport auquels les galaxies typiques s'avèrent être justement au repos, ou l'on doit croire avec Mach que l'inertie est due à une interaction avec la masse moyenne de l'univers. Et si Mach est correct, alors une accélération donnée d'une particule pour une force donnée doit dépendre non seulement de la présence des étoiles fixes mais aussi, très légèrement, sur la distribution de matière dans la proximité immédiate de la particule. Nous verrons dans le chapitre 3 que le principe d'équivalence d'Einstein donne une réponse au problème de l'inertie qui ne réfère pas à l'espace absolu de Newton et qui n'est pas tout à fait en accord avec les conclusions de Mach. La question reste ouverte.

S. Weinberg, Gravitation and Cosmology, John Wiley and Sons, p.17 (1972)

L'hypothèse générale que le champ métrique est déterminé par la distribution de matière et d'énergie peut être appelé le principe de Mach*.
[...]

*Cette hypothèse était désignée, par Einstein, comme le principe de Mach, [...], puisqu'il l'a pris comme une généralisation de la condition de Mach qui dit que l'inertie doit être considéré comme basée sur l'interaction entre des corps.

R.C. Tolman, Relativity Thermodynamics and Cosmology, Dover, p.185 (1987)

Nous proposons donc le postulat: Le champ G doit être déterminé de façon unique et généralement covariante, uniquement par les valeurs du tenseur énergie (T_ik). Puisque Mach avait clairement déterminé ce défaut dans la mécanique Newtonnienne, et avait remplacé l'accélération absolue par l'accélération relativement à toutes les autres masses dans l'univers, Einstein appela ce postulat le "principe de Mach". Il doit être postulé, en particulier, que l'inertie de la matière est uniquement déterminée par les masse environnantes. Elle doit donc tomber à zéro lorsque toutes les autres masses sont supprimés, parce qu'il est insensé, d'un point de vue relativiste, de parler d'une résistance à une accélération absolue (relativité de l'inertie).

W. Pauli, Theory of relativity, Dover, p.179 (1981)

Selon moi, Feynman fait bien ressortir le côté philosophique de la question. Personne ne peut supprimer tout le contenu de l'univers pour vérifier le principe et donc, le principe reste en majorité philosophique. En d'autres mot, le principe de Mach n'est pas opérationnellement défini.

Mais en même temps, il est clair que le principe de Mach fait ressortir une question essentielle, très bien illustrée par le propos de Pauli (cité ci-haut). Comment attribuer la propriété de masse inertielle à une particule élémentaire? Selon le principe de Mach, cette masse inertielle dépend de la distribution de matière environnante. Alors comment peut-on dire que telle particule a une masse inertielle si on ne mentionne pas, simultanément, à quoi correspond l'environnement de la particule?

Cela me fait réaliser que je ne comprends toujours pas le sens du mot masse. Il y a un sens inertiel, qui est aussi gravitationnel par le principe d'équivalence. Mais quel est le sens du mot masse lorsque celle-ci est la propriété intrinsèque d'une particule élémentaire? J'aimerais bien qu'on m'explique. A-t-on trois masses: la masse inertielle, la masse gravitationnelle et la masse élémentaire?

Bien à vous,

Simon

[mtheory]

Pour une particule chargée une partie de sa masse est d'origine électromagnétique et ne semble donc pas lié au principe de Mach ,Feynman le savait fort bien puisque c'est au coeur de la renormalisation.C'est pourquoi je doute que sa citation soit correcte.

[invitee6bbe250]

Cela me fait réaliser que je ne comprends toujours pas le sens du mot masse. Il y a un sens inertiel, qui est aussi gravitationnel par le principe d'équivalence. Mais quel est le sens du mot masse lorsque celle-ci est la propriété intrinsèque d'une particule élémentaire? J'aimerais bien qu'on m'explique. A-t-on trois masses: la masse inertielle, la masse gravitationnelle et la masse élémentaire?

Pour moi, la propriété intrinsèque de la particule correspond à sa "masse - énergie" ou énergie de masse mc²

La masse inertielle en découle, en admettant la forme du quadrivecteur impulsion-énergie et les lois de conservations afférentes à l'impulsion et à l'énergie.

Reste à expliquer pourquoi la masse gravitationnelle est identique à cette énergie de masse. Mon intuition est que cette dernière est toute entière constituée par l'énergie potentielle gravitationnelle propre de la particule, d'où l'identité des 2 masses.

Serge

[invite09c180f9]

Reste à expliquer pourquoi la masse gravitationnelle est identique à cette énergie de masse. Mon intuition est que cette dernière est toute entière constituée par l'énergie potentielle gravitationnelle propre de la particule, d'où l'identité des 2 masses.

Serge

Salut,
la masse gravitationnelle et l'énergie de masse ne sont pas deux choses complètement identiques...!!

[invitee6bbe250]

Salut,
la masse gravitationnelle et l'énergie de masse ne sont pas deux choses complètement identiques...!!

Pourrais-tu expliquer la différence ? J'ai oublié certes, mais mtheory l'a souligné, qu'une partie de l'énergie de masse provient de la charge électrique (pour une particule chargée). Mais que je sache, cette part de l'énergie compte aussi dans la masse gravitationnelle non ?

[Lévesque]

Bonjour, je peux te donner un aperçu de la réponse, mais pas dans le formalisme de la théorie quantique des champs.

Si on accélère un électron, on crée un champ magnétique qui grandit continuellement. Évidemment, un champ magnétique qui varie induit un champ électrique. Par la loi de Lenz, ce champ électrique est tel qu'il s'oppose à la force électromotrice qui a produit, en premier lieu, l'augmentation du champ magnétique. En d'autres mots, les processus électromagnétiques possèdent une sorte d'inertie, ou une résistance aux changements, qui se manifeste, par exemple, dans les propriétés d'inductances d'une bobine. Avec un électron, cette inertie apparait comme une résistance à l'accélération. Si on donne une accélération a à un électron, il y a une "force arrière" donnée par

où est une constante qui dépend de la taille et de la distribution de charge de l'électron. (Pour une charge sphérique en coquille de rayon et de charge , ). L'équation du mouvement de l'électron est donc

où est la masse "mécanique" ordinaire et est le reste de la force appliquée (au dela de la réaction de l'électron accéléré face au champ qu'il produit lui-même). Cette équation peut être réécrite comme

ou

avec . La masse observée (ou la masse effective) est celle qui est mesurée par l'observation de la force nécessaire à l'accélération de la particule. D'un autre côté, est appelé la "masse électromagnétique", ajouté à pour retrouver la masse effective.

Maintenant, il faut se demander s'il est possible de distinguer et . Un calcul basé sur la théorie de Lorentz de l'électron montre que la masse électromagnétique est fonction de la vitesse.

où est la masse électromagnétique d'un électron au repos. Si on suppose que est une constante du mouvement, on a pour la masse effective

Par l'étude de la variation de la masse effective en fonction de la vitesse, on devrait être capable de différencier la masse mécanique de la masse électromagnétique. Des expériences ont été faites et montrent bien que la masse effective varie en fonction de la vitesse et selon le rapport . Ainsi, il semblerait que toute la masse soit d'origine électromagnétique, ou bien que la masse non-électromagnétique varie aussi selon le même rapport. D'une façon ou d'une autre, dans les faits, on a

où est la masse observée au repos.

Tout ça vient de la théorie de Lorentz de l'électron (Pour plus de détail, voir Dirac). Évidemment, cette théorie n'est plus utilisé aujourd'hui. J'ai cru bon de présenter cet exemple parce qu'il est simple. J'espère que d'autres présenterons un exemple ou une explication plus actuelle. Sinon, je finirai surement par le faire...

À bientôt,

Simon

PS: L'explication est très fortement inspirée de la présentation de la Théorie de Lorentz de l'Électron, dans Bohm D., The special theory of relativity, Routledge, p.27-8 (1996)

[mtheory]

Tout ça vient de la théorie de Lorentz de l'électron (Pour plus de détail, voir Dirac). Évidemment, cette théorie n'est plus utilisé aujourd'hui. J'ai cru bon de présenter cet exemple parce qu'il est simple. J'espère que d'autres présenterons un exemple ou une explication plus actuelle. Sinon, je finirai surement par le faire...