bonjour je pense qu'il est communément admis que l'énergie cinétique d'un corps est constante.(sans l'intervention d'une force quelconque).
ma question est donc:existe-t-il ,parmi les théories physiques de la gravité,certaines qui envisageraient une certaine "evaporabilité"de l'énergie cinétique attachée à un corps (céleste)?
merci
Bonjour.
Non.
La conservation de l’énergie est un principe accepté par tous les scientifiques.
C’est un des principes des plus vérifiés en science.
On n’a jamais trouvé aucune violation de ce principe. Et les fois qu’il manquait de l’énergie dans une réaction (de particules élémentaires) on a fini par trouver la particule inconnue qui partait avec l’énergie manquante (cas des neutrinos).
Mais il peut avoir des illuminés qui pondent des théories idiotes comme il y a des escrocs et des pauvres bougres qui croient à « l’énergie libre » et aux « moteurs magnétiques ».
Au revoir.
En effet. Mais je me demande si la question ne vient pas de l'oubli de l'énergie potentielle et de sa conversation en énergie cinétique et vice-versa dans un champ gravitationnel ?
Re.
Dans ce cas il ne s’agit pas d’une « évaporation » mais d’une erreur dans les calculs.
A+
Salut,
+1
coconet parlait bien de "sans intervention d'une force quelconque", donc sans variation de l'énergie potentielle. Et il n'en reste pas moins que l'énergie totale reste conservée, dans tous les cas (mais voir ci-dessous).
On peut arguer qu'avec la relativité générale, la gravité n'est pas considérée comme une force et qu'on peut donc avoir une variation de l'énergie cinétique, sans énergie potentielle.
Ce n'est pas tout à fait vrai. On ne peut parler d'énergie cinétique qu'après avoir défini proprement les repères. En particulier, si on prend un repère comobile (un repère qui "colle" à l'objet), pour un corps ne subissant pas de force (autre que la gravité), c'est un repère inertiel (repères en chute libre). Et dans ce repère, l'énergie cinétique de l'objet est constante (et nulle !).
Rappelons que même en physique newtonienne, dans un repère accéléré, l'énergie cinétique n'est pas non plus conservée, à cause du travail des forces "fictives". Et si on dit "la gravité n'est pas une force" c'est aussi parce qu'on redéfinit les repères inertiels. Il faut faire attention de rester cohérent !
Mais la question 1 est plus générale puisque coconet demande s'il existe une théorie où cette conservation serait violée. Donc, essayons de voir les choses de manière plus générale.
On peut démontrer (théorème de Noether) qu'il y a un lien entre les symétries et les lois de conservation.
Plus précisément, à tout groupe de symétrie continu des équations est attaché une quantité conservée par paramètre du groupe.
Ainsi, l'invariance par translation dans le temps implique la conservation de l'énergie.
Que signifie "invariance par translation dans le temps" ? Rien de magique. Cela signifie juste que si je considère un système physique à deux moments différents, il sera décrit par les mêmes équations (les mêmes lois). Les conditions physique peuvent varier, mais les équations restent les mêmes.
Est-ce toujours vrai ? A priori, oui : le choix des coordonnées est totalement arbitraire (je simplifie outrageusement, car on essaie quand même de les faire coller aux phénomènes physiques, tel que le temps et les horloges). Par conséquent, on essaie de formuler les lois physiques de manière à ce qu'elle soient totalement indépendante de ces choix arbitraires. Et donc, par construction, on choisir une formulation invariante par translation dans le temps !!!!
Il y a toutefois des exceptions, importantes pour cette discussion :
- Si je considère seulement une partie d'un système. C'est-à-dire que le système physique que je considère n'est pas isolé. Il peut être soumis à des effets externes et imposés tel que des forces, des champs électriques et magnétiques.... Pour peu que ces contraintes externes varient dans le temps (notons les C(t) ), alors les équations décrivant le système ne seront pas invariantes par translation dans le temps : il y a un terme C(t) imposé qui varie dans le temps.
Et de fait, l'énergie du système ne sera pas constante.
Aucun mystère là dedans : l'énergie peut être prise ou apportée par le monde extérieur imposé.
- Ces considérations sur l'arbitraire des coordonnées du temps et de l'espace implique que les conditions "géométriques" (relations entre les directions, etc..., donc les coordonnées) soient les mêmes partout. C'est vrai en relativité restreinte, d'où le principe de relativité (voir Wikipedia). Mais ce n'est plus vrai en relativité générale, où la courbure de l'espace-temps rend illusoire une invariance par translation dans le temps. Et de fait, l'énergie totale en relativité générale (en y incluant "l'énergie gravitationnelle") est une quantité mal définie. Il est même souvent impossible de parler de l'énergie d'un système à un instant donné simplement par ce que le "à un instant donné" est ambigu dans un espace-temps courbe.
Il faut toutefois relativiser (sic) ces propos. En effet, le principe d'équivalence affirme qu'en tout point, il est possible de trouver localement (dans un voisinage infinitésimal) un système de coordonnées où la relativité restreinte est valide. Et donc au moins, dans une zone restreinte où on peut négliger les effets de la courbure de l'espace-temps, les règles de conservation de l'énergie s'appliquent parfaitement. Et c'est une contrainte extrêmement forte (par exemple, impossible de construire une machine puisant l'énergie de "rien", car cela violerait cette conservation locale, même si on essayait d'exploiter ces "propriétés de non conservation globale").
Notons que la mécanique quantique complique tout (notamment avec son "énergie du vide" sur lequel je ne m’étendrai pas, j'ai déjà trop parlé) mais ne change pas d'un iota ces conclusions.
Je me suis avancé fort loin en territoire difficile et sans entrer dans les détails (y a de quoi écrire un livre rien que là-dessus). J'espère avoir été clair pour coconet.
J'ai aussi écrit ceci : http://fr.scribd.com/doc/149629778/LEnergie-pdf
Pour la relativité restreinte : http://fr.scribd.com/doc/166636239/C...restreinte-pdf
(ce dernier article n'est pas de la vulgarisation, mais l'essentiel du début : fondements expérimentaux, définition des postulats dont le principe de relativité, sont tout à fait accessible même avec un bagage minime.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
