Définition de masse et énergie relativiste

II.c.3. Concept de masse, masse inertielle et énergie

Le concept de masse et sa relation avec l’Ether Global –structure réticulaire de la matière comme support de la gravité, l’énergie cinétique et la masse– dans la théorie du tout de la Physique Globale est exposé dans le livre de la Mécanique Globale.

Ainsi, la définition d’énergie, comme propriété de l'Ether Global est donnée dans le livre Physique et Dynamique Globale, également dans la théorie du tout précédemment citée.

Dans cette page, on commente et critique la définition de la masse inertielle de la Mécanique Classique, la définition de masse relativiste et divers concepts associés.

• Définition de la masse inertielle.

  En accord avec la mécanique classique, selon la seconde loi de Newton, si une force agit sur un corps, celui-ci acquerra une accélération directement proportionnelle à la force appliquée, où la constante de proportionnalité serait sa masse inertielle. Par conséquent, une force constante pourrait augmenter la vitesse d’un objet de manière illimité.

  Cet aspect serait en contradiction avec l’impossibilité de dépasser la vitesse de la lumière de la mécanique relativiste.

  Ainsi, la physique relativiste maintient le principe d’égalité entre masse inertielle et masse gravitationnelle d’Isaac Newton.

  Maintenir ce principe est un tantinet artificiel car la précession de l’orbite de Mercure et des autres planètes et étoiles montre le contraire, sauf que l’espace est étiré afin d’obtenir la quadrature du cercle orbital.

  Cette petite déviation de la masse gravitationnelle par rapport à la masse inertielle est expliquée par l’effet Merlin dans le livre Physique et Dynamique Globale.

  En plus, la nouvelle perspective de la définition de masse apportée par le livre de la Mécanique Globale rend inutiles, redondants et imprécis les concepts de masse gravitationnelle et de masse inertielle, parce que le nouveau concept fait référence à ce qui est fait la masse au lieu de la façon dont il se comporte. Néanmoins, les deux concepts sont complémentaires pour une meilleure compréhension de la réalité.

• Définition de la masse relativiste.

  La conséquence la plus remarquable des postulats de la Relativité Restreinte d’Albert Einstein fut l’équivalence ou conversion entre masse et énergie.

  La relation d’équivalence se déduit de la physique relativiste en appliquant le principe de conservation de la quantité de mouvement à la formule de l’énergie cinétique en associant les changements de vitesse relativiste. Concrètement, l’équivalence résultante est :

  m = m₀ /(1 - v²/c²)½
  m = γ m₀

  où m est la masse ou masse relativiste du corps, m₀ est la masse au repos ou masse propre et v la vitesse.

  Ce que veulent dire ces formules mathématiques, c’est que la masse d’un corps est plus importante quand elle est en mouvement relative par rapport à un observateur que quand elle est au repos par rapport à cet observateur.

  Et avec le développement en série de la constante γ se déduit de manière simple que l’énergie cinétique relativiste est :

  E_c = ½ m₀ v² = (m - m₀) c²

  Et, logiquement, l’énergie totale :

  E = mc²

  La première expérience qui a confirmé la masse relativiste a été la découverte de Bücherer en 1908 de la relation de la charge d’un électron et de sa masse (e / m) plus faible pour les électrons rapides que pour les électrons lents. Plus tard, d’innombrables expériences confirment les résultats et formules physiques précédents.

  Masse et énergie se convertissent ainsi en deux manifestations de la même chose. Les principes de conservation de la masse et de l’énergie de la mécanique classique configurent un principe de conservation masse-énergie relativiste plus général.

• La masse est invariante.

  Malgré ce qui vient d’être dit, dans la Relativité, la masse ne varie pas et par conséquent, sa définition dans le Système International des Unité est absolue. (C'était jusqu'au changement récent de 2018).

  L’astuce est de toujours mesurer la masse au repos et, si un objet se déplace dans le système, il faut l’intégrer dans le système physique, en calculant sa masse par rapport à l’ensemble du système au repos.

  On pourrait aussi définir la seconde avec l’atome de césium au repos et un champ de gravité déterminé. Dans ce cas, toute la Relativité serait formellement incorrecte.

  Si la masse ne peut pas être mesurée en mouvement, je ne vois pas où réside le concept de masse inertielle ni où se trouve la masse équivalente à l’énergie cinétique.

Laissons ici la présentation plus ou moins orthodoxe de la masse relativiste. Il me semblerait plus logique de faire les déductions dans l’autre sens, partir de l’équivalence masse-énergie confirmée expérimentalement et d’en déduire la vitesse maximum de la lumière au lieu de la postuler comme un axiome mathématique. Par la suite, il aurait dû avoir été cherché une explication physique des phénomènes, au lieu de remplacer la théorie physique par les mathématiques. Par exemple, l’axiome mathématique de vitesse de la lumière constante et maximale est imposé et la Physique Globale maintient qu’elle n’est ni maximale ni constance.

Il est cependant juste de reconnaitre que quelques explications quantitatives de la relativité sont impressionnantes, par exemple la précession du périhélie de Mercure ; Nonobstant, en 1898, Paul Gerber a expliqué cette précession avec exactement la même formule. La Physique Globale l’explique aussi grâce à un paradigme alternatif de la réalité physique.

Quelques-unes de ces coïncidences troublantes, les paradoxes de cousins et certains des points décrits dans la partie de Physique relativiste et mathématiques sont liées à la définition de masse relativiste.

• Prédictions quantitatives et leurs mesures dans les expériences de physiques.

  Des erreurs de concept sont commises lorsque des prédictions sont faites et elles sont à nouveau commises lors de l’interprétation des résultats des nombreuses expériences de physique. Dans ce cas, les bases élémentaires de la méthode scientifique auraient été bafouées.

  Tout appareil qui utilise la technologie moderne peut être considéré comme un appareil de Lucifer, contiendra normalement des métaux dans ses mécanismes et utilisera de l’électricité. En faisant usage d’une certaine licence prosaïque, nous pouvons dire appareils de fer et de lumière (luz) ou, si la licence est libertine, appareils de luz-y-fer.

  Ainsi, la précision des appareils de mesure de ce genre est conditionnée par la nature des expériences de physique, vu qu’on peut modifier la masse et l’énergie de ces appareils et les confondre avec des changements dans le temps et l’espace.

  C’est ce qui arrive avec les horloges des navettes spatiales, surtout si elles sont atomiques, leurs mécanismes sont affectés par la vitesse et la gravité à cause des effets sur la résonance de masse et finissent par perdre leur synchronisation, mais cela n’a rien à voir avec la relativité du temps.

  Un autre exemple déjà répété, la vitesse de lumière sera maximale en appliquant les formules de Lorentz, et non pas en la mesurant afin de le vérifier. Dans le cas contraire, la transformation ne serait pas nécessaire.

  Cependant, ils ne commettent pas toujours des erreurs, l’Astronomie apporte constamment de nouvelles données et contradictions.

  Un autre problème concerne la montagne de données obtenues en en dérivant d’autres et de l’application de lois acceptées. La masse des planètes, les distances entre elles sont des exemples évidents de ces cas de figures. Il est également juste d’ajouter que les calculs sont complexes et tiennent compte de possibles interactions entre les données.

  Voyons un exemple de l’imperfection de certaines mesures alors qu’on devrait pouvoir s’y fier. Je ne veux pas dire qu’elles devraient être meilleures, bien au contraire, mon désir est de manifester que les limitations réelles sont bien plus importantes que celles que le public peut s’imaginer.

  Peut-être que les causes majeures de certaines confusions sont associées aux programmes de vulgarisation scientifique qui essayent toujours de montrer le plus avancé et le plus impressionnant de la science, en minimisant les petites contrariétés bien que parfois, elles soient irrécupérables.

  Comme nous le savons, la gravité terrestre est donnée par :

  Maintenant, la masse comme le rayon de la Terre sont des données obtenues indirectement. En plus, il faut prendre en compte la difficulté de déterminer le rayon avec une exactitude millimétrique car il n’existe pas de ligne dessinée de la limite du globe terrestre.

  En fait, la gravité change des Pôles à l’Equateur car la Terre est un peu aplatie. Elle change aussi à cause de l’effet de force centrifuge comme nous le montre les expériences de Vinil Disc, Ondus Petrus y Peonsa. En outre, il est très probable que la Terre est écrasée en raison de l'effet de la force centrifuge dans le long terme.

  g = G masse / espace²

  Où, selon des sources dignes de foi :
  g = 9,80665
  G = 6,67266 * 10^-11
  Masse = 5,97370 * 10²⁴
  Rayon terrestre = 6,378140 * 10⁶

  Il se passe la même chose avec la masse, nous n’avons pas de balance assez grande pour peser la Terre comme s’il s’agissait d’une pelote ; il faudrait en plus prendre en compte les variations de son énergie cinétique. Bien sûr, il serait bon de savoir le cadre de référence préféré de l'énergie cinétique. La Physique Globale affirme qu'il est l’Ether Global.

D’un autre côté, il existe différents types de masse. Par exemple, la masse correspondant à l’énergie cinétique a des caractéristiques distinctes de celles de la masse au repos, vu que leur état modifie leur configuration spatiale.

La conclusion à laquelle j’ai l’intention d’arriver indique que la Théorie de la Relativité n’est pas nécessaire pour déduire que la masse augmente avec la vitesse et que la relation mathématique soit l’inverse du sinus. Cette relation mathématique est typique dans la théorie physique dans le cas de grandeurs qui sont affectées deux fois par la même variable. Paradoxalement, dire que la vitesse augmente avec l’énergie cinétique pourrait être plus correct d’un point de vue cause-à-effet.

Au début du XXème siècle, la vitesse maximale connue était celle de la lumière et la masse des électrons augmente avec leur vitesse. Si à partir des observations la relation obtenue n’est pas linéaire mais exponentielle, je ne crois pas qu’il soit difficile pour quelqu’un d’avoir réussi à trouver les relations mathématiques existantes entre masse au repos et masse totale [2a] et [2b] suivantes ; et plus probablement si ces relations sont seulement observables à des vitesses proches de celle de la lumière.

De la signification conceptuelle et mathématique des équations [1] [2b] et [3] on arrive à la fameuse équation [0] sans utiliser à un seul instant la relativité. D’ailleurs, il semble que ce fut Olinto de Pretto, un industriel et mathématicien Vénitien, qui publia la première fois la formule E = m c² dans une revue scientifique appelée Atte, en 1903.

En d’autres termes, la masse, de n’importe quel type est incrémentée avec la vitesse, ou plutôt le contraire, mais aucune hypothèse de relativité n’est nécessaire, cela reste un phénomène physique comme le changement d’état solide-liquide-gazeux de l’eau.

• Masse propre et énergie cinétique relativiste.

  La transformation ou équivalence masse-énergie :

  [0]   E = m c²

  Cette célèbre formule est la contribution la plus fameuse dans la Théorie de la Relativité (originale du Olinto de Pretto), car elle est la base théorique de la bombe atomique.

  Par définition de la Physique Générale, nous avons :

  E = force * distance = N * m
  E = masse * accélération * distance = kg * m² / s²
  [1]   E = masse * vitesse²

  Ce qui rend un peu moins spectaculaire l’équation antérieure d’Einstein [0].

  Nous savons qu’Einstein a dit qu’il est arrivé à cette équation suite à sa Théorie de la Relativité et à son étape antérieure déduite de la formule de la masse relativiste :

  [2a]   m = m₀ /(1 - v²/c²)½
  γ = 1 /(1 - v²/c²)½   ≈   1 + ½ v²/c²

  Où m est la masse ou masse relativiste du corps, m₀ est la masse au repos ou masse propre et v la vitesse.

  Bien que la formule paraisse compliquée, elle est en réalité assez simple, la masse relativiste est fonction du produit de la masse au repos et de l’inverse du sinus de l’angle que formerait la vitesse et la vitesse de la lumière s’elles étaient un côté et l’hypoténuse d’un triangle rectangle.

  Maintenant, on peut dire que la formule de la masse relativiste [2a] est également moins spectaculaire qu’il n’y parait. En plus, on peut continuer en simplifiant après avoir réalisé le développement en série de Taylor de la constante γ  qui nous donnerait par approximation :

  masse cinétique = m - m₀
  masse cinétique  ≈   m₀ (1 + ½ v²/c² )- m₀
  [2b]  masse cinétique  ≈  m₀½ v²/c²

  En changeant de point de vue, la masse prend de la vitesse quand on lui applique une force. L’énergie additionnelle de la masse s’appelle énergie cinétique et elle est aussi quantifiée par la Physique Générale. C’est-à-dire que lorsque la masse cinétique augmente, la masse augmente et il est clair que le processus inverse existe aussi.

  [3]   E_c = ½ m₀ v²

• Systèmes de référence de l’espace et du temps et masse relativiste.

  D’un autre côté, je dirais que la physique relativiste maintient que la masse dépend de chaque observateur, ou mieux formulé, quel que soit le système de référence de l’espace et du temps dans lequel est mesuré son état de repos ou de mouvement relatif. Cela n’en demeure pas moins étrange, ou bien la masse n’est pas quelque chose de physique ou bien la seule chose qui change avec le système de référence est l’ensemble des unités du Système International des Unités (SI). Bien qu’il me semble que l’unité de masse (kilogramme) n’ait pas été relativisée.

  En nous concentrant sur les corolaires ou déductions des postulats de la Théorie de la Relativité Restreinte, nous pouvons observer les erreurs commises et essayer de comprendre ou de rechercher les véritables lois de la physique avec une certaines abstraction ou distance par rapport aux mathématiques.

  Selon les observateurs servant d’origine au système de référence dans l’espace, les corps auront des masses différentes non seulement pour la même vitesse physique mais aussi pour le même temps. Pardon, même temps non, selon la définition relativiste, le temps dépend également du système de référence et par conséquent, le principe de simultanéité perd sa signification autonome. Le chemin de la relativisation du langage ne peut mener nulle part.

  Si on prend comme système de référence de l’espace un système qui n’est pas naturel ou qui n’est pas le plus simple, notre cerveau aura plus de mal à comprendre la réalité physique, dans la mesure où le nouveau système de référence s’éloigne du premier. Comme exemple, on peut penser que c’est toute la terre qui est accélérée descendant vers une poire qui se trouve à une certaine distance par rapport à cette dernière. Newton aurait dit : « Ceci est la bonne poire ! »

  Ceci est le problème que j’associe à tant de relativité, il y a des choses relatives et d’autres non. Philosophiquement parlant, on pourra toujours argumenter dans le sens contraire, mais faut ajouter que la réalité physique n’existe pas, or on quitterait probablement le monde de la science. Comme beaucoup, nous pourrions jouer au jeu de l’oie avec des rasoirs à la place des dés. La réalité existe et il s’agit de la comprendre et de l’expliquer de façon plus abordable !

Selon la Physique Globale, la masse dépend de la vitesse ; mais l’augmentation de la masse cinétique est due à la vitesse mesurée par rapport au système de référence naturel, qui est l’Ether Global ou structure réticulaire de la matière.

Il faut signaler que le système de référence naturel de l’énergie électromagnétique n’est pas l’Ether Global, mais le l’Ether LUM (luminifère, universel et mobile) ou champ de gravité. Cependant, nous entrons dans des thématiques légèrement spéculatives, notamment la constante de gravité G que l’on affecte à l’utilisation de systèmes de référence distincts qui impliquent des proportions différentes entre masse propre et masse cinétique, à cause de la double force de gravité qui agit sur l’énergie cinétique, de même que sur l’énergie électromagnétique.

Il faudra faire particulièrement attention à l’interprétation des expériences comme celles des gyroscopes de la navette spatiale de la NASA Gravity Probe-B (English).

La définition du mouvement et de leurs caractéristiques particulaires en fonction de l’objet matériel qui se déplace est exprimée dans le livre de la Physique et Dynamique Globale.

Dans le livre de la Mécanique Globale, une innovante proposition sur la création de la masse est proposée, impliquant non seulement une Théorie de Grande Unification pour explique l’interaction électron faible et nucléaire forte mais aussi une Théorie du Tout (TOE) pour unir ces interactions à l’interaction gravitationnelle.

En d’autres termes, en simplifiant un peu le modèle physique de la nouvelle théorie du tout, la masse globale dépend de la masse au repos et de la masse cinétique qui la module et produit le mécanisme réticulaire de l’énergie cinétique.

Pour faciliter la tâche d’identification des différents concepts de réalités physiques y compris des perspectives différentes d’une même chose, je mentionnais quelques noms parmi ceux qui sont utilisés dans les livres de la Physique Globale.

J’appellerai masse globale le concept de la masse totale en mouvement. La masse globale sera composée de la masse au repos et de l’augmentation de la masse due à l’augmentation de la vitesse. Cette augmentation de masse peut être appelée masse cinétique et elle est équivalente à l’énergie cinétique divisée par c².

J’ai choisi le terme de masse cinétique pour éviter des confusions terminologiques entre masse relativiste et masse inertielle, déjà que les deux sont utilisées selon les occasions comme masse totale ou masse cinétique.

De son côté, le concept de masse au repos est confus, ce n’est pas une bonne appellation pour les multiples systèmes de référence qui sont utilisés en physique relativiste. Voilà pourquoi nous resterons avec le concept de masse propre, définie comme repos réel sur son système de référence naturel.

masse globale = masse propre + masse cinétique

Ces concepts de masse sont très importants car leur origine, leur devenir et leurs relations physiques sont différents dans Physique Globale.

L’équation [2a] sera maintenant l’équation de la masse globale. Maintenant, est manifeste la coïncidence entre la relation d’augmentation de la masse en fonction de la vitesse et l’équation déduite par Einstein à partir de la mécanique relativiste.

A mon avis, c’est une des plus grandes coïncidences ayant fait illusion auprès de la communauté scientifique.

En d’autres termes, si à chaque fois qu’apparait un phénomène physique qui suit une transformation liée aux formes dérivées du théorème de Pythagore ou, ce qui est la même chose, aux relations entre variables qui suivent la proportion du sinus, du cosinus ou de leur inverse, on décidait de relativiser le temps, en ce moment même, on ne pourrait pas savoir en quelle année nous sommes.

Mais cela n’est pas ce qui s’est passé historiquement, à ce moment il y a eu plus de coïncidences mais ils ne trouvèrent pas la pierre philosophale, comme nous l’avons déjà commenté ailleurs.