Perte de masse

[gatsu]

Je veux bien que ce fil me rappelle ce bon vieux smog londonien. Et, oui, je préfère ta définition de la masse et c'est en effet la définition moderne. Mais vous voulez faire tourner weensie en bourique ou quoi ? Toi, gatsu et mariposa ditent noir et blanc. Le pauvre va y perdre la masse... euh... son latin.

En fait moi je l'ai déjà un peu perdu mon latin dans cette discussion.
Tu/vous parles(z) d'une définition moderne de la masse mais quelle est elle vraiment et comment l'applique t on à n'importe quel système physique ?

J'ai l'impression de voir une petite collection de recettes de cuisine pour l'instant :
"si c'est un atome, la masse se calcule comme ci, si c'est une cavité avec un truc dedans ça se calcule comme ça, si c'est une fusion de noyau c'est autre chose etc..."
super !

Ensuite, bien que tout le monde en ai rien à fiche, il semble important de savoir de quel système on parle.
Il est évident que pour un atome excité la masse de l'atome dans l'etat excité est plus grande que la masse de l'atome dans son état fondamental mais qu'en ait il de la "masse" du système {atome dans le fonda. + photon} ?

La seule façon de répondre à cette question, si elle a un sens, est de faire l'amalgame entre la masse et l'energie et dire que l'energie est conservée (il me semble que c'est ce que tout le monde a fait pour la cavité au final).

Au final, c'est peut être moi qui ai rien pigé, je n'ai pas vu de définition qui s'applique à tous les cas proposés dans ce fil, il y a toujours au moins un cas que j'estime comme particulier.

Je reste un peu sur mes positions sur ce coup et je pense qu'il est important de préciser comment on mesure la masse d'un système, dès lors il n'y aura plus d'ambiguité possible je pense.
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[Weensie]

Je n'ai jamais cru que la masse augmentait avec la vitesse , mais que la masse apparente variait .
Je me pose strictement la meme question que gatsu , qu'en est-il de la masse totale du systeme clos .
Je pense avoir compris un point des relativités : les variations de grandeurs dues aux variations énergétiques ne sont que des variations apparentes : les variations temporelles , les variations massiques etc ...
je me suis tres mal exprimé , mais je pense avoir compris cela .
MAIS le probleme n'est pas celui la , je le répète , il st de SAVOIR
si la masse TOTALE du systeme CLOS varie ou pas . Encore une fois je ne le CROIS pas .
Et si on ne puvait mesurer la masse du systeme ?

[Seirios]

C'est une très bonne question

En fait il y a conservation de l'énergie ET conservation de la quantité de mouvement.

J'avais déjà posé la même question au sujet de l'absorption d'un photon par un électron libre, je mettais dit que je reviendrai dessus, et puis cela m'est sorti de la tête...Désolé de faire répéter, je vais m'y replonger.

Si il augmente l'impulsion de l'atome , sa masse varie forcément

Il faut garder à l'esprit que la masse est une forme d'énergie, mais que toute forme d'énergie n'est pas une masse (j'ai l'impression que ceci n'est pas présent dans tes messages)...

[Seirios]

MAIS le probleme n'est pas celui la , je le répète , il st de SAVOIR
si la masse TOTALE du systeme CLOS varie ou pas . Encore une fois je ne le CROIS pas .
Et si on ne puvait mesurer la masse du systeme ?

Je pense pas qu'il y ait de règle générale, mais la masse totale de certains clos varie, comme la désintégration d'un atome radioactif, l'absorption d'un photon par un atome, ou la désintégration de deux anti-particules. Donc de manière générale, il n'y a pas conservation de la masse.

[Weensie]

Certes energie n'égale pas masse . je lai dit plusieurs fois dans mes messages .
La désintégration de la masse de l'atome radioactif s'accompagne d'une perte énergétique et la amsse du systeme vue de l'extérieur est inchangée .
Le systeme étant clos , si l'atome absorbe le photon , c'est pareil , l'énergie totale relativiste du systeme reste inchangée et comme E=mc² , il n'y a pas de variation de masse à l'extérieur du systeme .

[Weensie]

Il faut bien comprendre que l'atome radioactif n'est pas le systeme clos
mais le systeme clos est la boite close , adiabatique contenant l'atome radioactif

[Seirios]

Le systeme étant clos , si l'atome absorbe le photon , c'est pareil , l'énergie totale relativiste du systeme reste inchangée et comme E=mc² , il n'y a pas de variation de masse à l'extérieur du systeme .

Pourtant ici tu fais bien le lien entre l'énergie et la masse, alors que ce lien n'est pas forcément pertinent. Mariposa t'a montré que la masse du système atome+photon, après absorption, augmentait, non ?

[gatsu]

Pourtant ici tu fais bien le lien entre l'énergie et la masse, alors que ce lien n'est pas forcément pertinent. Mariposa t'a montré que la masse du système atome+photon, après absorption, augmentait, non ?

Non il a montré que la masse de l'atome augmentait après absorption d'un photon, ce qui n'est pas tout à fait pareil.

[Seirios]

Non il a montré que la masse de l'atome augmentait après absorption d'un photon, ce qui n'est pas tout à fait pareil.

Mais l'atome est le seul corps possédant une masse dans le système, donc l'augmentation de la masse de l'atome ne représente-t-elle pas l'augmentation de la masse du système ?

[mariposa]

En fait moi je l'ai déjà un peu perdu mon latin dans cette discussion.
Tu/vous parles(z) d'une définition moderne de la masse mais quelle est elle vraiment et comment l'applique t on à n'importe quel système physique ?

J'ai l'impression de voir une petite collection de recettes de cuisine pour l'instant :
"si c'est un atome, la masse se calcule comme ci, si c'est une cavité avec un truc dedans ça se calcule comme ça, si c'est une fusion de noyau c'est autre chose etc..."
super !

Ensuite, bien que tout le monde en ai rien à fiche, il semble important de savoir de quel système on parle.
Il est évident que pour un atome excité la masse de l'atome dans l'etat excité est plus grande que la masse de l'atome dans son état fondamental mais qu'en ait il de la "masse" du système {atome dans le fonda. + photon} ?

La seule façon de répondre à cette question, si elle a un sens, est de faire l'amalgame entre la masse et l'energie et dire que l'energie est conservée (il me semble que c'est ce que tout le monde a fait pour la cavité au final).

Au final, c'est peut être moi qui ai rien pigé, je n'ai pas vu de définition qui s'applique à tous les cas proposés dans ce fil, il y a toujours au moins un cas que j'estime comme particulier.

Je reste un peu sur mes positions sur ce coup et je pense qu'il est important de préciser comment on mesure la masse d'un système, dès lors il n'y aura plus d'ambiguité possible je pense.

Je ne comprends pas ton désarroi.
.
Quelquesoit le système la masse de celui-ci c'est l'énergie totale au repos (pas d'énergie cinétique).
.
Cela n'a rien d'arbitraire et découle de la fameuse relation:

[m°.c2]2 = E2 - [p.c]2
.
Dans un repère pour laquelle le système est au repos on a automatiquement:

E = m°.c2
.
Pour calculer la masse il faut donc calculer toutes les contributions à l'énergie d'un système. J'ai donné de nombreux exemples en appliquant une procédure unique. D'un point simplifié il y a trois sortes d'énergie qui contribuent à la masse des particules:
.
1- La masse des constituants.
2- L'énergie d'interaction entre constituants.
3- L'énergie cinétique des constituants.
.
D'une façon plus "professionnelle" il suffit que calculer les valeurs propres de l'hamiltonien. Ces valeurs propres quand elles sont divisées par c2 transforme le spectre d'énergie en spectre de masse.

[gatsu]

Mais l'atome est le seul corps possédant une masse dans le système, donc l'augmentation de la masse de l'atome ne représente-t-elle pas l'augmentation de la masse du système ?

j'en sais rien c'est ça mon problème et je trouve que ça mérite discussion.
Par ailleurs l'atome est le seul qui possède une masse propre (non nulle) pour reprendre la terminologie utilisée par deedee81.

[mariposa]

J'avais déjà posé la même question au sujet de l'absorption d'un photon par un électron libre, je mettais dit que je reviendrai dessus, et puis cela m'est sorti de la tête...Désolé de faire répéter, je vais m'y replonger.

.
Oui j'avais répondu à ta question et suggérer un petit exercice dont le but était de montrer que si l'on veut conserver l'énergie Et la quantité de mouvement alors seul le photon p =0 convenait.

[gatsu]

Je ne comprends pas ton désarroi.

Ouai désolé je suis un peu long à la détente de manière générale .
.

Quelquesoit le système la masse de celui-ci c'est l'énergie totale au repos (pas d'énergie cinétique).

ok..
donc on est d'accord pour dire que la masse d'un système
{atome excité -> atome + photon} est toujours la même, l'energie cinétique du photon contribuant à la masse du système dans son ensemble ?

[mariposa]

Je n'ai jamais cru que la masse augmentait avec la vitesse , mais que la masse apparente variait .

.
Très bien, alors parle si tu veux de masse apparente d'inertie ou mieux de masse effective d'inertie.

Je me pose strictement la meme question que gatsu , qu'en est-il de la masse totale du systeme clos .

.
Pourrais-tu toi ou Gatsu reformuler le problème?

[mariposa]

Certes energie n'égale pas masse . je lai dit plusieurs fois dans mes messages .
La désintégration de la masse de l'atome radioactif s'accompagne d'une perte énergétique et la amsse du systeme vue de l'extérieur est inchangée .

;
C 'est excate mais c'est très maladroit de presenter les choses ainsi, car le système initial "éclate en deux sous-systèmes indépendants.

Ce qui est intéressant est de souligner que la somme des m° des sous-systèmes est inférieur au m° du système initiale. La différence étant que les deux sous-systèmes sont en mouvement l'un par rapport à l'autre. L'énergie cinétique relative étant égale à la perte de masse.
.
En quelquesorte il y a 2 extérieurs différents du premier.

Le systeme étant clos , si l'atome absorbe le photon , c'est pareil , l'énergie totale relativiste du systeme reste inchangée et comme E=mc² , il n'y a pas de variation de masse à l'extérieur du systeme .

Même remarque que précedemment.

[Seirios]

Personnellement, je n'ai pas compris cette phrase :

La désintégration de la masse de l'atome radioactif s'accompagne d'une perte énergétique et la amsse du systeme vue de l'extérieur est inchangée .

[mariposa]

Ouai désolé je suis un peu long à la détente de manière générale .
.

ok..
donc on est d'accord pour dire que la masse d'un système
{atome excité -> atome + photon} est toujours la même, l'energie cinétique du photon contribuant à la masse du système dans son ensemble ?

Oui si tu veux. Comme je l'ai expliqué précedemment il est juste mais maladroit de considérer qu'il y a 1 système dans l'état final. Il est préférable de distinguer 2 sous-systèmes (ou plusieurs selon les cas).
.
A contrario un atome qui se déexcite dans une cavité reste du point de l'extérieur un seul système et donc la masse ne change pas. Il y a une conversion interne d'énergie.
.
Sur cet exemple il est conceptuellement très important de distinguer ce qu'est le système. L'exemple de l'atome excité dans une cavité en comparaison avec l'atome excité dans l'espace libre est éloquent.
.
quand on parle de pertes de masse dans une expérience de fission on compare les masses totales dans l'état final et dans l'état initial pour montrer que la disparition de masse se manifeste par de l'énergie cinétique des particules.

[Weensie]

D'accord!!!!! On est d'accord!! C'est SUPER!

[Seirios]

Sur cet exemple il est conceptuellement très important de distinguer ce qu'est le système. L'exemple de l'atome excité dans une cavité en comparaison avec l'atome excité dans l'espace libre est éloquent

Je pense que c'est cette nuance qui m'échappe, je ne vois pas de différence entre l'atome excité dans un espace libre ou bien dans une cavité...

[Weensie]

En effet phys2 , la phrase EST incompréhensible , je signifiais:"La désintégration " de l'atome radioactif s'accompagne d'une perte de masse équivalant à une perte énergétique , mais d'un point de vue extérieur , la masse est inchangée"

Phys2 , oui car dans la cavité ou systeme clos , l'énergie DISSIPEE par perte de masse se retrouve contenue , emprisonnée dans le systeme .
Et la relation d'équivalence masse énergie impose une conservation externe de la masse .

Tandis que dans un systeme ouvert , il y a une perte ENTROPIQUE d'énergie . C'est à dire une perte d'énergie qui sera irrécupérable .
Ceci dit , si le systeme est ouvert , il se imite au systeme Univers .
En fait la question revenait au même que de demander si l'Univers pouvait avoir une masse variable .

[gatsu]

Oui si tu veux. Comme je l'ai expliqué précedemment il est juste mais maladroit de considérer qu'il y a 1 système dans l'état final. Il est préférable de distinguer 2 sous-systèmes (ou plusieurs selon les cas).
Sur cet exemple il est conceptuellement très important de distinguer ce qu'est le système. L'exemple de l'atome excité dans une cavité en comparaison avec l'atome excité dans l'espace libre est éloquent.

Oui mais c'est un peu ce que je dis depuis le début non ? C'est à dire expliciter le système dont on parle.

Si je ne me trompe pas, ta définition revient à dire que la masse d'un système en fonction des caractéristiques de ses constituants est l'energie totale mesurée dans le centre de masse (relativiste) de l'ensemble des particules (si le système est isolé of course).

Malgré tout, on voit effectivement dans le cas de l'atome libre ou bien dans une cavité (sans doute parce qu'on utilise implicitement le centre de masse de la cavité qui est beacoup plus grosse que l'atome a priori et qu'il y a un confinement)que la notion de masse du système a plus ou moins de sens comme tu le dis...mais je n'arrive pas à m'oter de de l'esprit qu'il y a un peu d'arbitraire derriere tout ça .

[Seirios]

Et la relation d'équivalence masse énergie impose une conservation externe de la masse .

C'est ce point qui me choque, car l'énergie n'est pas forcément convertible en masse. Par exemple, dans le cas de la fission, l'énergie produite, équivalente à une perte de masse, se manifeste sous forme d'énergie cinétique, mais l'énergie cinétique n'est pas convertible en masse, non ?

[Weensie]

On ne peut convertir l'énergie en masse car ce n'est pas la même chose .
Mais théoriquement , la masse a une valeur énergétique .
Et l'on peut déduire aisément la masse d'un systeme au repos : le systeme isolé , meme si il ya plein de choses en mouvement à l'intérieur . avec m = E/c²
comme il y a conservation de l'énergie , il y a conservation de la masse DANS LE SYSTEME ISOLE ! ( Qu'on NE ME TOMBE PAS DESSUS ENCORE UNE FOIS XD)

[gatsu]

Tandis que dans un systeme ouvert , il y a une perte ENTROPIQUE d'énergie . C'est à dire une perte d'énergie qui sera irrécupérable .

Ne parlons pas d'entropie quand ce n'est pas nécessaire. Si tu lances une balle droit devant, elle ne va pas revenir toute seule et ça n'a pas grand chose à voir avec l'entropie...ba là c'est un peu la même chose, rien à voir .

[Weensie]

Si parce que il va yavoir des pertes d'énergie irrécupérables ( dans le cas d'un systeme ouvert ) et ca ca a avoir avec l'entropie

[Seirios]

On ne peut convertir l'énergie en masse car ce n'est pas la même chose .
Mais théoriquement , la masse a une valeur énergétique .

Oui, cela je le comprends bien.

Et l'on peut déduire aisément la masse d'un systeme au repos : le systeme isolé , meme si il ya plein de choses en mouvement à l'intérieur . avec m = E/c²

Alors comment définir l'énergie au repos dans un tel système ?

[mariposa]

Je pense que c'est cette nuance qui m'échappe, je ne vois pas de différence entre l'atome excité dans un espace libre ou bien dans une cavité...

Le mêcanisme physique est strictement le même.


La différence est que l'atome dans la cavité est considérée comme un tout pour l'expérimentateur. Pour lui le tout a une énergie et donc une masse fixe , et peu importe ce qui se passe entre les éléments à l'intérieur.
.
Dans le cas de l'espace libre l'expérimentateur voit l'atome seul. Quand l'atome se déexcite le photon part à l'infini il voit doncseulement un sous-système dont la masse diminue.
.
bien sur si l'expérimentateur pouvait considerer l'atome et le photon à l'infini comme un tout alors il ne verrait pas de variation de masse. Mais est-ce raisonnable?

[Weensie]

non ca ne l'est pas
pour répondre à ta question , le systeme étant au repos ...
apres ce qu'il se passe à l'intérieur c autre chose mais comme il est clos , la masse s'équilibre tout le temps . et Msysteme = Etotale / c 2
mais sinon si tu veux connaitre ce qu'il se passe a litnérieur , tu peux utilisier le quadrivecteur energie impulsion

ou l'expression que tu m'as donnée : E²=p²c² +m²c^4

[Seirios]

Le mêcanisme physique est strictement le même.


La différence est que l'atome dans la cavité est considérée comme un tout pour l'expérimentateur. Pour lui le tout a une énergie et donc une masse fixe , et peu importe ce qui se passe entre les éléments à l'intérieur.
.
Dans le cas de l'espace libre l'expérimentateur voit l'atome seul. Quand l'atome se déexcite le photon part à l'infini il voit doncseulement un sous-système dont la masse diminue

Merci pour cette explication, j'y vois déjà plus clair sur cette différence.

Mais est-ce raisonnable?

D'où ma question au message plus haut sur la définition de l'énergie au repos...

[Weensie]

D'où la beauté de la relativité : l'observation change tout!