Discussion:Masse au repos

Réalité physique de cette notion ?

 Jordan Ledig : Merci d'utiliser cette page de discussion au lieu d'essayer de passer en force. -- Speculos ^(discuter) 7 décembre 2014 à 14:19 (CET)

Merci Speculos d'avoir pris cette initiative ici, j'avais essayé sur la PdD de Jordan Ledig ([1] et [2]), sans succès. Devant m'absenter, je ne pourrai guère participer au dialogue aujourd'hui, je pense que Jordan Ledig peut poster un msg sur Projet:Physique/Coin café du labo pour être à peu près sûr de trouver un interlocuteur. Cordialement. Lylvic (discuter) 7 décembre 2014 à 14:30 (CET)

La notion de masse au repos est une chose fausse physiquement. La masse est un invariant de la relativité. On doit percevoir cela comme un outils de simplification des notations, et non comme réalité physique. Voyez mes contributions (supprimées) pour plus de détails. — Le message qui précède, non signé, a été déposé par Jordan Ledig (discuter)

 Jordan Ledig : Bonjour; un des principes fondamentaux de Wikipedia est d'indiquer des sources pour permettre la vérifiabilité des informations. Pouvez-vous indiquer des sources concernant vos apports? -- Speculos ^(discuter) 7 décembre 2014 à 15:13 (CET)

La 1ère phrase de l'article, « La masse au repos, masse propre ou encore masse invariante (par opposition à la masse relative, dépendante du référentiel) [...] est la masse inerte d'un corps dans un référentiel inertiel où il est au repos », ne contredit pas les propos de Jordan Ledig. L'article reste à détailler à propos de la masse relativiste seulement évoquée.

Je crois que différents physiciens ne sont pas d'accord sur l'usage ou non de la notion de masse relativiste, car comme $E(v)=\gamma .mc^{2}$ est l'énergie relativiste, bien définie et expérimentable, la masse relativiste $m(v)={{E(v)} \over c^{2}}=\gamma .m$ est une notion cohérente avec la théorie (c étant le grand invariant relativiste), et n'est qu'une mesure de l'énergie du corps en mouvement dans le référentiel de l'observateur. J'en conclue que le pb relève plus d'un choix de vocabulaire que d'autre chose. Reste que le désaccord de choix entre les physiciens devrait être évoqué, et sourcé, dans l'article.

Cordialement. Lylvic (discuter) 7 décembre 2014 à 20:23 (CET)

Bonjour. Mes sources je les tires de mes cours et de mes démonstrations de cours. On nous a montrè que la notation m=gamma mo est une notation caduque qui ne permet que la simplification de certaines expressions.

Je voulais donc juste mettre un mot dans l'introduction (avec la démonstration) pour alerter le lecteur : la masse au repos n'a pas de réalité physique. C'est simplement un outils. Par ailleurs, a-t-on véritablement besoin de sources si c'est démontré mathématiquement ? Doit-on dans un article de wikipédia citer les sumériens lorsque l'on écrit 1+1=2 ? A vous de voir maintenant ce qui vous plait le plus. Personnellement, je préfère croire les mathématiques qui montrent que le facteur gamma n'est pas lié à la masse. (Cependant on parle bien d'énergie au repos, là on est d'accord).

Source : gps.ijl.univ-lorraine.fr/.../0-REL_tot.pdf page 64, en bas de la page.

Cordialmement, L.J.

Bonjour. Merci de lire au moins les deux premiers paragraphes de l'article : il faudra préserver une cohérence à l'article, à moins que vous vouliez tout réécrire. Le lien que vous avez mis ci-dessus n'aboutit pas. Merci aussi d'exposer d'abord ici votre contenu, si possible avec une référence consultable, afin qu'on discute de la forme et du fond à introduire dans l'article. Et n'oubliez pas de signer vos messages avec 4 ~ écris à la suite. Cordialement. Lylvic (discuter) 8 décembre 2014 à 21:09 (CET)

On peut lire aussi masse relativiste. Cordialement.Lylvic (discuter) 9 décembre 2014 à 09:47 (CET)

Il y a en effet un (petit) mouvement, dirigé par en:Lev Okun, qui milite pour supprimer la mention de masse au repos et masse relativiste, voir The concept of mass. Physics Today. June 1989, 31-36. Pour lui (et il y a de bons arguments) la masse au repos est la "masse" tout court, invariant relativiste, et dans ce cas le gamma de gamma.m est un facteur indépendant qui n'a pas à être lié à m pour donner une "masse relativiste", qui n'a pas plus de sens que la masse au repos. C'est un peu une question de point de vue, qui a été qualifiée par certains de querelle des Gros-boutiens et Petit-boutiens de Les Voyages de Gulliver, mais l'approche d'Okun a des vertus pédagogiques indéniables. Il y a tout un livre consacré à ce sujet Energy and mass in Relativity Theory chez World Scientific, et je pense que l'approche d'Okun mérite une mention quelque part dans WIkipédia, étant donné l'existence de sources secondaires notables.

L'ajout de L.J. n'est pas acceptable en l'état pour plusieurs raisons. 1) L'allusion à Einstein n'est pas exacte, et Okun lui-même signale que dès 1921, Einstein ne mentionne plus de masse au repos et pose $E_{0}=mc^{2}$ (et non $E_{0}=m_{0}c^{2}$, faisant dépendre la masse de l'énergie au repos (et non la masse au repos de l'énergie au repos). Voir lien sur Okun. Donc Einstein est plutôt un support de la vision d'Okun. 2) Très mal placé dans l'intro. Aussi pertinente la vision d'Okun soit-elle, elle reste amplement minoritaire et ne doit donc pas être mentionnée dans l'intro, mais devrait être développée dans un paragraphe séparé, pas trop long par rapport à l'article (WP:PROP). 3) La note, telle que rédigée, concerne plutôt la masse relativiste, qui n'est pas le sujet de cet article (même si les deux notions sont liées) 4) Trop faiblement sourcé.

Je suggèrerais à L.J de prendre connaissance de la position de Okun (des textes sont aussi dispo sur Arxiv), et de développer son PdV dans un paragraphe séparé. Je peux communiquer Energy and mass in Relativity Theory à ceux que cela intéresse. Cordialement --Jean-Christophe BENOIST (discuter) 9 décembre 2014 à 00:05 (CET)

Bonjour, voilà ce que je pensais faire : sans entrer dans le détail, il faut avertir le lecteur dès introduction que ce qu'il va lire, c'est avant tout un OUTILS de travail, et pas une quantité physiquement correcte. Donc je propose de mettre dans l'introduction :

"Cependant, il faut garder à l'esprit que la notion de masse au repos n'est qu'un outils de calcul pour simplifier les notations (exemple : $E=m\gamma c^{2}=m({\textbf {v}})c^{2}$) ; car en réalité, il n'y a pas de masse relativiste. Un objet massique n'a qu'une seule masse, indépendante du référentielle et de sa vitesse : $m=m_{0}~~\forall ~~{\textbf {v}}$."

En effet, il faut parler de la masse relativiste ici, parce qu'on a introduit la notion de masse relativiste en en même temps que la notion de masse au repos. Puis ensuite, je propose de faire un petit paragraphe permettant de démontrer mathématiquement que la notion de masse au repos/relativiste n'a aucun sens (il n'y a qu'une masse : la masse $mc$, et puis c'est tout).

Donc comme je vais utiliser les mathématiques et la physiques il ne faudrait pas de sources (on ne va pas sourcer le fait que 1+1=2). Mais je vous invite à consulter l'article de M. Bertrand Berche, Enseignant chercheur à l'Université Henri-Poincaré de Nancy dans le groupe de physique statistique (institut Jean Lamour) ; parce que les démonstrations qui suivent s'inspirent de ses notes de cours : http://gps.ijl.univ-lorraine.fr/webpro/berche.b/Enseignement/0-REL_tot.pdf page 65, en bas de page (§ 1.3) (ou sur Google "relativité bertrand berche", est c'est le premier résultat (un pdf)).

Je propose donc ceci en guise de démonstration :

Nouveau paragraphe : Aucune réalité physique

Comme énoncé plus haut, la notion de masse au repose (ou plus généralement, de masse relativiste) est fausse. En effet, si un objet massique a une masse $m$ dans un référentiel ${\mathcal {R}}$ au repos, il aura la même masse $m$ dans tout autre référentiel ${\mathcal {R}}'$ en mouvement par rapport à ${\mathcal {R}}$. La masse est donc un invariant relativiste indépendant de la vitesse, et par extension, indépendant du référentiel. Voici quelques preuves :

Preuve 1 : Utilisation du quadrivecteur impulsion. Soit $x^{\mu }$ le quadrivecteur position tel que $x^{\mu }=(ct,{\textbf {r}})$. Calculons le quadrivecteur vitesse (ou quadri-vitesse) :

$v^{\mu }={\frac {dx^{\mu }}{d\tau }}={\frac {dt}{d\tau }}\cdot {\frac {dx^{\mu }}{dt}}$ (On rappelle la relation liant temps propre et temps impropre : $d\tau =\gamma ^{-}1dt\Leftrightarrow {\frac {dt}{d\tau }}=\gamma$)

$v^{\mu }=\gamma (c,{\textbf {v}})$.

Le quadrivecteur impulsion est défini par $p^{\mu }=mv^{\mu }={\frac {m}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}(c,{\textbf {v}})$, et sa norme vaut $mc^{2}={\text{Cte}}$. On voit bien ici que le gamma a été introduit par la dilatation du temps : c'est une conséquence cinématique (indépendant de la masse). La masse n'a été introduite qu'à la fin, pour former le quadrivecteur impulsion. De plus, on sait que la norme du quadrivecteur impulsion est constante ; ainsi, si la masse dépendait de la vitesse cette norme devrait varier.

Preuve 2 : Utilisation de l'énergie cinétique.

En relativité, nous savons que l'énergie totale d'une particule libre est donnée par $E_{T}=\gamma mc^{2}=E_{0}+E_{C}=mc^{2}+E_{C}$ (noter que l'énergie au repos $E_{0}$ a une réalité physique, c'est le "zéro" d'énergie d'une particule) ainsi l'énergie cinétique est donnée par :

$E_{C}=(\gamma -1)mc^{2}={\frac {1}{2}}m{\textbf {v}}^{2}+{\frac {3}{8}}m{\frac {{\textbf {v}}^{4}}{c^{2}}}+...$

Alors que si on utilise la définition "masse relativiste", on trouve :

$E_{C}={\frac {1}{2}}m({\textbf {v}}){\textbf {v}}^{2}={\frac {1}{2}}m_{0}{\textbf {v}}^{2}+{\frac {1}{4}}m_{0}{\frac {{\textbf {v}}^{4}}{c^{2}}}+...$

Les deux expressions ne coïncident donc pas.

Conclusion : Il n'existe pas de masse au repos, ni de masse relativiste dans le cadre de la relativité (restreinte et générale) : il n'y a qu'une seule masse, invariante par changement de référentiel. Cette notions peut être utilisée comme un outil pour contracter les notations ; notamment en physique des particules. Cependant, il faut savoir manier le avec prudence, la "preuve 2" est en est un bon exemple.

_____ J'attends vos commentaires messieurs :)

Jordan Ledig (discuter) 9 décembre 2014 à 20:00 (CET)

Mouais, bof, 1/2.m v² c'est pour la physique classique, donc parler de 1/2.m.v² ou 1/2.m(v).v² en relativité ça ne peut guère être concluant : à mon sens, cela relève d'un tour de passe-passe de pédagogue, car on pourrait parler de masse acquise par la vitesse = m(v)-m0 = .... Je n'ai pas le sentiment que la masse relativiste soit un risque majeur qui nécessite un avertissement au lecteur, que l'on en montre l'usage sera bien suffisant. Dans l'article, il en est écrit un usage (l'utilisation de eV/c² comme unité de mesure de l'énergie, alors que c'est une unité de masse), c'est par mes soins, mais c'est sans source comme tout l'article, et c'est là le vrai pb qui devrait nous occuper : sourcer. Si au passage on trouve des choses sur les choix de terminologie, alors on pourra étoffer ce point. Par exemple James H. Smith, Introduction à la relativité, InterEditions explique son choix (anti-masse relativiste) comme un choix de vocabulaire, Jean-Christophe BENOIST dans son msg ci-dessus a donné une source ayant un avis plus argumenté. En parlant un jour avec un physicien du CERN, il me disait que pour certaines particules "lourdes"... je lui ai demandé ce qu'il entendait par "lourde", et il m'a sorti que leur mesure de l'énergie est eV/c², une unité de masse... Mais je n'ai pas de source ! Cordialement. Lylvic (discuter) 9 décembre 2014 à 21:20 (CET)

Sourcer tout ça ? Je ne sais pas si ça sera vraiment faisable, car la notion de masse relativite (et de masse au repos) vient des premiers vulgarisateurs de la relativité : quand on ne comprenait pas tout encore. Quand on pensait que tout se tordait sous l'effet de la vitesse. (Temps, longueurs, masses,...). Donc si on doit sourcer ce qu'il y a d'écrit, il faudrait utiliser des ouvrages anciens et poussiéreux.

D'ailleurs, au début de la relativité, on voulait toujours se raccrocher à ce qu'on connaissait : la mécanique de Newton. Du coup, ceux qui n'ont pas (encore) tout saisi en relativité, ont dit que m se déformait comme Mo×gamma. Du coup en postulant ça on garde les notations classique : p=mv, Ec=1/2 mv2. Mais le problème, c'est que c'est uniquement vrai pour l'ordre 2 en v (ma preuve 2).

Mais ne trouvez vous pas dérangeant de laisser cet article ainsi, sans "alerter" le lecteur ? Un étudiant découvrant la relativité viendra se sourcer ici en prenant tout au pied de la lettre (oui, un étudiant prend la parole de wikipédia pour la parole sacrée ! ^^).

Jordan Ledig (discuter) 9 décembre 2014 à 23:47 (CET)

Si c'est réellement dérangeant, pourquoi tant de sources présentent les choses comme Wikipédia et ne sont pas dérangées ? (en fait, c'est plutôt Wikipédia qui présente comme les sources, mais cela revient au même). Toute chose réellement importante (qui importe) doit pouvoir se sourcer facilement et sans effort, sinon c'est (par définition) marginal, du point de vue neutre et sans engagement de Wikipédia. Mais cela peut être marginal et intéressant, comme ce que dit Okun (et d'ailleurs il dit aussi "la notion de masse relativite (et de masse au repos) vient des premiers vulgarisateurs de la relativité") et c'est donc sourçable, mais vous ne donnez pas l'impression d'avoir lu mon intervention, car vous continuez imperturbablement votre route sans tenir compte des remarques, ni des sources données.

Il est indispensable pour les points de vues minoritaires et marginaux (ce qui ne veut pas dire inintéressants) d'être sourcés par des sources secondaires c'est à dire des sources qui ont remarqué et commenté ce point de vue, ou au moins que ces sources existent. Le lien que vous donnez est une source primaire, et rien ne dit que ce point de vue a été remarqué et estimé valide. De plus, les points de vues originaux sont tous attribués dans Wikipédia, c'est à dire qu'il faut les présenter en disant "selon untel..". Si untel est un inconnu et n'a été remarqué par personne, cela ne donne rien. Okun dispose de sources secondaires, n'est pas un inconnu, et c'est donc la seule voie possible (à ma connaissance) d'insérer quelque-chose qui ressemble au message que vous voulez faire passer. Ce genre de règle permet d'estimer objectivement, avec un minimum d'opinion et d'analyses personnelles, ce qui est pertinent d'insérer dans un article ou non, ce qui est un des fondements de la qualité de Wikipédia, qui sinon partirait dans tous les sens avec des points de vues marginaux, qui tous "se démontrent" du point de vue de leur promoteur, plus ou moins connus. Pour éviter d'en arriver là suivre cette règle très raisonnable est un chemin sûr, en tout cas c'est celui qu'a choisi de suivre notre communauté. Cordialement --Jean-Christophe BENOIST (discuter) 10 décembre 2014 à 00:14 (CET)

« un étudiant prend la parole de wikipédia pour la parole sacrée ! », ah bon ? En tout cas, pas Jordan Ledig ! Lylvic (discuter) 10 décembre 2014 à 07:44 (CET)

Bonjour. Dans ce cas, Jean Christophe Benoist, je vous propose de mettre une note pour moduler les propos, en utilisant votre source (par ailleur, ma source ne vous convenait pas ?) En voyant l'article, j'ai l'impression de lire un article sur un champignon mortel, mais qui ne dit jamais qu'il ne faut pas le manger. :) mais bon, c'est à vous de voir, vous êtes menbre depuis bien plus longtemps que moi !

Et pour Lylvic : fut un temps, si ! :) je prenais tout au pied de la lettre ! Mais j'ai appris à devenir critique, et à avoir ma propre opinion.

Jordan Ledig (discuter) 10 décembre 2014 à 09:43 (CET)

J'ai de nombreux chantiers sur le feu sur WP, et je ne sais pas si j'aurais le temps d'ajouter le PdV d'Okun. Oui, j'ai expliqué en quoi votre source ne convient pas (source primaire, WP:SPSS, etc..), mais surtout le fait qu'il s'agit d'un PdV minoritaire/marginal en provenance d'un inconnu (et donc pas de source secondaire à son sujet). Vous n'avez pas idée du nombre de personnes qui cherchent à promouvoir dans WP tel ou tel PdV inhabituel concernant des théories physiques, sourcées par des recherches ou avis personnels non reconnus, et WP doit avoir une politique pour gérer ces ajouts, en liaison avec WP:TI et WP:NPOV. Le champignon mortel serait la prolifération incontrôlée de tels ajouts dans WP, pas forcément celui-ci en particulier, mais il n'y a pas de raison de faire des exceptions au cas par cas, sur l'avis subjectif de Wikipédiens anonymes qui examinent le cas. D'autant plus que - encore une fois - les choses les plus importantes sont toujours sourçables par des sources secondaires notables, et WP ne risque pas de manquer quelquechose d'important par cette règle.

Mais si vous êtes motivé pour dénoncer la notion de masse au repos/masse relativiste, comme l'est Okun, pourquoi ne pas étudier son oeuvre, et la résumer ici ? Ce qu'il y a d'extraordinaire dans la collaboration à Wikipédia est la découverte et l'étude de sources de qualité qui permettent d'étendre ses connaissances, et celles des autres. Cordialement --Jean-Christophe BENOIST (discuter) 10 décembre 2014 à 10:52 (CET)

J'aimerais me lancer dans la littérature pour combler le manque de l'article, en me penchant sur votre auteur. Mais je suis actuellement en période d'examens, et je rédige un résumé sur la relativité restreinte (tout public) en exposant les paradox (qui n'en sont pas), et en les expliquant. Donc j'ai aussi pas mal de travail.

En tout cas, merci pour votre soutient ! Je me pencherais sérieusement sur votre texte pendant mes congés de Noel.

Bonne après midi à vous, cordialement, Jordan Ledig (discuter) 10 décembre 2014 à 13:40 (CET)