La masse

[Seirios]

Bonjour à tous,

J'ai lu cet article de Jean-Marc Lévy-Leblond sur la masse : http://o.castera.free.fr/pdf/Masse.pdf, et j'aimerais que l'on aborde le problème de la définition de la masse. On trouve trois "définitions" :

• La masse pesante, celle qui intervient dans l'expression du champ gravitationnel.
• La masse inerte, celle qui intervient dans l'expression du PFD (l'inertie est d'ailleurs définie dans l'article par , d'où en mécanique classique ).
• La quantité de matière (il me semble d'ailleurs que c'est ainsi que l'a introduit Newton).

Comme les expériences ont montré que les masses inerte et pessante étaient confondues avec une précision de l'ordre de , on peut parler de la masse.

Mais comment voit-on la masse comme quantité de matière ? Est-ce une vision dépassée aujourd'hui, puisque la relativité restreinte montre que l'association de particule n'a pas la même masse que la somme des masses des particules prises indépendamment ?

Qu'en pensez-vous ?
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
La définition de quelque chose doit inclure la façon de la mesurer et de faire la différence avec d'autres choses.
La définition d'un chat doit comporter les caractéristiques qui permettent de le différencier d'une tortue, un caillou ou un caracal.
El la définition de masse doit comporter la façon de la mesurer. Les deux premières définitions satisfont cette condition. La troisième est une non-définition.

Et physique il y a des choses que l'on ne sait pas définir. Ce sont alors des "concepts primaires" que tout le monde est censé de savoir ce que c'est. Par exemple, le temps.

Au revoir.

[Seirios]

La définition de quelque chose doit inclure la façon de la mesurer et de faire la différence avec d'autres choses.

Mais les définitions de masses pesante et inerte font intervenir la grandeur force, que l'on définit par , donc on définit la force à partir de la force inerte...

[invite6dffde4c]

Mais les définitions de masses pesante et inerte font intervenir la grandeur force, que l'on définit par , donc on définit la force à partir de la force inerte...

Re.
C'est exact. Cela demande une définition de masse qui ne soit pas basé sur la mesure d'une force.

D'autre scientifiques on essayé de trouver des définitions de masse qui ne demandent pas une mesure de la force. Par exemple, la meure des trajectoires des objets s'attirant mutuellement.
Mais si le problème est philosophiquement très intéressant, il ne fait pas avancer le problème réel.

Pour le moment, on a un objet à Sèvres à qui on attribue une masse. Il s'agit de comparer la masse des autres que l'on veut mesurer avec celle de l'objet étalon en utilisant la force gravitationnelle comme "mesure" de la masse. Et on utilise pour cela la balance de comparaison, qui ne demande pas une mesure de la force mais une égalité de forces ou de couples. Ce ne sont pas les problèmes philosophiques qui m'empêcheront de dormir.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[curieuxdenature]

la relativité restreinte montre que l'association de particule n'a pas la même masse que la somme des masses des particules prises indépendamment ?

Qu'en pensez-vous ?

Bonsoir Phys2

c'est pour cette raison que la définition de la masse atomique est basée sur la douzième partie de la masse de l'atome de carbone. Par définition la mole de l'isotope 12 de C fait exactement 12 grammes.
Le Carbone 13 par exemple fait 13.0033548378 grammes, c'est un moyen commode de tenir compte de la relativité qui a introduit ce défaut de masse.

[Seirios]

Je reviens sur ce fil concernant une définition de la masse que j'ai vue dans une autre discussion :

On définit le quadrivecteur énergie-impulsion comme la quantité invariante par translation (théorème de Noether), puis on définit la masse comme la pseudo-norme de ce quadrivecteur.

Mais la définition du quadrivecteur énergie-impulsion me gêne : D'où vient l'unicité ? Après tout, la vitesse est également invariante par translation spatiale...

[invite69d38f86]

La recherche actuelle du Higgs est motivée par le fait qu'il serait à l'origine de la masse des particules.
Ce serait le couplage particule/Higgs qui serait son origine.
La masse (>0) ne serait donc pas une propriete intrinsèque de la particule mais une des caractéristiques de l'intensité de son interaction avec le Higgs.

[Seirios]

La masse (>0) ne serait donc pas une propriete intrinsèque de la particule mais une des caractéristiques de l'intensité de son interaction avec le Higgs.

Cela reste donc une caractéristique intrinsèque de la particule, non ? Le couplage entre la particule et le champ de Higgs doit bien être propre à la particule. Je me trompe ?

[invite69d38f86]

Dans le lagrangien du modele standard il n'y a pas de termes de masse pour les fermions (masses nulles) Il y a un terme g1 pour l'interaction electron/Higgs un autre g2 pour le couplage muon/Higgs et g3 pour le tau. Par rupture de symétrie on voit apparaitre des termes de masse pour les fermions proportionnels aux constantes g. Mais les g font partie du lagrangien initial. je ne pense donc pas que g soit une caractéristique intrinseque du fermion
Regarde ce lien page 6 masse fermions en particulier les schemas d'interaction.
garde le pdf dans un coin de ton ordinateur.

[inviteca4b3353]

Mais les g font partie du lagrangien initial. je ne pense donc pas que g soit une caractéristique intrinseque du fermion

A partir du moment ou il y a un couplage unique associé à chaque fermion, si.
C'est d'ailleurs un des "problemes" du modele standard. Ca part d'une bonne intention: relier toutes les masses des fermions à un seul et unique parameter (la valeur dans le vide du higgs). Mais ca prédit aussi que tout les fermions doivent etre pratiquement de la meme masse, or c'est loin d'etre le cas. On doit donc introduire des hierarchies dans les couplages de yukawa (les "g"). Tous ca pour dire que dans le modele standard on ne comprend pas du tout la masse des fermions.

[invite69d38f86]

Esperons que le LHC nous fournira des pistes
pour mieux comprendre ce qui tourne autour de
la notion de masse.
La nature est décidément très mystérieuse! la notion même de particule n'est pas simple. Ainsi d'après l'effet Unruh des particules seraient observables pour un observateur alors que non pour un autre (galiléen).

[invite69d38f86]

A partir du moment ou il y a un couplage unique associé à chaque fermion, si.

Pas forcément. Dans la mesure où (de la façon dont je le comprend) la masse du fermion résulte d'une interaction, ces g peuvent être une fonction mixant des caractéristiques intrinsèques du Higgs (d'une théorie à venir) et du fermion (produit ou toute autre formule).

[invite51ba12d6]

Salut;

La recherche actuelle du Higgs est motivée par le fait qu'il serait à l'origine de la masse des particules.
Ce serait le couplage particule/Higgs qui serait son origine.
La masse (>0) ne serait donc pas une propriete intrinsèque de la particule mais une des caractéristiques de l'intensité de son interaction avec le Higgs.

Pas toutes les particules. La masse observable n'est pas seulement la masse des particules elementaire.. je parle des hadrons par exemple.

Aussi certaines extensions du Modele Standard introduisent des particules dont l'orgine de masse n'est pas le Higgs (Susy par exemple).

[invite69d38f86]

Bonsoir

Il y a des theories sans Higgs d'autres avec plusieurs Higgs.

Aussi certaines extensions du Modele Standard introduisent des particules dont l'origine de masse n'est pas le Higgs (Susy par exemple).

Les Higgs apparaissent également en Susy accompagnés de Higgsinos
D'ou provient la masse de ces autres particules?

[inviteca4b3353]

la masse du fermion résulte d'une interaction, ces g peuvent être une fonction mixant des caractéristiques intrinsèques du Higgs (d'une théorie à venir) et du fermion (produit ou toute autre formule).

Ce sera toujours le cas. L'important est que les hierarchies de masse proviennent de la dynamique brisant le symétrie electrofaible (ie des caractéristiques du higgs dans le modele considéré) et ne soient plus introduites à la main, comme c'est le cas dans le modele standard (ou le mecanisme de higgs est trop simple (en gros il n'a q'un seul parametre, la masse du higgs) pour expliquer ces hierarchies de masses.

Les Higgs apparaissent également en Susy accompagnés de Higgsinos
D'ou provient la masse de ces autres particules?

Il y 2 type de masses differentes en susy qui ne viennent de la brisure de la symétrie electrofaible: tout d'abord, il y a des termes de masse supersymétriques (un seul dans le MSSM par exemple, qui n'est autre que l'équivalent de la masse du higgs dans le MS), ensuite il y a d'autres masses (pour les scalaires uniquement) qui proviennent de la brisure de susy. Encore une fois toutes, ces masses sont invariantes de jauge.