La masse: incomprise?

[invite8ef93ceb]

Dans le modèle standard, les particules peuvent tous posséder une énergie, mais leur masse au repos est nulle (sans le mécanisme de Higgs). Selon ce qu'on comprend, les particules n'ayant pas de masse au repos doivent voyager à la vitesse de la lumière, ce qu'on n'observe pas.

qu'est-ce qu'on observe pas?

On n'observe pas que l'électron se déplace à la vitesse de la lumière (ni toutes particule ayant une masse au repos non nulle). Désolé, j'avoue que c'est mal formulé!

Simon
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[invite8ef93ceb]

Bonjour,

Un extrait provenant du site de Baez:

Quelques fois les gens demandent "Si la lumière n'a pas de masse, comment peut-elle être déviée par la gravité d'une étoile?" Une réponse est que toutes les particules comme les photons de lumière se déplacent le long de géodésiques selon la relativité générale, et la trajectoire qu'elles suivent est indépendante de leur masse. [...] Une autre réponse est que la lumière a une énergie et une impulsion qui se couple à la gravité. Le 4-vecteur énergie-impulsion d'une particule, au lieu de sa masse, est l'analogue gravitationnel de la charge électrique. L'analogue correspondant au courant électrique est le tenseur de stress énergie-impulsion [on dit aussi "tenseur énergie-impulsion"] qui apparait dans les équations du champ gravitationnel de la relativité générale. Une particule non massive peut avoir une énergie E et une impulsion P parce que la masse leur est reliée par l'équation laquelle est nulle pour la lumière à cause de pour de la radiation sans masse. L'énergie et l'impulsion de la lumière génèrent aussi une courbure de l'espace-temps et ainsi, selon la théorie, peut attirer gravitationnellement des objets. Cet effet est beaucoup trop petit pour avoir été mesuré à ce jour.

Simon

[invite309928d4]

Un lien de niveau accessible à tous : http://elementaire.web.lal.in2p3.fr/documents/qqt.pdf

Ca clarifie un point sur la masse des particules : l'énergie de liaison entre composants est soustraite de la somme des masses de ces composants.

Pour le proton et ses quarks, la stabilité proviendrait de la nature de la force forte et non pas de considération sur le niveau général d'énergie mais du coup, l'affirmation Masse totale = Somme des masse de composants - E de liaison , ne marche plus.

Ici, il est indiqué que la masse des gluons est de 0 mais qu'en fait elle est inconnue parce que les gluons sont confinés. Cependant, de manière générale, il semble que les gluons soient considérés de masse nulle.
Et donc, dans ce cas, la masse du proton serait la somme entre masse des quarks et énergie de liaison.

La différence avec les autres interactions serait que les gluons portent une charge de couleur ?
A la recherche de la masse perdue...

[curieuxdenature]

Salut à tous,

j'ai bien apprécié la conférence donnée en lien par Lévesque sur Canal-U, sur la chaine "université de tous les savoirs".
http://www.canal-u.education.fr/canalu/
à placer absolument dans vos favoris.

Si j'ai bien compris l'orateur, la masse des particules est révélée par le champs de Higgs de la même façon que l'effet Meissner révéle la masse du photon quand il tente de pénétrer dans un supraconducteur. Cette masse correspond à l'inverse de la distance de pénétration 'd' du photon dans le supraconducteur, comme

Par ailleurs, le photon, n'intéragissant pas avec le champ de Higgs, reste de masse nulle.

Voilà l'explication physique de Pourquoi les particules ont une masse., ce qui n'a pas l'air de poser de problème particulier à l'orateur en tous cas dans son explication dans la partie 5 de sa conférence.

[invite309928d4]

Salut à tous,

j'ai bien apprécié la conférence donnée en lien par Lévesque sur Canal-U, sur la chaine "université de tous les savoirs".
http://www.canal-u.education.fr/canalu/
à placer absolument dans vos favoris.

Si j'ai bien compris l'orateur, la masse des particules est révélée par le champs de Higgs de la même façon que l'effet Meissner révéle la masse du photon quand il tente de pénétrer dans un supraconducteur. Cette masse correspond à l'inverse de la distance de pénétration 'd' du photon dans le supraconducteur, comme

Par ailleurs, le photon, n'intéragissant pas avec le champ de Higgs, reste de masse nulle.
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Salut,
le photon avec une masse, ça devient délicat tout ça...
Ici, j'ai trouvé la relation suivante qui semble générale pour la portée d'une interaction et correspond à la "pénétration" du photon dans le supraconducteur :
r est la distance, m est la masse de la particule vecteur de l'interaction.

Quelqu'un saurait-il d'où vient cette équation, comment on l'établit ?

[curieuxdenature]

Bonjour,

si j'ai bien saisi, ce qui brise la symétrie du champ de Higgs c'est l'abaissement de la température dans les quelques instants qui suivirent le BigBang.

A des températures supérieures à 10¹³K la portée des interactions fortes et electro-faibles serait "infinie" comme l'est la portée de l'interaction electromagnétique à température "ordinaire" avec comme conséquence que les particules seraient sans masse, comme le photon.

C'est aussi en dessous d'une certaine température que le champ magnétique est expulsé du supraconducteur, en fait il n'y pénétrerait qu'avec la distance finie déjà donnée qui rend compte de la fameuse dualité onde-corpuscule : mise en évidence par l'effet photo-electrique.

[invite0e4ceef6]

salut, il me semble que la masse est une propriété parmit d'autre de la matière... ce qui semble différencier l'energie de la matière, c'est la notion de volume, de structure tridimensionelle... la matière est une densité, soit une masse volumique... si je ne trompe l'on a l'habitude de mesurer la masse, puis le volume et enfin de donner la densité... n'est-ce pas l'inverse... la matière est densité ayant une masse et un volume... je veux dire par là, il ya t-il une realtion evidente entre structure interne volumique de l'energie, qui si je ne trompe est une forme particulière de l'energie... la masse ne serait-elle pas la réponse du vide a la structuration de l'energie sous forme matérielle??? car la matière pèse par rapport a quoi?? au vide, c'est la masse inertielle, sinon elle pèse par rapport a d'autre densité matérielle, sous la forme d'un rapport d'accélération gravitationelle entre ces deux densité?

ce qui est etrange c'est que la masse gravitationelle n'existe pas en soi, puisqu'elle est une variable locale, elle evolue en fonction d'auter mobile, il ne reste que la masse intertielle, constante en tout point, et qui se trouve etre, elle, en relation avec la structure atomique dont un objet est constitué.

ainsi, la structuration de l'energie sous une forme volumique semble réagir face au vide, non sous une forme gravitationelle(variable en fonction d'autre mobile) mais sous une forme inertielle, qui est une forme de resistance a quelquechose.. resistance de la structure a toute modification de trajectoire, resistance a toute accélération(gravitation)...

on me diras qu'ici la graviation n'est plus une propriété intrinsèque de la matière!!! ce qui poserais pas mal de problème n'est-ce pas... et pourtant, l'on sait que cette masse pesante, que le poid d'un objet varie selon le lieu, et qu'elle est une accélération infinie... diffcicile dans faire une donnée intrinsèque d'une structure volumique... c'est bien le vide qui réagit a la présence de ce volume(espace??) et transmet la présence a d'autre volume selon la loi de gravitation newtonienne.. ainsi, l'on peut dire que l'espace se courbe par la structuration de l'energie, par sa concentration(?).. la structure provoque la masse inertielle qui ne pèse rien en-soi,(apensateur). mais celle-ci est qu'une propriété de la structure a toute modification
(sans doute d'elle même et a toute accéleration).. quand deux structure volumique sont mit en présence, la deformation qu'elle provoque dans le vide indique a l'autre volume la présence du premier... de fait, le volume ne réagit pas directement à l'autre struture, mais à la déformation de l'espace que provoque l'autre volume... le millieu jouant le role de mediateur...
le graviton semble bien, de fait, quelquechose d'assez inutile....
reste a expliquer pourquoi lui-même se tord sous la structuration volumique de l'energie... alors que cette struture ne pèse en rien en elle-même?? serait-ce que l'espace et l'energie soit la même chose?? et que au final la matière soit une structuration particulière de l'espace??? il le faut bien, il est necessaire de fait d'avoir un champs global energétiquement chargé a structure variable... reste a determiné la raison pour laquelle se champs energétique tend a une modifiation structurelle... l'on sait que la propriété intrinsèque produit par cette structuration est une résitance au changement, a toute accélération, celle-ci provoquant le poid, la gravitation... peut-on dire de fait que l'espace en se structurant différement tente de contrer ou de contenir une modification cinétique de sa structure?? de concentrer l'energie d'une accélération?? expension accélérée de l'univers??? voyons ce n'est pas sérieux

bon je comprend aujourd'hui la masse comme cela, vous allez sans doute me corriger, et j'en serait très heureux.. a+ (tapez pas trop fort, je ne suis pas physicien, et l'erreur est humaine)

[invite8ef93ceb]

si je ne trompe l'on a l'habitude de mesurer la masse, puis le volume et enfin de donner la densité... n'est-ce pas l'inverse... la matière est densité ayant une masse et un volume...

C'est la définition Newtonnienne de la masse:

Les livres de physique élémentaire d'avant 1945 des écoles secondaires américaines sont remplis de ce concept [la masse], avec l'énoncé qui dit que la masse représente "la quantité de substance dans un objet". Cette définition correspond à celle de Newton de la masse comme étant proportionnelle à la densité de matière [voir la note que j'ai ajouté après cette citation]. Depuis 1945, il y a beaucoup d'efforts pour introduire le concept de masse par une approche empirique Mach-ienne [écrire Machienne ressemble trop à Ma chienne!] dans laquelle les corps interagissent les uns avec les autres lorsque isolés. Cela est conforme à la première et troisième loi de Newton et prévoit la conservation de l'impulsion.

Stanley Goldberg, Understand Relativity, Birkhäuser, p.132 (1984)

NOTE: Dans les Principia de Newton 3e Ed., on peut lire: "Définition I: La quantité de matière [la masse] est la mesure de celle-ci, provenant conjointement de sa densité et de son volume". Cette définition est considérée comme circulaire, Mach en a fait une critique assez célèbre.

je veux dire par là, il ya t-il une realtion evidente entre structure interne volumique de l'energie, qui si je ne trompe est une forme particulière de l'energie... la masse ne serait-elle pas la réponse du vide a la structuration de l'energie sous forme matérielle??? car la matière pèse par rapport a quoi?? au vide, c'est la masse inertielle, sinon elle pèse par rapport a d'autre densité matérielle, sous la forme d'un rapport d'accélération gravitationelle entre ces deux densité?

Hein!? Je comprends pas trop. Si ça peut t'aider: En physique des particules, on considère ces objets massifs comme des points: pas de volume!

vous allez sans doute me corriger, et j'en serait très heureux

Sincèrement, il me faudrait beaucoup d'efforts pour te corriger. Pas parce que ce que tu écris est mauvais, mais parce que tu incères trop de sujets trop complexes dans trop de situations pour que j'y comprenne quelque chose. Moi, je ne suis pas très intelligent. Des gens peuvent discuter de 7-8 concepts physiques à la fois, se comprendre et mélanger tout ça... Mon cerveau à moi est trop petit. Le seul conseil que je pourrais te donner est de racourcir de beaucoup tes messages; ou bien de te concentrer sur un lien particulier entre des concepts qui t'intéressent. Une excellente réponse nécessite une excellente question: précise, claire et consise!

À bientôt,

Simon

[invite0e4ceef6]

oui tu as raison c'est bien trop compliqué pour moi, cette histoire de point me laisse tellement perplexe et je trouve cela tellement improbable, voir amusant que je préfère me taire, cela est simplment inintuitif au possible.. remarque je le savais d'avance... mais comprendre l'existence d'un etre monodimentionel dans un système tridimentionel me dépasse... le sytème tri etant soit existentiel au premier, et donc le second ne peux avoir qu'un volume réel, tel que nous connaissons la matière, soit c'est que la tridimentionalité du monde n'est qu'une illusion de la perception. puisque celle-ci ne semblant pas existencielle pour certain etre qui la compose... a moins que la représentaiton physique ne soit pas tip-top, mais comme elle semble bien descriptive... je suis out, hihihi, encore une fois..

marrant toute fois cette histoire de point monodimentionel?? ceux-ci n'ont qu'une charge pour tout element d'existence?? j'aimerais bien savoir comment ils se déplace si il n'ont pas de rapport avec un espace?? quand au temps dimentionel, causal, cela n'existe pas non plus, non?? la causalité est mise en echec a ce niveau-là, non??
A+

[invite8ef93ceb]

marrant toute fois cette histoire de point monodimentionel?? ceux-ci n'ont qu'une charge pour tout element d'existence?? j'aimerais bien savoir comment ils se déplace si il n'ont pas de rapport avec un espace?? quand au temps dimentionel, causal, cela n'existe pas non plus, non?? la causalité est mise en echec a ce niveau-là, non??
A+

Un point dans un espace à trois dimensions a trois coordonnées: x, y et z. Lorsque j'ai dit qu'en théorie des particules, les objets sont des points, ce n'était pas tout à fait vrai. En fait, je suis dans la mécanique quantique relativiste en ce moment, et là on considère encore les objets comme des points (du moins, en terme technique, tant que l'on n'est pas passé à la deuxième quantification). Mais pour passer à un autre niveau (plus près de la réalité), il faut considérer les particules en relation avec un champ.

Par exemple, tu peux t'imaginer que l'univers est remplie d'un champ E quelconque. À ce champ E est associé une particule e (l'électron par exemple). Le plus bas niveau d'énergie de ce champ correspond à un état (de l'univers) où il n'y a aucune particule.

Prend comme image une corde: son état d'énergie le plus bas est celui où la corde est bien tendue entre deux point où on l'a fixée. Donc, une corde bien raide signifie "pas de particule". Si tu fais osciller ta corde pour qu'elle crée une onde stationnaire, de façon à ce qu'il y ait un et un seul noeud [1] dans le centre, alors ta corde est dans le premier niveau excité. Tu peux lui donner plus d'énergie, pour ajouter plus de noeuds: 2 noeuds = 2e états excité etc.

Pour revenir au champ et à la particule, c'est la même chose. Le premier état excité du champ correspond à un état où il y a une seule particule (un seul noeud dans la corde). Le second état excité: 2 particules, et ainsi de suite. Garde à l'esprit que si tu souhaites bien maitriser cette théorie et le language qu'elle utilise, tu es bons pour au moins 5 ans d'études solides! Je t'ai donné seulement une image qui est souvent utilisé, parce que moi-même, je ne matrise pas bien le formalisme de la théorie quantique des champs.

Tout de même, décrire les particules comme des points est un très vieux procédé. Les lois de Newton s'appliquent à des particules ponctuelles. Mais pour bien rendre compte de tous les phénomènes physiques, on réalise qu'il est difficile de conserver l'idéalisation en points des particules.

Bien à toi,

Simon

[1] Un noeud est l'endroit où la corde ne bouge pas. Voir http://cours.cstj.net/203-301-r.f/pa...2/section8.htm

[invite0e4ceef6]

je te remercie, parceque je me suis pris la tete tout l'après-midi sur la notion de dimension, de point, le ligne, et autre joyeuseté, position possible d'un point a-dimentionel dans un espace multidimensionel dont il est sencé faier partie, puisque celui-ci lui donne une position spatiale... c'est bien que celui-ci a d'emblé une nature commune avec le millieu dans lequel il se trouve du moins spatialement... c'est donc plus une histoire de représentation théorique que réelle.. ce qui deja me satisfait beaucoup plus... la particule aurait bien une structure spaciale réelle, définie peut-etre comme tu le dis par ces fameuse corde vibrante... ce qui m'interresse c'est plus l'idée de structure volumique, d'une mise en forme réelle de l'energie, et cela quelque soit cette structure.. c'est pour cela que le fait de considerer une masse(quelqu'elle soi) sans structure, sans volume, m'a térriblement perturbé. le mode même selon lequel cette structure existe ne m'interresse pas trop tant que cette donnée reste une constante...

et je viens de me relire, hihihi, j'aurais au moins put faire un effort...
je retente, masse = structure volumique energétique ou densité. masse = masse inertielle... l'inertie etant la propriété intrinsèque de la structure, la raison de la spatialisation de l'energie. la structuration de l'energie provoque le changement de nature du millieu spatial. cette dichotomie entre millieu spatial et energie structuré, massique, inertielle, provoque la distortion du champ spatial, une deformation equivalente a la struture présente. c'est le champ qui deformé par la première forme indique à une autre structure la présence de la première. l'idée de graviton est ici inutile, et en tout cas la gravité n'est pas une propriété intrinsèque à la masse(pusque variable selon le lieu et d'autre objet) mais une conséquence de la structure volumique de la masse sur le champ.

suis-je plus clair, et toujours autant a coté de la plaque

[invite8ef93ceb]

Salut,
le photon avec une masse, ça devient délicat tout ça...

C'est une masse effective...

j'ai trouvé la relation suivante qui semble générale pour la portée d'une interaction et correspond à la "pénétration" du photon dans le supraconducteur :
r est la distance, m est la masse de la particule vecteur de l'interaction.
Quelqu'un saurait-il d'où vient cette équation, comment on l'établit ?

Oui! Tout est bien expliqué dans J. D. Jackson, Classical Electrodynamics, 3e Ed, John Wiley and Sons, p. 603 (1999).

[invite309928d4]

Oui! Tout est bien expliqué dans J. D. Jackson, Classical Electrodynamics, 3e Ed, John Wiley and Sons, p. 603 (1999).

Ca dit quoi exactement page 603 ?
J'ai cherché de mon côté, et il s'agirait de la longueur de Compton, qui représente plus ou moins la "taille" de la particule.
Plus c'est lourd, plus c'est confiné ? La masse comme degré de confinement de l'énergie ?
Est-ce que ça serait reliable à la norme du quadrivecteur impulsion-énergie ? Confinement augmenté = densité augmentée d'où une norme augmentée ?

Là, je prends des risques, je crois...

[invite06020107]

wokay michel j'ai meme pas compris la question : il est ou le problème ?
a+ merci de méclairer