l'énergie est-elle éternelle?

[BioBen]

J'ai l'impression que vous êtes décu qu'on connaisse pas tout et qu'on soit pas sur de tout ....au contraire c'est génial ca veut dire qu'on a encore besoin de chercheurs et d'experiences et de satellites.
Pour l'instante les seules choses qu'on puisse faire c'est faire des observations de notre univers observable, voir comment il se comprte,...
Il semblerait que les lois soient les mêmes partout, et qu'elles n'aient pas changer dans le temps, donc étant donné qu'il faut partir d'un point de départ bah on se fixe ca.
Mais y'a quelques théories qui se basent sur des forces qui varient, genre la gravitation qui devient répulsive à grande échelle,... mais pour l'instant tout ca à pas l'air de trop marcher.

On fait avec les moyens du bord, et pour l'instant ca marche pas trop mal...

Croisement avec mtheory.
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[invite3e30c0a4]

genre la gravitation qui devient répulsive à grande échelle,... mais pour l'instant tout ca à pas l'air de trop marcher.

Tiens, je ne savait pas qu'il existait ce genre de théorie

[BioBen]

Tiens, je ne savait pas qu'il existait ce genre de théorie

Oui enfin faut faire attention y'en a des serieuses et d'autres totalement farfelues...

[invitedbe9933c]

Elles tiennent compte de l'Univers observable et pour ce que l'on sait les lois de la physique étaient les mêmes à une très bonne approximation qq secondes après la naissance de l'Univers et à des milliards d'années lumière,jusqu'où peut-on les extrapoler?C'est ce qui rend la physique active en grande partie.

hum. vous semblez convaincu(e) et confiant(e), sans doute faudrait il que j ai vos connaissances pour je l etre egalement.
en tout cas je vous remercie pour cet echange.
peut etre a une prochaine fois ...

[BioBen]

hum. vous semblez convaincu(e) et confiant(e), sans doute faudrait il que j ai vos connaissances pour je l etre egalement.
en tout cas je vous remercie pour cet echange.
peut etre a une prochaine fois ...

Bah on (enfin les chercheurs) a confiance en ces théories car on voit qu'elles font des prédictions très très proches de ce qu'on observe... on peut même prédire des choses grace aux théories actuelles qu'on a pas encore observé.

Je sais pas moi, par exemple le rayonnement de fond cosmologique, on a prédit son existence et comment le percevoir grace à la théorie du big bang bien avant qu'il ne soit vraiment observé. C'est juste un gars qui a fait des calculs et qui a dit si vous faites ceci et que la théorie est correcte, alors on observe cela. Et c'était vrai.

Le ralentissement du temps pour une horloge dans un concorde, la durée de vide "rallongée" des particules relativistes (muon,...), la mécaniques célèste,...

De même pour la mécanique quantique.

Et ainsi de suite...

[invitedbe9933c]

bioben.

"J'ai l'impression que vous êtes décu"

rassurez vous, il m arrive d accepter de ne pas avoir de reponse definitive.
a vous aussi, merci.

[invite7fb56a46]

dois je comprendre que vos experimentations ne tiennent pas compte de l ensemble de l univers mais uniquement des experimentations terrestres et quelles peuvent etre totalement inadequates?

Expérimentation au sens large, cela inclu les observations de l'univers par téléscope et radio téléscope etc. Apres c'est depuis la terre forcement (mais aussi depuis l'espace proche) maintenant il est clair qu'on est pas aller à l'autre bout de l'univer pour voir comment ça se passe mais on recoit des informations qui nous proviennent de milliard d'année lumière. Mais il est évident que l'on ne peut pas parler de ce que l'on ne connait pas (c'est de la science c'est pas de la métaphysique)

[invitebf65f07b]

je voudrais pas donner l'impression de polluer le fil, mais la question de l'entropie me semble quand même lie au problème posé par rêve ou réalité.
comme l'a rappellé Vince au début de ce fil, le second principe de la thermodynamique mène à la dégradation irréversible de l'énergie de l'univers. J'aimerais l'intervention de quelqu'un plus calé que moi sur ces considérations car le second principe peut s'avérer délicat à manipuler. Cependant, ce principe m'amène à penser que même si l'histoire de l'univers s'averait sans fin, l'énergie totale devant se conserver par définition, cette énergie "éternelle" deviendrait en quelque sorte "inutilisable" car réduite à une agitation thermique homogène (la mort thermique" de l'univers).
Cette idée est peut-être naïve, mais je ne vois pas ce qui viendrait la contredire (remarquez, je vois pas très loin ce soir...).

[vince]

cette énergie "éternelle" deviendrait en quelque sorte "inutilisable" car réduite à une agitation thermique homogène (la mort thermique" de l'univers).
Cette idée est peut-être naïve, mais je ne vois pas ce qui viendrait la contredire (remarquez, je vois pas très loin ce soir...).

Ce n'est pas spécialement mon rayon mais c'est bien ainsi que j'envisage les choses.

Et je trouve ça d'ailleurs relativement flippant.

[invite19431173]

Je ne suis pas forcément d'accord, à cause de la gravité... Même si on partait d'une mélasse avec pleins d'atomes ou de molécules (?), le tout de façon homogène, la gravité tendrait à les rapprocher les uns des autres, jusqu'à ce que la densité augmente fortement, puis la gravité, puis le densité etc... jusqu'au big bang...

C'est une simple théorie personnel d'un néophyte, je vous rassure !

[BioBen]

Même si on partait d'une mélasse avec pleins d'atomes ou de molécules (?), le tout de façon homogène, la gravité tendrait à les rapprocher les uns des autres, jusqu'à ce que la densité augmente fortement, puis la gravité, puis le densité etc... jusqu'au big bang...

Malheuresement les observations montrent que l'univers est en expansion accélérée...cette fameuse energie noire entre alors en jeu et hop plus de big crunch.

[invite19431173]

Je croiyais qu'on venait de mesurer une décélération de l'univers ! Mince alors, faut que je fusille certaines de mes sources...

[invitedbe9933c]

bon, je resume ce que j ai compris: l univers est en expansion infinie,
l energie est stable au sein cet l univers qui s accoit, mais comme il s accroit, a terme il n y aura plus assez de chaleur pour qu une vie soit possible dans l univers.
correct?

[mtheory]

bon, je resume ce que j ai compris: l univers est en expansion infinie,
l energie est stable au sein cet l univers qui s accoit, mais comme il s accroit, a terme il n y aura plus assez de chaleur pour qu une vie soit possible dans l univers.
correct?

C'est le fameux problème de la mort thermique de l'Univers bien connu dès la fin du 19 ème siecle.
Les fondateurs de la thermodynamique,Carnot,Clausiu s,Helmoltz et Kelvin ont énoncé deux principes fondamentaux pour cette science.

Principe 1:Celui de conservation de l'énergie et de sa transformation sous plusieurs formes.
Principe 2:Celui de l'entropie qui fixe les conditions de transformation de la chaleur en travail .Pour un système clos l'entropie doit toujours croitre jusqu'à ce que plus aucun travail ne puisse être utilisé pour, par ex, assembler des molécules dans un organisme vivant,faire fonctionner le cerveau ou les étoiles.
En fait les principes de la thermodynamique SE DEMONTRE pour une large classe de système obeissant aux lois de la mécanique (quantique ou pas) ,c'est l'objet de la thermodynamique statistique, branche de la mécanique statistique de Boltzman/Gibbs/Einstein/Von Neuman.
Pour ce qui est de l'Univers, il y a plusieurs problèmes:
-la thermodynamique des systèmes soumis à la gravitation semble subtile,ex étoiles,trous noirs.
-l'Univers est t-il bien un système clos?Et puis l'existence de son expansion semble justement s'opposer à une application naive des conclusions du second principe (cf Reeves ).
-Peut on appliquer ces régles à l'Univers comme un tout?

Sans parler des incertitudes sur la gravitation quantique,la constante cosmologique,l'existence de la thermodynamique non linéaire de Prigogine etc...

[invite09c180f9]

Tiens, je ne savait pas qu'il existait ce genre de théorie

Salut,
en fait, déjà Einstein dans sa théorie de la RG laissais sous entendre le côté répulsif de la gravitation, mais la plupart des physiciens pensaient que cela ne se présenterait jamais dans l'univers!! Ce n'est que depuis les années 90 que les physiciens se sont rendus réellement compte que la gravité pouvait ne pas être uniquement attractive!! En fait une des premières observations qui "engendra" ce changement de pensée fut l'observation de supernovae lointaines. En effet elles apparaissaient plus pâles sur les écrans que la théorie ne le prévoyait (ils découvraient ainsi la face répulsive de la gravité!! ) ; il a donc fallu en déduire que la lumière émise par ces supernovae avait voyagé sur des distances plus importantes = c'est ainsi que les cosmologistes en ont déduit l'expansion accélérée de notre univers!!
Pour comprendre cette face répulsive de la gravitation il faut aller au-delà de la théorie classique de Newton, mettant la gravitation seulement attractive avec comme seule dépendance de son intensité la masse des objets considérés!! Il faut donc considérer la théorie d'Einstein où l'intensité dépend également de la pression interne raignant à l'intérieur donc de l'objet!!

[invitedbe9933c]

Principe 1:Celui de conservation de l'énergie et de sa transformation sous plusieurs formes.
Principe 2:Celui de l'entropie qui fixe les conditions de transformation de la chaleur en travail .Pour un système clos l'entropie doit toujours croitre jusqu'à ce que plus aucun travail ne puisse être utilisé pour, par ex, assembler des molécules dans un organisme vivant,faire fonctionner le cerveau ou les étoiles.Pour ce qui est de l'Univers, il y a plusieurs problèmes:
-la thermodynamique des systèmes soumis à la gravitation semble subtile,ex étoiles,trous noirs.
-l'Univers est t-il bien un système clos?Et puis l'existence de son expansion semble justement s'opposer à une application naive des conclusions du second principe (cf Reeves ).
-Peut on appliquer ces régles à l'Univers comme un tout?

bon, je pense avoir compris le premier principe.
pour l entropie cela m apparait comme la mort du systeme lui meme, je prend l exemple d un etre vivant: il y a consommation d energie et desorganisation, donc a terme la mort.
est ce la une des conclusions naives que l on peut en deduire et qui serait remises en cause par Reeves: la mort du systeme, ce qui serait valable a notre echelle ne le serait pas pour l univers?

[mtheory]

Principe 1:Celui de conservation de l'énergie et de sa transformation sous plusieurs formes.
Principe 2:Celui de l'entropie qui fixe les conditions de transformation de la chaleur en travail .Pour un système clos l'entropie doit toujours croitre jusqu'à ce que plus aucun travail ne puisse être utilisé pour, par ex, assembler des molécules dans un organisme vivant,faire fonctionner le cerveau ou les étoiles.
Pour ce qui est de l'Univers, il y a plusieurs problèmes:
-la thermodynamique des systèmes soumis à la gravitation semble subtile,ex étoiles,trous noirs.
-l'Univers est t-il bien un système clos?Et puis l'existence de son expansion semble justement s'opposer à une application naive des conclusions du second principe (cf Reeves ).
-Peut on appliquer ces régles à l'Univers comme un tout?

bon, je pense avoir compris le premier principe.
pour l entropie cela m apparait comme la mort du systeme lui meme, je prend l exemple d un etre vivant: il y a consommation d energie et desorganisation, donc a terme la mort.
est ce la une des conclusions naives que l on peut en deduire et qui serait remises en cause par Reeves: la mort du systeme, ce qui serait valable a notre echelle ne le serait pas pour l univers?

Ce n'est pas SA conclusion rigide mais simplement qu'il faut tenir compte de l'expansion avant de tirer des affirmations hatives.Il parle de ça dans 'C'est l'heure de s'enivrer' si je me souviens bien du titre.

[invitebf65f07b]

pour l entropie cela m apparait comme la mort du systeme lui meme, je prend l exemple d un etre vivant: il y a consommation d energie et desorganisation, donc a terme la mort.

c'est pas directement le sujet, mais puisque reve ou réalite cherche d'abord à se renseigner...
Le second principe porte sur les système fermés, ce qui n'est pas le cas d'un organisme vivant. Au contraire, celui-ci est un système ouvert qui s'ordonne grâce à l'energie qu'il consomme de l'extérieur. Le second principe s'applique si l'on considère l'organisme et sont environnement, auquel cas l'entropie de l'organisme diminue mais l'entropie globale, de l'ensemble, augmente. La vie crée de l'ordre en "dégradant" l'énergie qu'elle consomme.

La mort thermique de l'univers que j'évoquait plus haut part de l'hypothèse que l'univers est, lui, un système fermé.

[mtheory]

c'est pas directement le sujet, mais puisque reve ou réalite cherche d'abord à se renseigner...

C'est liè tout de même, et tu as raison j'ai employé improprement le mauvais terme,même s'il veut dire la même chose au fond.
C'est système fermé et pas clos en effet.

[invitedbe9933c]

Ce n'est pas SA conclusion rigide mais simplement qu'il faut tenir compte de l'expansion avant de tirer des affirmations hatives.Il parle de ça dans 'C'est l'heure de s'enivrer' si je me souviens bien du titre.

eh bien, l expansion de mon point de vue (forcement partiel) semble bien ajouter a la desorganisation deja presente au sein des systemes plus petits. tout semble concorder pour dire que nous allons vers une extinction definitive de la vie. et devant ce sinistre constat Reeves nous dit:"c est l heure de s enivrer" !
oui, pourquoi pas, je vais peut etre suivre son conseil.
a la votre donc et merci pour la reference mtheory

[invitebf65f07b]

je crois que le terme clos se comprend bien, je voulais surtout insister sur les erreurs que l'on peut faire en appliquant le second principe au vivant(qui, lui, est ouvert).

[mtheory]

je crois que le terme clos se comprend bien, je voulais surtout insister sur les erreurs que l'on peut faire en appliquant le second principe au vivant(qui, lui, est ouvert).

Mais justement c'est exactement dans le sens des réflexions que j'ai indiquées,donc tes remarques étaient parfaitement à leur place

[invitedbe9933c]

la je ne vous suis plus .
les etres vivants ne sont pas eux meme soumis a l entropie (desorganisation du systeme) ?

[moijdikssékool]

les etres vivants ne sont pas eux meme soumis a l entropie (desorganisation du systeme) ?

c'est une vue de l'esprit, qu'est-ce que l'ordre et qu'est-ce que le désordre
je me souviens d'une expérience (je crois que c'était des fourmis et pour vérifier comment elles fonctionnaient, des types se sont amusés à imaginer un programme informatique pour modéliser l'opération)
des grains étaient éparpillés dans un ensemble clos (disons une demi-sphère) et les fourmis se mettaient, fénétiquement, au travail: chaque grain était déplacé vers le tas le plus proche (un grain unique pouvant être considéré comme un tas). Petit à petit les tas diminuaient en nombre et grossissaient en taille pour qu'à la fin il n'y en eut plus qu'un seul (ca c'est le résultat du programme info, pas tout à fait dans la réalité). Voilà une forme d'ordre qu'apprécient les êtres vivants
mais avec le temps, les fourmis mangent le tas qui diminuent et à la fin les fourmis meurent, se désagrègent pour finir en éléments simples (en schématisant) et, du fait de la gravitation, au bout d'un temps assez long, les particules sont rangées par strates. Une autre forme d'ordre
il y a aussi des théories d'évolution de l'Univers qui avancent que la forme de celui-ci se met en place suivant une structure fractale ou machin chose, encore une autre forme d'ordre

Les êtres vivants comme on les conçoient aujourd'ui ont une forme bien à eux de définir l'ordre: c'est d'accélérer le désordre de l'Univers (la vie nécessite des réactions exothermiques pour perdurer, un peu comme une explosion qui tend à désordonner un état 'ordonné'). Reste à définir l'ordre dans l'Univers, parceque s'il faut s'amuser à déplacer des étoiles pour faire comme pour les fourmis un gros tas pour les réserves d'hivers (ou pour gripper la machine), ben...

[invitebf65f07b]

la je ne vous suis plus .
les etres vivants ne sont pas eux meme soumis a l entropie (desorganisation du systeme) ?

pour clarifier un peu plus, "être soumis à l'entropie" n'a pas de sens.
L'entropie est une grandeur thermodynamique qui caractérise l'état d'un système, au même titre que l'énergie. Et on ne dit pas "être soumis à l'énergie"...

Je ne pense pas que ce soit l'endroit pour faire un cours de thermodynamique , mais en deux mots, voilà ce qu'on peut en dire :

L'entropie est donc une grandeur thermodynamique d'un système, elle peut s'échanger ou se créer. L'entropie d'un système fermé s'accroit lorsqu'il subit des transformations dites irréversibles.

Une transformation irréversible correspond à une "dégradation" de l'énergie : celle-ci n'est pas perdue mais se "désorganise". Le frottement est une bonne illustration : si tu lances un livre sur une table, il va glisser et ralentir jusqu'à s'arrêter (frottement). L'énergie cinétique que tu as lui donnée s'est transformée en chaleur répartie entre la table et le livre. Fondamentalement, cette chaleur, c'est de l'énergie cinétique aussi (agitation moléculaire) mais elle beaucoup plus désordonnée. L'idée d'irréversibilité est assez flagrante : si tu chauffe la table, le livre ne vas pas se mettre à avancer. Ca peut paraître évident, mais la conservation de l'énergie (1er principe) ne l'interdit pas.

Il existe une approche statistique de l'entropie qui mène à la considérer comme une "mesure de l'ordre d'un système", je vais pas la développer ici...

Le 2d principe introduit l'entropie et explique ce "sens privilégié", cependant son énoncé est précis, en particulier il s'applique aux systèmes fermés. Un organisme n'est pas "fermé" (tu manges, tu dissipes de la chaleur, etc). On ne peut donc pas lui appliquer le 2d principe (ce qui est rassurant puisqu'il "crée" manifestement de l'ordre).

Par contre, on peut considérer un système fermé composé du dit organisme et de son environnement. Le 2d principe peut s'appliquer, et, globalement, l'entropie augmente. Si on regarde en détail, l'organisme a vu son entropie diminuer, tandis que l'entropie de son environnement a augmenté. Il y a eu échange et création d'entropie.

L'organisme vivant peut être vu comme traversé par un flux d'énergie (et de matière), ce flux étant "canalisé" pour organiser matière et énergie, et globalement l'organisme contribue à l'augmentation de l'entropie de l'univers.

Voilà, j'ai essayé de pas être trop technique, j'espère que les idées sont passées

[invitedbe9933c]

pour clarifier un peu plus, "être soumis à l'entropie" n'a pas de sens.
L'entropie est une grandeur thermodynamique qui caractérise l'état d'un système, au même titre que l'énergie. Et on ne dit pas "être soumis à l'énergie"...

Je ne pense pas que ce soit l'endroit pour faire un cours de thermodynamique , mais en deux mots, voilà ce qu'on peut en dire :

L'entropie est donc une grandeur thermodynamique d'un système, elle peut s'échanger ou se créer. L'entropie d'un système fermé s'accroit lorsqu'il subit des transformations dites irréversibles.

Une transformation irréversible correspond à une "dégradation" de l'énergie : celle-ci n'est pas perdue mais se "désorganise". Le frottement est une bonne illustration : si tu lances un livre sur une table, il va glisser et ralentir jusqu'à s'arrêter (frottement). L'énergie cinétique que tu as lui donnée s'est transformée en chaleur répartie entre la table et le livre. Fondamentalement, cette chaleur, c'est de l'énergie cinétique aussi (agitation moléculaire) mais elle beaucoup plus désordonnée. L'idée d'irréversibilité est assez flagrante : si tu chauffe la table, le livre ne vas pas se mettre à avancer. Ca peut paraître évident, mais la conservation de l'énergie (1er principe) ne l'interdit pas.

Il existe une approche statistique de l'entropie qui mène à la considérer comme une "mesure de l'ordre d'un système", je vais pas la développer ici...

Le 2d principe introduit l'entropie et explique ce "sens privilégié", cependant son énoncé est précis, en particulier il s'applique aux systèmes fermés. Un organisme n'est pas "fermé" (tu manges, tu dissipes de la chaleur, etc). On ne peut donc pas lui appliquer le 2d principe (ce qui est rassurant puisqu'il "crée" manifestement de l'ordre).

Par contre, on peut considérer un système fermé composé du dit organisme et de son environnement. Le 2d principe peut s'appliquer, et, globalement, l'entropie augmente. Si on regarde en détail, l'organisme a vu son entropie diminuer, tandis que l'entropie de son environnement a augmenté. Il y a eu échange et création d'entropie.

L'organisme vivant peut être vu comme traversé par un flux d'énergie (et de matière), ce flux étant "canalisé" pour organiser matière et énergie, et globalement l'organisme contribue à l'augmentation de l'entropie de l'univers.

Voilà, j'ai essayé de pas être trop technique, j'espère que les idées sont passées

merci pour toutes ces explications.
je pense avoir a peu pres saisi l ensemble.
les etres vivants pour survivre convertissent de l energie et provoquent l augmentation de l entropie . mais une partie de l energie degagee n est pas reutilisable et finit par se disperser dans l espace, et meme s il y a des recuperateurs et convertisseurs d energie dans l espace on peut estimer que pour fonctionner ils degagent eux meme de l energie non recuperable.
oui?

[invitebf65f07b]

c'est un peu ça. même si "non récupérable" n'est approprié, vu qu'elle est récupérable , mais pour ça on va encore augmenter l'entropie de l'univers...

juste pour info, c'est quoi ton niveau ? Parce que tant que tu n'auras pas vu un vrai cours de thermo, tu risque d'avoir du mal avec la notion d'entropie..

[mtheory]

Ce n'est pas SA conclusion rigide mais simplement qu'il faut tenir compte de l'expansion avant de tirer des affirmations hatives.Il parle de ça dans 'C'est l'heure de s'enivrer' si je me souviens bien du titre.

Voilà,tout est là:
http://www.hubertreeves.info/livres/lheure.html

[Pierre de Québec]

Permettez moi d'ajouter mon grain de sel.

Le mot désorganiser ou encore le mot désordre sont sources de confusion lorsqu'ils sont employés dans l'explication du concept d'entropie. Qu'est-ce que le désordre ? Qu'est-ce que la désorganisation ?

Une tasse casser en mille et un morceau est-elle vraiment désorganiser ? Peut-être par rapport à sa fonction originale mais, les tessons aux bords tranchants feraient d'excellents outils ou encore trouveraient une autre utilité pour certain !

Puisque la seconde loi de la thermodynamique traite de l'énergie, il me semble que parler de déconcentration de l'énergie dans un système fermé serait plus appropriée et plus intuitif.

[bardamu]

N'est ce pas une manière de dire que l'énergie n'est qu'une manière de présenter les choses? Par postulat l'énergie c'est ce qui se conservent dans le temps alors on fait en sorte que les formule, les constante, et tout le reste permette de conserver l'énergie. Ne pourrait on pas faire ce conserver une autre grandeur en pondant un système qui soit strictement équivalent dans les résultats expérimentaux attendus à la théorie physique actuelle (même en plus compliqué)?

C'est une question, je dis ça comme ça (loin de moi l'idée de remettre quoi que ce soit en cause).

Salut,
en fait, oui et non.
Le caractère pleinement physique de l'énergie, ce qui fait qu'elle n'est pas qu'une constance structurelle, est donné par l'analyse dite "dimensionnelle", c'est-à-dire des grandeurs de base constituant la grandeur.
En système d'unité internationales, l'énergie est la grandeur de dimension : , masse multiplié par une longueur au carré et divisé par un temps au carré.
La vitesse est une distance divisé par un temps et on a alors :
Energie cinétique : E = 1/2 mv2
Energie de masse au repos : E = mc2

La constante de Planck, h, est une grandeur appelée "Action" de dimension , est une fréquence, l'inverse d'un temps, et on a donc :
, h multiplié par une fréquence = h divisé par un temps

Donc, du point de vue mathématique l'énergie est une constance dans le temps, mais la nature de ce qui se conserve est imposé par la physique comme étant une combinaison de grandeurs particulières.

Peut-on envisager d'autres combinaisons de grandeurs se conservant dans le temps ?
Peut-être.
Et dans des problèmes cosmologiques du type Big Bang, certains prennent plaisir à s'interroger sur des grandeurs se conservant hors du temps (réelle éternité) et évoluant malgré tout pour accoucher d'univers se déployant dans le temps. Mais j'appellerais ça plutôt de la métaphysique que de la physique.