Bonjour,
Je suis tombé sur un article de wikipedia qui parle de l'effet WoodWard : https://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Woodward
J'avoue avoir du mal à comprendre le lien entre le principe de Mach et la possibilité de variation de la masse.
Dites moi si je me trompe mais il suffit qu'un objet de masse m, soit (par exemple) accéléré pour que sa masse varie ?
Cette variation (positive) est grande si :
- la force est grande
- la densité propre est petite
Pouvez vous donner plus d'info ?
Hello Eskoris, c'est très intéressant, et c'est une question que je me suis souvent posée (sans réellement trouver de contradiction(s) immédiate(s) & finissant par disons, scotcher dans le vide), sauf que je savais pas que ça s'appelait l'effet WoodWard ...
Donc, puisque le sujet m'intéresse (et que j'aimerai le voir dégrossir), je lance mon raisonnement hypothétique qui me semble le plus proche de ce que j'en comprends, et qui me semble (?) possède au moins une perspective de développement (que j'arrive pas à faire
), afin de booster ce sujet qui mérite attention et prospectives
Avis aux spécialistes !
Pour commencer, il faut savoir que la vitesse ne modifie en rien (principe d'équivalence mgrave=minerte, d'après la RG) la masse propre (m0). C'est pourquoi la masse "dite variable" (maintenant notéepour justement attribuer aux seules différences de vitesses
J'explique vite fait : la masse variable/relativiste (au vue des dates du lien devait encore avoir cours !), c'était une méprise du créateur de la RG qui a fait un petit raccourci dans la signification Physique de ce qu'il a largement défriché, mais non immédiat et pas "réel" dans le sens où, la masse propre est invariante. Donc dans la propulsion MET, WoodWard, à du considéré une variation massique (qui en fait est une variation d'énergie + simplement), qui n'avait pas de propriété réelle (dans le sens physique, la masse EST de nos jours un invariant, sauf réaction nucléaire ...), mais passons.
Du coup le reliquat le + équivoque à ce système de propulsion est la propulsion inertielle ! (Très/Trop(?) souvent qualifiée d'impossible, pour tout ce qui est conservation : d'énergie & d'impulsion) Et là ça saute au yeux, c'est l'inertie qui augmente (et pas la masse), d'après ce que j'en sais actuellement. Et là, ce qui m'étonne est de revoir ce principe de WoodWard sous l'angle d'une sorte de propulsion inertielle, à considérer le système "apparemment" ouvert (en raison de cet essai de formalisation du principe de Mach).
Voilà pour le préambule. Cependant, je me permets de poser le problème de la propulsion inertielle sous un autre angle (afin que l'on me guillotine mon raisonnementou que l'on le critique avec argument adéquat. Car je me fais trop de nœuds au cerveau
et que la réponse doit être simpliste ... sauf pour moi).
Alors, pour commencer je vais prendre un système fermé (car là dessus, je pense que c'est suffisant), prenons le cas de tout les types de propulsions spatiales. Une fusée est une éjection rapide de gaz due à la combustion de propergol ou d'un flux de gaz ionisé (pour ce qui est le + courant). Cette éjection est l'action qui a comme contrepartie la réaction de la fusée (qui accélère) et donc se propulse ainsi. Je tiens à souligner que s'il n'y avait pas de coiffe et de paroi d'un côté (la tête de la fusée), on ne pourrait pas avoir de propulsion, car, si on éjecte à l'arrière ET à l'avant les gaz, alors le corps de la fusée (tube, en gros) ne bougerait pas. Pourquoi ? Car la combustion de propergol ou le flux ionique des moteurs au Xénon, "partirait partout". C'est bête à dire mais on utilise une distribution de force(s) isotrope(s) en la canalisant dans le corps de fusée, pour lui donner une seule dynamique d'ensemble, la direction de l'action, qui est la résultante des forces "thermiques et volumiques" du fait qu'il n'y a qu'une tuyère, d'où la réaction et in fine, la propulsion.
Voilà, donc un gaz, est un état de la matière qui "remplit" l'espace disponible (surtout dans l'espace !). Donc on le dirige/contraint pour créer un flux unidirectionnel.
C'est déjà une constatation qui me semble TRÈS importante. (Voir la suite pour recoller les morceaux !)
Une question qui m'a toujours trottée dans la tête, est le fait que les astronautes en apesanteur, ne puissent, se propulser sans avoir recourt à : soit un support, soit une éjection de matière. Pourtant, je n'arrive pas à m’ôter l'idée, que ce soit possible (peut être pas pour un astronaute seul, mais avec un système bien foutu). La raison est simple : on illustre (souvent) le phénomène d'action/réaction par un gars sur une coque de bateau qui lancerait des boules de pétanques pour se déplacer ... mais alors pourquoi, je n'arrive pas à comprendre que si le gars jette (très fort et très violemment) une boule de pétanque, mais que celle-ci reste attachée/liée au bateau, qu'est-ce qui l'empêcherait de ramener (lentement mais sûrement), sa boule de pétanque et de l'envoyer une nouvelle fois ? Pourquoi, le fait de ramener la boule de pétanque tranquillement jusqu'au bateau annulerait l'impulsion initiale ? Il suffit de la balancer (le temps de vol, certes court, le bateau avance ... un peu), puis une fois dans l'eau, la boule fait office d'ancre, il suffit de ramener/tirer sur la ficelle de la boule de pétanque en prenant tout son temps. Résultat, le bateau à avancé d'un chouillat, mais le fait est là et on a nouveau la possibilité de recommencer le cycle ! Donc, il n'y a pas de variation de masse du système {bateau/gus/pétanque+ficelle} et pourtant il y a bien eu propulsion (on imagine aisément que l'inertie du bateau+gars est + importante que le fait de ramener la boule de pétanque).
Un exemple qui sera moins critiquable, est de s’assoir sur un fauteuil à roulettes, et de donner des à coups rapides et puissants (sans toucher directement le sol) qui feront se mouvoir le fauteuil et le gus dessus (sans perte de masse). Donc ça c'est clairement possible ! Il suffit d'essayer, un peu de gymnastique ça fait pas mal.
Bon, maintenant le véritable système qui me contrarie vraiment : on prends un tube en cuivre, fermé des 2 côtés, dans lequel on fixe un ressort à l'intérieur, comprimé, et prêt à propulser une masse m0 aimantée. La partie ressort + aimant, est dans une petite portion supplémentaire (n'ayant pas de propriétés magnétiques particulières, hormis l'aimant prêt à être catapulté), et possédant une énergie potentielle Ei. Donc à l'instant t0, on enlève le loquet du ressort, et l'aimant est propulsé rapidement (forte accélération, grande vitesse), puis dans le tube de cuivre il freine "gentillement", jusqu'à arrêt complet sur l'autre paroi du tube. Il y a action, donc une réaction de propulsion et tout ça sans perte de masse. Qu'est-ce qui cloche ? On à fait un dispositif un peu contraire à une fusée (on part d'une force directionnelle, qui finit par être absorbée de manière isotrope, c'est pour la comparaison). Moyennant technique, le fait qu'on pourrait revenir à la situation initiale, on a juste dépensé de l'énergie ET pas d'éjection ou de variation de masse globale !
Où est l'erreur ? Car si une bonne part du freinage magnétique (dans le tube de cuivre très long et diamagnétique) est isotrope, on a une portion des forces de frottements qui sont orthogonales à l'axe du tube et donc ne travaillent pas (de ce fait), et réparties de façon à s'annuler sur chaque portion du tube tout autour ... la résultante est donc une force de propulsion, et une petite perte par réaction.
Or, dans le bilan, les impulsions p=mv et le bilan énergétiques n'ont pas de raison d'être non conservés. Ce que j'essaie de comprendre, c'est bien un système fermé (avec une source d'énergie dedans), qui serait capable de faire un à coup et de le répéter, très important (donc de se placer en MRU, avec une vitesse + grande qu'à l'instant initial, car on est dans l'espace) ET d'un retour hyperprogressif, lent, voir par une déformation isotrope de la structure qui absorberait la seule composante de tension ou réaction, en partie suffisante (en bref seulement un % de l'action serait absorbée par la réaction dans une direction bien précise !) pour faire des petits bonds, c'est à dire une propulsion inertielle impulsionnelle !
Voilà, ce qui m'a toujours chagriné, car hormis une question d'équivalence action/réaction, "le contact" des 2 n'a pas de raison de ce faire sur la même plage de temps (la conservation d'action/réaction, ça existe pas ! Seule l'énergie-impulsion se conserve, il me semble ?), non ?
Pour ce qui est d'un possible développement, je me le réserve en fonction des critiques qui seront émises, ou pas.
Car même si la conclusion revient à : c'est IMPOSSIBLE !, il reste peut être une petite possibilité (mais là je vais pas en rajouter, d'autant que j'aurai aimé faire plus simple dans mes exemples et explications).
@ +
Si tu arrives a faire une traversée de l'atlantique avec ta technique du bateau et de la boule de pétanque je t'aide à financer ton prototype
Plus sérieusement, on peut expliquer facilement le facteur y dans la formule: E=ymc²
En relativité tous les référentiels se valent, prenons deux réf R1 et R2 en train de se rapprocher l'un de l'autre
Si je me place en R1, je me considère immobile et je vois R2 en mouvement, c'est à dire que je considère mon énergie cinétique nulle et celle de R2=0.5 x m2 x v2²
Dans l'autre référentiel, on voit évidemment l'inverse. le facteur y permet de prendre en compte cette différence JUSTEMENT sans introduire une variation absolue de l'énergie ou de la masse. Comme il n'y a aucun référentiel absolu qui permette de dire qui possède une énergie cinétique, les deux partagent un potentiel qui n'intervient que SI les deux corps se frennent mutuellement pour récupérer ce potentiel. Donc on ne parle pas de masse variable dans ce cas tant que tous les référentiels se valent.
Maintenant pour revenir au principe de Mach, je rappelle qu'il commence à dater et que le paradoxe à son origine (existence d'inertie en l'absence d'autres corps ou sources d'énergei?) semble avoir été résolu par le champ de Higgs (au moins pour la masse propre des particules). Après, si quand tu dis que tu enlèves tout autour de l'astronaute, tu enlèves aussi le champ de Higgs, alors on est plus dans le même Univers et tu fais ce que tu veux, mec.
Pour que l'effet Woodward sorte du cadre hypothétique, il faut donc déja se retrancher sur la part de l'inertie dûe à l'énergie contenue du système (et non la masse propre, même si tout le monde aime pas ce concept), et prouver que cette inertie n'est pas fondamentale mais liée à une interaction avec des masses lointaines. C'est mal barré...
J'espère ne pas avoir dit de conneries,
Donc d'après toi c'est le fait de remplir l'espace qui créée une poussée? dans ce cas qu'est-ce que la vitesse d'ejection change?Envoyé par illusionoflogic
Je ne vais pas détailler tous les problèmes de raisonnement mais dans cet exemple ça marcherait (un tout petit peu) car les frottements de l'air augmentent avec la vitesse de propulsion. Mais ce n'est en rien différent de l'astronaute qui se pousse avec ses pieds.
NON. Il ya aussi la conservation de la quantité de mouvement. Ton astronaute qui gesticule comme un idiot dans l'espace ne modifie car il ne peut pas modifier son centre d'inertie sans se couper un bras et le lancer dans le vide. Si il a une boule de bowling dans les mains (ça fait plus pro que la pétanque), il peut la lancer et s'accélérer dans la direction opposée car on centre de gravité A LUI n'est plus le même que le centre de gravité du système astronaute + boule de bowling. S'il n'ejecte pas de masse (la boule de bowling accrochée à une corde) il s'éloignent tous les deux et la corde finit par tirer l'un sur l'autre, du pt de vue du système global astronaute+ boule de bowling, la vitesse n'a pas changé.
Dans le cas d'un bateau avec des panneaux PV et propulsé par un moteur électrique, quelle est la masse éjectée?
Une analyse simple permet de comprendre pourquoi ça ne marche pas et pourquoi ça marche !
Je vous remercie pour vos idées. Je vous rappelle que je ne suis pas d'étude physique en RG ou tout autres cours de physique un peu plus poussé. (Je viens de finir ma deuxième année de prépa ^^).
Bref, comme je vois que c'est un sujet difficile. Je vais rappeler plusieurs choses :
- le principe de Mach : "le principe de Mach est une conjecture selon laquelle l'inertie des objets matériels serait induite par « l'ensemble des autres masses présentes dans l'univers », par une interaction non spécifiée." (cf. wikipedia)
"Une manière d'interpréter les forces d'inerties en général, et la force centrifuge en particulier, sans introduire la notion de référentiel absolu est d'admettre avec Mach (et Einstein) que les forces d'inertie sont induites par les masses lointaines qui fournissent le référentiel par rapport auquel la rotation prend son sens physique."
- l'effet Woodward : "L'effet Woodward est une hypothèse physique relative à la possibilité pour un corps de voir sa masse varier lorsque sa densité énergétique varie dans le temps alors qu'il est accéléré".
"Théorisé en 1990 par le physicien et historien des sciences James Woodward, l'effet repose sur une formulation du principe de Mach proposée en 1953 par Dennis Sciama. Woodward suggère que telle que formulée par Sciama, la théorie de l'absorbeur de Wheeler et Feynman (équivalent du principe de Mach pour l'éléctromag) rend compte de l'apparition instantanée des forces d'inertie sur un corps accéléré du fait de son interaction gravitationnelle avec l' ensemble des autres corps massifs présents à l'intérieur de l'horizon de causalité de l'Univers (principe de Mach).
Un dispositif propulsif basé sur ce principe de Mach analysé par Woodward, est appelé "Mach Effect Thruster (M.E.T)". Son principe consiste à coupler mécaniquement un objet de masse fixe à un objet de masse variable au sens de Mach/Woodward, puis à raccourcir la liaison mécanique lorsque la masse variable est minimale et à allonger cette liaison lorsque la masse variable est maximale.
Woodward et ses collaborateurs ont annoncé avoir vérifié expérimentalement dans une chambre à vide, et après avoir pris en compte les erreurs de mesure, l'existence de la poussée d'un dispositif M.E.T. Si cette vérification expérimentale était confirmée par d'autres expériences dans l'espace, l'effet Woodward révolutionnerait les méthodes de transport interplanétaires, car il pourrait être utilisé pour mouvoir un vaisseau spatial sans que celui-ci ait à éjecter de quantité de mouvement.
L'effet Woodward est très contre-intuitif car il peut paraître contraire au principe de conservation de la quantité de mouvement. Un hypothétique vaisseau spatial utilisant l'effet Woodward voit en effet sa quantité de mouvement varier mais le point important est qu'il ne constitue pas un système isolé. D'après le principe de Mach, le vaisseau doit son inertie à la présence des étoiles et autres objets célestes environnants. C'est donc à ces corps célestes qu'il emprunte une partie de leur quantité de mouvement, respectant ainsi le principe de conservation."
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Mes interrogations :
- sans rentrer dans les calculs quelle est l’interprétation physique du fait que les forces d'inertie sont dues à l'ensemble des masses environnante.
je ne sais pas mais si on prend une boule dans l'espace (ne subissant aucune accélération), celle-ci serait attitré dans toutes les directions et donc la résultante serait nulle (?). Dans ces conditions je ne vois pas bien comment des forces d'inertie pourraient apparaitre. Ou alors il faudrait que la force opposé à l'accélération devienne subitement plus intense que les autres le temps de cette accélération (?)
J'attends des infos de votre part là dessus.
De plus il me semble que le boson de Higgs explique déjà l'inertie, n'y a-t-il pas une conflit entre ces 2 théories ?
- Quand bien-même l'inertie serait due aux masses environnantes, au nom de quoi la masse peut elle varier dans ce cadre ?
Déjà, l'inertie peut elle varier ?
Si oui quelle est le lien entre masse et inertie qui permet d'expliquer sa variation ?
Un corps accéléré dont la densité énérgétique varie voit sa masse varier. Qui peut me donner l'explication.
Bref, si je vous pose autant de questions, c'est que l'article Wikipedia est quelque peu incomplet et les autres sites ne me semblent gère soit fiables, soit assez vulgarisé.
Je vous remercie
Si justement. La résultante est nulle tant que tu es dans un référentiel inertiel et elle change quand tu tentes d'accélérer car tu modifie ton interaction. Imagine que tu es pile poil au milieu entre deux planètes identiques. Tant que tu ne bouges pas, tu n'a pas à fournir d'effort, et donc pas d'inertie. Maintenant si tu as envie de te rapprocher d'une des planètes, tu dois fournir un effort, qu'on appelle l'inertie. La différence est, bien sûr que dans le cas des planètes, l'attraction de l'une PEUT annuler celle de l'autre. Dans le cas de l'univers tout entier (de ton horizon de causalité, en fait), il n'y a jamais annulation des forces car tu n'as jamais plus d'attraction devant que derrière. Pas sûr d'être clair.
Si et L'explication avec Higgs me semble bien moins farfelue (pas de problème de violation de la symétrie CPT sachant qu'on est dans un univers en expansion pas parfaitement homogène et isotrope).
Mais l'inertie dans le cas de Higgs n'est sûr que pour la masse propre des particules. Tu as surement déjà entendu dire que la masse totale de toutes les particules de ton corps ne représentent qu'une infime partie de ta masse totale. C'est le "reste" de ta masse qui sert d'argument aux défenseurs du principe de MAch (et qui est susceptible d'être variable).
L'explication que j'ai donné contredisait juste l'argument de Illusionoflogic (E=ymc²). Il faut aller chercher des situations beaucoup plus exotiques que la relativité pour parler de "masse variable". Un exemple que je donnerais, et c'est surement HYPER SIMPLISTE, c'est le cas suivant:
Tu as une boite avec du gaz à l'interieur. Si le gaz est chaud, les molécules se déplacent plus vite. Comme les molécules ont une masse, elles ont aussi une énergie cinétique. Donc la boite avec du gaz chaud contient plus d'énergie que si elle est froide. comme il y a équivalence entre l'énergie sous forme de masse et énergie cinétique, "tu peux dire" que la masse de ta boite est variable si tu fais varier la chaleur.
Dans le cas Woodward, ton inertie devrait changer et donc tu peux t'accélérer en violant la conservation de quantité de mouvement ET d'énergie (bah oui la boite ne vas pas rester éternellement chaude).
Comme toujours, j'espère ne pas avoir dit de conneries.
je ne suis pas de cet avis, Higgs donne seulement une masse au repos pour certaines particules élémentaires libres, les interactions entre particules et leurs vitesses donnant le reste de la masse, mais peu importe la source de la masse (d'ailleurs la masse due au Higgs peut être vue comme due à une interaction, comme le reste de la masse, donc pas de différence fondamentale...), ça n'explique pas l'inertie pour autant, le problème reste entier, Higgs ou pas, pour peu qu'on voit un problème bien-sur.Si et L'explication avec Higgs me semble bien moins farfelue (pas de problème de violation de la symétrie CPT sachant qu'on est dans un univers en expansion pas parfaitement homogène et isotrope).
Mais l'inertie dans le cas de Higgs n'est sûr que pour la masse propre des particules. Tu as surement déjà entendu dire que la masse totale de toutes les particules de ton corps ne représentent qu'une infime partie de ta masse totale. C'est le "reste" de ta masse qui sert d'argument aux défenseurs du principe de MAch (et qui est susceptible d'être variable).
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
J'arrive toujours pas à comprendre pourquoi il y a une inertie avec le principe de mach. Tu dis qu'il n'y jamais plus d'attraction devant que derrière. Donc au moins il y en aurait plus derrière (?). Quant à ton exemple, si je me trouve proche d'une planète et que je veux aller vers celle-ci la force de l'autre planète ne jouerai aucun rôle (car trop faible du fait de l'éloignement), je ne subirai donc aucune force d'inertie (?). De plus, cette situation sera identique pour 3,4,103, etc... planètes : en accélérant vers une planète en étant assez proche de celle-ci on ne devrait pas "vraiment" ressentir de force d'inertie (est-ce vrai ?) (?)
Personne ?
