L'origine de la masse fait-elle consensus ?

[Amanuensis]

Faut-il en conclure que la masse des atomes, est due indirectement au champ de Higgs ?

La masse des nucléons est due pour la plus grosse part à l'énergie cinétique (en particulier des gluons) et à l'énergie de répulsion électrostatique. La masse de quarks n'intervient pas des masses.
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[Deedee81]

Salut,

Je manque un peu de temps pour approfondir tous les points soulevés.

Faut-il en conclure que la masse des atomes, est due indirectement au champ de Higgs ?

Pour une petite fraction seulement. Regarde (wikipedia) les masses des protons, neutrons et quarks. Tu verras que la différence est grande. L'essentiel de la masse des protons et neutrons ne vient pas de la masse des quarks mais de leur énergie cinétique et de leur énergie de liaison (qui est positive, ce qui est peu fréquent car normalement un système stable a une énergie de liaison négative, ainsi, un noyau a une masse plus faible que la masse des protons et neutrons. La différence s'appelle défaut de masse et est utilisé en physique nucléaire. Une énergie positive est normalement instable car le système a tendance à se décomposer en libérant cette énergie. Mais pour les quarks, il y a le mécanisme de confinement de l'interaction forte. Ils ne peuvent pas exister comme particules libres).

Autrement dit, si on arrivait à annuler ou à perturber le champ de Higgs dans une région de l'espace, les atomes qui s'y trouvent auraient-il une masse ?

Et donc, oui. Leur masse serait à peine plus faible.

Ceci dit, les atomes seraient instables. En effet, les électrons seraient sans masse. Et donc, ils auraient une vitesse 'c' (vitesse de la lumière). Aucune chance qu'ils restent liés aux noyaux !

[mach3]

le photon n'a t-il pas une impulsion dont la définition est p.mv et ou m est la masse, et relativiste avec .y (pas sûr d'avoir tout saisie)

non le photon a une masse nulle, c'est la définition plus générale de l'impulsion (valable pour toute particule, De Broglie) qui prévaut : ou, vectoriellement , avec k le vecteur d'onde, ayant pour norme la longueur d'onde.

et donc masse de deux photons = ??? un électron et un positrons ??? c'est pas mon fort les maths, mais là il vas falloir m'expliquer le phénomène...

si un électron et un positron s'annihilent et donnent deux photons, la masse du système {électron+positron} doit être égale à la masse du système {photon+photon}, par conservation de l'énergie et de la quantité de mouvement et donc incidemment de la masse. La masse du système électron+positron dépend du cas de figure : sont ils liés (énergie potentielle négative qui diminue l'énergie totale)? sont ils en mouvement l'un par rapport à l'autre (énergie cinétique positive qui augmente l'énergie totale)? Si on considère qu'ils viennent de l'infini avec une vitesse nulle (et qu'on néglige le rayonnement de freinage, détail), l'énergie totale est de 2x511keV (pas d'énergie potentielle, pas d'énergie cinétique). Après annihilation, les deux photons emportent donc chacun une énergie de 511keV. Dans le référentiel du centre de masse, la quantité de mouvement est nulle dans l'état initial comme dans l'état final (les deux photons ont des quantités de mouvement non nulles mais opposées), donc on a une masse équivalente à 2x511keV au départ comme à l'arrivée (1,8.10^-30kg et des poussières).

je ne commente pas le reste, qui a déjà été commenté par Deedee dans sa réponse à sunyata ou qui est à la limite de l'incompréhensible. Vous semblez un peu perdu dans la physique.

m@ch3

[invite5e6af660]

hm, comment dire, c'est a minima du foutage de gueule.. la notion de masse ici disparait, et les photons si ils n'ont pas de masse ne peuvent avoir pour somme un résultat identifié sous celle d'une masse... leur énergies est active, là ou une masse est statique... je veux bien que la somme de l'energie volumique entre les deux soit identique, conservation de l'energie oblique, mais que l'on me dise que l'égalité de E=mc² n'implique pas une changement d'état donc de forme, ça par contre... ce n'est pas la masse qui se conserve, elle disparait, quand l'energie apparait sous forme de dynamie... et le double photon porte l'equivalent energétique de la masse sous la forme d'une energie active, (que je nome depuis ce matin; dynamie).. sinon 0+0=tete à toto=positron+electron...

y'a quand même une différence de nature entre 1kg de plutonium et la boule de feu qui en résulte, même si E se conserve...

si le photon n'a pas de masse, il a une dynamie(energie active). noté c. il me semble.

[mach3]

hm, comment dire, c'est a minima du foutage de gueule.. la notion de masse ici disparait, et les photons si ils n'ont pas de masse ne peuvent avoir pour somme un résultat identifié sous celle d'une masse...

c'est là que tu te trompes, un gaz de photon (sous-entendu plein de photons se déplaçant dans toutes les directions) possède une masse. C'est une déduction immédiate de la relativité restreinte via E²=m²c⁴+p²c². On peut toujours trouver un référentiel ou la quantité de mouvement totale p de ce gaz de photon est nulle, dans ce référentiel on a donc E=mc² avec m la masse du gaz de photon et E son énergie totale.

ce n'est pas la masse qui se conserve, elle disparait

la masse est la norme du 4-vecteur énergie-impulsion. L'invariance par translation dans le temps et dans l'espace impliquent respectivement la conservation d'énergie et de l'impulsion, donc conservation de la norme du 4-vecteur, la masse.

quand l'energie apparait sous forme de dynamie

arrêtez d'inventer des mots...

m@ch3

[Deedee81]

Salut,

La masse propre n'est pas une quantité additive.

La masse des photons est nulle. La masse de deux photons, non colinéaires et de même sens, est... non nulle !

Il est impossible d'avoir une grandeur :
- qui correspond à la masse dans certains cas (par exemple au repos)
- qui est constante
- qui est invariante
- qui est additive

Et comme les physiciens aiment bien les quantités invariante et constante......
(il y a deux bonnes raisons à ça : ça simplifie les calculs puisque ça ne varie pas, et ça représente une grandeur intrinsèque puisqu'elle est la même pour tout observateur)

[invite5e6af660]

wep, j'appelle ça du boneto mathématique, de la sophistique mathématique... un gaz de photon, une masse, et les photons non... vous vous faites du mal pour rien... y'a une erreur dans vos calculs... reste à l'admettre et tout seras plus simple...

quand à la dynamie, je persiste, et siffle, la matière n'a pas la même forme que la dynamie que l'on peu en tirer... l'une ne varie que peu en État et l'autre montre l'évolution de cette énergie dans le temps...

c'est mieux définie que votre photon a masse variable...

la masse trouve son équivalence dans E mais sous une forme invariante (hors action spécifique et radioactivité) tendis que cette énergie se développant, est dynamique! et évolue dans le temps...

dans ce référentiel on a donc E=mc² avec m la masse du gaz de photon et E son énergie totale.

donc un photon isolé ayant une énergie, a donc une masse, équivalente a son énergie totale pour peu qu'il soit au repos (pas facile) ou relativiste avec un y en plus (si j'ai bien lu)

bref une contradiction a l'ancienne... c'est un miracle fonctionnel, que même la théorie prévoit... si ça c'est pas beau... on croirait du bohr(yaya, her professor rutherford, je vous jure, les électrons sautent d'une orbite à l'autre sans que personne s'en rendent compte, ils ne le font que quand on a le dos tournés )

bon, la lumière a une masse, et même des gravitons... iouuu j'avance à grand pas...

vous me permettez de ne pas en tenir compte un seul instant...

[Paradigm]

donc un photon isolé ayant une énergie, a donc une masse, équivalente a son énergie totale pour peu qu'il soit au repos (pas facile) ou relativiste avec un y en plus (si j'ai bien lu)

Je n'ai pas lu cela, mais plutôt concernant la réaction de ce système isolé ou son énergie-impulsion est constante, si on applique le principe de conservation correspondant. La masse est défini comme la norme du 4-vecteur énergie-impulsion, donc la masse reste constante, c'est à dire la même avant et après la réaction.

Cordialement,

[pm42]

wep, j'appelle ça du boneto mathématique, de la sophistique mathématique... un gaz de photon, une masse, et les photons non... vous vous faites du mal pour rien... y'a une erreur dans vos calculs... reste à l'admettre et tout seras plus simple...

Sur tous les forums, il y a une constante : quand les gens ne savent pas de quoi ils parlent mais veulent absolument en parler quand même et prétendre qu'ils s'y connaissent mieux que les autres, ils adoptent ce ton supérieur et moqueur...
Apparemment, ils pensent que le mépris remplace avantageusement l'intelligence. Drôle d'idée.

[invite5e6af660]

Je n'ai pas lu cela, mais plutôt concernant la réaction de ce système isolé ou son énergie-impulsion est constante, si on applique le principe de conservation correspondant. La masse est défini comme la norme du 4-vecteur énergie-impulsion, donc la masse reste constante, c'est à dire la même avant et après la réaction.

Cordialement,

c'est sencé dit comme cela... mais tout de même, y'a de quoi faire des bonds, puisque si l'on prend un gamma tout seul, il n'a plus de masse... une energie, mais pas de masse...

et si l'on pose l'équivalence masse=énergie, la masse se conserve, mais change simplement d'état... c'est ce que j'avais compris(intuitivement)... mais pas que l'on m'assène l'obligation d'avaler que la masse ne change change pas d'état en se faisant gamma...

[Deedee81]

Salut,

y'a une erreur dans vos calculs

Pas mieux que pm42. Quand on ne comprend pas, on se tait.

quand à la dynamie, je persiste, et siffle, la matière n'a pas la même forme que la dynamie que l'on peu en tirer...

La dymamie c'est la dynamique ou la dynamite ?

Mais dans les deux cas, ta phrase n'a aucune signification.

c'est mieux définie que votre photon a masse variable...

Le photon a une masse nulle. Pas une masse variable. Un gaz de photons n'est pas un photon.

donc un photon isolé ayant une énergie, a donc une masse

Bon, là je passe en vert car tu violes carrément la charte en remettant en cause une théorie connue depuis plus d'un siècle et très largement validée par l'expérience.

Sa masse a été mesurée expérimentalement de nombreuses fois, par de nombreuses expériences différences. On en est maintenant à moins que kg(Amsler, C; Doser, M; Antonelli, M; Asner, D; Babu, K; Baer, H; Band, H; Barnett, R et al. (2008). "Review of Particle Physics⁎". Physics Letters B 667)

C'est-à-dire bien moins que tu ne proposes.

Je rappelle aussi que la relation reliant la masse à l'énergie et qui est conséquence directe et immédiate de la relativité est , la relation n'est valable que pour une masse au repos et un photon n'est jamais au repos.

Respecte le point 6 de la charte et lorsque tu proposes quelque chose qui va à l'encontre du consensus, veille à donner une référence validée sous referee. Si tu ne peux le faire, ce sera considéré comme une théorie personnelle et tu seras modéré.

Merci,

[Amanuensis]

et si l'on pose l'équivalence masse=énergie, la masse se conserve, mais change simplement d'état... c'est ce que j'avais compris(intuitivement)...

Il y a juste un petit mot à changer, presque rien:

et si l'on pose l'équivalence masse=énergie, l'énergie se conserve, mais change simplement d'état...

[La mécanique classique stipule trois conservations indépendantes, celles de la masse, celle de l'énergie et celle de la quantité de mouvement. La physique moderne les a groupées en une seule, qui est à proprement parler celle de l'énergie-quantité de mouvement, et qu'en première approche on peut voir comme la conservation de l'énergie.]

[sunyata]

Salut,

Je manque un peu de temps pour approfondir tous les points soulevés.

Pour une petite fraction seulement. Regarde (wikipedia) les masses des protons, neutrons et quarks. Tu verras que la différence est grande. L'essentiel de la masse des protons et neutrons ne vient pas de la masse des quarks mais de leur énergie cinétique et de leur énergie de liaison (qui est positive, ce qui est peu fréquent car normalement un système stable a une énergie de liaison négative, ainsi, un noyau a une masse plus faible que la masse des protons et neutrons. La différence s'appelle défaut de masse et est utilisé en physique nucléaire. Une énergie positive est normalement instable car le système a tendance à se décomposer en libérant cette énergie. Mais pour les quarks, il y a le mécanisme de confinement de l'interaction forte. Ils ne peuvent pas exister comme particules libres).


Et donc, oui. Leur masse serait à peine plus faible.

Ceci dit, les atomes seraient instables. En effet, les électrons seraient sans masse. Et donc, ils auraient une vitesse 'c' (vitesse de la lumière). Aucune chance qu'ils restent liés aux noyaux !

Bonjour,

Merci pour ces précisions : Vous dites que pour l'essentiel la masse des atomes provient de leur énergie cinétique et de liaison.
L'énergie des gluons qui lie les quark entre eux ?
Peut-on expliquer cette masse, par un mécanisme comparable à celui du champ de Higgs ?
Comment l'énergie cinétique des gluons crée t-elle de la masse ? S'agit-il d'une interaction avec un champ ( Gluonique ? Autre ? )

Cordialement

[Amanuensis]

Comment l'énergie cinétique des gluons crée t-elle de la masse ?

Voir http://forums.futura-sciences.com/ph...d-inertie.html, discussion en cours et abordant des questions similaires.

Ce qui est indiqué pour les photons dans une cavité s'applique pareil (en première approximation) pour les gluons.

[Deedee81]

Salut,

L'énergie des gluons qui lie les quark entre eux ?

Oui.

Peut-on expliquer cette masse, par un mécanisme comparable à celui du champ de Higgs ?

Ce n'est pas nécessaire. C'est juste le bon vieux E=mc² (utilisable pour un objet au repos). L'énergie totale du proton au repos est E, donc m = E/c². Et dans son énergie totale au repos (*) intervient cette énergie cinétique et potentielle.

(*) En fait, à l'intérieur du proton, c'est loin d'être au repos Mais quand on parle de la masse du proton, on le considère comme un tout, en ignorant les détails de sa mécanique interne.
On peut faire de même avec un noyau (la masse du noyau = masse des protons et neutrons - énergie de liaison = appelé défaut de masse en physique nucléaire)
Et l'atome (énergie de liaison des électrons), sauf que là, la différence est infime.

[Mickey-l.ange]

masse du noyau = masse des protons et neutrons - énergie de liaison = appelé défaut de masse en physique nucléaire)

Bonjour,

Il s'agit sans doute de deux phénomènes différents, mais dans le cas de l'énergie des gluons qui lient les quark entre eux, l'énergie de liaison serait positive,
alors que dans le cas de l'énergie qui lie les nucléons entre eux, l'énergie de liaison serait négative ?

[Deedee81]

Il s'agit sans doute de deux phénomènes différents, mais dans le cas de l'énergie des gluons qui lient les quark entre eux, l'énergie de liaison serait positive,
alors que dans le cas de l'énergie qui lie les nucléons entre eux, l'énergie de liaison serait négative ?

Dans les deux cas il s'agit d'une énergie potentielle due aux interactions.

Une énergie de liaison est toujours en principe négative. Car si elle était positive, le système se décomposerait en émettant le surplus d'énergie. Il n'y aurait pas liaison.
Mais pour les quarks et gluons c'est différents. Ils ne peuvent exister à l'état libre et par conséquent, ils restent confinés dans le proton.
Et il se fait que leur énergie d'interaction est positive (je ne sais pas pourquoi, et je ne suis pas sûr que quelqu'un puisse l'expliquer de manière simple car les calculs sont si affreux qu'on est obligé de les faire sur un supercalculateur).
EDIT mais oui, parler de liaison dans ce cas est effectivement abusif.

[Mickey-l.ange]

Merci beaucoup.

[sunyata]

Ils ne peuvent exister à l'état libre et par conséquent, ils restent confinés dans le proton.

Bonjour,

S'il ne peuvent exister à l'état libre, le proton doit être une structure extrêmement stable, mais d'un autre côté s'il s'agit de particule quantiques ne devrait-il pas y avoir,
possibilité de désintégration spontanée du proton ?
( Il me semble que le principe de particules éternelles n'est pas conforme à la réalité, où tout tend à fluctuer d'une manière ou d'une autre )

Cordialement

[JPL]

C'est une question sérieusement étudiée mais dans l'état actuel des choses ils semblent stables sur plusieurs dizaines de milliards d'année.

[Deedee81]

Salut,

mais d'un autre côté s'il s'agit de particule quantiques ne devrait-il pas y avoir, possibilité de désintégration spontanée du proton ?

Une particule ne peut se désintégrer que si :
- les particules finales ont une masse totale plus faible (ce qui n'est pas un problème avec le proton)
- les lois de conservations sont respectées.

Or le proton est le baryon le plus léger. La charge baryonique serait donc violée par sa désintégration.

Toutefois, certaines extensions du modèle standard (dont la supersymétrie) admettent que cette conservation n'est pas parfaite. Ce qui est également une nécessité pour expliquer la disparition de l'antimatière dans l'univers primordial.

Donc, on a fait des expériences pour vérifier et :

C'est une question sérieusement étudiée mais dans l'état actuel des choses ils semblent stables sur plusieurs dizaines de milliards d'année.

Plus exactement, une demi-vie supérieure ans !!!!!! Ce qui d'ailleurs un peu râlant car la limite théorique est ans.

Sources Wikipedia.

[invite417be55c]

Deedee> c'est même évoqué dans les théories de grande unification (sans supersymétrie).

Quand tu parles de max, est-ce le max dans SU(5) ?

[Deedee81]

Salut,

Quand tu parles de max, est-ce le max dans SU(5) ?

C'est le "max de la durée de demi-vie" (indiqué dans wikipedia). Mais j'ignore si c'est lié à SU(5). Je sais juste que c'est lié à la supersymétrie (et je n'ai lu que quelques articles sur les fondements de SUSY, le modèle minimal de la supersym, il y a un quart de siècle. Je ne suis pas spécialiste et je serais incapable de calculer cette demi-vie).