Masse grave <=> Masse inerte

Par WILLIAM GAMBAZZA, publié le mardi 5 décembre 2017 00:09 - Mis à jour le mardi 5 décembre 2017 21:59

Qu'est-ce que la masse ?

Pas si simple de répondre précisément à cette question et à l'heure actuelle il n'existe pas une mais deux définitions tout aussi valables et pourtant si différentes. Différentes, ok, mais tout de même liées:

L'une, appelée masse grave, est une caractéristique des corps qui décrit à quel point ils s'attirent les uns, les autres du fait de l'interaction gravitationnelle postulée par Newton et dont l'expression mathématique peut s'écrire sous la forme F = G (m1 x m2) / R² (cf. programme de Seconde, Première S et Teminale S)

L'autre, appelée masse inerte, décrit la capacité plus ou moins grande d'un corps à résister à une modification de son état de mouvement ou de repos : il est plus facile d'envoyer loin d'un coup de pied un ballon de foot qu'une boule de pétanque de même diamètre (voire même ce serait risqué pour le pied ....). On appelle cette définition la masse inerte. Elle intervient notamment dans la deuxième loi de Newton F = m.a

Einstein, dans l'élaboration de sa théorie de la relativité générale a postulé que ces deux définitions devaient être équivalente : ce postulat est connu sous le nom de "principe d'équivalence" (cf. programme de Terminale S)

Comme tout principe, celui-ci n'est vrai que jusqu'à la preuve qu'il est erroné. Or à ce jour, aucune expérience n'a pu mettre en évidence de différence entre ces deux masses. Une expérience, baptisée Microscope, menée en ce moment même au-dessus de nos têtes à bord d'un satellite géré par le CNES étudie à quel point ces deux définitions sont équivalentes. Et aujourd'hui, en première mondiale : les premiers résultats de cette expérience montrent que oui, les deux définitions sont équivalentes avec une précision de 14 chiffres après la virgule : 2.10^-14 pour être exact !

Une façon mathématique de l'exprimer pourrait être :

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