Bonsoir,
ma question est simple : peut-on reconnaître une force de gravité au niveau du noyau des atomes ?
Ou autrement dit, la question est donc dans l'intitulé de la discussion, peut-on identifier une "force de gravité locale" au niveau du noyau des atomes ?
Merci beaucoup.
Bonjour,
Vous avez déjà fait l'étude au niveau atomique en comparant la force de gravitation noyau-électron et la force électrostatique noyau-électron ?
Ou pour dire autrement ce que dit gts2, la gravité est de plus loin la plus faible des forces et il est impossible de la mesurer à ce niveau.
Deedee81 prend souvent une image pour la faiblesse : un petit aimant est capable de soulever un morceau de métal que toute la masse de la Terre attire.
Eddington avait essayé en son temps en essayant d'intégrer dans son modèle 137.036 et 10^40.Envoyé par gts2
https://fr.wikipedia.org/wiki/Nombre_d%27Eddington
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
Salut,
Ouais, bon, mais aucun calcul n'a jamais amélioré la sensibilité des appareils de mesure (enfin, si, mais pas comme ça).
La gravité ne risque pas d'influencer les processus nucléaires de manière mesurable.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonsoir,
...je ne comprends pas forcément pourquoi ma question amène à évoquer ce nombre ?
...De plus c'est vrai que je n'ai pas fait cette étude.
...Pour illustrer la faiblesse de cette force, vous comparez, si je comprends bien, la force qui s'exerce entre un proton et un électron, d'une part sous le versant électrostatique et de l'autre sous le versant gravitique et en comparaison l'influence de la force électrostatique est nettement supérieure, d'accord ?
Et c'est là ou je ne sais pas si mon raisonnement se tient, mais c'est pour cela que je n'ai évoqué que les noyaux des atomes.
En effet, c'est la masse "relative" (je ne sais pas si je peux m'exprimer ainsi) entre les particules qui est en jeu en ce qui concerne la gravité.
Ainsi deux protons de même masse n'exerce-t-il pas, l'un sur l'autre, une force conséquente (peut-être y'a-t-il un mot plus juste que conséquente ?) du fait de leur masse équivalente ? En tout cas pas aussi négligeable il me semble que celle d'un proton sur un électron, en tout cas sous l'angle gravitique, (l'électron ayant en effet une masse très faible "relativement" au proton) ?
Pour cette raison j'ai utilisé l'expression "gravité locale"...
Merci...
Dernière modification par franklin. ; 08/11/2020 à 18h02.
Que leur masse soit équivalente ou pas n'est pas important : leur masse est faible et c'est tout ce qui compte. Avec ton raisonnement, 2 personnes de même poids s'attireraient fortement. C'est possible mais en général, cela relève de la sexualité, pas de la physique.
On compare d'abord des choses simples et qui en plus on des lois de même type : électrostatique et gravitationnel : on obtient alors elec >> grav. (c'est même un >>>> le 1040 du message de @stefjm)
Ensuite dans le noyau, il y a des protons chargés qui se repoussent électriquement et pourtant le noyau est stable, donc on sait au minimum que nucléaire > elec. et donc nucléaire >>>> grav.
Bien sûr sur que si, puisqu'il n'y a pas de masse négative et pas d'écrêtage de la gravité.
Tout l'univers, ça fait lourd...
Le plus dur, c'est surtout de supprimer l'univers lors de la mesure!
@franklin : 137 et 10^40 sont les constantes de couplage électrique et gravitationnelle.
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
Non, non, 1000 fois non. La force gravitationnelle dépend des valeurs absolues des masses en jeu. Aucunement de présumées "masses relatives"... Quelle idée bizarre...
Raisonnement faux. La masse du proton est petite en unités SI. Le facteur 1836 par rapport à l'électron est loin de suffire, c'est encore tout petit.Ainsi deux protons de même masse n'exerce-t-il pas, l'un sur l'autre, une force conséquente (peut-être y'a-t-il un mot plus juste que conséquente ?) du fait de leur masse équivalente ? En tout cas pas aussi négligeable il me semble que celle d'un proton sur un électron, en tout cas sous l'angle gravitique, (l'électron ayant en effet une masse très faible "relativement" au proton) ?
La force d'attraction à distance R entre deux protons est. La force de Coulomb, répulsive, dans le système d'unités SI, est
Va chercher sur Google, Qwant ou Wikipedia les valeurs des constantes:
G : constante de la gravitation de Newton (en Newton.m^2kg^{-2})
m_p: masse du proton en kg (elle apparaît au carré !)
e: charge électrique du proton en Coulombs
epsilon_0: permittivité diélectrique du vide (Farads par mètre).
pi: 3,14159
Tu remplaces ces constantes et tu fais le calcul (sans calculette de préférence, le plus important sont les exposants de 10, les "petites" constantes à côté on peut les ignorer dans un premier temps et si on les calcule précisément on voit que cela ne change pas grand chose qualitativement à la conclusion).
Dernière modification par ThM55 ; 08/11/2020 à 18h41. Motif: Erreur formule
Tout à fait basique mais parfaitement résumé :
http://sc.phy.free.fr/1S%20meca/inte...damentales.pdf
Force gravitationnelle calculée entre 2 protons distants de 2.4 fm : 3.2 10-^35 N
Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18
Rien de tel que de faire le petit calcul soi-même en ne retenant que les ordres de grandeur. Cela prend une minute.
L'inverse des constantes de couplage histoire de le dire dans le sens "habituel".
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
Bonjour,
...juste une réponse à cette remarque, quand j'utilise le terme relatif c'est au sens littéraire :
Donc relatif selon cette définition :
1.
Qui présente une relation avec ; au pluriel qui ont une relation mutuelle.
Merci...
Bonjour,
cela ouvre beaucoup de questions, c'est difficile de synthétiser, je réponds ici en tous cas pour avancer, en commençant par cette intervention :
Oui, mais il faudrait vraiment un aimant extrêmement puissant (imposant ?) pour soulever toute la masse de la tour eiffel que la terre attire.
Autrement dit, il me semble que c'est la petitesse de la masse du morceau de métal qui rend faible la force attractive dans votre exemple.
Peut-on alors considérer que la force notamment gravitique dépend donc des masses, et de leurs valeurs "relatives" ? Ce qui pourrait répondre "peut-être logiquement" à la bizarrerie de l'idée que vous relevée dans cette intervention :
...j'ajoute quelques remarques qui me semblent aller dans le même sens :
-lorsque que l'on calcule l'effet gravitique de la masse de la terre sur de petits objets, on ne va bien entendu, pas calculer l'accélération de la terre mais celle de l'objet, tant les rapports de masses sont disproportionnés.
Pourtant théoriquement la terre est aussi attirée par les objets pris dans son champ gravitationnel (ici, bien-sûr, c'est absolument infinitésimale avec un objet de faible masse). Cependant si nécessaire, je peux retrouver dans une ancienne discussion un post concernant cet aspect, cette propriété de la gravité.
Mais que se passerait-il, si on considérait deux objets, chacun de même masse que la terre ?
Sans changer nécessairement de nature, la gravité et l'étude de la force gravitationnelle entre ces deux objets ne ferait en tout cas pas l'économie de l'accélération de l'un ou l'autre de ces objets.
Est-ce que cet aspect peut alors inférer sur l'effet de la gravité ?
Pour être tout à fait rigoureux je crois qu'il faudrait d'abord considérer deux personnes de même masse et non de même poids ; (Pardonnez-moi, si cette remarque concernant la distinction entre poids et masse, est triviale).
Dans votre exemple, si les deux objets étaient en quelque sorte dans le "vide théorique", libérés de l'attraction terrestre, je crois que je peux dire, qu'ils s'attireraient proportionnellement au produit de leurs masses et de manière inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare.(Ici je crois que je peux peut-être même ajouter un petit émoji de ce style :)
Quant au qualificatif : "attiré fortement", je ne sais pas cela me semble relatif comme considération.
Ou bien oui, d'une certaine manière, on peut dire qu'il s'attire fortement, du fait de la force gravitationnelle.
...et j'en arrive donc à revenir à cette question, les masses égales des protons, par exemple, entraînent-t-elles une relation gravitique "particulière" ?
...j'espère m'exprimer clairement, sans rester buter.
(et surement beaucoup d'aspects doivent m'échapper, en effet il m'a fallu l'ouverture de cette discussion et vos références de sites pour me rendre compte que la force forte n'est actuellement pas quantifiée).
Merci, dans l'attente de vos réponses...
Dernière modification par franklin. ; 15/11/2020 à 15h23.
Non, rien de particulier. J'ai beaucoup de mal à suivre cette discussion. L'expression de la force de Newton est assez simple il me semble...
Le point est que le petit morceau de métal est en équilibre entre la terre (6.10^24kg) et un aimant (10^-1kg).
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
Franchement, j'ai du mal à comprendre et notamment la remarque encore une fois sur les "masses relatives".
Les corps s'attirent et la force est proportionnelle au produit de leur masse et inversement proportionnelle au carré de la distance.
C'est tout. C'est une force très faible comme déjà expliqué n fois comparé aux autres et il faut beaucoup de masse pour que l'attraction soit significative.
Quand on est dans le cas le plus courant, celui d'objets attirés par la Terre, on simplifie les calculs parce qu'ils sont tous tellement légers comparés à notre planète que leur influence est négligeable.
Quand les masses en questions ne sont pas négligeables l'une par rapport à l'autre, on ne simplifie pas. C'est tout.
Le reste, la Tour Eiffel, les accélérations servent juste à vous compliquer la vie.
Combien de fois faut il vous le dire et comment ? Non.
Ou bien est-ce une discussion concernant centre de masse et masse réduite ?
bonjour,
désolé pour la lenteur de mes interventions...
j'imagine que ce serait plus ou moins le cas si on pouvait, dans ce cas, s'abstraire de la terre et de son attraction...
il faudrait alors considérer les masses égales (et non le poids) de ces personnes et leurs distances relatives,
n'est-ce-pas ?
Dernière modification par franklin. ; 19/02/2023 à 15h07.
Non. 2 astronautes en sortie dans l'espace ne s'attirent pas de façon perceptible.
Il faut des corps massifs comme les planètes ou leur satellites pour que la gravité soit importante.
@ franklin.
Le calcul n'est pas difficile à faire.
2 fois 100kg à 1 mètre de distance
6 10-11 1002/1^2 = 6 10-9 N à comparer aux 103 N d'un homme sur terre.
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
Salut,
De plus absolument rien, ni théoriquement ni expérmentalement, qui justifierait une discontinuité de l'équation de Newton lorsque les masses sont égales.
(Franklin : duffman sort de ce corpsCertains me comprendront, private joke)
A noter que dans l'iSS, il y a toute sortes de choses massives : la station, les astronautes. Ca peut perturber certaines expériences de très haute précision. Mais on en tient compte (l'expérience Microscope n'a pas été faite dans l'ISS). Et ça reste extrêmement faible. Absoolument imperceptible pour nos sens humains. Deux astronautes dans le vide, loin très loin de toute masse, et immobiles pourraient se regarder longtemps dans les yeux avant de se sentir attiré (je parle de gravité, pas d'amour, ça c'est plus puissant
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonsoir,
pour commencer, qu'est-ce qui différencie une science d'une pseudo-science, qu'est-ce qui différencie une opinion d'un raisonnement, un discours logique d'un charabia ?
je serais bien en peine de pouvoir donner une réponse.
En ce qui concerne la discussion, (désolé si l'intervention suivante est longue, j'espère qu'elle n'est, en revanche, pas trop confuse) :
et pour cause expérimentalement effectivement :
Cependant les énergies et conditions auxquelles la gravité quantique pourrait être vérifiée sont celles de l'échelle de Planck, et sont donc inaccessibles à notre technologie. Aussi aucune observation expérimentale n'est disponible pour donner des indices sur la façon de les combiner. (source Wikipédia : article Gravité quantique).
quant à l'aspect théorique :
Pour commencer, je relève cette citation, par exemple :
"une variation temporelle de G posait cependant certains problèmes, car la théorie de la relativité générale prédisait que G devait être constante, aussi fallait-il la remplacer par une théorie plus complexe autorisant une variation de G, comme le permettaient dans les années 1960 les théories tenseur-scalaire." (source Wikipédia : Hypothèse des grands nombres).
Je souhaite faire plusieurs remarques supplémentaires, se faisant j'espère paraître raisonnable voir, idéalement, raisonné ; et aspire autant que possible à ne pas me perdre dans un charabia pétri d'opinions.
- la première remarque concerne le principe d'équivalence de Galilée :
"La conséquence de ce principe est que tous les corps soumis à un même champ de gravitation (et sans aucune autre influence extérieure, donc dans le vide) chutent simultanément quand ils sont lâchés simultanément, quelles que soient leurs compositions internes." (source Wikipédia : article : Principe d'équivalence).
Or ce principe d'équivalence repose justement, par exemple, sur l'observation de la chute du marteau comparée à celle de la plume sur la lune. Visiblement, le marteau tombe au même moment que la plume, mais en toute rigueur, ce n'est pas tout à fait juste :
Citation Envoyé par franklin dans la discussion Gravité locale :
"On peut même ajouter, ce qui a été confirmé dans un des fils de discussion (je crois pouvoir le retrouver si nécessaire), et pour être tout à fait précis, que sans frottements la masse relative des deux objets par rapport à la terre est tellement faible que cette différence de masse et donc de poids, apparaissent vraiment comme négligeable en cas de chute. Ainsi sans frottements la plume et la bille arrive au sol en "même temps"."
Votre réponse Deedee :
"Oui tout à fait, ce détail est important."
Citation Envoyé par Deedee81 à nouveau dans le fil de discussion Gravité locale :
"Lâche les deux maintenant : ton couple de 2kg tombe en même temps avec toujours la même accélération, ce qui est bien normal."
Réponse de Sethy :
"Attention aux coupeurs de cheveux en quatre.
Il y a une interaction entre les deux masses et si pour le physicien raisonnable elle est évidemment totalement négligeable par rapport à l'énormité de l'attraction terrestre, probablement même inférieure à l'effet de la Lune, cela pourrait constituer pour certains intervenants une faille majeure dans l'édifice
Sans compter, évidemment, sur le fait qu'en raison de l'énorme écart entre les masses ont néglige totalement l'effet d'attraction de la terre par les masses et la réaction de celles-ci."
et en s’interrogeant justement sur "l'édifice" :
Qu'observerait-on dans le cas de 3 objets de masses sensiblement égales et qui pourraient donc retenir l'attention du physicien raisonnable. Chacun de ces objets se dirigeraient, j'imagine, sensiblement à la même vitesse vers l'autre remettant "peut-être en cause" une approche en terme de principe d'équivalence ;
Mille pardons si cette idée est plus audacieuse, que logique ?
Il y a bien une corrélation concernant la chute de ces objets, mais elle n'est, à nouveau et en toute rigueur, qu'apparente.
En considérant des masses sensiblement égales, il y aurait une décorrélation observable.
Car, si je comprends bien le principe d'équivalence repose sur cette observation d'une chute simultanée des corps dans le vide ; mais par rapport à quoi (à quel référentiel si je puis dire ?) envisage-t-on cette chute ?
Par rapport à la lune ou encore la terre, qui ont des masses colossales comparées à celles de la plume et du marteau. (voir citation Wikipédia de la première remarque, article : Gravité quantique).
Là encore, désolé si je n'ai pas bien compris et m'y perds, mais dans cette exemple vous considérez l'humain dans le référentiel terrestre.
- deuxième remarque :
et effectivement un liquide apparaît, je crois, comme une sphère en apesanteur, n'est-ce pas ? rien ne le fait effectivement chuter...
- troisième remarque :
théoriquement il existe un concept de couplage, n'est-il pas possible d'appliquer ce principe aux masses ?
- quatrième remarque :
j'imagine que les interactions dépendent notamment des propriété des particules et j'ajoute, propriétés connues des particules à l'échelle du nucléon : masse, charge, spin ?
Sans doutes faut-il alors chercher parmi ces propriétés (uniquement ?) pour raisonner en termes d’interactions ?
- enfin cinquième remarque :
j'ai pu lire que la plupart des noyaux atomiques sont plus stables avec un nombre de nucléons pairs, sans donner une preuve à cette conception en termes de couplage, elle permet de l'étayer peut-être un peu ; et quant à cette dernière remarque elle est fragile. (Voir notamment article nombres magiques dans Wikipédia).
merci...
pardonnez-moi, si cela dépasse mon niveau de compétences (ce qui n'est pas vraiment possible autrement, vue les aspects non résolus actuels, comme j'ai pu à nouveau l'entendre aujourd'hui dans l'émission de france culture : La science CQFD, sous titre : Ondes-particules : le diable au corpuscule,et plus précisément à partir des 52 mn 40 sec de l'émission) , mais dialoguer m'apparaît encore plus nécessaire que ne rien dire.
Dernière modification par franklin. ; 21/02/2023 à 19h13.
Rien de spécial en fait. Si les objets sont disposés aux sommets d'un triangle équilatéral et qu'ils ont même masse (et au repos les uns par rapport aux autres), la résultante des deux forces subies par chacun d'entre eux sera dirigée vers le centre du triangle. Et donc les trois objets s'y rencontreront.
De même si les 3 objets sont en ligne droite (toujours au repos), les deux masses latérales convergeront vers la masse centrale.
Tout est toujours plus complexe qu'on (que je) ne le pense de prime abord.
Salut,
Il y avait déjà eut de longues discussions là-dessus. Le lieu n'est peut-être pas approprié mais en vrac et en bref : le respect de la méthode scientifique / expérimentale (sauf en math évidemment), les raisonnements formels (inductions, déductions, abductions), les applications, la validation par les pairs et le consensus. Ca forme un tout.
Y avait moyen de faire plus court (surtout que tout le début ne fait que répéter que du bien connu, enfin, bon, je vais pas te jeter la pierre puisque je suis moi-même un grand bavard
Peu importe puisque les deux masses s'écartent ou pas et ça, quel que soit le repère. De plus, beaucoup de mesures modernes font une comparaison des forces appliquées sans déplacement (le choix du référentiel ne se pose même plus, on travaille dans le référentiel où les masses sont immobiles). Que ce soit l'expérience d'Eötvös ou plus récemment l'expérience (dans l'espace) Microscope. https://fr.wikipedia.org/wiki/MICROS...R%C3%A9sultats
Vérifié à 2.10^-14
C'est vachement précis
ça vaut bien la mesure/calcul du moment magnétique anomal (sans r) de l'électron
Ou tout chute en même temps et de la même manière, par exemple les expériences d'apesanteurs faites dans les Boeing (entrainement des astronautes, expériences, voire même des scènes de cinéma) : l'avion est en chute libre. Et l'eau en boule est presque la petite amusette standard (on la voit dans le film Appolo 13, filmé dans un tel avion)
Pas compris. Quel couplage ?
Ben on le sait ça, tu sais ?
(et la "charge" associée au champ gravitationnel n'est autre que la masse, enfin, plutôt l'énergie-impulsion)
C'est lié au principe d'exclusion de Pauli, le spin des nucléons est 1/2 et ont deux états, on ne peut en mettre que deux sur une couche (terme employé pour les noyaux, pour les électrons ont dit niveau ou orbitale, mais c'est la même chose) et au remplissages des couches (pour les nombre magiques) plus quelques considérations supplémentaires (charges des protons, instabilité du neutron, effets à courte portée de l'interaction nucléaire.... le noyau c'est très compliqué). Mais tout ça est très bien démontré (théoriquement et expérimentalement).
Pour ce qui est de ton niveau de compétence, akuna matata, sauf pour ce qui est de la physique des particules et le noyau (c'est vraiment difficile), le reste de ce dont on vient de discuter est tout à fait abordable.
Dernière modification par Deedee81 ; 22/02/2023 à 08h42.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour,
avant tout, merci pour vos réponses...
L'idée, que je sous-tends, tout à fait hypothétique (j'insiste ici pour dire, que je n'affirme vraiment rien) :
c'est que la force attractive entre nucléons due à leurs masses est largement majorée du fait :
- d'une part : de l'égalité, ou quasi-égalité de leurs masses,
- d'autre part : de leur confinement spatial ;
(sous cette hypothèse, l'articulation masses égales et espace confiné est alors probablement corrélée).
Oui, ces trois propriétés : masse / charge / spin sont évidemment bien connues ;Ben on le sait ça, tu sais ?
(et la "charge" associée au champ gravitationnel n'est autre que la masse, enfin, plutôt l'énergie-impulsion)
mais je souhaite juste ajouter, que les 4 forces fondamentales ne peuvent résulter, que de ces trois propriétés, n'est-ce-pas ?
Ainsi par exemple l'interaction forte, qui est connue, mais non décrite mathématiquement, dérive sans doutes de l'une ou de plusieurs de ces propriétés.
bien cordialement,
franklin
Dernière modification par franklin. ; 23/02/2023 à 12h31.
ps : je voulais faire juste une petite modification au message précédent et je n'ai pas eu le temps, donc je l'ajoute ici,
à l'échelle des nucléons...
Salut,
Ca non, c'est faux. L'interaction nucléaire est relativement semblable quel que soit la masse (y a pas que des protons et les neutrons dans la vie, il y a aussi les baryons en général et les mésons, les masses étant extrêmement variables). L'analyse théorique (*) tant qu'expérimentale le montre bien. Ca dépend surtout de leurs charges fortes (par exemple l'étrangeté peut jouer un rôle) et de leur spin (en fait plutôt l'isospin EDIT imprécision : le spin ET l'isospin, j'ai tatouillé avec l'hypercharge dans ma petite tête
(*) Je suis justement là-dessus dans ma série youtube sur la physique des particules : calcul des amplitudes d'interaction selon divers processus (diffusions élastiques, inélastiques)... faut avouer que c'est pas simple. J'ai bien failli faire une indigestion d'ondes partielles et d'harmoniques sphériques
Ca forcément. Les interactions dépendent de la distance. Donc pour que ça interagisse faut que ce soit tout près.
Hé oui c'est corrélé (à condition qu'il y ait liaison) mais pas pour la raison que tu croisEt là pour le coup, c'est beaucoup plus simple. C'est lié au principe d'incertitude (Delta_x * Delta_v > hbar / m. Si m est très grand alors Detla_x peut être très petit pour un Detla_v pas trop grand : sinon les particules échapperaient à l'attraction) C'est même un moyen facile d'avoir une approximation (un peu grossière) de la taille des atomes ou de la taille des noyaux.
Pas 3 : une bonne dizaine. "charges" <= doit être au pluriel. Il y a la charge électrique, la charge faible, la charge de couleur (et elle même est complexe : trois valeurs obéissant au groupe de symétrie SU(3), charge baryonique, charge leptonique, charge étrange, etc..... Bon, toutes n'interviennent pas).
Et la force nucléaire est fort sensible au spin. Mais pas la gravitation, pas l'interaction EM et l'interaction faible est HYPER sensible (à cause de la violation P).
Tu te trompes. Elle est bien décrite mathématiquement et très bien validée par l'expérience.
Un exemple pour la formulation : https://lectures.lapth.cnrs.fr/qed_q.../chapitre7.pdf
Les calculs sont difficiles (*) mais les maths très rigoureuses et nickels.
(*) Surtout à cause du fort couplage : ça rend le calcul des perturbations inopérant à basse énergie. Mais à haute énergie ça marche super et vérifié avec une très grande précision.
Et à basse énergie on fait des calculs sur réseaux. Faut des super calculateurs mais ça donne des très bons résultats pour les propriétés des protons, etc...
Dernière modification par Deedee81 ; 23/02/2023 à 13h19.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
