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Masse et charge: meme combat?



  1. #1
    Jo

    Question Masse et charge: meme combat?


    ------

    Bonjour a tous!

    Il n'est pas tres difficile de remarquer la similitude entre interaction gravitationelle et interaction electromagnetique (propagation d'ondes (a prouver pour le premier ), particules messageres, portées infinies (dues justement aux propriétés des particules messageres), potentiels types Newtoniens (en 1/r²), ...), aux details prets qu'une masse ne peut-etre negative, et de la difference d'intensité des deux forces correspondantes.

    Pourtant, a cause du PFD, on observe une nette brisure de cette trop belle similitude: la masse d'une particule intervient dans l'expression de son inertie, alors que pour la charge electrique, il n'en est rien!

    Que faut-il en conclure? Est-ce que ces interactions ne sont pas similaires? Ou est-ce qu'il sagit d'un 'oubli' dans l'inertie, de la charge electrique?

    Voila la question que je me pose, et qui m'obsede depuis un bon moment. Avez vous des elements, des reflexions ou des experiences a me proposer pour eclairer ma lanterne?

    Merci d'avance! Jo

    -----

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  3. #2
    ixi

    Re : Masse et charge: meme combat?

    Salut,

    Ca rend ces deux phénomènes très différent. Le fait que la masse intervient (ou intervienne?? ) dans le PFD fait que l'on peut relier champ gravitationnel et géométrie de l'espace. Alors qu'on ne peut pas traduire l'électromagnétisme en terme de géométrie.
    (Bon, ça se fait un peu quand même dans les programmes qui ont mené à la théorie des cordes notamment)
    "Je ne joue même pas aux dés...." (Dieu)

  4. #3
    Baygon_Jaune

    Re : Masse et charge: meme combat?

    Notons que l'égalité Masse grave = Masse inertielle n'est pas du tout évidente a priori !
    Et que s'il s'avérait qu'il y a différence (jusqu'à maintenant, les mesures pointent le contraire, mais bon), ça lèverait ton problème
    « L'ennemi est bête : il croit que c'est nous l'ennemi alors que c'est lui ! » Desproges

  5. #4
    Jo

    Re : Masse et charge: meme combat?

    Ixi:
    Ca rend ces deux phénomènes très différent. Le fait que la masse intervient dans le PFD fait que l'on peut relier champ gravitationnel et géométrie de l'espace. Alors qu'on ne peut pas traduire l'électromagnétisme en terme de géométrie.
    Justement, c'est ce qui me derange: alors que ces 2 interactions sont tres tres similaires, leurs effets ne sont pas de meme nature (dumoins, pas tous les effets)!

    Baygon_Jaune:
    Notons que l'égalité Masse grave = Masse inertielle n'est pas du tout évidente a priori !
    Ca, s'est sure . Etpuis justement, puisque inertie et gravité sont (a priori) des concepts differents, pourquoi appeler les deux objets masses. Cela montre bien que nous n'avons pas rigoureusement defini le concept de masse; ce qui apporte une piste a la discussion sur la notion de masse d'ailleurs .

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Baygon_Jaune

    Re : Masse et charge: meme combat?

    Citation Envoyé par Jo
    Justement, c'est ce qui me derange: alors que ces 2 interactions sont tres tres similaires, leurs effets ne sont pas de meme nature (dumoins, pas tous les effets)!
    En même temps, si c'était tellement similaire, ça serait ... la même interaction !
    Ça te choque tant que ça qu'il puisse y avoir des choses communes, et d'autres non ?

    Ca, s'est sure . Etpuis justement, puisque inertie et gravité sont (a priori) des concepts differents, pourquoi appeler les deux objets masses. Cela montre bien que nous n'avons pas rigoureusement defini le concept de masse; ce qui apporte une piste a la discussion sur la notion de masse d'ailleurs .
    Ce qu'il y a, c'est que toutes les mesures indiquent la proportionnalité des deux masses (grave et inerte) ; pourquoi se compliquer la vie, quand il est si logique d'en déduire (pour l'instant) que les deux masses sont égales (à la constante de gravitation près) ?
    « L'ennemi est bête : il croit que c'est nous l'ennemi alors que c'est lui ! » Desproges

  8. #6
    ixi

    Re : Masse et charge: meme combat?

    Je comprends ce qui te gène Jo, mais voilà, tu peux avoir deux phénoménologies semblables et pourtant des natures très différentes derrière.
    Si tu y réfléchis bien, ça n'a rien de choquant.
    S tu vois des branches nues qui sortent du sol, tu ne peux pas savoir si c'est un arbuste ou quelqu'un qui a enterré un cerf. Pourtant la même chose t'est perceptible.
    Bon, mon exemple est très tordu
    "Je ne joue même pas aux dés...." (Dieu)

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  10. #7
    Jo

    Re : Masse et charge: meme combat?

    Ixi:
    J'aime bien ton exemple .
    Je repondrai a ta question en meme temps que l'une de Baygon_jaune, car elle se rapproche de la tienne!

    Baygon_jaune:
    Ce qu'il y a, c'est que toutes les mesures indiquent la proportionnalité des deux masses (grave et inerte) ; pourquoi se compliquer la vie, quand il est si logique d'en déduire (pour l'instant) que les deux masses sont égales (à la constante de gravitation près) ?
    Oui mais il s'agit d'une egalité mathematique, mais pas d'une egalité conceptuelle. Et ca, ca me derange.

    En même temps, si c'était tellement similaire, ça serait ... la même interaction !
    Avec une difference pres, mais qui est de taille: l'echelle. Puis, biensure, le fait que l'interaction gravitationnelle ne puisse provoquer que des attractions (ca d'ailleurs, je me demande aussi pourquoi, quand je compares les deux types d'interactions; c'est-a-dire pourquoi il ne peut y avoir de masses negatives?).

    Ça te choque tant que ça qu'il puisse y avoir des choses communes, et d'autres non ?
    Oui, surtout venant de la nature. Il y a trop de similitudes entre les deux interactions ... pour moi, ce n'est pas un hasard. Mais biensure, je me trompes peutetre. Surement meme

  11. #8
    physastro

    Re : Masse et charge: meme combat?

    Citation Envoyé par Jo
    Oui mais il s'agit d'une egalité mathematique, mais pas d'une egalité conceptuelle. Et ca, ca me derange.
    Salut,
    effectivement "l'égalité" mathématique "existe", si tu veux je peux reprendre l'exemple du tube de Newton mathématiquement, mais conceptuellement l'égalité n'est pas irreçevable...!!

    Citation Envoyé par Jo
    Avec une difference pres, mais qui est de taille: l'echelle.
    Pourquoi parles tu d'échelle, la force électromagnétique ne se fait pas ressentir à l'échelle astronomique due à la globale neutralité électrique de la matière, si ce n'était pas le cas je "t'assure" que nous ne serions pas là pour en parler (du moins pas sous cet état!! ), car l'intéraction électromagnétique comme tu dois le savoir est énormément plus intense que l'intéraction gravitationnelle ( fois plus importante) et la répulsion de la matière aurait empêché les agglomérats de particules...et donc d'atomes......et ainsi de systèmes solaires...etc...!!

    Citation Envoyé par Jo
    Puis, biensure, le fait que l'interaction gravitationnelle ne puisse provoquer que des attractions (ca d'ailleurs, je me demande aussi pourquoi, quand je compares les deux types d'interactions; c'est-a-dire pourquoi il ne peut y avoir de masses negatives?).
    L'idée d'une face répulsive de la gravitation est parfois évoquée, maintenant elle est également souvent contreversée...comme tu dois le savoir la théorie classique de la gravitation newtonienne implique une force gravitationnelle toujours attractive, dont son intensité ne dépend que de la masse des objets. En revanche, dans la théorie de la RG (d'Einstein...et d'autres...), celle-ci dépend aussi de la pression interne qui règne à l'intérieur de ton objet. Ainsi, tu tiens compte de la densité d'énergie et de la pression interne de ton objet. Si cette pression descend en deça d'une certaine valeur (un tiers de la densité d'énergie), alors la force gravitationnelle "devient" répulsive (par exemple, l'énergie sombre (si on arrive à montrer son existence) serait dotée d'une pression négative (dirigée vers l'intérieur), d'où l'idée d'une accélération de l'expansion via cette forme d'énergie entre autres...) !!

    Citation Envoyé par Jo
    Oui, surtout venant de la nature. Il y a trop de similitudes entre les deux interactions ... pour moi, ce n'est pas un hasard. Mais biensure, je me trompes peutetre. Surement meme
    Mais tu n'es pas le premier à percevoir des similitudes...!!
    Lorsque un certain Theodor Kaluza (mathématicien polonais) en 1919 se posa des questions sur les dimensions que comportent notre Univers, il a supposé qu'il pouvait en contenir plus...ainsi il a proposé une 4ième dimension spatiale (en plus des 3 déjà existantes).
    Aujourd'hui, cette notion te semble peut-être "intuitive", mais à l'époque cette idée fut accueillit avec beaucoup de recul, mais avec le temps ce fut un véritable "succès"...!! Il la supposa non pas étendue comme ses 3 soeurs ainées, mais enroulée sur elle-même et très petite, d'où notre manque de perception à son égard...! Il en arriva à cette conclusion non pas de façon anodine, mais en se rendant compte que ce cadre offrait une fabuleuse unification entre la RG (gravitation) d'Einstein (et d'autres...) et l'électromagnétisme de Maxwell...!!

  12. #9
    Jo

    Re : Masse et charge: meme combat?

    Salut Physastro!

    Si tu veux je peux reprendre l'exemple du tube de Newton mathématiquement.
    Oui, je veux bien .

    Conceptuellement l'égalité n'est pas irreçevable...!!
    Je sais que je manques d'arguments, mais pour moi, si, l'egalité est irrecevable (d'un coté, grandeur d'inertie, de l'autre, grandeur d'intensité de la force gravitationnelle; ces deux notions sont pour moi totalement differentes).

    La force électromagnétique ne se fait pas ressentir à l'échelle astronomique due à la globale neutralité électrique de la matière, si ce n'était pas le cas je "t'assure" que nous ne serions pas là pour en parler (du moins pas sous cet état!! ), car l'intéraction électromagnétique comme tu dois le savoir est énormément plus intense que l'intéraction gravitationnelle ( fois plus importante) et la répulsion de la matière aurait empêché les agglomérats de particules...et donc d'atomes......et ainsi de systèmes solaires...etc...!!
    Oui, ne t'inquietes pas; 'echelle' etait ma facon (plus ou moins reussie, dailleurs ) pour resumer tout cela .

    Lorsque un certain Theodor Kaluza (mathématicien polonais) en 1919 se posa des questions sur les dimensions que comportent notre Univers, il a supposé qu'il pouvait en contenir plus...ainsi il a proposé une 4ième dimension spatiale (en plus des 3 déjà existantes).
    Aujourd'hui, cette notion te semble peut-être "intuitive", mais à l'époque cette idée fut accueillit avec beaucoup de recul, mais avec le temps ce fut un véritable "succès"...!! Il la supposa non pas étendue comme ses 3 soeurs ainées, mais enroulée sur elle-même et très petite, d'où notre manque de perception à son égard...! Il en arriva à cette conclusion non pas de façon anodine, mais en se rendant compte que ce cadre offrait une fabuleuse unification entre la RG (gravitation) d'Einstein (et d'autres...) et l'électromagnétisme de Maxwell...!!
    Tu vas surement me dire que je manques de culture (et tu aurais raison ) mais je ne vois pas de quoi tu parles; pourrais-tu etailler un peu s'il te plait? En particulier, y-a-t'il des suites de cette idée?

  13. #10
    physastro

    Re : Masse et charge: meme combat?

    Citation Envoyé par Jo
    Salut Physastro!


    Oui, je veux bien
    Salut,
    bon je vais te redonner un post :

    " Maintenant, si tu veux connaître l'identité de la masse grave et inerte je peux reprendre l'exemple du tube de Newton si tu veux :
    tu considères donc un objet 1 de masse m1 et un objet 2 de masse m2 placés dans un tube où on a préalablement fait le vide :

    soit pour l'objet 1 :


    et pour l'objet 2, idem :

    tu poses les faits expérimentaux :






    ainsi,

    De là, en considérant : et

    tu en déduis l'équivalence suivante :

    Ainsi tu obtiens le principe d'équivalence de la RG, entre masse grave et masse inerte :

    Biensûr chaque fois il y a une masse inerte et une grave, que j'aurais pu distinguer avec une astérisque, mais je pense que tu comprendras, sinon dis le sans hésiter...!!! [Il faut biensûr considérer a, v, F, et G comme des vecteurs !! ]

    Citation Envoyé par Jo
    Tu vas surement me dire que je manques de culture (et tu aurais raison ) mais je ne vois pas de quoi tu parles; pourrais-tu etailler un peu s'il te plait? En particulier, y-a-t'il des suites de cette idée?
    Je ne dirais jamais cela bien-évidemment, j'espère que tu rigolais là...
    Quelle partie voudrait tu que j'essaye de détailler en particulier?
    Sinon, ces notions de dimensions supplémentaires sont reprises notament dans la théorie des (super-)cordes, et reste à être démontrées !! Les futurs accélérateurs nous en dirons sans doute d'avantage...!! Certaines dimensions pourraient d'ailleurs être plus grandes que ce que l'on pense (de l'ordre du mm), mais insensibles à nos perceptions car elles auraient "seulement" des influences sur la force gravitationnelle, qui elle est très faible (comparée aux autres intéractions)...!!

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