Difficile question du «sens physique» d'une grandeur

[invite6754323456711]

tu appliques une tension élevée a une résistance et tu t'apercois que cela chauffe. Cette experience familière a la quelle on s'habitue, on se familiarise est accompagnée d,une abstraction qui par le biais du langage mathématique

On se familiarise aussi avec les concepts physiques (Tension, énergie, résistance, ...) qui sont tout autant des notions abstraites.

Prisonnier des concepts qui nous sont familier, tout semble aller de soi tant les choses seraient pour lui comme ceci et pas autrement. Les objets devenu ordinaires ne le questionne pas, les possibilités peu familières sont refusées (des fois même avec mépris). Mais à peine commençons nous à nous interroger que même les choses de tous les jours nous mettent sur la piste de difficulté, mais qui élargissent le champ de la pensée en la libérant de la tyrannie de l'habitude.

Patrick
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[invite6754323456711]

C'est l'abstraction qui nous permet de construire des concepts indépendant du référentiel

Un exemple la grandeur physique énergie-impulsion qui vise à représenter d'une seule et même "chose" trois aspects physique : Énergie, impulsion et masse d'une "particule" par exemple et qui peut se formaliser mathématiquement par un 4-Vecteur (E, p_x, p_y, p_z). Cette grandeur physique est "plus" que les trois aspects pris séparément.

La masse est son "module minkowskien", l'énergie sa projection sur l'axe temporel du référentiel choisi, et l'impulsion sa projection sur l'espace selon le référentiel choisi.

Patrick

[stefjm]

Un exemple la grandeur physique énergie-impulsion qui vise à représenter d'une seule et même "chose" trois aspects physique : Énergie, impulsion et masse d'une "particule" par exemple et qui peut se formaliser mathématiquement par un 4-Vecteur (E, p_x, p_y, p_z). Cette grandeur physique est "plus" que les trois aspects pris séparément.

Et il me semble que c'est représentable par un quaternion, une bonne algèbre de dim4.
Curieusement, on n'a pas l'équivalent en dim 3 pour représenter un 3point ou une 3vitesse, comme si les maths complotaient avec la physique pour nous aiguiller vers la bonne représentation...

[invite7ce6aa19]

On se familiarise aussi avec les concepts physiques (Tension, énergie, résistance, ...) qui sont tout autant des notions abstraites.

Oui, c'est même ce que je ne cesse de repeter sur Futura depuis le début.

Prisonnier cdes concepts qui nous sont familier, tout semble aller de soi tant les choses seraient pour lui comme ceci et pas autrement. Les objets devenu ordinaires ne le questionne pas, les possibilités peu familières sont refusées (des fois même avec mépris). Mais à peine commençons nous à nous interroger que même les choses de tous les jours nous mettent sur la piste de difficulté, mais qui élargissent le champ de la pensée en la libérant de la tyrannie de l'habitude.

Patrick

Je partage totalement ce que tu as écrits et je trouve même que c'est remarquablement bien dit.

Il est vrai que les habitudes ont l'avantage de faire l'économie de prendre le temps de la réflexion et l'inconvenient de faire fonctionner un réflexe qui peut amener a des erreurs. La qualité justement du scientifique c'est de maitriser ce qu il connait et également ce qu il connait mal ou pas du tout.


Quand a dire que je suis dogmatique voir idéologique, il va falloir le prouver car c'est la première fois que l'on me porte une accusation qui visiblement necme ressemble pas.

[invite7ce6aa19]

Un exemple la grandeur physique énergie-impulsion qui vise à représenter d'une seule et même "chose" trois aspects physique : Énergie, impulsion et masse d'une "particule" par exemple et qui peut se formaliser mathématiquement par un 4-Vecteur (E, p_x, p_y, p_z). Cette grandeur physique est "plus" que les trois aspects pris séparément.

Ce n'est pas faux, mais pas tout a fait vrai car ce qui manque dans ta phrase, c'est la physique. Autrement dit d'où cela vient. Apres on peut faire confiance aux mathématiques.

[stefjm]

Oui, c'est même ce que je ne cesse de repeter sur Futura depuis le début.

Mais en parallèle de cela, tu répètes aussi que les complexes ne sont pas physiques, qu'on ne mesure pas de complexes, alors que ceux qui les manipulent tous les jours ont bien l'impression de le faire. (tout comme ils mesurent des réels)
Ce n'est pas parce que les degrés d'abstraction sont plus élevés que c'est moins physique.
De mon point de vu...

[invite6754323456711]

Ce n'est pas parce que les degrés d'abstraction sont plus élevés que c'est moins physique.
De mon point de vu...

C'est la difficulté du point de vu

Bonjour,
Ne faut-il pas dire : l’énergie est un outil du physicien mais le monde réel ne contient pas d’énergie pure, il ne contient que des particules ayant des propriétés dont la masse et la vitesse.
Le physicien ne fait que rassembler ces 2 propriétés en une seule grandeur abstraite l’énergie.

C'est une manière de voir.

On peut aussi inverser :

le "monde réel" ne contient que des particules ayant des propriétés dont l'énergie-quantité de mouvement.

Le sens commun, ne percevant que relativement à un référentiel, l'a dégroupé en masse et vitesse.

Le physicien ne fait que reconstruire à partir de ces 2 propriétés la grandeur "abstraite" énergie-quantité de mouvement.


Le problème est que cette vision inverse n'est pas aussi facile à appréhender que l'autre...

(L'opposition des points de vue est plus ou moins celle entre "réalisme direct" et "réalisme scientifique".)

Patrick

[invite7ce6aa19]

Mais en parallèle de cela, tu répètes aussi que les complexes ne sont pas physiques, qu'on ne mesure pas de complexes, alors que ceux qui les manipulent tous les jours ont bien l'impression de le faire. (tout comme ils mesurent des réels)
Ce n'est pas parce que les degrés d'abstraction sont plus élevés que c'est moins physique.
De mon point de vu...

Non, je n'ai pas dit que les nombres complexes ne sont pas physiques ( ce qui d'ailleurs ne veut rien dire) mais que les mesures. donnent toujours des nombres reels ( courant, longueur, temperature etc...).

Utiliser des complexes ou n importe quoi c'est déja se placer dans un contexte experimental determiné. les nombres complexes ne sont en rien des instruments uinversels.

Tu peux tres bien comprendre un circuit RLC sans nombres complexes. Par contre les nombres complexes presentent les avantages liés a la periodicité des signaux. A contrario les nombres complexes sont structurels a la M et d'ailleurs ils passent inaperçus.

[azizovsky]

Bonjour,

On ne peut pas parler a priori directement du sens physique d'une equation qui reprsente un tres haut degré d'abstraction. Par contre a travers les exemples et les experimentations on arrive par familiairisation a acquerir le sens physiqye dans ce contexte cad a avoir une comprehension qualitative suffisamment robuste pour prendre par exemple des désicions de faire telle experience et decider que mesurer, dans quel domaine etc...

Cela veut dire que le sens physique s'acquiere par l'experience, c'est en grande partie une notion que l'on peut elargir sur la notion de l'acquisition du jugement, cad une appreciation d'une situation qui elle peut avoir des conséquences sur une prise de décisions.

Bonsoir , je crois comprendre un peu , comme son application pour le graphène !

[azizovsky]

j'ai oublié de donner un lien pour savoir de quoi s'agit-il pour tous, à partir de 10 ème min :http://www.youtube.com/watch?v=Pnq3gxvK4kY
un fermion de Dirac sans masse .

[stefjm]

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

Je remonte ce fil en ajoutant le question de lucas.gautheron

Peut-on proposer un certain nombre d'axiomes "raisonnables" que doit vérifier une "grandeur physique" et les comparer à ceux qui définissent IR ?

[stefjm]

[...]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.

Bonjour,
Les physiciens de ce forum définissent souvent comme grandeur physique, une grandeur qui est mesurable physiquement.

Une mesure physique est caractérisée par
- éventuellement une unité
- une valeur numérique appartenant aux réels
- une incertitude relative appartenant aux réels

En admettant ce qui précède, j'ai un problème avec la mesure d'une grandeur physique nulle, en particulier à cause de l'incertitude relative qui tend vers l'infini.
(Et l'infini en physique est banni...)

Du coup, je suis embêté avec tout ce qui présente un caractère sinusoïdal, puisqu'il y a des points d'annulations dont la mesure est impossible à caractériser.

Cordialement.

[Nicophil]

Quand on a le sens physique on reconnait ce qu'est une grandeur physique.

Et surtout on reconnaît ce qui n'est pas une grandeur physique : certains termes mathématiques n'ont pas de sens physique, c'est-à-dire que les objets qu'ils représentent n'existent pas dans la réalité physique.

[stefjm]

Bonjour,
Les physiciens de ce forum définissent souvent comme grandeur physique, une grandeur qui est mesurable physiquement.

Une mesure physique est caractérisée par
- éventuellement une unité
- une valeur numérique appartenant aux réels
- une incertitude relative appartenant aux réels

En admettant ce qui précède, j'ai un problème avec la mesure d'une grandeur physique nulle, en particulier à cause de l'incertitude relative qui tend vers l'infini.
(Et l'infini en physique est banni...)

Du coup, je suis embêté avec tout ce qui présente un caractère sinusoïdal, puisqu'il y a des points d'annulations dont la mesure est impossible à caractériser.

Cordialement.

Bonjour,
Je me permets de remonter ma dernière remarque après 8 ans...
Cordialement

[gts2]

Bonjour,

Je me permets de remonter ma dernière remarque après 8 ans.

Le problème réside peut-être dans "- une incertitude relative ... ", pourquoi ?
Si je mesure une tension de 1 mV sur un calibre 200 V, il est évident que l'incertitude relative sera énorme, où est le problème ?

[mach3]

- une incertitude relative appartenant aux réels

le problème est là. L'incertitude n'a pas a être "relative", en tout cas bien qu'elle puisse être définie, elle n'est pas nécessaire et on peut utiliser l'incertitude absolue à la place.

De plus l'idée d'incertitude ne fait que résumer/simplifier une notion plus large de distribution des résultats de mesure suivant une loi statistique (un usage fréquent quand cette loi est gaussienne est de considérer, par exemple, que l'incertitude absolue est égale à 3 écarts types).

Pour être plus correct et moins problématique, il ne faut pas parler d'incertitude relative mais de la distribution de l'ensemble des mesures de la grandeur physique.

m@ch3

[stefjm]

Le problème réside peut-être dans "- une incertitude relative ... ", pourquoi ?

Parce que c'est la norme pour les grandeurs typiques de la physique en général.
https://pml.nist.gov/cuu/Constants/

D'ailleurs, il n'y a pas dans ce document de valeur physique nulle.

Si je mesure une tension de 1 mV sur un calibre 200 V, il est évident que l'incertitude relative sera énorme, où est le problème ?

J'étais plus sur un exemple où on a déjà optimisé au mieux cette fameuse incertitude relative.

le problème est là. L'incertitude n'a pas a être "relative", en tout cas bien qu'elle puisse être définie, elle n'est pas nécessaire et on peut utiliser l'incertitude absolue à la place.
De plus l'idée d'incertitude ne fait que résumer/simplifier une notion plus large de distribution des résultats de mesure suivant une loi statistique (un usage fréquent quand cette loi est gaussienne est de considérer, par exemple, que l'incertitude absolue est égale à 3 écarts types).
Pour être plus correct et moins problématique, il ne faut pas parler d'incertitude relative mais de la distribution de l'ensemble des mesures de la grandeur physique.
m@ch3

Pas nécessaire mais bien pratique quand même pour normaliser (lien avec l'unité).

Le problème de l'incertitude relative se pose pour les grandeurs presque nulles et c'est probablement lié au choix de la bonne unité (et au choix du calibre proposé par gts2).

Cela me fait "bizarre" de rester en incertitude absolue, sans doute parce que j'ai l'habitude de tout normaliser.
Cela me gène et je vois cette impossibilité comme une caractéristique intéressante (comme un pôle en fait).

Je n'ai pas trouver beaucoup de littérature sur ce sujet. Je n'ai peu être pas les bonnes clefs.

[Amanuensis]

Je n'ai pas trouver beaucoup de littérature sur ce sujet. Je n'ai peu être pas les bonnes clefs.

C'est assez lié à l'usage des réels en physique, qui pousse la notion d'interpolation bien trop loin. Il me semble que Poincaré a écrit sur le sujet. Et c'est plutôt en relation avec une incertitude absolue (particulièrement évident pour les grandeurs quantifiés, charge électrique, échange d'action, moment cinétique et spin, nombre d'Avogadro, etc.).

[mach3]

Parce que c'est la norme pour les grandeurs typiques de la physique en général.
https://pml.nist.gov/cuu/Constants/

D'ailleurs, il n'y a pas dans ce document de valeur physique nulle.

A noter que le site indique à la fois l'incertitude absolue et l'incertitude relative.

Pas nécessaire mais bien pratique quand même pour normaliser (lien avec l'unité).

Le problème de l'incertitude relative se pose pour les grandeurs presque nulles et c'est probablement lié au choix de la bonne unité (et au choix du calibre proposé par gts2).

Cela me fait "bizarre" de rester en incertitude absolue, sans doute parce que j'ai l'habitude de tout normaliser.
Cela me gène et je vois cette impossibilité comme une caractéristique intéressante (comme un pôle en fait).

Je n'ai pas trouver beaucoup de littérature sur ce sujet. Je n'ai peu être pas les bonnes clefs.

Pas nécessaire, mais pas la seule voie pour normaliser. Diviser par une constante de référence marche aussi. Par exemple pour une vitesse, on peut travailler avec v/c et la distribution des mesures et les incertitudes absolues associées seront sans unités.

m@ch3

[stefjm]

C'est assez lié à l'usage des réels en physique, qui pousse la notion d'interpolation bien trop loin. Il me semble que Poincaré a écrit sur le sujet. Et c'est plutôt en relation avec une incertitude absolue (particulièrement évident pour les grandeurs quantifiés, charge électrique, échange d'action, moment cinétique et spin, nombre d'Avogadro, etc.).

Clair que c'est plus simple avec des entiers, même "un peu" grand.

A noter que le site indique à la fois l'incertitude absolue et l'incertitude relative.

Redondance (et sans doute praticité) sauf pour le cas qui me préoccupe.

Pas nécessaire, mais pas la seule voie pour normaliser. Diviser par une constante de référence marche aussi. Par exemple pour une vitesse, on peut travailler avec v/c et la distribution des mesures et les incertitudes absolues associées seront sans unités.

J'aime bien le faire, mais cela ne solutionne pas le soucis du proche de 0/c=0 (alors que pas de problème pour le cas proche de c/c=1).

[mach3]

trop proche de 0 on ne travaille pas avec l'incertitude relative mais avec l'incertitude absolue, c'est tout. Et si on veut que cette incertitude absolue soit sans unité, on divise par une constante de référence.

m@ch3

[stefjm]

Du coup c'est bien tentant d'identifier l'incertitude absolue normalisée à l'incertitude relative .

J'ai bien conscience que cela conduit bizarrement à une seule vitesse possible : c

[Cromagnon]

Les physiciens de ce forum définissent souvent comme grandeur physique, une grandeur qui est mesurable physiquement.

Je pense que toutes les interrogations découlent d'un simple malentendu en terme de langage.
Lorsqu'il est question de grandeur "dite physique", on se trompe.
"Physique" ne se rapporte pas "à la grandeur elle-même", contrairement à ce que ça laisse entendre, mais "au phénomène physique (réel) auquel cette grandeur est associée".

Donc pour le dire plus clairement.
Il existe un phénomène physique (réel).
On mesure ce phénomène physique.
On associe la mesure à une catégorie quantitative qu'on appelle grandeur.
On obtient une grandeur physique, car s'appuyant sur le réel.

Vous pouvez procéder de la même manière avec des grandeurs non physiques.
Il existe une abstraction mathématique (conceptuel).
On pense (on ne procède plus à une mesure, on pense... et il s'agit d'une opération physique...) sur la base de cette abstraction mathématique.
On associe le résultat de la pensée à une catégorie quantitative qu'on appelle grandeur.
On obtient une grandeur non physique, car s'appuyant sur le conceptuel.