{"id":192,"date":"2020-12-11T10:16:58","date_gmt":"2020-12-11T09:16:58","guid":{"rendered":"http:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/?page_id=192"},"modified":"2021-02-16T16:33:30","modified_gmt":"2021-02-16T15:33:30","slug":"linertie-et-la-matiere","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/?page_id=192","title":{"rendered":"L’inertie de la mati\u00e8re"},"content":{"rendered":"\n

Mati\u00e8re et rayonnement<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Dans la physique, l’\u00e9nergie, qu’on associe au temps, se pr\u00e9sente habituellement sous deux formes distinctes : Le rayonnement de masse nulle et la mati\u00e8re condens\u00e9e de masse non nulle. La sym\u00e9trie mati\u00e8re anti- mati\u00e8re permet de passer d’une forme \u00e0 l’autre : une particule et son antiparticule peuvent s’annihiler en 2 photons (rayonnements) et vice versa, un rayonnement peut cr\u00e9er une paire.<\/p>\n\n\n\n

M\u00e9canique quantique : Fermions et bosons<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Au niveau des particules, la mati\u00e8re est constitu\u00e9e de fermions.<\/p>\n\n\n\n

Au rayonnement \u00e9lectromagn\u00e9tique on associe le photon qui est le boson m\u00e9diateur de l’interaction \u00e9lectromagn\u00e9tique, de masse nulle, de port\u00e9e infinie, d’\u00e9nergie E = h.f<\/em> o\u00f9 h<\/em> est la constante de Planck et f<\/em> est la fr\u00e9quence du rayonnement dans le r\u00e9f\u00e9rentiel o\u00f9 on mesure l’\u00e9nergie, et se propageant \u00e0 la vitesse de la lumi\u00e8re : La th\u00e9orie associ\u00e9e est l’\u00e9lectrodynamique quantique.<\/p>\n\n\n\n

D’autres bosons, associ\u00e9s aux autres interactions, dont certains de faible port\u00e9e sont massifs (Bosons W, Z, gluons), existent \u00e9galement. A noter que pour la gravitation, son boson m\u00e9diateur, le graviton, qui serait de masse nulle et de port\u00e9e infinie et se propagerait \u00e0 la vitesse de la lumi\u00e8re, reste sp\u00e9culatif, faute d’une th\u00e9orie quantifi\u00e9e de la gravitation.<\/p>\n\n\n\n

Statistiques et spins associ\u00e9es<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Les fermions ob\u00e9issent \u00e0 une statistique de Fermi-Dirac, interdisant \u00e0 deux fermions de m\u00eames nombres quantiques de cohabiter (principe d’exclusion de Pauli). Ils sont en quelque sorte des marqueurs dans un espace formel en en occupant des cases. Les fermions ont un spin de 1\/2.<\/p>\n\n\n\n

Les bosons ob\u00e9issent \u00e0 la statistique de Bose-Einstein qui, non seulement n’a pas cette restriction mais au contraire, pour les photons en tout cas, sont plut\u00f4t gr\u00e9gaires. Les bosons ont un spin entier. On a donc affaire \u00e0 deux ph\u00e9nom\u00e9nologies tr\u00e8s diff\u00e9rentes.<\/p>\n\n\n\n

\u00c9nergie, masse et inertie<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Une particule d’\u00e9nergie nulle poss\u00e8de elle une existence physique ? Pour cela il faudrait qu’elle puisse interagir avec d’autres particules, ce qui ne semble pas possible. Par ailleurs son \u00e9nergie serait parfaitement d\u00e9termin\u00e9e ce qui est contraire aux lois de la m\u00e9canique quantique.<\/p>\n\n\n\n

Donc toutes les particules physiques ont une \u00e9nergie non nulle qu’elles aient une masse ou non.<\/p>\n\n\n\n

Lorsque la masse est nulle, pour avoir une \u00e9nergie, elle doit se propager \u00e0 la vitesse de la lumi\u00e8re dans le r\u00e9f\u00e9rentiel o\u00f9 elle est observ\u00e9e, quel qu’il soit, ce dernier point \u00e9tant indispensable conceptuellement pour qu’elle conserve son caract\u00e8re (ce que les \u00e9quations de la relativit\u00e9 confirment). Seule la fr\u00e9quence observ\u00e9e d’un photon (donc son \u00e9nergie) d\u00e9pend du r\u00e9f\u00e9rentiel de mesure. Pour eux, l’\u00e9nergie cin\u00e9tique est d\u00e9crite par une modification de la fr\u00e9quence, \u00e0 vitesse relative constante, \u00e0 la diff\u00e9rence de ce qui se passe pour la mati\u00e8re..<\/p>\n\n\n\n

Une caract\u00e9ristique de la mati\u00e8re est qu’elle poss\u00e8de une inertie, expliqu\u00e9e par son couplage avec le champ de Higgs, mais qui est conceptuellement fondamentale pour obtenir une physique raisonnable. Par exemple, dans un choc entre 2 objets mat\u00e9riels, sans cette inertie et les lois aff\u00e9rentes, quel serait le ph\u00e9nom\u00e8ne apr\u00e8s le choc ? La mati\u00e8re aurait un comportement aberrant !<\/p>\n\n\n\n

Par ailleurs cette inertie et cette masse non nulle interdisent \u00e0 la mati\u00e8re d’atteindre une vitesse, mesur\u00e9e dans un r\u00e9f\u00e9rentiel quelconque, \u00e9gale \u00e0 celle de la lumi\u00e8re. On parle souvent de masse au repos, mais en fait la masse est un invariant en relativit\u00e9. Il faut plut\u00f4t parler d’\u00e9nergie au repos qui est alors consid\u00e9r\u00e9e comme l’\u00e9nergie potentielle minimale de la mati\u00e8re \u00e0 laquelle une \u00e9nergie de type cin\u00e9tique peut s’ajouter si la particule est anim\u00e9e d’un mouvement par rapport au r\u00e9f\u00e9rentiel de mesure. L\u2019\u00e9nergie au repos est un param\u00e8tre des diff\u00e9rentes particules \u00e9l\u00e9mentaires. Elle ne se d\u00e9duit pas des lois de la physique, on les mesure, mais rien ne permet de les pr\u00e9dire : On dit que c’est un param\u00e8tre libre! Cette particularit\u00e9 n’est pas comprise et donne la migraine \u00e0 bien des physiciens…<\/p>\n\n\n\n

Si l’existence physique de la mati\u00e8re est soumise aux interactions forte et faible, et accessoirement \u00e9lectromagn\u00e9tique si elle est charg\u00e9e, on peut se demander pourquoi, la nature en un lieu donn\u00e9 choisit cette solution plut\u00f4t que du rayonnement. Le principe anthropique dit que si ce n’\u00e9tait pas le cas nous ne serions pas l\u00e0 pour en parler, mais c’est un argument \u00e0 posteriori.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Mati\u00e8re et rayonnement Dans la physique, l’\u00e9nergie, qu’on associe au temps, se pr\u00e9sente habituellement sous deux formes distinctes : Le rayonnement de masse nulle et la mati\u00e8re condens\u00e9e de masse non nulle. La sym\u00e9trie mati\u00e8re anti- mati\u00e8re permet de passer d’une forme \u00e0 l’autre : une particule et son antiparticule peuvent s’annihiler en 2 photons … Continuer la lecture de « L’inertie de la mati\u00e8re »<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-192","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/192","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=192"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/192\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":357,"href":"https:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/192\/revisions\/357"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/vous-avez-dit-bigbang.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=192"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}