La masse
Isaac Newton (une personnalité complexe) :
Newton était doté d’une personnalité tourmentée et complexe. Il répugne à communiquer ses travaux et les publie souvent plusieurs années après les avoir achevés. Newton a tendance à se replier sur lui-même, il vit seul et est un bourreau de travail. En effet, il en oublie parfois de dormir ou de manger. De surcroît, ses relations avec les autres sont souvent assez problématiques. Il s’oppose souvent avec Robert Hooke à propos de la lumière et de sa théorie sur la gravitation. Newton attendra que Hooke meure pour publier ses travaux sur l’optique. Hooke accusa Newton de l’avoir plagié sur la théorie des inverses carrés, car ce dernier avait commencé ses travaux en parallèle de Hooke et sans rien dire à personne, ce qui rendit Hooke furieux. Newton prétendit alors n’avoir pas eu connaissance des recherches de Hooke et n’avoir pas lu ses travaux sur la gravitation. On sait aujourd’hui que Newton a menti, non pas par culpabilité, mais par horreur du personnage.
Durant toute sa vie, Newton aurait traversé des moments de dépression. Il détestait sa mère et son beau-père, et, adolescent, menaçait de les brûler vifs dans leur maison. Newton est aussi l’auteur de traités prophétiques. De fait, il consacra plus de temps à l’étude de la Bible, de la théologie et de l’alchimie, qu’à la science – et écrivit plus sur la religion que sur la science. Il n’en reste pas moins que le physicien et mathématicien anglais est l’un des savants les plus influents de tous les temps.
En 1692–1693, il subit une grave période de dépression nerveuse, probablement due à la mort de sa mère, la destruction de son laboratoire d’alchimie, et/ou à l’excès de travail… Il souffre de grands troubles émotifs et vit alors dans un état de prostration et de paranoïa. Egalement sujet à des hallucinations, il met trois ans à s’en remettre.
Inspiré par Newton, l’astrophysicien Stephen Hawking écrit : « Je ne souscris pas à l’idée que l’univers est un mystère… Une telle vision ne rend pas justice à la révolution scientifique qui démarra il y a presque quatre cents ans sous l’impulsion de Galilée, puis de Newton… Nous disposons de lois mathématiques qui gouvernent tout de que nous expérimentons normalement » .
La modélisation d’Isaac Newton (1643-1727) :
Force de gravitation :
Equivalence entre masse gravitationnelle et masse inerte :
La masse possède deux définitions:
– la masse inerte (inertie)
– la masse grave (force de gravitation)
Ces deux grandeurs sont distinctes, mais leur égalité est expérimentalement vérifiée à 10⁻12 près.
La masse est vue comme un coefficient permettant de calculer une force potentielle : F = m.g
La masse se mesure en kg et le poids qui est une force en newton.
La quantité de matière représente le nombre d’éléments atomiques, elle est exprimée en mole (6,022.10²³ entités élémentaires en chimie). La masse est étroitement liée à la quantité de matière, mais celle-ci peut posséder une masse différente selon le type d’atome.
Exemple:
1 mole d’atome de carbone-12 vaut 12g et 3 moles d’atomes d’hélium-4 vaut 12,0078g. Or, pour le même nombre de constituants atomiques, ils contiennent l’un et l’autre autant de protons, que de neutrons et d’électrons (6 moles de protons, 6 moles de neutrons, 6 moles d’électrons). Donc, avec le même nombre d’Avogadro, l’atome carbone-12 possède une masse légèrement inférieure.
La raison est dûe à une partie de la masse qui s’est transformée en énergie permettant ainsi la cohésion des particules. La matière exerçant une force vers l’extérieur a transféré une partie en interne.
Masse univers = c3 / [G . H0] = 1,8.1053 Kg
& ⇔ +
Masse univers = mr . gr = c6 / gu = 1060 Kg
Ordres de grandeur de masse
