Difficile question du «sens physique» d'une grandeur

[Deedee81]

Salut,

- Une grandeur physique est (pour moi, d'autres préféreraient peut-être d'autres définitions) une grandeur que l'on peut mesurer avec un instrument de mesure.
- Une variable (interne) est une variable mathématique ou une grandeur physique caractéristique d'un système donné

CM63, je ne sais pas pourquoi tu précises "interne". C'est quoi une variable externe ? Par contre, je connais la distinction "extensif", "intensif" pour les grandeurs.

La jauge est (au moins en physique classique) une grandeur purement mathématique : le comportement des systèmes physiques doivent être indépendant du choix de cette grandeur. C'est le cas de la jauge en électromagnétisme ou de la jauge métrique en relativité générale.

P.S. je ne sais pas d'où vient le mot "jauge". Le choix du mot est curieux.

Par rapport au sens physique, il y a deux points de vue:
le "bit from it" on s'intéresse à un truc que l'on sait exister et suite à une expérience on en dit quelque chose.
le "it from bit" l'acquisition d'information amène à l' existence des choses non déterminées avant.
Wheeler est un partisan de cette seconde approche.

Moi je pense que les deux sont utiles et doivent se marier.
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[stefjm]

- Une grandeur physique est (pour moi, d'autres préféreraient peut-être d'autres définitions) une grandeur que l'on peut mesurer avec un instrument de mesure.

Prenons l'expemple de la force électromotrice d'un moteur.
Dans la plupart des cas intéressants, elle n'est pas mesurable directement. (sauf courant nul, moteur à vide, ce qui n'a pas grand intérêt...)
Elle n'est donc pas une grandeur physique puisqu'on ne peut pas toujours la mesurer?
[/QUOTE]

[Nicophil]

une grandeur physique caractérisant la propriété de l'objet d’étude en MQ est un observable/opérateur c'est à dire dans un discours mathématique une application linéaire. Cela fait partie intégrante de la théorie concernée.

Exemple : l'état de superposition :

L'état de superposition est une conséquence purement mathématique de la théorie quantique. L'interprétation physique pose problème, car cet état ne correspond à rien de connu en physique classique et semble ne pas subsister à l'échelle macroscopique (voir Chat de Schrödinger et Problème de la mesure quantique).

Voici les deux interprétations les plus courantes :

Selon l'interprétation de Copenhague, l'état quantique n'a pas de sens physique avant l'opération de mesure. Seul l'état projeté, après la mesure, a un sens physique. Ainsi, selon cette interprétation, il est vain de rechercher un sens physique à ce qui n'est et ne doit rester qu'une pure formule mathématique. Cette interprétation renie donc formellement toute formulation comme « plusieurs endroits en même temps » ou « mort et vivant ».

Selon la théorie d'Everett, l'état de superposition admet un sens physique. Les états superposés existent dans des univers parallèles : la particule est à une certaine position dans un univers et à une autre dans un autre univers. Dans cette théorie il est impropre également de parler de « plusieurs endroits en même temps » : pas dans le même univers en tout cas.

Aucune interprétation ne fait aujourd'hui l'unanimité des physiciens, il s'agit d'un problème encore ouvert.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Princi...tion_quantique

[Nicophil]

Eh oui: nous autres à Copenhague, faut pas venir nous embêter avec le Chat: nous sortons notre revolver: Copenhague rules ! http://www.youtube.com/watch?v=WiQmQhA-OrM#t=85

[Deedee81]

Prenons l'expemple de la force électromotrice d'un moteur.
Dans la plupart des cas intéressants, elle n'est pas mesurable directement. (sauf courant nul, moteur à vide, ce qui n'a pas grand intérêt...)
Elle n'est donc pas une grandeur physique puisqu'on ne peut pas toujours la mesurer?

Ne pas confondre non mesurable et non mesuré (quelle qu'en soit la raison, éventuellement technique). Ou alors je n'ai pas compris ton exemple.

Note aussi que certains considère les forces comme non physique (et ça remonte à loin : Lagrange et Hamilton !!!!!), ce n'est pas mon cas. Pour moi on peut mesurer les forces donc c'est physique. Ce que donne le dynamomètre on l'appelle "force", et indépendamment de ce qui se cache derrière la réaction du dynamomètre il y a bien quelque chose auquel on a donné un nom, donc je ne me casse pas plus la nènètte.

[stefjm]

Ne pas confondre non mesurable et non mesuré (quelle qu'en soit la raison, éventuellement technique). Ou alors je n'ai pas compris ton exemple.

Je parle bien de grandeur non mesurable dans le cas intéressant.
On peut toujours mesurer une fem de machine à vide (sans courant). C'est la tension aux bornes.
Une fois qu'il y a du courant qui circule, la mesure de la tension aux bornes n'est plus une mesure de la fem, qui est alors inaccessible dans les entrailles du moteur. (D'après le modèle, elle ne dépend que la vitesse du moteur et pas du courant)
Mais on ne la mesure plus, du moins dans les conditions où c'est intéressant.

Est-ce encore une grandeur physique?

[invite7399a8aa]

Salut,

Je parle bien de grandeur non mesurable dans le cas intéressant.
On peut toujours mesurer une fem de machine à vide (sans courant). C'est la tension aux bornes.
Une fois qu'il y a du courant qui circule, la mesure de la tension aux bornes n'est plus une mesure de la fem, qui est alors inaccessible dans les entrailles du moteur. (D'après le modèle, elle ne dépend que la vitesse du moteur et pas du courant)
Mais on ne la mesure plus, du moins dans les conditions où c'est intéressant.

Est-ce encore une grandeur physique?

Tu voulais dire Fcem peut'être ?


Cordialement

Ludwig

[invite7399a8aa]

Salut,

Salut,

- Une grandeur physique est (pour moi, d'autres préféreraient peut-être d'autres définitions) une grandeur que l'on peut mesurer avec un instrument de mesure.
- Une variable (interne) est une variable mathématique ou une grandeur physique caractéristique d'un système donné


.

Pourrais-tu préciser le point 2, je ne comprends pas très bien.


Cordialement


Ludwig

[stefjm]

Tu voulais dire Fcem peut'être ?

C'est pareil.

[invite6754323456711]

Note aussi que certains considère les forces comme non physique (et ça remonte à loin : Lagrange et Hamilton !!!!!), ce n'est pas mon cas.

N'est ce pas toujours la même chose ? Un concept physique ne prends sens que dans le cadre d'une formalisation théorique physique. La mécanique classique peut être formalisée de différentes manières. Dans le cadre du formalisme Newtonien le concept de force est au cœur, tandis que dans l'approche lagrangienne, on nous apprend à raisonner à partir des concepts d'énergie potentielle et cinétique, au lieu des concepts de force.

A notre époque certain physiciens se posent encore ce type de question ?

Patrick

[invite7ce6aa19]

Bonjour,

N'étant pas physicien pour deux sous, ni mathématiciens, je me permets de poser ici la question la plus facile qui soit pour un physicien :

Quelles sont les critères qui permettent d'affirmer qu'une grandeur est physique?

Cordialement.

Bonjour,


Cette question qui a ma connaissance n'a jamais été posé (sur Futura) et pourtant primordiale et se trouve au coeur de la problématique de l'enseignement de la physique dont le but est d'acquérir le sens physique. Quand on a le sens physique on reconnait ce qu 'est une grandeur physique.

Cela me parait risquer de définir ce qu 'est une grandeur physique. a minima c'est une grandeur que l'on mesure. Néanmoins je n'en fera une définition dans un dictionniaire.

[invite6754323456711]

Est-ce encore une grandeur physique?

C'est quoi une grandeur physique en dehors de tout cadre théorique ? Que mesure t-on sans théorie ? Que sont nos instruments de mesure si ce n'est que la mise en œuvre pratique de nos théories matérialisées ?

S’interroger sur comment nous construisons nos connaissances "L'objet d'étude et ses propriétés" peut être une aide pour se construire une compréhension sur la notion de sens/sémantique..

« cette feuille est rectangulaire », qui consiste à attribuer au sujet logique « cette feuille » l’attribut « être rectangulaire ». Au sujet logique correspond alors, en général, un objet du monde, tandis qu’au prédicat est associée une propriété. Les propriétés attribuées à l’objet sont ses déterminations. L’acte de mesure doit donc, fondamentalement, se comprendre comme un acte de révélation. En effet, si connaître un objet revient à déterminer ses propriétés, et si celles-ci sont indépendantes du sujet et donc lui préexistent, l’acte de mesure est alors supposé révéler l’existence et la nature des propriétés de l’objet. Par la mesure, on peut espérer pouvoir connaître la masse d’un objet, son volume, sa forme, etc. Toutes ces mesures doivent, dans cette perspective, nous permettre d’établir les différentes propriétés de cet objet.

Toute cette objectivation (qui est plus proche d'une démarche de conceptualisation de la MC) ne peut prendre sens que relativement à un cadre théorique dans lequel se définissent les concepts physiques.

Donc dans l'absolu je perçois mal comment définir la notion de grandeur physique afin de répondre à la question : Est-ce une grandeur physique ?

Patrick

[Nicophil]

Toute cette objectivation ne peut prendre sens que relativement à un cadre théorique dans lequel se définissent les concepts physiques.

D'où chez Quine le "critère d'engagement ontologique": https://fr.wikipedia.org/wiki/Willar..._l.27ontologie

Cf. http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&...57155469,d.ZG4

[doul11]

Bonsoir,

Je n'ai pas lu le livre (même si j'adore les écrits de cet auteur). Mais moi je dirais :
[...]

Mieux que ce que j'aurais pu dire !

Et cela donne quoi comme conclusion générale?

Je pense que ce qui est plus important c'est la conclusion que tu peux en faire toi même en lisant le bouquin. Je trouve cet exemple pertinent pour le questionnement de ce fil car au départ il y a un truc a priori pas physique, c'est a dire que l’expérimentatrice ne peut rien mesurer, non pas par limitation technologique quelconque mais parce qu’il n'y a rien de mesurable qui sorte du formalise. Après transformations pas très justifié sur le plan mathématique on arrive a quelque chose de mesurable et là c'est physique !

Derrière ceci ce cache la notion d'infini, qui ne pose aucun problème mathématique (ANS), mais en physique, comment un résultat de mesure peut donner l'infini ? (physique / pas physique ...)

Deedee a parlé de la notion de jauge, ça aussi c'est pas mal sur la notion de physique ou pas, en physique classique visiblement pas puisque un changement de jauge ne doit pas changer la physique, en QFT plutôt oui car l'invariance de jauge c'est l'interaction et sans interaction pas de physique.

[invite69d38f86]

je recommande également "QFT in a nutshell" de Zee.
Il y a un passage très drole ou l'expérimentatrice ne se laisse pas démonter par le théoricien. Devant une formule,
elle dit: ce alpha pour moi ce n'est qu'une lettre grecque sans signification physique si vous ne me dites pas comment çà se mesure.
Le passage concernait la renormalisation. Theme pas évident mais ou il arrive à faire sourire. Chapeau.

[invite6754323456711]

Deedee a parlé de la notion de jauge, ça aussi c'est pas mal sur la notion de physique ou pas, en physique classique visiblement pas puisque un changement de jauge ne doit pas changer la physique.

Tension ou différence de potentiel ?

Patrick

[Deedee81]

Salut,

Pourrais-tu préciser le point 2, je ne comprends pas très bien.

Ben, à part donner des exemples.... La variable T, température d'un corps par exemple.

N'est ce pas toujours la même chose ? Un concept physique ne prends sens que dans le cadre d'une formalisation théorique physique. La mécanique classique peut être formalisée de différentes manières. Dans le cadre du formalisme Newtonien le concept de force est au cœur, tandis que dans l'approche lagrangienne, on nous apprend à raisonner à partir des concepts d'énergie potentielle et cinétique, au lieu des concepts de force.

A notre époque certain physiciens se posent encore ce type de question ?

Je suis d'accord avec ton explication.

Ce genre de question sont plutôt du domaine de l'épistémologie maintenant. Les avancées de la physique sur deux siècles ne pouvaient que donner une façon de voir différente de cette époque.

je recommande également "QFT in a nutshell" de Zee.
Il y a un passage très drole ou l'expérimentatrice ne se laisse pas démonter par le théoricien. Devant une formule,
elle dit: ce alpha pour moi ce n'est qu'une lettre grecque sans signification physique si vous ne me dites pas comment çà se mesure.
Le passage concernait la renormalisation. Theme pas évident mais ou il arrive à faire sourire. Chapeau.

Va falloir que je me procure ce bouquin

[invite7ce6aa19]

Je parle bien de grandeur non mesurable dans le cas intéressant.
On peut toujours mesurer une fem de machine à vide (sans courant). C'est la tension aux bornes.
Une fois qu'il y a du courant qui circule, la mesure de la tension aux bornes n'est plus une mesure de la fem, qui est alors inaccessible dans les entrailles du moteur. (D'après le modèle, elle ne dépend que la vitesse du moteur et pas du courant)
Mais on ne la mesure plus, du moins dans les conditions où c'est intéressant.

Est-ce encore une grandeur physique?

Bonjour,


Bien sur,

Un exemple encore plus simple et proche de ton exemple: la résistance interne d'un genérateur qui est bien une grandeur physique que tu déduis indirectement. Elle n' est pas mesurée avec un ohmetre!!

[invite7ce6aa19]

Tension ou différence de potentiel ?

Patrick

Bonjour,

Drole de considerations!!

L'auteur n'a jamais rencontré un électronicien. Si cela avait été le cas il n'aurait pas glosé au tour de la figure 4.

En plus l'auteur n'a jamais rencontré un physicien. Si cela avait été le cas il nous aurait expliqué qu'un voltemetre ne mesure ni une ddp, ni une tension mais une difference de potentiel électrochimique ( qui dans certains cas se reduit a une ddp)

J'ai volontairement utilisé le ton polémique pour contraster avec l'abus de manipulation inutile des equations de Maxwell.

[stefjm]

Bien sur,
Un exemple encore plus simple et proche de ton exemple: la résistance interne d'un genérateur qui est bien une grandeur physique que tu déduis indirectement. Elle n' est pas mesurée avec un ohmetre!!

Dans ce cas, je déduis aussi indirectement la grandeur physique impédance (complexe, je n'en connais pas d'autres...)
Je demande parce que je finis par avoir le doute...

[stefjm]

Cette question qui a ma connaissance n'a jamais été posé (sur Futura) et pourtant primordiale et se trouve au coeur de la problématique de l'enseignement de la physique dont le but est d'acquérir le sens physique. Quand on a le sens physique on reconnait ce qu 'est une grandeur physique.

Cela me parait risquer de définir ce qu 'est une grandeur physique. a minima c'est une grandeur que l'on mesure. Néanmoins je n'en fera une définition dans un dictionniaire.

Et visiblement, tout le monde n'est pas d'accord sur ce fumeux sens fisic...
D'où ma question, difficile et effectivement jamais posée, parce que la réponse des physiciens en général est : C'est évident!

Ou plus tautologique :
Quand on a le sens physique on reconnait ce qu 'est une grandeur physique.

Cordialement.

[coussin]

C'est évident!

Voilà, exactement
C'est également évident qu'une impédance complexe n'est pas physique. Une grandeur physique doit être réelle

[invite6754323456711]

En plus l'auteur n'a jamais rencontré un physicien.

Comment a t-il fait ? Son CV : http://augier.david.free.fr/documentation.html

J'ai effectué une thèse de physique théorique en matière condensée au laboratoire de Physique Théorique de l'université de Toulouse III. Voici une petite présentation du travail réalisé : http://augier.david.free.fr/phys.html

Patrick

[Nicophil]

En plus l'auteur n'a jamais rencontré un physicien. Si cela avait été le cas il nous aurait expliqué qu'un voltmètre ne mesure ni une ddp, ni une tension mais une difference de potentiel électrochimique ( qui dans certains cas se reduit a une ddp).

Heu ? c'est quoi une d.d.p. ?

[inviteccac9361]

Bonjour,

Une petite partie de mon point de vue sur la question :

une grandeur physique, comme son intitulé l'indique est une "grandeur" qui intervient dans le domaine de la physique puisqu'elle présente "du sens" pour la physique, et bien entendu il faut le comprendre : Pour les physiciens qui construisent l'axiomatique de la physique.

Une grandeur, quant à elle, comme il est très justement indiqué sur la page francophone de wikipedia, doit posseder la propriété d'être quantifiable.
C'est donc un objet abstrait (une variable par exemple, mais ce n'est pas, il me semble ici, une nécéssité quand bien même il s'agisse d'une habitude) à laquelle on rattache une "valeur", qui peut être exprimée à partir d'une autre propriété de l'algèbre, le nombre.

Cette grandeur possède d'autres propriétés, dont une qui lui est propre (qui la distingue des autres grandeurs) et qui est d'avoir été mise en relation avec un fait observable particulier de la nature, dont la caractérisation par l'observation est sans ambiguité (sinon elle serait moins utile à la démarche déterministe, voir inutile).

Une propriété suplémentaire, qui n'est pas une nécéssité en soi, mais qui découle du point de vue "utilitaire" de la physique est qu'une grandeur physique n'est pas uniquement en relation avec un phénomène particulier.
Une grandeur physique doit pouvoir être mise en relation d'un point de vue mathématique avec une autre grandeur, à minima.
Il ne peut pas exister une seule grandeur physique, isolée, ça n'aurait aucun sens (pour le physicien).
Une grandeur physique fait donc partie d'un ensemble de grandeurs physiques dont la relation à fin quantitative peut être définie précisément par les mathématiques et ici plus particulièrement par les outils de l'algèbre (on comprend d'ailleurs ici qu'elle doit être quantifiable, sans quoi il ne serait jamais possible de définir les relations entre grandeurs sans ambiguité).

Sinon, rien ne m'empecherait de créer une nouvelle grandeur physique qui serait par exemple, le "Painto", soit le nombre de bouts de pains sur ma table de cuisine.

La question du choix des grandeurs physiques de base, qui déterminent la non ambiguité de l'observation, qui permettent au physicien en chair et en os de dire qu'une grandeur suplémentaire présente "un sens" physique ou pas, peut à mon avis être évacuée lorsqu'on fait de la technique, mais pas si on veut aller au fond des choses pour faire évoluer la physique, c'est à dire lorsqu'on fait de la recherche et qu'il est nécéssaire de savoir ce que l'on fait.

[invite6754323456711]

Ce genre de question sont plutôt du domaine de l'épistémologie maintenant.

Le questionnement sur le «sens physique» restera toujours à l'asymptote de l'épistémologie et de la physique.

En effet car est composé de deux mots :

Sens : Sémantique, interprétation donc du domaine de l'épistémologie
Physique : Théorie, expérimentation donc du domaine de la physique

Certain physicien se soucie de la dialectique pour l'enseignement de la physique.

Que mesure-t-on ?


Patrick

[Nicophil]

Sens : Sémantique, interprétation donc du domaine de l'épistémologie
Physique : Théorie, expérimentation donc du domaine de la physique

Renvoyer toute interprétation hors de la science relève de la conception (ultra-)positiviste de la science, selon laquelle une théorie doit se contenter de réussir à pré-décrire.
A ce titre, les (ultra-)positivistes parlent de la métaphysique einsteiniste de l'espace-temps.

Mais, à part ces extrémistes, on considère généralement que la science doit aussi expliquer, donc donner une interprétation, une interprétation physique et non métaphysique.

[stefjm]

Voilà, exactement
C'est également évident qu'une impédance complexe n'est pas physique. Une grandeur physique doit être réelle

C'est un critère possible, mais visiblement pas admis par tout le monde. (cf argumentaire de Médiat dans les fils sur les complexes pô physique et ceux de mariposa.)

[invite6754323456711]

Renvoyer toute interprétation hors de la science

Pourquoi hors de la science ? J'ai comme l'impression d'un amalgame entre épistémologie et métaphysique. Les interprétations de la MQ qui ne sont pas de la physique en soi ne seraient que métaphysique et non épistémique ?


Patrick

[invite7ce6aa19]

Heu ? c'est quoi une d.d.p. ?

difference de potentiel