L'energie a-t-elle/ est-elle une masse?

[Lévesque]

Je comprends à peu près ton problème, mais je pense qu'il se pose pour toutes les quantités, par exemple la charge électrique...

J'ai la forte intuition qu'en fait le problème ne se pose qu'en lien avec les quantités désignant des propriétés intrinsèques d'objets quelconques (dans mes propres mots, le problème se résume à une violation d'une généralisation du principe de Mach: toute identification d'une propriété provient d'une interaction entre différents objets. Classifier cette propriété comme intrinsèque, c'est conclure que rien d'autre que l'objet lui-même n'est responsable de la manifestation de cette propriété). Je le dis seulement pour mentionner que je n'identifie pas un tel problème pour TOUTES les quantités physiques (ex: la vitesse, ou toute quantité qui n'est pas intrinsèque).

Je dirai que la masse est le coefficient qu'il faut mettre dans le tenseur d'énergie impulsion de la matiere pour que le total (matiere + champ) soit conservé (au sens covariant), est ce que ca te convient ?

Le tenseur énergie-impulsion est lié au flux d'énergie en un point donné. Les quatres composantes constituent le 4-vecteur énergie impulsion. Dans mon dernier post, j'ai mentionné que dériver le tenseur énergie-impulsion par des principes de symétries nous forçait d'admettre que chaque composantes du 4-vecteur sont conservés individuellement dans le temps. J'identifie un conflit avec ce que tu dis. Il semble que ma dérivation soit plutôt dans le cadre de la théorie quantique des champs où on arrive à la conclusion (célèbre!) que les objets n'ont pas de masse au repos.. je me trompe!? Donc, ce que tu dis en rapport avec la constante nécessaire à la conservation serait applicable à la RG mais pas à la TQC, c'est ça?

Merci!

Simon
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[Lévesque]

des quantités qui ne s'expriment pas dans la même unité ne représentent pas la même chose physiquement [post #14]
[…]
Des choses identiques doivent avoir toutes leurs propriétés en commun, mais deux choses qui partagent une propriété ne sont pas forcément identiques [post #16]

Bonjour deep. J'aimerais clarifier ce point (si tu es fatigué de cette discussion, ne te gène pas de m'en aviser). Je reviens sur les même idées pour pousser un peu à bout ton propos. Ne m'en veut pas, mon seul but est d'améliorer ma compréhension.

Disons que tu mesures la masse d'un électron au repos. Tu obtient kg. Ensuite, tu mesures la masse d'un proton au repos, et tu obtiens kg. Tu prends un électron et un proton pour former un atome d'hydrogène. Ensuite, tu mesures la masse de ton atome au repos, tu obtiens kg. Évidemment que tu me voies venir, je reviens toujours à ça.

Des choses identiques doivent avoir toutes leurs propriétés en commun, mais deux choses qui partagent une propriété ne sont pas forcément identiques

Dans le cas des particules isolés, tu as obtenu des quantités m. Dans le cas de l'atome, tu as obtenu une quantité M. Bien sur, M augmente avec l'énergie de l'électron. Est-ce que pour toi M est de la masse? Cette question pourrait bien entendu être formulée pour tout autre atome, molécule, roche, planète, galaxie, trou noir...

Est-ce un abus de language lorsque, partout dans la littérature, on utilise la masse pour caractériser des objets dont l'énergie est en partie constituée de l'énergie cinétique de ses sous-constituants?

M est constituée d'énergie cinétique, tandis que m ne l'est pas. Donc, selon ce que tu dis, si m est de la masse, M ne l'est pas. Je ressens le besoin de clarifier cela. Tu veux apporter ta contribution?

Merci beaucoup!

Simon

[invité576543]

Disons que tu mesures la masse d'un électron au repos. Tu obtient kg. Ensuite, tu mesures la masse d'un proton au repos, et tu obtiens kg. Tu prends un électron et un proton pour former un atome d'hydrogène. Ensuite, tu mesures la masse de ton atome au repos, tu obtiens kg. Évidemment que tu me voies venir, je reviens toujours à ça.Dans le cas des particules isolés, tu as obtenu des quantités m. Dans le cas de l'atome, tu as obtenu une quantité M. Bien sur, M augmente avec l'énergie de l'électron. Est-ce que pour toi M est de la masse? Cette question pourrait bien entendu être formulée pour tout autre atome, molécule, roche, planète, galaxie, trou noir...

Est-ce un abus de language lorsque, partout dans la littérature, on utilise la masse pour caractériser des objets dont l'énergie est en partie constituée de l'énergie cinétique de ses sous-constituants?

M est constituée d'énergie cinétique, tandis que m ne l'est pas. Donc, selon ce que tu dis, si m est de la masse, M ne l'est pas. Je ressens le besoin de clarifier cela. Tu veux apporter ta contribution?

Bonjour,

Mais il me semble (le système est lié, il faut lui amener de l'énergie pour les séparer). Si tu veux parler de l'énergie cinétique de l'électron (qui est positive!) de manière quantative, il faut regarder en détail, et introduire l'énergie potentielle, et l'effet que celle-ci a sur la masse...

Cordialement,

[curieuxdenature]

Bonjour à tous,

pour apporter ma petite et maigre contribution à cette question, la masse est elle une energie, je dirais que répondre par l'affirmative impose aussi de considérer pas mal d'autres choses comme étant de l'énergie.

Je pense qu'il nous manque un rouage pour pouvoir expliquer le lien entre masse et énergie. Je le vois de la même manière que les physiciens d'il y a deux siècles pouvaient voir le lien entre les differents aspects de la matière, soit solide, liquide, gazeux.
Appliqué à l'eau par exemple, on voit bien qu'il manquait la notion de molécules pour qu'une explication rationnelle soit plausible. Ils étaient bien forcés d'admettre que c'était toujours de l'eau, par la force des choses, mais incapable de comprendre le pourquoi de tant de formes possibles prises par cet élément.

Il me semble qu'il en va de même pour l'energie et de son(ses) lien(s) avec la masse des corps.
Pour le moment nous sommes dans l'expectative, et je pense que les raisonnement sont incapables de donner la direction à prendre, on peut seulement supposer une explication, mais seule une série d'expérience sera à même de trancher, si tant est que ce soit possible d'être sûr de qui que ce soit à ce niveau de notre perception.


Pour en revenir à la notion d'égalité dans la forme que nous donnons aux formules matheuses pour décrire les phénomènes, je suis entièrement d'accord avec Deep_Turtle, ' égal ' ne veut pas dire ' est ' mais plutot ' équivaut à '.
(Evidemment que dans notre univers, tout est lié, si ce n'était pas le cas, il y a de fortes chances que des êtres intelligents ne seraient pas venus à l'existence, et ce qui nous parrait étrange dans le fait que les maths soient capables de formuler avec tant de justesse ces liens, n'est pourtant rien d'autre que l'expression de la seule possibilité de le faire. Mais bon .)

On en vient à la célèbre formule de Lavoisier, "Rien ne se perd, rien ne se créé, tout se transforme." Ce n'est peut-être pas satisfaisant pour l'esprit mais faut bien faire avec, notre monde est ainsi fait.

Bref, ce que je pose est plus pour ma gouverne que pour convaincre, mais comme ce principe ne s'est jamais trouvé en défaut, il y a donc, pour moi, de fortes présomptions que cela aille de soi même aux plus bas niveau de la matière.
Ce n'est alors pas idiot de penser que la masse qui augmente avec l'energie liée à un état énergétique n'est pas à assimiler avec la 'chose' qui a fait naitre la masse en elle même.
Puisque l'énergie se comporte de la même façon que la matière dans un champ gravitationnel, il semble raisonnable de percevoir une augmentation de l'inertie d'un corps qui absorbe cette énergie. Les deux choses ne font plus qu'une, mais de là à ne plus les dissocier est une autre histoire.
Autrement dit, ce serait vouloir affirmer qu'en fondant 1Kg d'or à 1Kg de cuivre on obtient 2Kg d'or puisque la couleur du mélange ressemble fortement à celle de l'or.

Mais, je le répéte, c'est mon avis, l'avenir dira si ce mode de raisonnement ne tient pas la route. C'est juste pour faire avancer le smilblik.

[Lévesque]

Mais il me semble (le système est lié, il faut lui amener de l'énergie pour les séparer). Si tu veux parler de l'énergie cinétique de l'électron (qui est positive!) de manière quantative, il faut regarder en détail, et introduire l'énergie potentielle, et l'effet que celle-ci a sur la masse...

La différence d'énergie entre le système "électron au repos + proton au repos séparés d'une distance infinie" et le système "Atome d'hydrogène dans le niveau fondamental" est de 13.6 eV.

En effet, le système lié a 13.6 eV d'énergie en moins que le système non-lié. Mais si tu donnes plus d'énergie à ton électron, le système devient moins lié et acquiert donc de l'énergie. Si tu continues à donner (discontinuement) de l'énergie (cinétique) à ton électron, il sera libre au moment ou l'énergie qu'il a acquise est égale à 13.6 eV.

Tu peux aussi le voir en énergie potentielle. Plus tu donne d'énergie à ton électron, sous forme d'énergie potentielle, moins celui-ci est lié et plus le système est massif. Une augmentation en énergie potentielle est une augmentation en énergie. L'atome d'H dans un état excité est plus "lourd" que dans l'état fondamental.

Simon

[Lévesque]

Il me semble qu'il en va de même pour l'energie et de son(ses) lien(s) avec la masse des corps.
Pour le moment nous sommes dans l'expectative, et je pense que les raisonnement sont incapables de donner la direction à prendre, on peut seulement supposer une explication, mais seule une série d'expérience sera à même de trancher, si tant est que ce soit possible d'être sûr de qui que ce soit à ce niveau de notre perception.

Il est essentiel de réaliser que je questionne le concept de masse dans le cadre des théories actuelles. Je ne réfléchie pas à ce que la masse EST réellement. Selon moi, il n'y a pas de sens à rechercher la vérité. Mais je questionne les réponses qu'on a à ce jour, par exemple la masse en Mécanique classique, en théorie des champs, etc. Et assurément, même si la quète de la réponse absolue est utopique, la quète d'une réponse toujours meilleure ne l'est pas forcément.

Je répète donc qu'il s'agit ici de scruter les réponse disponibles, et non d'en formuler une nouvelle. La plupart du temps, quand on crois avoir identifié une faille, c'est qu'on ne comprends pas bien. C'est pourquoi ce fil (et d'autres) a été créé en relation avec la masse.

Cordialement,

Simon

[curieuxdenature]

Bonjour Simon,

c'est un point de vue, mon approche de la question est differente, je trouve que tu te casses la tête pour pas grand chose. Reflechir sur un concept ne sert pas à faire avancer quoi que soit, à mon sens, tant qu'on a pas la réalité physique comme repère. C'est sur ce point que je ne te rejoins pas.

S'il manque une brique dans le questionnement, comment esperer comprendre pourquoi la masse se comporte de la sorte ?

Je ne sais pas exactement comment faire passer ma façon d'approcher la chose, mais en bref je dirais que bien des concepts ne sont que des arguments par l'ignorance, c'est à dire que, rien à voir avec le fil, c'est comme disserter sur le sexe des anges alors que rien ne prouve l'existence de ces derniers. Pourtant, il est à peine croyable de voir le nombre de reflexions à ce sujet...
Il suffirait de presque rien, peut-être d'admettre qu'il soit possible qu'ils n'existent pas (au lieu de poser comme postulat qu'ils nous chapeautent), pour stopper la perte de temps à ce genre de questionnement.

Bon, tu vas probablement me dire que je botte en touche en éludant la question, mais c'est mon mode de fonctionnement mental.
En clair, je ne comprends pas très bien le pourquoi, du comment, du parce que, de ton problème, j'ai dû rater une marche quelque part ?

Pour moi, la masse oppose une resistance au mouvement parce que l'energie qui est liée quantiquement (oups) à sa structure a cette caractéristique. La matière se comporte ainsi par équivalence à : grande vitesse * petite resistance = petite vitesse * grande resistance. D'un côté de l'équivalence on a la lumière(toutes les O.E.M. avec E=h.v= h.c/(2.Pi.r)=m.c²) et de l'autre, toutes les particules matérielles en bas de l'echelle, avec leurs regroupements en haut de l'echelle (galaxies, etc.. avec E=1/2 m.v² ).
A+

[Lévesque]

En clair, je ne comprends pas très bien le pourquoi, du comment, du parce que, de ton problème, j'ai dû rater une marche quelque part ?

Pour moi, la masse oppose une resistance au mouvement parce que l'energie qui est liée quantiquement (oups) à sa structure a cette caractéristique.

Je croyais avoir été clair, désolé. En gros, je dirais qu'il y a d'un côté la nature, et de l'autre, notre représentation de celle-ci. Notre représentation, c'est la physique, qui le fait dans le language mathématique.

Lorsque tu dis: "la masse est une résistance à un changement de mouvement", tu décrits ce qui se passe dans la nature. Toute description de ce genre est indiscutable. On colle le mot masse à un phénomène quelconque dans la nature.

Mais, si on va plus loin que la simple description, on tente de représenter mathématiquement (par un modèle) ce qu'on observe dans la nature. On a des objets mathématiques (scalaires, vecteurs, tenseurs, opérateurs) qui sont associés avec des quantité ou des objets de la nature (température, vent, champ de gravitation, énergie). Lorsqu'on écrit une équation physique, on représente la relation entre ces objets dans la nature par une relation mathématique.

Toi, tu es à l'étape de la description. Tu me dis qu'il n'y a pas de problème avec la masse, elle est ce qu'elle est car la nature est comme ça. Je suis bien d'accord avec toi. Mais fait un pas de plus, et essai de représenter mathématiquement ce que tu observes dans la nature: écris une équation. À la quantité masse que tu savais bien décrire, tu devra associer un symbole mathématique (m). Aux différents objets de la nature, tu devras associer des quantités m. Aux différentes relations (interaction) de ces objets dans la nature, tu devras associer des équations physiques.

Maintenant que tu te trouve dans ton modèle, tu as tous les droits de te questionner sur la validité de tes concepts, de tes représentations et de tes conclusions (tu peux faire une simulation par ordinateur et vérifier si c'est réaliste). Ce n'est pas comme discuter de phénomènes naturels, on discute de notre modèle, de notre simulation: est-elle réaliste? Est-elle logique? Y a-t-il des contradictions? Ces questions ne se posent pas en relation avec la nature, seulement en relation avec notre description de celle-ci.

Cela dit, dans le cas précis de la masse, je me suis interrogé sur différentes choses. Premièrement, je me demandais d'où provenait le m dans nos équations physiques (n'oublie pas que pour moi, il y a d'un côté les maths, de l'autre la nature, et que la physique c'est associer des objets/relations mathématiques avec des objets/relations de la nature). Cela nous pousse à identifier à quel phénomène physique on associe la quantité m (à l'inertie? à l'énergie au repos? à la gravitation?). Cette identification fait presque consensus aujourd'hui, on a choisi que m était la représentation de l'énergie au repos (ou équivalent). Mais, peut-être y a-t-il matière à discussion, voilà pourquoi j'en ai discuté.

D'autre part, je me suis interrogé sur la source de la masse. Devrait-on inclure dans nos théorie physique un processus qui génère la propriété de masse ou bien doit-on seulement supposer que tel objet la possède et tel autre ne la possède pas, sans raison? C'est difficile de répondre, puisqu'on a pas encore identifié dans la nature un phénomène pouvant être considéré comme la source de la masse, mais rien n'empêche d'y songer et d'en vérifier les conséquences. Par exemple, le Higgs est un mécanisme donnant une source à la masse, et il a une conséquence vérifiable expérimentalement. Le principe de Mach voit la source de la masse dans sa relation avec tous les objets de l'univers. En mécanique Newtonnienne, les objets ont simplement une masse, sans qu'il y ait de source. Tu ne crois pas qu'on puisse s'interroger sur la meilleure façon de décrire la nature? À savoir laquelle a le moins de défauts?

Aussi, je me suis interrogé sur la masse comme propriété intrinsèque. Je me demandais si cela faisait du sens. Cela est très simple à illustrer. Disons que j'affirme que je suis quelqu'un de généreux. Tu me demandes alors de te le prouver, alors je me mets à distribuer mes biens à tout et chacun; tu peux alors conclure que je possède la propriété de générosité. Mais retire, par la pensé, tout et chacun. Comment puis-je te prouver que je suis généreux? Imagine que le monde ait été créé avec moi tout seul dedans, comment puis-je même posséder la propriété de générosité? Si on me décrit mathématiquement, il faut absolument que je perde la propriété de générosité si je suis décrit dans une situation où je suis tout seul.

Tu comprends un peu mieux? Peu-importe ce que la nature est, on peut toujours questionner la description qu'on en a. C'est ce que je fais, rien de plus.

Bien à toi,

Simon

[178m2Hf]

[post supprimer par l'auteur.]