Chaos et entropie

[invite62bc0b1c]

Bonjour,

Comme je l'ai expliqué précedemment l'instabilité gravitationnelle d'un gaz isolé aboutit à une augmentation d'entropie.

Ensuite apres formation de l'étoile celle-ci émet du rayonnement (photons, neutrinos etc..) ce qui correspond a une évacuation de chaleur et donc a une diminution d'entropie de l"étoile (a condition que sa création propre d'entropie soit négligeable).

En fait c'est la même chose qu'une transition de phase gaz-liquide (ou liquide-solide) ou la diminution d'entropie interne n'est possible que par évacuation de chaleur.

Si j'ai bien compris, les molécules de gaz sont attirées les unes vers les autres par la force gravitationnelle mais ça peut tourner longtemps façon Kepler... du coup il faut évacuer de l'énergie cinétique (j'imagine des collisions puis émission de photons). J'aime bien ta démo Mariposa, j'aimerais juste clarifier encore si je peux. Ma remarque est d'abord que tout système isolé voit son entropie croître, interaction gravitationnelle ou pas. Mais surtout, et tu le dis implicitement, si tu veux étudier la contraction de ton nuage, il faut étudier le nuage ! Ca paraît bête mais tu as d'une part le nuage, et d'autre part les photons qui partent au loin, donc le système à étudier n'est pas le système isolé photons+nuage mais uniquement le système nuage qui n'est pas isolé et qui évacue de la chaleur.

JL
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[inviteb9b9ff44]

Woua, je savait pas que ca déclencherait un tel débat. En tout cas merci à tous de vos réponses.
mariposa est-ce que tu reconnait que l'entropie de l'univers augmente (d'après ma prof de physique l'entropie de l'univers augmente donc sa température aussi)? Et d'après toi l'univers est en train de se réchauffer ou de se refroidir ou sa température change pas?
Sinon, je voulais savoir, l'évolution et la vie ca fait bien augmenter l'entropie (vu que l'entropie augmente avec la complexité chimique) non?
Donc le chaos n'est pas adapté pour décrire le devenir de l'univers mais celui-ci tend bien vers l'état le plus désordonné possible (qui serait quoi?)? En parlant de ca je n'ai pas très bien compris quel serait l'état le plus désordonné possible pour un système de N composantes qui peuvent varier de n paramètres et pourquoi il pourrait pas y en avoir plusieurs égaux( mais j'ai compris que la probabilité d'un état c'est P(n)=(1/2)n N!/(n!(N-n!)) et que l'entropie c'est S = k ln oméga avec oméga nombre de configurations possibles).
Sinon pour aller dans le sens de mariposa (qui est détente adiabatique donc diminution d'entropie) est-ce qu'on pourrait pas imaginer une fuite de chaleur à travers les trous noirs vers d'autres dimensions?

Car l'univers étant un gaz parfait :

L'univers un gaz parfait? C'est pas plutot du vide?

[mach3]

mariposa est-ce que tu reconnait que l'entropie de l'univers augmente (d'après ma prof de physique l'entropie de l'univers augmente donc sa température aussi)? Et d'après toi l'univers est en train de se réchauffer ou de se refroidir ou sa température change pas?

je me permets une réponse.
Il est a priori raisonnable de considéré que l'entropie de l'univers augmente car l'univers étant "TOUT" il n'y a pas d'extérieur vers lequel l'entropie pourrait s'échapper (je rappelle qu'il y a de la création d'entropie mais jamais de destruction, si elle baisse quelque part c'est qu'elle a été évacuée, mais pas détruite).
Après cela dépend du modèle d'univers, par exemple pour certains cordistes, notre univers serait telle une feuille plongée dans un super univers de plus haute dimension. De toute la matière que nous connaissons, seuls les gravitons pourrait s'échapper de la feuille, il serait donc possible que de l'entropie s'échappe de notre feuille et que l'entropie de notre feuille univers puisse baisser. L'entropie du super univers par contre serait condamnée à augmenter. Tout ceci étant hautement spéculatif bien sur, on est bien loin de pouvoir trouver un moyen de le prouver.
L'entropie de l'univers augmentant, on pourrait penser intuitivement que sa température doit augmenter. Ce n'est pas le cas, à cause de l'expansion qui dilue son contenu (l'entropie par unité de volume baisse en moyenne).

Sinon, je voulais savoir, l'évolution et la vie ca fait bien augmenter l'entropie (vu que l'entropie augmente avec la complexité chimique) non?

Les espèces vivantes ont une entropie faible qu'ils entretiennent par des réactions chimiques qui elles créent beaucoup d'entropie (elle est évacuée sous forme de chaleur principalement)

Donc le chaos n'est pas adapté pour décrire le devenir de l'univers mais celui-ci tend bien vers l'état le plus désordonné possible (qui serait quoi?)?

non, il faut abandonner cette idée selon laquelle l'entropie correspond au désordre (cf plus haut dans le fil).
A priori, pour atteindre l'entropie maximale, l'univers devrait finir rempli de trous noirs, qui sont les objets ayant l'entropie la plus haute possible.

Sinon pour aller dans le sens de mariposa (qui est détente adiabatique donc diminution d'entropie)

une détente adiabatique ne diminue pas l'entropie

est-ce qu'on pourrait pas imaginer une fuite de chaleur à travers les trous noirs vers d'autres dimensions?

A priori non, si on suit Hawking et Bekenstein, un trou noir fini par s'évaporer totalement, libérant toute son entropie sous forme de rayonnement (chaleur) dans notre univers et pas "ailleurs"

L'univers un gaz parfait? C'est pas plutot du vide?

l'univers est relativement vide, mais il y a quand même quelque atomes par mètres cube, à grande échelle on peut considérer un gaz parfait comme approximation

m@ch3

[inviteb9b9ff44]

Merci de tes réponses. Juste comme ca vous êtes tous astrophysiciens ou c'est juste un hobby? Paske vous vachement calés sur le sujet.
Concernant la théorie du super univers, ca voudrait dire qu'il y aurait le vide d'un autre super univers au dela de notre univers? Je croyait qu'il y avait rien à la limite de l'univers? Et donc y'aurait un phénomène qui empècherait la lumière des galaxies du super univers de nous parvenir?

[mach3]

Juste comme ca vous êtes tous astrophysiciens ou c'est juste un hobby? Paske vous vachement calés sur le sujet.

pour moi c'est juste un passe-temps. Je prépare un doctorat, mais rien à voir avec l'astrophysique.

Concernant la théorie du super univers, ca voudrait dire qu'il y aurait le vide d'un autre super univers au dela de notre univers? Je croyait qu'il y avait rien à la limite de l'univers? Et donc y'aurait un phénomène qui empècherait la lumière des galaxies du super univers de nous parvenir?

Le mieux c'est une comparaison en enlevant une dimension. Imagine un univers en 2D, par exemple un plan infini ou la surface d'une sphère ou celle d'un tore. Les habitants de cet univers en 2D ne peuvent pas sortir de cet univers, ils sont bloqués sur les 2 dimensions qui leur sont accessibles, leur univers n'a pas de bord (soit on continu à l'infini, soit on en fait le tour, mais on n'en sort pas). Mais un jour un de ces êtres en 2D imagine une théorie selon laquelle l'univers qu'il percoivent en 2D flotte en fait dans un super univers en 3D et que certains type de particules pourrait entrer et sortir de leur univers 2D (les autres particules ne peuvent faire que gauche-droite ou avant-arrière mais ne peuvent se déplacer dans la direction haut-bas qui équivaudrait à sortir de l'univers).
Le modèle spéculatif proposé par certains cordistes c'est ça, sauf que nous sommes dans un univers 3D qui pourrait flotter dans univers en 4D. Toutes les particules (même la lumière) ne connaitrait (pour simplifier, sans entrer dans le détail) que les direction gauche-droite avant-arrière et haut-bas, alors qu'une certaine particule, le graviton pourrait aussi aller dans une quatrième direction et sortir de notre univers 3D.
Pour nos 3 dimensions habituelles donc, pas de changement, l'univers qui nous est accessible n'a pas de bord (selon les modèles envisagés, en allant dans l'une des 3 directions, soit on peut avancer à l'infini, soit on finit par en faire le tour). Les habitants de l'univers 2D ne peuvent sortir de leur feuille, il sont bloqués à la surface, impossible pour eux d'aller se ballader dans le volume offert par le super-univers. Pour nous, habitants d'un univers 3D, nous sommes bloqués dans son volume, impossible d'aller nous ballader dans l'hypervolume du super-univers.

m@ch3

[inviteb9b9ff44]

Ok ok, je vois. Et les dimensions ca marche comment ? Y'aurait 26 types d'univers et super univers parrallèles?

[mach3]

Ok ok, je vois. Et les dimensions ca marche comment ? Y'aurait 26 types d'univers et super univers parrallèles?

Dans ce contexte, une dimension c'est un degré de liberté indépendant. L'espace a 3 dimensions, on peut aller de gauche à droite, de haut en bas et d'avant en arrière. Le point important c'est qu'on ne peut aller à gauche en combinant un mouvement vers le haut et vers l'avant par exemple : gauche-droite est indépendant de avant-arrière et de haut-bas.

je suppose que tu as trouvé ce nombre 26 dimensions en faisant des recherches sur les théories des cordes

dans ces théories, on a les 3 dimensions d'espace + 1 de temps que l'on connait habituellement plus d'autres dimensions (22 dans l'une des versions) qu'on ne percoit pas car elles sont enroulées sur elles-mêmes (il n'a que les particules qui les percoivent). Dans une variante de la théorie, les dimensions supplémentaires ne sont pas toutes enroulées, certaines sont étendues comme les 4 habituelles, seulement seules des particules spécifiques peuvent s'y déplacer. Dans cette variante on peut imaginer un nombre pourquoi pas infini d'univers flottant dans le super-espace.

par contre on part complètement en hors-sujet par rapport au topic. Si tu veux en savoir plus, je t'invite à faire une recherche sur le forum, voire même créer un nouveau topic sur le sujet (si tu ne trouves pas ton bonheur dans tout ce qui a déjà été dit la-dessus dans ce forum)

m@ch3

[inviteb9b9ff44]

Ok, de toutes facon je n'ai plus les capacités intellectuelles pour comprendre de toutes facon, donc on va arrêter la ce topic.

[inviteb94c567e]

Juste pour ajouter une couche

l'espace temps aussi est composé d'etat (a meme une infinité de variable)

donc l'espace temps ou plutot sa geometrie a aussi une entropie en augmentation.

d'ailleurs comme la gravité est la seule force absolument attractive, c'est un peut comment dire bizarre comparé au autre force fondamental.

Bien a vous