Le deuxième principe de la thermodynamique est-il compréhensible ?

[oualos]

Dans le titre j'aurais du rajouter ...compréhensible à l'échelle de l'Univers.
J'ai posé la question à notre IA préférée et voici sa réponse. Je suis et reste perplexe mais je dois pas être le seul loin de là.

Question: Comment comprendre le second principe de la thermodynamique? Il y a obligatoirement une force auto-organisatrice sinon il n'y aurait ni matière ni vie.

Réponse:Le deuxième principe de la thermodynamique, également connu sous le nom de principe d'entropie, stipule que l'entropie d'un système isolé ne peut jamais diminuer au fil du temps, mais ne peut qu'augmenter ou rester constante. L'entropie peut être considérée comme une mesure du désordre ou du chaos dans un système.

En ce qui concerne la vie et la matière, le deuxième principe de la thermodynamique est souvent invoqué pour expliquer la nécessité d'une "force auto-organisatrice". En d'autres termes, il faut un processus ou une énergie qui dirige la matière et l'énergie pour qu'elles s'organisent en structures plus complexes, telles que les organismes vivants.

Cependant, il est important de noter que le deuxième principe ne contredit pas la possibilité de la vie ou de la complexité, mais plutôt qu'il limite les types de processus qui peuvent produire cette complexité. Par exemple, il est possible pour un système de produire de la complexité en utilisant de l'énergie externe, comme le Soleil qui fournit de l'énergie à la Terre, ce qui permet aux organismes vivants de se développer.

En résumé, le deuxième principe de la thermodynamique ne nie pas la possibilité de la vie ou de la complexité, mais souligne simplement que ces phénomènes nécessitent des processus et des énergies spécifiques pour se produire, et que ces processus doivent respecter les lois fondamentales de la thermodynamique.

Comme je restais sur ma fin, je lui ai posé une autre question.

Question: Oui mais s'il ya matière et vie, c'est donc que l'entropie localement diminue. Alors elle doit augmenter ailleurs. Mais où et selon quel processus ?

Réponse: En effet, la vie et la matière sont des exemples où l'entropie locale diminue alors que l'entropie globale de l'univers continue d'augmenter, conformément au deuxième principe de la thermodynamique.

La réduction de l'entropie locale dans ces systèmes est rendue possible en raison de l'apport d'énergie externe qui leur est fournie. Par exemple, pour la vie, le soleil fournit de l'énergie sous forme de rayonnement solaire qui est capturé par les plantes pour produire de la nourriture par photosynthèse. Cette énergie est ensuite transmise dans les chaînes alimentaires pour alimenter les organismes qui consomment ces plantes. Cette conversion d'énergie rend possible la formation d'ordre local dans les organismes vivants, tels que des cellules, des organes et des organismes complets.

Cependant, cette réduction de l'entropie locale est compensée par une augmentation de l'entropie globale de l'univers, principalement sous forme de chaleur rejetée dans l'environnement. Cette augmentation de l'entropie globale de l'univers peut être considérée comme une conséquence de la conversion de l'énergie d'une forme utilisable à une forme inutilisable, conformément à la deuxième loi de la thermodynamique.

En résumé, l'entropie diminue localement dans les systèmes comme la vie et la matière grâce à l'apport d'énergie externe, mais cette réduction est compensée par une augmentation de l'entropie globale de l'univers, principalement sous forme de chaleur rejetée dans l'environnement.

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[ThM55]

Bonjour. Cela me semble assez bien expliqué...

[oualos]

J'ai probablement rien compris mais l'Univers ne devrait-il pas être beaucoup plus chaud que ces 4 degrés Kelvin du Big Bang initial ??

[ThM55]

Quels 4 degrés Kelvin? Je connais le CMB qui est plutôt à 2,7K.

[A voir en vidéo sur Futura]

[oualos]

Pardon erreur de frappe c'est effectivement 2,73 K, mais la question demeure non ?
sinon tant pis

[ThM55]

Non, la question n'a pas lieu d'être pour ce point. Selon le modèle admis, le fond diffus cosmologique s'est découplé de la matière lors de la recombinaison, environ 380000 ans après le big bang (quand la température est tombée sous le seuil de l'ionisation) et n'est donc plus en équilibre thermodynamique avec la matière. Il s'est refroidi à cause de l'expansion, sa longueur d'onde a subi cette expansion avec l'univers. Dans la réponse de chatGPT, on parle de tout autre chose.

[ThM55]

L'application de la loi de croissance de l'entropie à l'univers entier est une question difficile. Je ne vais pas commencer à en discuter. Mais pour ce qui concerne la biosphère terrestre, qui est une minuscule partie de l'univers, il est parfaitement évident que ce n'est pas un système isolé: il reçoit en permanence de l'énergie d'entropie relativement faible du soleil et cela depuis des milliards d'années. L'écrasante majorité de cette énergie ayant alimenté la biosphère pendant tout ce temps a été dégradée en chaleur et ce que nous observons sous la forme d'organismes vivants n'est qu'une très faible quantité en comparaison.

[Deedee81]

Salut,

Et notons qu'augmentation d'entropie n'est pas du tout synonyme de "plus chaud".

[oualos]

Suite à Süsskind, j'avais lu que certains scientifiques pensaient que la matière s'était formée pour laisser passer les photons en priorité, le photon qui selon Süsskind dans sa théorie du trou noir, représente un bit d'information.
Donc pardon si je m'exprime mal, la force d'auto-organisation ou néguentropie pour reprendre le terme inventé par Schrödinger, serait basée sur une théorie de l'information à l'échelle cosmique associée à une sorte d'ergonomie de celle-ci correspondant à une nécessité, pour reprendre le titre du célèbre essai de Jacques Monod(?).
Quant à la vie d'après ce que j'ai lu ailleurs, les organismes mono-cellulaires s'assembleraient pour former des organismes pluri-cellulaires -et donc de plus en plus complexes- car selon l'adage l'union fait la force.
Et l'assemblage de ces cellules résisterait mieux au milieu extérieur qu'un organisme isolé.
On est pas très loin dans cette ou ces idées de l'élan Vital ou vitalisme de Bergson dans ce genre d'hypothèses mais je ne sais pas du tout quoi en penser.
On en revient à la vie comme une sorte de finalité de l'Univers ce qui est par ailleurs battu en brèche dans de nombres théories.

[Deedee81]

Salut,

Excuse moi mais là c'est vraiment incompréhensible. "Laisser passer les photons en priorité" ???? Le photon un seul bit ? T'es sûr ? (il y a plus qu'un bit d'information dans l'état d'un photon) L'ergonomie de l'information ????

D'accord, tu dis que tu t'exprimes mal. Mais il ne t'est pas venu une fraction de seconde à l'esprit que si tu t'exprimes mal, personne ne comprendra et donc que ça ne sert à rien ? Ce n'est pas un blog ici. Essaie de faire un effort. Vérifie sur internet (pour les sujets que tu abordes, pour les dictionnaires). C'est facile et ça va vite.

Et je ne vais pas critiquer Bergson (que je n'ai pas lu). Mais regarde ici :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Vitalisme

1) C'est avant tout de la philosophie (non autorisé sur Futura)
2) Pour la partie scientifique (essentiellement le 19e siècle), cela a été invalidé (le premier à avoir planté un clou dans son cercueil est Friedrich Wohler)

Et le finalisme est tellement sulfureux et proche des dogmes à tendance religieuse que c'est carrément exclu sur Futura.

Bref, reprend toi immédiatement avant de voir le vert apparaitre !!!!

[oualos]

Il y a plein de théories qui circulent -aussi chez les scientifiques- mais elles ne sont pas forcément estampillées sur le Net comme très peu probables voire carrément fausses.
comment fait-on pour s'y repérer à moins d'avoir suivi un cursus complet en physique ?
Et pardon concernant Süsskind mais les physiciens ne sont pas toujours d'accord entre eux, il parle bien du photon qui disparaissant dans un trou noir laisse un bit d'information sur sa surface: et ailleurs dans d'autres domaines, c'est souvent pareil les gens surtout spécialistes ne sont pas d'accord entre eux!
et j'ai bien pris la précaution de dire que des théories comme le finalisme sont battues en brèche et qu'aucun scientifique ne la reprend à son compte.
Aurélien Barrau dit que la complexité est la seule finalité de l'Univers. Ça doit être vrai.
J'arrête là sur ce sujet.

[ThM55]

Bergson n'était absolument pas finaliste. Il était beaucoup plus subtil que ça. Je ne vais pas commenter sa philosophie puisque ce n'est pas le sujet du forum, mais je pense qu'on peut dire que la biologie moderne rejette les idées de Bergson comme superflues. Elle avance une explication par le hasard et la sélection naturelle. Il existe même des modèles informatiques qui simulent l'évolution d'organismes abstraits par ces mécanismes et montrent l'émergence de phénomènes comme la coévolution ou des stratégies de prédation. Autrement dit, la biologie moderne est purement mécaniste et fait jouer le hasard. Il ne faut pas non plus oublier que les premiers organismes pluricellulaires ne sont apparus que 2 milliards d'années après l'apparition de la vie (voir https://fr.wikipedia.org/wiki/Histoi...tive_du_vivant). 2 milliards d'années, ce n'est pas rien, et cela ne suggère pas tellement l'action d'un "élan vital".

A un niveau plus fondamental, il y a la notion de "structure dissipative", qu'Ilya Prigogine a créée et qui selon lui pouvait jouer un rôle (très spéculatif, je pense, pour les biologistes) dans l'origine de la vie. En dehors de cette spéculation, Prigogine et son école ont montré des exemples concrets de telles structures apparaissant dans des systèmes physico-chimiques. Ces structures sont des phénomènes d'organisation macroscopique spontanée qui apparaissent dans des systèmes loin de l'équilibre thermodynamique soumis à un flux d'énergie. Ces structures peuvent être complexes et leur fonction est tout de même de dissiper et dégrader le flux d'énergie qui les fait exister, mais d'une manière plus complexe qu'une simple relaxation exponentielle. Pour ce sujet, je recommande plutôt la page en anglais dans Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Dissipative_system (elle existe en français mais est très mal rédigée et ne donne pas une bibliographie aussi riche).

[Deedee81]

Il y a plein de théories qui circulent -aussi chez les scientifiques- mais elles ne sont pas forcément estampillées sur le Net comme très peu probables voire carrément fausses.
comment fait-on pour s'y repérer à moins d'avoir suivi un cursus complet en physique ?

On vérifie dans les sources "valides". Ou on pose la question. Et effectivement si on n'a pas de cursus en physique, alors sur Futura/physique, on pose des questions, on ne fait jamais des affirmations, même si "on l'a lu quelque part". Sinon c'est un bon moyen pour se faire modérer.

Par exemple quand tu dis :
"Aurélien Barrau dit que la complexité est la seule finalité de l'Univers. Ça doit être vrai."
C'est pas à Aurélien Barrau qu'on parle ici. C'est à toi. Tu est le seul responsable de tes propos. Sinon ça s'appelle un argument d'autorité. Et ça tout le monde déteste.
C'est un peu facile de dire "Machin l'a dit" et de refuser ainsi toute objection. On est sur un forum de discussion, pas sur le forum de "machin a dit".

Attention, pour le photon laissant un bit d'information, tu dois mélanger des trucs (ça c'est un autre soucis : il y a peut-être pleins de trucs bizarres sur le net mais si en plus tu ne les comprends pas... c'est mal barre).
- Le bit en question est l'encodage dans l'horizon (qui ne peut s'expliquer que par la gravité quantique : cordes ou boucles, mais on ne sait pas si c'est juste)
on est dans la pure spéculation là
- un photon laisse forcément plusieurs bits.
Et là c'est pas de la spéculation. Un petit coup d'oeil à l'espace de Fock des photons le montre clairement. Faut plus qu'un bit pour définir un photon. Et oui, là faut connaitre, forcément !!!!

[f6bes]

Bjr, ".....C'est un peu facile de dire "Machin l'a dit" et de refuser ainsi toute objection. On est sur un forum de discussion, pas sur le forum de "machin a dit"...."
C'est l'exemple typique de l'interlocuteur sur qui on ne sait RIEN ! ( bien sur on peut rester...anonymous !!)
On le " découvre" (plus ou moins) au fil des messages.
Bonne journée

[oualos]

C'est un peu facile de dire "Machin l'a dit" et de refuser ainsi toute objection. On est sur un forum de discussion, pas sur le forum de "machin a dit"...."

Où avez-vous vu que je refusais toute objection ? c'est de l'interprétation tout azimut et sans fondement.
Vous êtes libres d'objecter ce que vous voulez: j'exprimais une opinion et donc ce n'est qu'une opinion que n'importe qui peut contredire.
Ça y est on a sorti les couteaux ? On va se bagarrer parce qu'untel a dit cela et qu'on le cite ??? On se calme peut-être non ?
c'est pas parce que je cite n'importe qui -en l'occurrence Aurelien Barrau- que je suis responsable des propos qu'il a dit: c'est quoi cette logique de la "responsabilité"???
On se croirait à l'Assemblée nationale donc dans la politique or ce forum n'est pas un forum politique non ?
Je pense qu'il vaut mieux fermer ce topic si ça donne lieu à des choses comme ça...
Arrêtez d'attaquer des gens pour n'importe quoi, un peu de générosité et d'écoute...
On est loin d'une discussion ouverte et pacifiée.

[JPL]

Stop !

[Deedee81]

Bonjour,

Il y aurait plusieurs choses à redire sur ce message. Mais je ne préciserai qu'une seule chose. C'est déjà assez long comme ça. Mais cette fois je le dis en vert, donc attention

j'exprimais une opinion et donc ce n'est qu'une opinion que n'importe qui peut contredire.

NON ! On est sur Futura ici. Pas au comptoir du bar du coin. On n'est pas sur Futura pour "donner des opinions".
Bien entendu, on peut commettre des erreurs, se tromper sur un point, avoir mal compris quelque chose. Ca arrive à tout le monde, quel que soit le niveau de compétence. Et dans ce cas à charge de tout participant ayant les compétences, en effet, de contredire, rectifier.... (et il y a des participants souvent bien plus experts que les modérateurs).

La science n'est pas affaire d'opinion. C'est une affaire de faits (expérimentaux, au sens large comme aussi les observations) et de théories (rigoureuses, mathématiques dans le cas de la physique) et validées par l'expérience et par les pairs (même s'il y a toujours une certaine période entre les deux avec parfois pas mal de tâtonnement comme on le voit beaucoup avec la gravité quantique par exemple).

Rappelons d'ailleurs un des points essentiels de la charte :
6c. Toutes idées ou raisonnements (aussi géniaux soient-ils) doivent reposer sur des connaissances scientifiques ou techniques valides et non sur de vagues suppositions personnelles, basées sur d’intimes convictions. L’un des objectifs de Futura-Sciences étant la vulgarisation scientifique de bon niveau, ce n’est pas le lieu pour des questionnements ou remises en cause de théories admises dont seuls des spécialistes ont les compétences pour débattre, ni pour l’exposé de théories strictement personnelles. Une telle démarche aurait sa place uniquement dans un séminaire ou un congrès scientifique.

On apprécie ou pas. Chacun en est libre et ça ne convient pas à tout le monde. Mais quand on vient sur Futura on s'engage à respecter la charte. Et donc si une telle démarche ne convient pas, alors on discute dans d'autres forums. Internet est vaste et il y a de la place pour tout le monde.

Rappelons aussi que la science ne se fait pas sur les forums (rien, rien du tout, n'a jamais été découvert dans un forum. La science se fait en laboratoire, sur une feuille avec des équations, dans des publications ou des séminaires. A l'exception des projets collaboratifs notamment en biologie ou mathématique mais où la liberté d'action est beaucoup plus encadrée qu'ici ou bien, pire, l'accès réservé aux seuls spécialistes). Et la raison est simple : les forums sont publics et tout un chacun peut y venir. Y compris ceux ayant des connaissances scientifiques très faibles. Et ils sont tout à fait les bienvenus. Mais il y a une telle infinité de spéculation et d'idées possibles, qu'un non spécialiste n'a aucune chance de lancer une idée, une opinion ayant la moindre valeur (ou une probabilité si proche de zéro que cela ferait pâlir d'envie ceux qui approchent du zéro absolu dans les laboratoires de grands froids).

Et donc, les opinions personnelles, les idées personnelles, les théories personnelles (qui n'ont souvent d'une théorie que le nom, voir l'épinglé en début du forum physique), tournent systématiquement en débats stériles voire en bagarres. C'est inacceptable sur Futura où on a choisi d'avoir une ligne éditoriale axée sur les connaissances établies.

Enfin, avoir une idée personnelle ce n'est pas "délirer". Je rappelle que ton message 11 était incompréhensible. Tu y mélangeais des termes scientifiques en donnant des expressions ou des phrases qui n'ont aucun sens. Il faut employer les mots avec le sens qui leur est attribué (en français ici, en science). Sinon autant parler devant ton miroir. C'est les autres qui doivent comprendre tes messages. Si tu écrits tout et n'importe quoi n'importe comment ce n'est même plus une discussion.

Donc, oualos, tu restes le bienvenu. Mais s'il te plaît, respecte les règles de ce forum. Où je serai contraint de supprimer les prochains messages qui ne les respecteraient pas. Tu as été assez averti.

Merci

[ArchoZaure]

Bonjour.

Et notons qu'augmentation d'entropie n'est pas du tout synonyme de "plus chaud".

Je pense que la méprise vient d'un autre fil où il est question de conservation de l'énergie et où il est dit qu'à la fin, l'énergie finie invariablement par s'exprimer sous la forme de "la température" (agitation thermique) forme de l'énergie la moins organisée, "la moins noble" comme on dit, ce qui équivaut à la plus haute entropie (nombre d'états possibles le plus élevée).
C'est pas faux, mais à l'échelle de l'univers c'est sans compter avec l'inflation et l'expansion.
Sans l'inflation du big bang et l'expansion qui continue, il ferait de plus en plus chaud dans le coin.

Donc pardon si je m'exprime mal, la force d'auto-organisation ou néguentropie pour reprendre le terme inventé par Schrödinger, serait basée sur une théorie de l'information à l'échelle cosmique associée à une sorte d'ergonomie de celle-ci correspondant à une nécessité, pour reprendre le titre du célèbre essai de Jacques Monod(?).
Quant à la vie d'après ce que j'ai lu ailleurs, les organismes mono-cellulaires s'assembleraient pour former des organismes pluri-cellulaires -et donc de plus en plus complexes- car selon l'adage l'union fait la force.
Et l'assemblage de ces cellules résisterait mieux au milieu extérieur qu'un organisme isolé.

Non ce n'est pas une force d'auto organisation, simplement une force d'organisation.
Il n'y a donc pas besoin d'élan vital propre à la structure, qui tendrait vers sa propre organisation, et donc prendrait de l'énergie qui n'est pas extérieure à lui-même pour augmenter son degrés d'organisation. Ceci reviendrait à imaginer qu'il existe une énergie "gratuite" quelque-part, or nous avons vu que l'énergie ne fait que se transformer, elle n'est pas créée ni détruite.
Par exemple, vous ne pouvez pas vous pousser vous-même ou vous élever en vous tirant vers le haut, il faut faire appel à quelque-chose d'extérieur.

C'est donc plus simple que ça :
L'énergie permettant d'organiser le vivant vient de l'extérieur du vivant.
Et ça a une conséquence immédiate selon le second principe qui dit qu'un système isolé ne peut que conserver ou augmenter son entropie : Un organisme isolé ne peut qu'augmenter (mourir par désagrégation) ou au mieux mais dans ce cas il n'est pas vivant non plus, conserver (stase) son entropie.
Un organisme a donc besoin d'être en contact avec un milieu extérieur pour augmenter l'entropie de ce milieu extérieur au profit de la diminution de son entropie intérieure (pour compenser son augmentation interne d'entropie, car elle augmente irrémédiablement à partir du moment où le temps s'écoule), et ça compense l'augmentation de son entropie.

Et plus le niveau d'entropie du milieu augmente, moins on peut "augmenter son entropie", moins on peut y puiser ce qu'on peut appeler "de la néguentropie (variation d'entropie négative)", qui pourrait permettre de diminuer l'entropie du système vivant.

[Deedee81]

Salut,

Merci ArchoZaure. Vu tes explications et le fait que tu pointes diverses confusions (auto organisation...) il est peut être bon de donner une définition simple et très générale de l'entropie. Pour bien montrer qu'elle n'a pas du tout de lien avec les notions de désordre, d'auto organisation (comme le vivant) (ou pas le lien naïf qu'on lit parfois), ou pire une espère d'idée "magique" venant de la mauvaise vulgarisation. Je vais fortement simplifier.

Système physique
Un système physique macroscopique est constitué d'un grand nombres de particules. Chacune d'entre-elles peut se trouver dans de nombreux états quantiques (quantifiés mais en très très grand nombre).
Le système est aussi caractérisé par des grandeurs macroscopiques : volume, température, pression....

Nombre d'états
Pour un état macroscopique donné (V, T, P,... donnés) le nombre d'états microscopiques possibles (notons le N) reste extrêmement grand. Ca monte vite à des milliards de milliards.
On peut s'amuser à faire le calcul pour des particules sans interaction, libres, dans une boite de longueur L (quantification de la longueur d'onde). C'est instructif et c'est souvent au début de tout bon bouquin, cours, introduction à la physique statistique.

Entropie
Elle est définie (on fait le lien avec l'entropie thermodynamique mais c'est pas mal de calcul quand même pour le faire) comme :
S = k* ln N
ln = logarithme et k constante de Boltzmann.
Notons que si on a deux systèmes A et B avec N1 et N2 états microscopiques possibles, le couple (A,B) a N1*N2 états possibles. Le but du logarithme est avant tout de transformer le produit en addition et donc de faire de S une grandeur extensive (proportionnelle à la quantité de matière, toute chose restant égale par ailleurs).

Donc l'entropie c'est tout bêtement (au log près et à la constante près évidemment) le nombre d'états microscopiques possibles. Ni plus ni moins.

Second principe
En partant du postulat fondamental de la physique statistique : tous les états microscopiques sont équiprobables (il se démontre à partir du principe ergodique qui est lui même démontré dans une très large classe de systèmes physiques, avec des démonstrations parfois pas piquées des vers c'est peu de le dire, mais il reste encore un peu de travail). Evidemment il peut y avoir toutes sortes de contraintes (données par des effets externes, un système hétérogène, une équation d'état,....) sinon ce serait très simple à démontrer Mais le but est justement d'avoir ce principe très général.

Alors il est évident qu'un système qui évolue a plus de chance de se trouver dans un état macroscopique avec un nombre N de micro-états très élevés. Lorsque on a des valeurs de N allant de 1 à des milliards de milliards, l'évolution vers N grand devient une certitude (expérimentale et pratique). Et donc avec une valeur de S croissante.

Avec tout ça en tête il est intéressant de relire d'un oeil neuf tout ce qu'on peut lire sur le sujet et en particulier le message de ArchoZaure. En tout cas moi j'ai été émerveillé quand j'ai appris tout ça (il y a une trentaine d'années) car ça m'a apportée une vue bien plus profonde sur tous ces concepts.

Pour les références : wikipedia sur entropie et physique statistique, suffisant à ce stade

[sunyata]

A un niveau plus fondamental, il y a la notion de "structure dissipative", qu'Ilya Prigogine a créée et qui selon lui pouvait jouer un rôle (très spéculatif, je pense, pour les biologistes) dans l'origine de la vie. En dehors de cette spéculation, Prigogine et son école ont montré des exemples concrets de telles structures apparaissant dans des systèmes physico-chimiques. Ces structures sont des phénomènes d'organisation macroscopique spontanée qui apparaissent dans des systèmes loin de l'équilibre thermodynamique soumis à un flux d'énergie. Ces structures peuvent être complexes et leur fonction est tout de même de dissiper et dégrader le flux d'énergie qui les fait exister, mais d'une manière plus complexe qu'une simple relaxation exponentielle. Pour ce sujet, je recommande plutôt la page en anglais dans Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Dissipative_system (elle existe en français mais est très mal rédigée et ne donne pas une bibliographie aussi riche).

Bonjour,

Ce qui est remarquable dans les structures dissipatives, c'est qu'elle maximisent la dissipation d'énergie. La raison d'être de ces structures
est que compte tenu des contraintes, elles sont celles qui offrent le moins de résistance à la dissipation d'énergie.
Certains auteurs pensent que c'est le moteur de l'évolution, et la clef de l'émergence de la vie. Cela demeure très spéculatif, mais
élucide certaines observations cohérentes avec cette idée. En somme les contraintes thermodynamiques orienteraient l'évolution, et les structures offrant la moindre résistance aux processus dissipatifs seraient naturellement favorisées par la sélection.
Voir la conférence de François Roddier sur le sujet :
https://www.youtube.com/watch?v=6lNz5vmKEFA

Cordialement

[sunyata]

Une vidéo sur le même thème du lien entre l'évolution de la vie, et la thermodynamique.

https://www.dailymotion.com/video/xmjklz

[oualos]

Peut-on considérer que l'atome ou la molécule est un sytème dissipatif isentropique donc avec une relative stabilité sous réserve d'influences extérieures comme le bombardement par une particule extérieure ?
De même une cellule ou un organisme vivant dont la définition inclut le fait qu'il existe nécessairement une influence extérieure à cause de la respiration, de la nutrition, de la reproduction qui définissent une cellule et un organisme comme êtres vivants ?

[Archi3]

qu'est ce que tu appelles "un système dissipatif isentropique" ?

[oualos]

Je me suis mal exprimé: en relisant wiki, pourrait-on considérer l'atome comme une structure dissipative d'entropie stable, soit isentropique ??
Par extension -mais je ne sais pas s'il faut oser (!)- la cellule qui est un organisme vivant pourrait-elle être considérer de même, sachant que c'est tout de suite plus difficile car les caractéristiques du vivant soit la respiration, la nutrition et la reproduction impliquent toutes les 3 forcément une interaction avec l'extérieur ? En continuant d'oser et de poursuivre dans cette direction le métabolisme permettrait-il une isentropie de ce système vivant ?
Un scientifique chilien, Varela, avait inventé 2 concepts: l'autopoïèse et l'allopoïèse si ma mémoire est bonne, l'autopoïèse étant la capacité pour un organisme de reproduire, conserver et maintenir sa substance.
Dans ces 2 cas -ou plutôt hypothèses de travail-, on resterait bien dans la théorie de Prigogine.

Près de l'équilibre, l' hypothèse d'équilibre local s'applique et des grandeurs thermodynamiques typiques telles que l'énergie libre et l'entropie peuvent être définies localement.

[Gilgamesh]

Je me suis mal exprimé: en relisant wiki, pourrait-on considérer l'atome comme une structure dissipative d'entropie stable, soit isentropique ??

L'atome n'a pas besoin de dissiper de l'énergie pour maintenir constant son niveau d'entropie, donc non.

Par extension -mais je ne sais pas s'il faut oser (!)- la cellule qui est un organisme vivant pourrait-elle être considérer de même, sachant que c'est tout de suite plus difficile car les caractéristiques du vivant soit la respiration, la nutrition et la reproduction impliquent toutes les 3 forcément une interaction avec l'extérieur ? En continuant d'oser et de poursuivre dans cette direction le métabolisme permettrait-il une isentropie de ce système vivant ?

Un scientifique chilien, Varela, avait inventé 2 concepts: l'autopoïèse et l'allopoïèse si ma mémoire est bonne, l'autopoïèse étant la capacité pour un organisme de reproduire, conserver et maintenir sa substance.
Dans ces 2 cas -ou plutôt hypothèses de travail-, on resterait bien dans la théorie de Prigogine.

Oui la cellule est l'exemple même de structure dissipative qui doit cramer en permanence de l'énergie (cycle de Krebs -> ATP) pour entretenir sa structure et entretenir divers gradients électrochimiques.

[oualos]

Merci de ces précisions

[oualos]

Si ça peut aider il y a une référence à un livre en français dans un des liens donnés par pm42

le meilleur livre que je connaisse sur ce sujet est en français : "Du microscopique au macroscopique", de Roger Balian. Beaucoup d'autres livres en parlent.

[Archi3]

oui c'est le cours de physique statistique de l'X (école Polytechnique), niveau master de physique, donc si c'est ton but de te former à cette discipline, c'est une très bonne référence

[sunyata]

L'atome n'a pas besoin de dissiper de l'énergie pour maintenir constant son niveau d'entropie, donc non.

Oui la cellule est l'exemple même de structure dissipative qui doit cramer en permanence de l'énergie (cycle de Krebs -> ATP) pour entretenir sa structure et entretenir divers gradients électrochimiques.

"Cramer de l'énergie", cela signifie que certaines liaisons chimiques se rompent, et cela émet des photons qui correspondent à l'augmentation d'entropie dans l'environnement.
Si les flux d'énergie cessent, alors la structure de la cellule finie par disparaître.

La molécule dans un bain thermique maintient l'état de sa structure électronique par les flux d'énergie qui la traversent, mais si ces flux d'énergie disparaissent, la molécule ne disparaît pas, elle tombe simplement dans son état fondamental.

Donc pour classer une molécule comme structure dissipative, il faudrait que sa structure sont compromise en l'absence de flux d'énergie qui la traverse.

[oualos]

Voir la conférence de François Roddier sur le sujet :
https://www.youtube.com/watch?v=6lNz5vmKEFA

Excellent: j'ai appris une foule de choses en particulier pourquoi les termites, les fourmis et les abeilles ont un niveau d'organisation très élevé, quasiment parfait.
La reine pond des œufs donc tous ses enfants sont demi-frères ou demi-sœurs. Ils ont donc un maximum de gènes en commun d'où cette organisation sociale très structurée, répartie en couches -ou castes liées à la fonction- et parfaitement organisée.
Cette conférence est une mine de savoir et le conférencier explique assez simplement des choses plutôt compliquées comme la nécessité pour une structure dissipative d'avoir ou d'être à son maximum d'énergie.
Momentanément car tout dans l'univers est sujet à la dynamique.