Infini

[Junior2507]

Bonjour,

Le principe de conservation de l énergie implique t il nécessairement un Infini puisque rien ne se perds, rien ne se crée ?
Salutations
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[Deedee81]

Salut,

Le principe de conservation de l énergie implique t il nécessairement un Infini puisque rien ne se perds, rien ne se crée ?

Non. Quel rapport entre l'infini et une conservation d'une quantité ???

Tu parles peut-être de la durée de l'univers ? Là la question est (infiniment ) plus complexe qu'il n'y parait et dépend en plus du cadre théorique (relativité générale classique ou un des dizaines de modèles issus des spéculations de la gravité quantique). Ainsi en relativité générale, il y a un temps cosmologique T=0, un début (avec une singularité, mais c'est un autre problème et on n'en a pas ici) mais il n'y a pas création car pour cela il faudrait parler d'un avant (avec une création a un instant donné), il est plus juste de dire que l'univers "est" (au sens intransitif du verbe) avec son énergie (*) et en gravité quantique il y a toujours un "avant big bang", le T=0 n'étant qu'une transition.

(*) avec une difficulté supplémentaire : l'énergie totale de l'univers n'est pas une quantité bien définie en relativité générale.

[pm42]

rien ne se perds, rien ne se crée ?

Ce n'est pas vrai à l'échelle globale, c'est une loi locale : pour une autre réponse de Deedee81 sur le même sujet, tu as https://forums.futura-sciences.com/q...ml#post6752908

[Deedee81]

Merci pour la précision.

Ce n'est pas vrai à l'échelle globale, c'est une loi locale

En effet, la loi de conservation concerne l'énergie totale d'une petite zone. Elle s'écrit sous forme différentielle (forme bien connue pour les lois de ce type) qui peut se traduire par :
"la variation dans la petite zone égal ce qui rentre/sort de la zone"

Evidemment, pour une zone plus grande on peut toujours dire "suffit de faire la somme de ce qu'il y a dans chaque petite zone" (= intégrer)
Et c'est vrai..... mais pas en relativité générale car l'espace-temps est tarabiscoté (et donc définir une grande zone est ambigu) et de plus le champ gravitationnel a une énergie non locale (et mal définie sauf pour une zone finie au milieu d'une zone avec faible gravité, on peut utiliser les lois de Kepler).

Même en relativité restreinte on peut avoir des difficultés où un fil globalement neutre parcouru par un courant peut être chargé électriquement pour un observateur en mouvement !
(il y a aussi une loi de conservation de la charge)

Rien n'est simple.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Junior2507]

Oui deedee je parlerai de la durée de l univers ou des univers..si j'ai bien compris la relativité est donc en contradiction avec le premier principe de la thermodynamique pour l énergie globale de l univers?

[Deedee81]

Salut,

Oui deedee je parlerai de la durée de l univers ou des univers..si j'ai bien compris la relativité est donc en contradiction avec le premier principe de la thermodynamique pour l énergie globale de l univers?

Oui et non (le non expliqué à la fin). La thermodynamique (ou d'ailleurs la physique en générale, le premier principe ne vient pas de la thermodynamique) ne fait pas de distinction local/global. Elle parle juste de conservation de l'énergie totale.

Oui, mais, en physique toutes les lois de conservation s'expriment localement. J'en parlais ci-dessus :
https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89...e_conservation
(pour une formulation générale et si on aime les maths )

Il n'y a donc pas de mal à amender le premier principe pour ajouter "localement". Pas de mal puisque la conservation s'exprime ainsi.

C'est d'autant plus important que la relativité restreinte nous a enseigné que tout est local (à cause de la vitesse limite de l'information/énergie/masse : la vitesse de la lumière dans le vide, tout se fait de proche en proche) et encore plus en relativité générale (où la courbure de l'espace-temps rend non trivial une notion de "globale", exemple : comment parler de tout l'univers "à un instant donné" quand le temps varie de point en point ?)

Pour le non maintenant. Comme je le disais, en relativité général, la notion globale est même tellement problématique qu'il n'est pas possible de définir une énergie globale de l'univers ! Cette notion n'a tout simplement pas de sens. Et donc l'énergie globale ne saurait ni être conservée ni violée.... c'est juste que cette notion n'a pas de sens (enfin, pas le sens habituel de l'énergie en physique). La principale difficulté étant qu'avec la courbure de l'espace-temps l'énergie du champ gravitationnel ne peut pas être locale (on n'a pas de courbure avec un seul point) et donc la notion de l'énergie globale sombre.

Pour les plus techniciens, on définit un pseudo-tenseur énergie-impulsion du champ gravitationnel
(voir https://lappweb.in2p3.fr/~buskulic/c...ulic_Jijel.pdf page 21 par exemple)
pseudo car il n'est pas invariant sous les transformations des coordonnées. Mais il est utile dans l'étude des ondes gravitationnelles.
On ne peut pas définir de tenseur énergie-impulsion du champ gravitationnel (un vrai tenseur), essayez (en prouvant que c'est un tenseur et que c'est bien la grandeur attendue, évidemment)

[amineyasmine]

Bonjour,

Le principe de conservation de l énergie implique t il nécessairement un Infini puisque rien ne se perds, rien ne se crée ?
Salutations

Bonjour,

Le principe de conservation de l’énergie est valable dans système adiabatique. Rien ne sort rien ne rentre.
Au fond des fonds de la réalité physique, ce système n’existe. Il n’existe aucune membrane infiniment étanche pour créer ce genre de système.

En pratique, c’est une bonne approximation pour écrire des lois physiques utiles à quelque chose.

La nécessité d’un infini est une question hors d’atteinte de la physique. En mathématique c’est une autre question.

Salutations

[mach3]

Le principe de conservation de l’énergie est valable dans système adiabatique. Rien ne sort rien ne rentre.

Non, la conservation de l'énergie est valable tout le temps (au moins localement) et ce qui rentre moins ce qui sort donne la variation à l'intérieur (flux net par une surface fermée = variation dans le volume à l'intérieur de cette surface fermée). En tant que loi locale CE N'EST PAS une approximation.
Dans le cas particulier adiabatique (et sans travail !), il n'y a pas de flux, donc pas de variation.

Relancer une discussion éteinte depuis une semaine avec des informations inexactes alors que les réponses ont été données, est-ce bien raisonnable ?

m@ch3

[pm42]

Relancer une discussion éteinte depuis une semaine avec des informations inexactes alors que les réponses ont été données, est-ce bien raisonnable ?

Et encore plus quand la contribution précédente a été effacée avec comme commentaire "n'importe quoi".

[amineyasmine]

BONJOUR
En résumé, ce n’est pas par la physique qu’on appréhendera la notion de l’infini.
Je partage souvenir :
Je garde chez moi le numéro spécial de la revue « pour la science de décembre 2000 » il y a maintenant 21 ANS …..
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[Deedee81]

Bonjour,

Bon arrêtons là l'hémorragie. Hop, un petit garrot.

J'ai été tenté de discuter (une nième fois) de l'infini en physique et des différents types d'infinis qu'on rencontre mais c'est le fil de junior, inutile de compliquer à l'extrême.

Junior, les réponses ayant été apportées, si tu avais d'autres questions ou si certaines choses restaient brumeuses, je te conseille d'ouvrir une nouvelle discussion (ou éventuellement tu peux me contacter par MP).

Merci