Notion de masse

[darwinevolution]

Bonjour,
J'ai peur que ma question et les réponses existent déjà quelque part dans le forum mais je ne trouve pas mon bonheur.
Pouvez-vous m’ôter d'un doute et me dire si je fais des erreurs conceptuelles ou de raisonnement ?
Si l'énergie totale d'une "particule" de masse est donnée par .

• La "particule" doit-elle être élémentaire ? Et où sont cachées les éventuelles énergies potentielles "externes" (pesanteur, électrostatique,...) de la particule ? Dans la définition de la masse !?
• La "particule" peut-elle être un noyau ou un atome ? Si oui, où sont cachées les éventuelles énergies potentielles "internes" (configuration électronique, isomérie nucléaire,...) de l'atome ou du noyau ? Dans la définition de la masse !?
• La "particule" peut-elle être une molécule ? Si oui, où sont cachées les éventuelles énergies potentielles "internes" (vibrations,...) de la molécule ? Dans la définition de la masse !?
• J'imagine que la "particule" ne peut pas être un système macroscopique comme un gaz !? Sinon où est comptabilisée l'énergie interne ? Dans la définition de la masse !?

Merci d'avance pour vos éclaircissements et désolé pour cette question anaphorique.
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[coussin]

Oui à toutes vos questions : la masse d'un atome excité est différente de celle du même atome dans son état fondamental.
Il faut prendre comme définition de la masse la pseudo-norme du 4-vecteur énergie-impulsion.

[invite06459106]

Et où sont cachées les éventuelles énergies potentielles "externes" (pesanteur, électrostatique,...) de la particule ? Dans la définition de la masse !?

Je fais une réponse différente de Coussin...peut-être que conceptuellement je fais une erreur...

Les éventuelles énergies potentielles sont "cachées' dans le champ correspondant, pas dans la "particule", donc ni la définition de la masse. C'est au champ qu' est prise l'énergie lors d'une action ( échange, quel qu'il soit, qu'on peut représenter comme un "déplacement" relativement au champ considéré) et éventuellement redonnée plus tard.

[Amanuensis]

Je suis d'accord avec l'objection de Didier.

Je me permets de détailler les réponses:

[*]La "particule" doit-elle être élémentaire ? Et où sont cachées les éventuelles énergies potentielles "externes" (pesanteur, électrostatique,...) de la particule ? Dans la définition de la masse !?

Non, pas nécessairement. Et, non, elles ne sont pas incluses.

[*]La "particule" peut-elle être un noyau ou un atome ? Si oui, où sont cachées les éventuelles énergies potentielles "internes" (configuration électronique, isomérie nucléaire,...) de l'atome ou du noyau ? Dans la définition de la masse !?

Oui. Les énergies potentielles internes, ainsi que les énergies cinétiques dues aux vitesses relatives des composants entre eux (internes donc), sont incluses dans la masse.

[*]La "particule" peut-elle être une molécule ? Si oui, où sont cachées les éventuelles énergies potentielles "internes" (vibrations,...) de la molécule ? Dans la définition de la masse !?

Oui

[*]J'imagine que la "particule" ne peut pas être un système macroscopique comme un gaz !? Sinon où est comptabilisée l'énergie interne ? Dans la définition de la masse !?

Cela peut. Et l'énergie interne est "comptabilisée dans la masse". Cela inclut potentielle et "thermique" (vitesses relatives).

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La règle est assez générale: la masse est l'énergie totale minimale quand le référentiel varie, ne dépend que de la composition, et inclut les énergies et vitesses "internes". L'énergie totale est relative à un référentiel, et prend en compte le mouvement relatif au référentiel. À cela peut se rajouter des énergies potentielles "externes", selon ce dont on veut parler.

[A voir en vidéo sur Futura]

[darwinevolution]

Super ! Merci beaucoup cela répond parfaitement à mes questions et je me sens un peu plus léger... Si en augmentant ma néguentropie je me sens plus léger c'est sans doute qu'elle n'est pas comptabilisée dans la masse ou alors ce sont mes sens qui me trompent

Qu'il est difficile de bien formuler ses questions mais qu'il est agréable d'avoir de bonnes réponses !
Merci et bon dimanche.

PS : Il faudra que je revienne plus souvent vous interroger pour m’alléger encore plus.