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L'entropie de l'Univers ne croît pas



  1. #31
    Galuel

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas


    ------

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    c'est effectivement une question délicate : la définition de l'entropie thermodynamique n'inclut pas l'information macroscopique résultant de l'arrangement particulier de parties macroscopiques du système. L'entropie thermodynamique d'un jeu de cartes battu est exactement la même que celle d'un jeu de carte ordonné, celle d'un puzzle mélangé est exactement la meme que celle d'un puzzle refait.. il y a une bonne raison à ça, c'est que l'entropie macroscopique est absolument ridicule par rapport à l'entropie microscopique, donc "l'information" contenue dans l'arrangement macroscopique est absolument négligeable devant le manque d'information microscopique. Mais en réalité, cette information macroscopique est essentielle dans la connaissance humaine, et donc en toute rigueur il faudrait effectivement tenir compte du fait qu'un cerveau "qui sait" à un petit peu, un tout petit peu moins d'entropie qu'un cerveau "qui ne sait pas" (puisque "savoir" impose forcément une contrainte supplémentaire sur l'arrangement neuronal et diminue donc l'espace des configurations possibles).
    Il n'y a pas à négliger l'information.

    Cf le démon de Maxwell qui fait du tri, considérer la boîte avec le démon. Quand il trie les particules, quand il emmagasine de l'information pour savoir les trier... Voilà ce qui importe de prendre en compte.

    http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9mon_de_Maxwell

    -----

  2. #32
    mach3
    Modérateur

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    CQFD
    non, parce que l'entropie est non conservative, elle peut être créée, et d'ailleurs elle est créée en permanence par les phénomènes irréversibles.

    Ton observateur dans la boite produit de l'entropie, rien que parce qu'il maintient son corps en état stationnaire. Il va consommé de l'oxygène (basse entropie) de la boite et libéré dioxyde de carbone et eau (haute entropie), et il va rayonner de la chaleur dans l'air de la boite, élevant la température (élévation de l'entropie de la boite).

    L'entropie du contenu de la boite va augmenter, que ce soit pour l'observateur extérieur ou pour l'observateur à l'intérieur.

    Je parle ici d'entropie thermodynamique, c'est à dire telle que , équivalente à l'entropie définie par Boltzmann S=k lnW. Si tu ne parles pas de cette entropie, alors je te prierais de définir clairement de laquelle tu parles car la c'est du grand n'importe quoi.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  3. #33
    mach3
    Modérateur

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Parce que tu confonds observateur et système isolé.
    non, je ne crois pas non...

    L'entropie d'un système isolé ne peut qu'augmenter, l'entropie d'un être vivant fluctue, mais reste autour de la même valeur. Il y a des baisses locales d'entropie dans l'organisme (fabrication de protéines, réplication d'ADN, etc) qui sont compensées par de la production importante d'entropie due à une combustion des sucres avec l'oxygène pour fabriquer de l'ATP.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  4. #34
    mariposa

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par Galuel Voir le message
    Vous mettez un observateur O1 dans une boîte.

    Le tout a une entropie A mesuré par l'observateur extérieur O2.

    O1 mesure lui même l'entropie dans la boîte. Du fait de la Loi qui empêche à un observateur de connaître toute l'information de la boîte dans laquelle il se trouve lui même, alors l'observateur dans la boîte va communiquer post mesure qu'il a mesuré A+lambda.

    O2 est obligé d'en conclure que l'observateur lui même a vu son entropie décroître de lambda. Ce qui correspond effectivement à l'information qu'il en emmagasinée.
    Oui je n'ai rien à redire d'essentiel à ce raisonnement mais quel est le rapport avec la physique?

    L'entropie physique, celle de Clausius obéit a des lois vérifiées expérimentalement et ce sans référence à toute notion d'information et même de nature microscopique.

    Ces mêmes lois existent indépendamment de tout observateur dans le sens ou la MQ , la RG etc... opéraient bien avant l'apparition de l'homme et même avant l'apparition de la Terre.

  5. #35
    mariposa

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par Galuel Voir le message
    Parce que tu confonds observateur et système isolé. Or un observateur n'est pas un système isolé, mesurer signifie intéragir avec l'extérieur.

    L'observateur n'est pas l'être vivant lui même, et comme il n'est pas isolé il évolue, s'il fait une mesure et en retire une information son entropie décroît, et il a forcément "changé de forme" entre t0 et t1 avant et après la mesure pour que cette information soit stockée et communicable.

    Il n'y aucune autre solution.
    Encore une fois, quel rapport avec la physique?

  6. #36
    mariposa

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    non, parce que l'entropie est non conservative, elle peut être créée, et d'ailleurs elle est créée en permanence par les phénomènes irréversibles.

    Ton observateur dans la boite produit de l'entropie, rien que parce qu'il maintient son corps en état stationnaire. Il va consommé de l'oxygène (basse entropie) de la boite et libéré dioxyde de carbone et eau (haute entropie), et il va rayonner de la chaleur dans l'air de la boite, élevant la température (élévation de l'entropie de la boite).

    L'entropie du contenu de la boite va augmenter, que ce soit pour l'observateur extérieur ou pour l'observateur à l'intérieur.

    Je parle ici d'entropie thermodynamique, c'est à dire telle que , équivalente à l'entropie définie par Boltzmann S=k lnW. Si tu ne parles pas de cette entropie, alors je te prierais de définir clairement de laquelle tu parles car la c'est du grand n'importe quoi.

    m@ch3
    Tout cela est très bien dit. Je co-signe.

  7. #37
    invité576543
    Invité

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    il y a une bonne raison à ça, c'est que l'entropie macroscopique est absolument ridicule par rapport à l'entropie microscopique
    Une remarque incidente : on peut dire quelque chose de similaire pour l'énergie : l'énergie électrique disponible dans une pile par exemple est absolument ridicule par rapport à l'énergie de masse de la pile. Pourtant on arrive bien à travailler avec la "portion ridicule".

    Il doit y avoir une autre raison pour laquelle il y a des difficultés à traiter l'entropie "en marginal", comme on le fait pour l'énergie. Du moins en dehors du dQ/T.

    On en revient toujours à ces multiples définitions de l'entropie. La définition thermodynamique permet des mesures, mais est très grossière. La définition par l'ordre apparaît toujours, après analyse, comme inutilisable pour des prédictions chiffrées.

    Cordialement,

  8. #38
    pepejy

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    bonjour,

    Ppour commencer bonne année à tous, C'est extraordinaire j'ai parfois l'impression de n'avoir jamais fait de thermo de ma vie. L'année commence Bien!!! au fait, si un observateur n'est pas équivalent à un appareil de mesure, qu'est-ce que c'est ??

    Adiou

  9. #39
    Galuel

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    non, je ne crois pas non...

    L'entropie d'un système isolé ne peut qu'augmenter, l'entropie d'un être vivant fluctue, mais reste autour de la même valeur. Il y a des baisses locales d'entropie dans l'organisme (fabrication de protéines, réplication d'ADN, etc) qui sont compensées par de la production importante d'entropie due à une combustion des sucres avec l'oxygène pour fabriquer de l'ATP.

    m@ch3
    Tu confonds là aussi l'observateur avec l'être vivant. L'observateur c'est ce qui mesure, prend l'information, et la communique. Il n'a pas à être l'être vivant dans sa totalité, et sa nature même d'observateur (recevoir et émettre de l'information) fait qu'il ne saurait être confiné dans quoi que ce soit.

    Sans besoin de définir ce que c'est exactement. Disons que l'observateur c'est le "démon de Maxwell" peut importe ce qu'il est ce qui compte ce sont ses qualités.

    On met un observateur dans une boîte. (On est sûr du fait que l'objet qu'on prend contient "l''observateur" mais on ne le définit pas ni physiquement ni autrement, on s'en tient à ses qualités de mesure et de communication de l'information une fois la mesure faite).

    Je mets O1 dans la boîte.

    O2 mesure une entropie A.

    O1 mesure et communique à O2 une entropie A+lambda.

    O2 en déduit que l'observateur a acquis de l'information pour une entropie équivalente de lambda.

    Cela met en rapport l'information et l'entropie de l'information, mesurée de façon indirecte.

    Plus lambda est petit, plus l'observateur est précis, et plus il se réduit à ... quoi ?

  10. #40
    mariposa

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    non, je ne crois pas non...

    L'entropie d'un système isolé ne peut qu'augmenter, l'entropie d'un être vivant fluctue, mais reste autour de la même valeur. Il y a des baisses locales d'entropie dans l'organisme (fabrication de protéines, réplication d'ADN, etc) qui sont compensées par de la production importante d'entropie due à une combustion des sucres avec l'oxygène pour fabriquer de l'ATP.

    m@ch3
    Pour aller sur ce terrain.

    Le cerveau actif consomme énormenent d'oxygéne pour produire du CO2 et de la connaissance (qui correspond à de la structuration de configuration neuronale).

    Il est à parier que la contribution à la diminution d'entropie du cerveau est une quantité infime par rapport à la production de CO2 et donc d'entropie.

    En fait ce genre d'étude a été effectuée il y a environ 30 ans en effectuant une analogie entre les états de mémoire du cerveau et les verres de spin. Ces derniers ont la propriété de posséder une infinité de niveaux d'énergie métastables infiniment proche de l'état fondamental.

    Autrement dit il faut beaucoup d'énergie (consommation de O2) qui correspond à une hauteur de barrière pour passer d'une configuration de spin à une autre de même énergie.

    D'ailleurs cet exemple montre qu'il ne faut pas faire de mélange de genre entre l'entropie physique et la théorie de l'information dans le sens ou la production d'entropie négative (liée à l'information de l'observateur) est une quantité ridicule.

    Ridicule dans le sens où celle-ci est de loin tres inférieure au fluctuations naturelles de l'entropie physique du corps humain

  11. #41
    Galuel

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Je vous propose l'expérience suivante.

    Je mets l'observateur dans une boîte à entropie constante (une sorte de climatiseur) que j'appelle BO1 (Boîte O1).

    Je mets BO1 dans la boîte.

    O2 mesure l'entropie de la boîte : A
    BO1 mesure une entropie A + lambda.

    Pourtant BO1 est un climatiseur. Son entropie à lui n'a pas bougé.

    Conclusion ?

  12. #42
    invite0fb72cf8

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par Galuel Voir le message
    Je vous propose l'expérience suivante.

    Je mets l'observateur dans une boîte à entropie constante (une sorte de climatiseur) que j'appelle BO1 (Boîte O1).

    Je mets BO1 dans la boîte.

    O2 mesure l'entropie de la boîte : A
    BO1 mesure une entropie A + lambda.

    Pourtant BO1 est un climatiseur. Son entropie à lui n'a pas bougé.

    Conclusion ?
    Quand on mélange des relations valables à l'équilibre avec des relations valables hors de l'équilibre, on arrive toujours à des contradictions.

    Par exemple, pour ton climatiseur... Supposons qu'une telle boite existe. Plaçons alors un gaz chaud dans un coin de cette boite. Alors, le gaz ne va pas se diffuser dans la boite parce que cela impliquerait une augmentation d'entropie. Tu ne crois pas qu'il y a comme un problème ?

    En fait, dans ton climatiseur, tu n'auras plus dS = dQ/T, mais dS >= dQ/T, la différence entre dS et dQ/T étant la production d'entropie.

    Ising

  13. #43
    invite8915d466

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par Galuel Voir le message
    Il n'y a pas à négliger l'information.

    Cf le démon de Maxwell qui fait du tri, considérer la boîte avec le démon. Quand il trie les particules, quand il emmagasine de l'information pour savoir les trier... Voilà ce qui importe de prendre en compte.

    http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9mon_de_Maxwell
    dans le cas du démon de Maxwell, la quantité de néguentropie créé par le tri d'une molécule est également absolument epsilonesque , comparable justement à l'information stockée dans le cerveau du démon, mais bien plus faible que l'entropie créée par les processus physico-chimiques. La discussion est intéressante sur le plan conceptuel parce qu'on compare justement des epsilons pour montrer qu'en toute rigueur, l'entropie ne baisse pas, mais de toutes façons ces epsilons sont négligeables devant les productions d'entropie du monde physique réel.

    Pour ta boite "a entropie constante", est ce que tu autorises les échanges d'entropie avec l'extérieur? si oui, il faut compter l'entropie cédée à l'environnement. Si non, ça suppose que tous les processus sont réversibles, donc aucune acquisition d'information irréversible ne peut avoir lieu.

    Cdt

    Gilles

  14. #44
    mach3
    Modérateur

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Pour ta boite "a entropie constante", est ce que tu autorises les échanges d'entropie avec l'extérieur? si oui, il faut compter l'entropie cédée à l'environnement. Si non, ça suppose que tous les processus sont réversibles, donc aucune acquisition d'information irréversible ne peut avoir lieu.
    je plussoie!!!

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  15. #45
    Galuel

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    Pour ta boite "a entropie constante", est ce que tu autorises les échanges d'entropie avec l'extérieur? si oui, il faut compter l'entropie cédée à l'environnement. Si non, ça suppose que tous les processus sont réversibles, donc aucune acquisition d'information irréversible ne peut avoir lieu.

    Cdt

    Gilles
    Par rapport à O2 il n'y a qu'une boîte B avec une deuxième boîte dedans BO1.

    O2 constate que BO1 a une entropie constante (vous ne savez pas faire une boîte à entropie constante ?).

    O2 constate que l'observateur dont il ne préjuge ni la forme ni la nature, lui a communiqué sa mesure d'entropie globale A+lambda.

    Il constate que sa propre mesure donne A.

    Il en déduit que l'observateur a perdu de l'entropie, et qu'il ne saurait donc être la boîte BO1.

    Il ne peut rien dire de plus sur la nature de l'observateur. Ni qu'il est dans BO1, ni à l'extérieur de BO1, sinon qu'il est dans B parce que c'est de là que lui vient l'information concernant la mesure.

  16. #46
    invite8915d466

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par Galuel Voir le message
    O2 constate que BO1 a une entropie constante (vous ne savez pas faire une boîte à entropie constante ?).
    euh... non !

  17. #47
    Galuel

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    euh... non !
    Mais si. Pas un système isolé. BO1 n'est pas une boîte isolée. C'est une boîte qui fait des échanges avec un bilan nul.

    O2 n'en a cure. Pour lui sa boîte est très bien isolée.

  18. #48
    invite8ef897e4

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par Galuel Voir le message
    C'est une boîte qui fait des échanges avec un bilan nul.
    N'est-ce pas la meme chose qu'un demon de Maxwell ?
    On the decrease of entropy in a thermodynamic system by the intervention of human beings
    L. Szilard
    Behavioral Science, 9, 301-10 (1964)

  19. #49
    Galuel

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par humanino Voir le message
    N'est-ce pas la meme chose qu'un demon de Maxwell ?
    On the decrease of entropy in a thermodynamic system by the intervention of human beings
    L. Szilard
    Behavioral Science, 9, 301-10 (1964)
    Cf posts précédents.

  20. #50
    invite8915d466

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par Galuel Voir le message
    Mais si. Pas un système isolé. BO1 n'est pas une boîte isolée. C'est une boîte qui fait des échanges avec un bilan nul.

    O2 n'en a cure. Pour lui sa boîte est très bien isolée.
    comme l'entropie n'est pas conservative, la nullité du bilan des échanges n'assure en rien la constance du contenu entropique, à cause de l'entropie créée irréversiblement à l'intérieur justement.

    Il n'y a pas de manière de s'assurer par avance que l'entropie soit constante, à part d'avoir un système thermodynamique dans l'état le plus stable, qui justement n'évolue plus. Donc interdit d'avoir un "observateur" qui pense à l'intérieur !

  21. #51
    invite8915d466

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par Michel (mmy) Voir le message
    Une remarque incidente : on peut dire quelque chose de similaire pour l'énergie : l'énergie électrique disponible dans une pile par exemple est absolument ridicule par rapport à l'énergie de masse de la pile. Pourtant on arrive bien à travailler avec la "portion ridicule".
    c'est vrai, j'aurais du dire négligeable par rapport aux ECHANGES entropiques thermodynamique , et non au contenu absolu. L'énergie de masse ne varie pas et donc les échanges sont bien dominés par l'énergie électrique habituelle.

    Cdt

    Gilles

  22. #52
    Galuel

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    comme l'entropie n'est pas conservative, la nullité du bilan des échanges n'assure en rien la constance du contenu entropique, à cause de l'entropie créée irréversiblement à l'intérieur justement.

    Il n'y a pas de manière de s'assurer par avance que l'entropie soit constante, à part d'avoir un système thermodynamique dans l'état le plus stable, qui justement n'évolue plus. Donc interdit d'avoir un "observateur" qui pense à l'intérieur !
    Fais tendre vers zéro, prend la limite.

  23. #53
    invite8ef897e4

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    A un moment, j'ai cite un papier de Leo Szilard. Qu'il me soit permis de rappeler
    Citation Envoyé par Commentary of Behavioral Science (1964)
    In memory of Leo Szilard, who passed away on May 30, 1964, we present an English translation of his classical paper Uber die Entropieverninderung in einem thermodynamischen System bei Eingriffen intelligenter Wese, which appeared in the Zeitschrift fur Physik, 1929, 53, 840-856. The publication in this journal of this translation was approved by Dr. Szilard before he died, but he never saw the copy. At Mrs. Szilard request, Dr. Carl Eckart revised the translation.

    This is one of the earliest, if not the earliest paper, in which the relations of physical entropy to information (in the sense of modern mathematical theory of communication) were rigorously demonstrated and in which Maxwell's famous demon was exorcised : a milestone in the integration of physical and cognitive concepts.

  24. #54
    mariposa

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par humanino Voir le message
    A un moment, j'ai cite un papier de Leo Szilard. Qu'il me soit permis de rappeler
    Curieux, vraiment curieux. J'aimerais en savoir plus sur cette rigoureuse démonstration entre entropie physique et theorie de la communication.

  25. #55
    Galuel

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par mariposa Voir le message
    Curieux, vraiment curieux. J'aimerais en savoir plus sur cette rigoureuse démonstration entre entropie physique et theorie de la communication.
    Tout ceci est lié à la définition convenable d'un observateur.

    Un observateur ne peut se réduire à un système isolé.

    Dès lors beaucoup de choses sont à prendre en considération, et l'entropie ne saurait se réduire à sa seule dimension thermodynamique, elle a un pendant informationnel, l'un pouvant se transformer en l'autre.

  26. #56
    Galuel

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    J'ose ajouter (avec prudence mmy m'ayant convaincu d'être un peu plus prudent... ), qu'il y a un lien avec la mécanique quantique, au moins sur le lien Observateur / Système observé.

    La dimension entropique de l'évolution du système Observateur / Système ne peut à aucune échelle être absente dans sa part de transformation thermodynamique / Information.

    L'acquisition d'une mesure par un observateur a une dimension de transformation entropique du système global "Observateur / Système" qui doit compléter l'approche.

  27. #57
    invite8915d466

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par Galuel Voir le message
    Fais tendre vers zéro, prend la limite.
    c'est ça la limite : l'état thermodynamique stable pour lequel plus rien ne se passe, donc plus d'observateur, justement. Il n'y a pas d'observateur limite dont l'entropie reste constante, il meurt avant !

  28. #58
    Galuel

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    il meurt avant !
    Et alors ?

  29. #59
    invite8915d466

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    et alors, tu ne peux pas avoir d'observateur dans une boite dont tu es sur au départ qu'elle a une entropie constante, c'est incompatible

  30. #60
    ordage

    Re : L'entropie de l'Univers ne croît pas

    Citation Envoyé par Galuel Voir le message
    L'entropie d'un système isolé DANS un autre système croît soit.

    Mais le couple observateur - système isolé a une entropie stable. En effet la décroissance d'entropie mesurée par l'observateur correspond à un flux d'information sortante du système qui entre dans le système d'observation.

    La perte et le gain s'équilibrent.

    Observateur et système isolé étant inclus dans l'Univers, le système global décroît quand même, mais bien moins vite que le système isolé seul. La mesure par l'observateur et l'acquisition d'information qui en résulte diminue la décroissance d'autant.

    Pour l'Univers, l'observateur étant forcément DANS le système, il n'y a pas d'autre solution, rien ne se perd, tout le flux de perte d'entropie est récupéré par l'observateur.
    Salut
    Si j'en crois le titre, c'est de l'entropie de l'univers dont il question.

    A ce titre on peut voir:
    http://www-cosmosaf.iap.fr/Frequentl...-f.htm#entropy

    Ce qui est surprenant c'est que l'univers est né avec une entropie très élevée, que de plus cette entropie varie peu du fait qu'elle est encodée principalement dans le RFC (Un milliard de photons par baryon).

    Pour ce qui est de l'entropie thermodynamique versus information/entropie de la théorie de l'information, il me semble que Brillouin a établi leur équivalence formelle.
    voir par exemple:

    http://fr.encarta.msn.com/encycloped..._L%C3%A9on.htm

    A+

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