Perte de masse

[Weensie]

exact ! je ne passe pas de m=E/c² aux conclusions mais c'est une erreur de frappe . je voulais dire je ne sais pas ... tout ce que je sais c'est que ... ET que l'on s'éloigne du sujet
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[Weensie]

mais tu es d'accord avec moi , qu'il n'y a pas de variation de masse dans un systeme adiabatique et clos , quel qu'il soit ?

[gatsu]

Absolument. La masse d'un ensemble diminue. Ceci est rélié à l'évolution de l'entropie du système qui transforme de l'énergie localisée en énergie cinétique délocalisée donc entropique.

Excuse moi mais je vois pas pourquoi tu parles d'entropie là (ou alors j'aimerais bien savoir de laquelle tu parles ). La masse d'un système (stable) constitué de particules en intéraction mutuelle est plus petite en raison du caractère globalement attractif de ces intéractions, je ne vois pas ce que vient faire l'entropie là dedans. Mais peut être vas tu m'éclairer sur ce point.

[Weensie]

Je suis encore a 100% en accord avec toi . cependant je pense que l'on a cru qu'il y avait un échange thermique dans le cas d'un systeme thermodynamique non clos . mais en effet , dans l'exemple d'un atome instable cela n'a rien à faire la dedans

[gatsu]

Je prétends avec gatsu que non .

Pour ma part je suis moins sûr que toi du résultat...encore une fois cela dépend de ce que l'on appelle masse et essentielment de comment on va la mesurer. ce n'est que comme ça qu'on peut répondre à la question je pense.
Par exemple est ce qu'on va mettre notre boite sur une balance ou bien est ce qu'on va regarder l'interaction gravitationnelle avec une masse m0 connue etc..

Dans le cas où on fait une equivalence forte entre masse et energie, dans le sens où on fait le raccourci sémantique "l'energie de ce photon equivaut à telle masse" alors je suis d'accord avec toi et tout le monde est d'accord avec nous je pense. Le problème réside dans la défintion qu'on donne à ce qu'on appelle la masse en se rappelant notamment que en TQC comme partout (RR classique) la masse d'un photon est nulle (et que c'est un invariant et pas une composante comme l'a dit mmy).

Bref ce qui est stimulant justement c'est que le problème n'est pas simple selon moi et il faut sans doute passer par la RG pour élever le débat je pense.

[Weensie]

non la masse c'est la masse du systeme .
Et peu importe si on passe par la relativité générale(enfin je crois) : l'atome se désintègre , il ya une perte de amsse qui va se transformer en énergie cinétique pour le noyau fils .
Dans le cas ou le noyau fils émis est en état d'excitation quantique , il se désexcite en émettant un photon , mais le photon , si l'on veut n'est que de l'énergie pure mais qui ne provient pas de l'énergie de la perte de masse .

[Weensie]

l'exemple de l'atome radioactif est le seul exemple possible car c'est le seul moyen de créer une libération d'énergie intrinseque sans apport d'éenergie au systeme .
Et imaginons que le noyau fils soit expulsé a une telle vitesse qu'on le considère relativiste : son gain de masse compense la perte de masse engendrée par la désintégration . C'est aisément vérifiable avec E=mc² et les transformations de Lorentz.
Donc si il ya équilibre et que l'énergie du photon émis ne provient pas de la perte de masse , la masse est entièrement conservée

[invitebd2b1648]

Salut Weensie !

Rhooo, relis un peu mmy, il t'as expliqué qu'un positron qui rencontre un électron (tout les deux sont des particules massives) se transforment en 2 photons gamma (donc sans masse), il y a donc conservation de l'énergie, mais non-conservation de la masse !

Maintenant quand tu dis :

mais le photon , si l'on veut n'est que de l'énergie pure

Ce n'est pas clair, amha, l'énergie peut toujours se caractériser donc "pure" ???
Le photon est un quantum d'énergie au sens ou c'est une particule sans masse qui transporte un quantum d'énergie-impulsion via sa quantité de mouvement, ce n'est pas pour rien qu'on a inventé le concept de voile solaire !

Maintenant si on considère la masse comme étant intangible (c'est à dire au sens de l'énergie), imaginez plein de mini-pèse personne collés sur chaque particules, alors là évidemment la masse est conservée (mais certainement fluctuante puisqu'on est à l'échelle quantique ...)

Voilà,

Cordialement !

PS :

a une telle vitesse qu'on le considère relativiste : son gain de masse compense la perte de masse engendrée par la désintégration .

Une vitesse relativiste ne procure pas un gain de masse ... il me semble ... !

[Weensie]

Oui tu as raison je me suis avancé trop vite sur le gain de masse relativiste , mais je croyais qu'un objet de amsse non nulle allant a une vitesse proche de la lumiere allait avoir une amsse apparente plus élevée .
J'imaginais a vrai dire un pese personne total pesant l'ensemble du systeme clos.

Donc ce que dis MMY est vrai ? je pense que je dois abandonner la !
donc où va donc la masse ?

[Weensie]

Donc ce que tu dis avec mmy est que la masse ne peut pas être toujours conservée mais dans le cas d'un systeme fermé ? Il faudrait de l'énergie pour mettre ensemble le positron et l'électron .
Mais dans le cas de l'atome instable j'ai raison (car le phénomène d'annihilation particule-antiparticule n'apparait pas tellement je crois ? bon ba visiblement il y a des fluctuations de masse . Mais on ne laretrouve jamais ?

[mariposa]

"Energie entropique" c'est ça?

C'est défini comment?

Et "l'énergie entropique" ça pèse moins lourd dans la balance que "l'énergie localisée"?

La masse doit être une variable d'état du système. L'entropie totale, l'énergie totale, la quantité de mouvement totale aussi. Doit bien y avoir une formule qui permet de calculer la masse en fonction d'autres variables d'état, non? Quelle est cette formule? Celle qui a été déjà donnée, et qui semble-t-il n'a pas été compris de tout le monde?

Cordialement,

Je retire tout ce que je dis en parlant d'entropie, non pas que çà soit faux mais manisfestement cela ne contribue pas à l'éclairage.

[mariposa]

mais tu es d'accord avec moi , qu'il n'y a pas de variation de masse dans un systeme adiabatique et clos , quel qu'il soit ?

Je ne sais pas pourquoi tu parles de système adiabatique. Dans le contexte des particules l'expression système isolé est convenable et dans ce cas la propriété est que l'énergie est un invariant et certainement pas la masse.

[mariposa]

Excuse moi mais je vois pas pourquoi tu parles d'entropie là (ou alors j'aimerais bien savoir de laquelle tu parles ). La masse d'un système (stable) constitué de particules en intéraction mutuelle est plus petite en raison du caractère globalement attractif de ces intéractions, je ne vois pas ce que vient faire l'entropie là dedans. Mais peut être vas tu m'éclairer sur ce point.

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L'entropie joue un role important pour comprendre le sens de l'évolution. Je le retire de tous mes propos qui dans le contexte de la discussion n'apporte qucun éclairage.

[mariposa]

Pour ma part je suis moins sûr que toi du résultat...encore une fois cela dépend de ce que l'on appelle masse et essentielment de comment on va la mesurer. ce n'est que comme ça qu'on peut répondre à la question je pense.
Par exemple est ce qu'on va mettre notre boite sur une balance ou bien est ce qu'on va regarder l'interaction gravitationnelle avec une masse m0 connue etc..

Dans le cas où on fait une equivalence forte entre masse et energie, dans le sens où on fait le raccourci sémantique "l'energie de ce photon equivaut à telle masse" alors je suis d'accord avec toi et tout le monde est d'accord avec nous je pense. Le problème réside dans la défintion qu'on donne à ce qu'on appelle la masse en se rappelant notamment que en TQC comme partout (RR classique) la masse d'un photon est nulle (et que c'est un invariant et pas une composante comme l'a dit mmy).

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Encore une fois la masse d'une particule c'est l'énergie totale de celle-ci au repos. Cette définition est universelle et sans aucune ambiguité.

[Weensie]

Exact mariposa.
Mais dans le cadre ou la particule isolée n'est pas au repos ( ce qui est impossible si on le lui fournit pas d'énergie alors elle n'est plus isolée ) il reste le cas d'un atome instable .
je parle d'un systeme clos et adiabatique pour préciser qu'il n'y a aucun échange thermodynamique .
Ma question était de savoir , est-ce que , dans un systeme clos , on pouvait observer des variations de masse totale du systeme .
La répone est visiblement oui selon ocanitrocubane , qui me dit que la loi de conservation de masse n'est pas toujours valable . car il peut y avoir des paires particules antiparticules qui s'annihilent .
Ceci dit dans le cadre d'une particule isélée : cette paire ne peut exister .
Mais j'aurais appris une chose : qu'il pouvait y avoir disparition de amsse avec cette annihilation .
Cependant ,je reste persuadé que la masse s'équilibre à un moment ou a un autre

[Weensie]

d'ailleurs je me demande si un hpton n'a pas une masse relativiste m=E/c²

[Weensie]

Si j'ai la confirmation ! Imaginons des photons dans une boite remplie de miroirs .
L'énergie de la boite contient l'énergie des photons . Et le principe d'équivalence masse energie implique que la masse de a boite augmente s'il y a des photons .

[GrisBleu]

Salut

Rate Le photon n a pas de masse relativiste car E=mc2 n est pas la formule complete... le "principe" d equivalence masse energie n est pas correct: il te manque l impulsion (cf le quadri vecteur de Gwydon) pour etre pertinent. C est d ailleurs ce qui te manque dans le E=mc2
Regarde les vrais invariants de la RR et tu trouveras ce qu il faut

++

[Weensie]

je le sais . E=mc²+pc , mais peu importe ca n'a pas d'importance pour ce que je dis.
Au moins le photon a une masse relativiste .

[gatsu]

.
Encore une fois la masse d'une particule c'est l'énergie totale de celle-ci au repos. Cette définition est universelle et sans aucune ambiguité.

Je suis d'accord avec les définitions que tu as donné jusque là de masse d'une particule. Le fait est, que si on peut parler de masse de tels systèmes (depuis les particules élémentaires jusqu'aux molécules par exemple) c'est parce qu'ils sont finis et stables.

Ce que je demande c'est comment évaluer la masse d'une cavité conductrice contenant un atome excité (exemple proposé par Gwyddon).
Je ne pense personellement pas que ça va être seulement la masse de l'atome dans le fondamental + la masse de la cavité une fois que l'atome va être désexcité mais pour être franc, je ne sais pas trop quoi dire non plus pour répondre à la question.

[Deedee81]

Bonjour,

Quelle discussion en une seule soirée.

Tout ce que j'ai retenu de ce fil c'est que si le système est statique alors sa masse ne varie pas

Donc, il me semble que la suggestion de bien définir la masse est importante.

Je n'aime pas cette notion de masse relativiste, quelque peu obsolète et entrainant des confusions et qui n'est qu'une tricherie pour parler de l'énergie (c'est jamais que E divisé par une constante).

Et si on parle de la masse propre, alors la réponse est claire, ça varie. C'est un invariant mais ce n'est pas conservé.

Enfin, c'est la seule autre définition que je vois, si on parle de masse gravitationnelle c'est une quantité conservée aussi. Dans une approximation appropriée c'est aussi analogue à l'énergie totale et sans approximation c'est en fait le tenseur énergie impulsion, qui est localement conservé.

Ca devient plus compliqué si on parle de l'univers entier, ça été évoqué, mais ce n'est pas vraiment la problématique il me semble.

A moins que quelqu'un aurait une autre définition de masse ? Weensie, gatsu, mariposa, Gwyddon, octanitrocubane ?

EDIT : grillé

[Deedee81]

Je ne pense personellement pas que ça va être seulement la masse de l'atome dans le fondamental + la masse de la cavité une fois que l'atome va être désexcité mais pour être franc, je ne sais pas trop quoi dire non plus pour répondre à la question.

Salut,

Pourquoi ce doute ? Je ne vois pas d'autre contribution (avec la définition de masse = énergie).

[gatsu]

Et imaginons que le noyau fils soit expulsé a une telle vitesse qu'on le considère relativiste : son gain de masse compense la perte de masse engendrée par la désintégration . C'est aisément vérifiable avec E=mc² et les transformations de Lorentz.

ça c'est l'ancienne version de la RR disons. Dans la partie spatiale du quadrivecteur impulsion-energie on met

dans "l'ancien" temps on interpretait en disant que la masse variait avec la vitesse et donc

Pour de multiple raisons de cinématique et dynamique relativistes, il s'est avéré que cette interprétation était ambigue et elle a été abandonnée et du coup on dit d'avantage que c'est la partie vitesse qui est corrigée via

où est la vitesse dans le référentiel galiléen considéré et le temps propre.

Il n'en est pas moins vrai que ce choix, bien que conventionnel, change la définition que l'on peut donner à la masse d'une particule par rapport à l'ancienne interpretation.

[gatsu]

Salut,

Pourquoi ce doute ? Je ne vois pas d'autre contribution (avec la définition de masse = énergie).

Donc pour toi c'est seulement masse de l'atome dans le fonda + masse de la cavité ?

[mariposa]

Je suis d'accord avec les définitions que tu as donné jusque là de masse d'une particule. Le fait est, que si on peut parler de masse de tels systèmes (depuis les particules élémentaires jusqu'aux molécules par exemple) c'est parce qu'ils sont finis et stables.

Ce que je demande c'est comment évaluer la masse d'une cavité conductrice contenant un atome excité (exemple proposé par Gwyddon).
Je ne pense personellement pas que ça va être seulement la masse de l'atome dans le fondamental + la masse de la cavité une fois que l'atome va être désexcité mais pour être franc, je ne sais pas trop quoi dire non plus pour répondre à la question.

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1- Quand un atome passe d'un état fondamental à un état excité son énergie totale augmente et donc sa masse m° devient m°* et donc un atome excité présente plus d'inertie. Seulement en physique atomique cet effet est tellement faible que l'on considère à juste titre que la masse ne varie pas.
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2- Supposons maintenant l'atome dans un état excité de longue durée de vie au milieu de la cavité. Vue de l'extérieur le système a une masse qui est la somme de la masse de la cavité et de de la masse de l'atome dans l'état excité. (Je suppose qu'il n'y a pas de couplage entre l'atome et la cavité).
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3- Supposons que l'état excité est de courte durée de vie. Dans ce cas on a un système composé d'un atome dans l'état fondamental + un photon + la cavité. Vue de l'extérieur la masse de l'ensemble n'a pas changé.
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4- Supposons le même cas que précedemment mais la cavité est accordée sur la transition atomique. Dans ce cas il y a superposition d'état du sous-système atome-photon de la forme |E,0> + |F,1> et du point de vue de l'extérieur la masse est toujours la même.
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On note que dans les cas 2,3 et 4 la masse de l'ensemble est inchangée, c'est une "particule" au repos alors qu'a l'intérieur il y a des conversions de formes d'énergie. Par exemple dans le cas 3 la perte de masse de l'atome se retrouve sous la forme d'énergie cinétique d'un photon. C'est une manière de voir que la masse peut-être assimilée à une énergie potentielle. On note que dans le cas 4 il y a oscillation entre l'énergie potentielle de masse et énergie cinétique.

[Seirios]

1- Quand un atome passe d'un état fondamental à un état excité son énergie totale augmente et donc sa masse m° devient m°* et donc un atome excité présente plus d'inertie.

m° et m°* sont bien ici des masses relativistes ? Si c'est le cas, pourquoi y a-t-il augmentation de l'inertie ?

[Seirios]

Simplement une petite remarque :

je le sais . E=mc²+pc , mais peu importe ca n'a pas d'importance pour ce que je dis

Ce ne serait pas plutôt E²=m²c⁴+p²c² ?

[mariposa]

je le sais . E=mc²+pc , mais peu importe ca n'a pas d'importance pour ce que je dis.
Au moins le photon a une masse relativiste .

.
Quand une particule a une masse m° et donc une énergie E = m°.c2 (au repos) cela ne préjuge en rien des formes d'énergie à l'intérieur.


Pour un noyau la masse de celui-ci est constitué de la somme:

1- des masses des nucléons

2 l'énergie potentielle de l'interaction nucléaire (contribution négative).

3- L'énergie coulombienne (contribution positive)
.
4- L'énergie cinétique des nucléons.
.
remarque: on a un effet de poupée gigogne: De quoi est fait la masse du neutron. Dans un modèle simplifié (modèle bag du MIT) on a:

1- Les masses des 3 quarks (contribution négligeable).
.
2- L'énergie cinétique de confinement des quarks.


Pour revenir à ta cavité plein de photons l'ensemble a une masse M° dont une partie provient de l'énergie cinétique des photons. Ce n'est pas pour autant que l'on puisse attribuer une masse aux photons. Les photons n'exitent que sous la forme d'énergie cinétique E = p.c. Cela vient du fait qu'il ne possède aucune charge de quelque nature que ce soit.

[Deedee81]

Donc pour toi c'est seulement masse de l'atome dans le fonda + masse de la cavité ?

Oui, énergie de la cavité, énergie du photon inclu of course (on a bien dit ici masse = énergie totale).

Je suis d'accord avec l'analyse plus détaillée de mariposa.

Ceci dit, je ne vois pas trop l'intérêt de tout cela. On ne fait jamais que discuter de la conservation de l'énergie et de ses différentes formes. Quel est le but en fait ?

[mariposa]

m° et m°* sont bien ici des masses relativistes ? Si c'est le cas, pourquoi y a-t-il augmentation de l'inertie ?

.
Il n'existe pas de masse relativiste. La masse d'un corps c'est toujours l'énergie totale de celui-ci au repos (sans énergie cinétique).
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La loi de la dynamique s'écrit toujours:

F = dp/dt

en mécanique classique comme en RR.
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Ce qui change entre MC et MQ c'est la relation entre la quantité de mouvement et la vitesse.

En MC c'est p = m°.v

En RR c'est p = m°.gamma.v

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Comme tu le remarques il n'y a qu'une masse m° (le zéro pour rappeler la notion de repos).