L’énergie gravitationnelle, berceau de la complexité et de l’information ?

[yvon l]

Bonjour
Considérons une partie de l’univers contenant de la matière distribuée de façon inhomogène.
Cet espace contient de l'énergie potentielle associée à la gravitation de ses masses.
À ces masses sont associées des règles (des lois) qui régissent leurs interactions, ayant pour conséquence de définir des trajectoires et permettre des accumulations de matière. Autrement dit cet espace est traversé par des flux d'énergies empruntées/rendues à l’énergie de gravitation.
Localement dans cet espace, on peut assister à une diminution d’entropie, par agglomération de matière. Des puits d’énergie potentielle gravitationnelle apparaissent. La partie de l’univers considéré commence à se complexifier.
Dans l’exemple, ces règles (lois) pourraient être assimilées à un échange informationnel entre les éléments massiques., ces masses étant à la fois locuteur et récepteur de l’information.
Nous entrons ici dans le langage de la nature.
Si on considère le langage comme système de communication ( https://fr.wikipedia.org/wiki/Langage), nous sommes en présence de structures élémentaires dont la structure physique met en œuvre l'échange de l'information (les règles)
Cette façon de voir les choses permet d’établir le lien entre entropie et information. Dans l’exemple, la structuration de la matière est en lien avec la diminution d’entropie locale et l’augmentation de l’information
J’attends l’avis des physiciens
Merci
-----

[yvon l]

Bon, je vois qu’il n’y a pas d’amateurs pour débattre ce sujet.
Je vais réitérer ma demande en y ajoutant ce qui suit.
Du point de vue énergie-entropie:
Localement, quand on assiste à une diminution d’entropie due à une collision entre des masses (augmentation du potentiel local), cette collision est le lieu d’un transfert d’énergie sous forme calorifique. L’augmentation locale de la température entraîne un flux d’énergie rayonnante dans tout l’univers qui dissipe l’énergie de la collision en entraînant une augmentation générale de l’entropie de l’univers.A cette augmentation d’entropie correspond à une fuite de l’information apportée par la collision (la température).
Du point de vue information:
Dans https://fr.wikipedia.org/wiki/Langage , on trouve la définition du langage suivant:
Les langages sont constitués de signaux correspondant au support physique de l'information. L'émission de ces signaux est permise grâce à diverses structures dont l'évolution a permis un perfectionnement de la communication.
Je pense que cette définition ne va pas à l’encontre de l’information telle que la physique la propose.

[Deedee81]

Salut,

Le lien entre entropie et information (au sens de Shannon) est connu de puis longtemps.

Je pense qu'il n'y a pas de réaction car on ne voit pas trop où tu veux en venir, on ne voit pas trop l'intérêt de ces explications et il n'y a aucune question.

[yvon l]

Salut,

Le lien entre entropie et information (au sens de Shannon) est connu de puis longtemps.

Je pense qu'il n'y a pas de réaction car on ne voit pas trop où tu veux en venir, on ne voit pas trop l'intérêt de ces explications et il n'y a aucune question.

Bonjour,
J'aimerais savoir simplement si cette façon de voir les choses est correcte pour valider ou non le modèle didactique proposé ici (le revoir ou l'améliorer);
http://forums.futura-sciences.com/de...econdaire.html

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Amha non. T'imagines expliquer la relativité générale ou l'entropie de Shanon dans le secondaire ?

Le plus simple pour l'entropie est celle basée sur les échanges irréversibles de chaleur (thermodynamique classique).
Le plus propre pour une définition rigoureuse est celle basée sur la physique statistique... mais là, on entre déjà dans le cadre universitaire.

Le modèle proposé dans le lien est peut-être correct (je n'ai pas assez creusé pour en juger) mais il est tout... sauf didactique. C'est horriblement alambiqué.

[yvon l]

...
Le modèle proposé dans le lien est peut-être correct (je n'ai pas assez creusé pour en juger) mais il est tout... sauf didactique. C'est horriblement alambiqué.

J'ai utilisé le modèle dans une conférence grand public avec pourtant des retours positifs. Voir ici pour les liens:
http://forums.futura-sciences.com/de...evolution.html
voir aussi le support de la conférence:
https://prezi.com/7lp2cfaiq570/energ...tm_medium=copy

[Deedee81]

J'ai utilisé le modèle dans une conférence grand public avec pourtant des retours positifs.

Je l'ai dit, je ne vais pas juger ton approche sur sa validité. Je n'ai pas assez creusé.
Mais il suffit de dix secondes pour voir que ça ne convient pas du tout pour le secondaire. Pour l'université, faut voir, peut-être, mais pas pour donner un cours à des ados (ou ça doit rester simple, court et quantitatif. Bon peut-être qu'on n'explique pas assez qualitativement mais le nombre d'heures étant limité, faut faire avec).
Tout comme ce que j'ai dit ci-dessus : tu vois expliquer la RG ou l'entropie de Shanon en secondaire ? Franchement.

[jacknicklaus]

Bonjour,
J'aimerais savoir simplement si cette façon de voir les choses est correcte pour valider ou non le modèle didactique proposé ici (le revoir ou l'améliorer);
http://forums.futura-sciences.com/de...econdaire.html

si elle est correcte : j'en sais rien, j'ai abandonné avant la fin la lecture des ces fils abracadabrantesques (et fermés)
adaptés à l'enseignement secondaire : c'est une plaisanterie, je suppose ?

[yvon l]

...
Tout comme ce que j'ai dit ci-dessus : tu vois expliquer la RG ou l'entropie de Shanon en secondaire ? Franchement.

Bien d'accord avec toi.
Le problème est d'essayer d'expliquer au public l'état d'une partie de la science et comment on peut trouver une transversalité (un pont), entre ses différentes disciplines.
L'avantage du modèle proposé est de montrer en utilisant de nombreux exemples pourquoi matière, énergie, entropie et information sont les mots-clés qui se retrouvent dans beaucoup de domaine de la science. C'est la multiplication des exemples qui permet de montrer (et de faire comprendre) la pertinence du modèle.
Du moins c'est la pratique que j'en ai.

[yvon l]

si elle est correcte : j'en sais rien, j'ai abandonné avant la fin la lecture des ces fils abracadabrantesques (et fermés)
adaptés à l'enseignement secondaire : c'est une plaisanterie, je suppose ?

J'entends par la que vous ne comprenez pas. Pouvez-vous me préciser ce qui n'est pas scientifiquement correct afin de pouvoir vous donnez les références sur lesquelles je m'appuie. Ce serait à mon sens plus intelligent que d'affirmer une opinion qui ne s'appuie pas concrètement sur les idées défendues. En tout cas j'attends d'un débat, qu'il soit critique et motivé.
Merci si vous pouvez me comprendre.

[Deedee81]

Salut,

Je ne suis pas sûr que Futura soit le lieu pour en discuter (peut-être à confirmer par d'autres modo, je ne le dis donc pas en vert).
Mais pourquoi ne pas en faire une vidéo youtube ? (*)
Et si tu as des questions sur tel ou tel point, aucun problème, là, Futura est là pour ça (mais alors de vraies questions, pas des tartines sans confiture comme tes deux premiers messages et sans question. Futura n'est pas une salle de conférence).

(*) Je compte moi-même en faire, je viens d'acheter un magnifique caméscope avec trépied et tout et tout. C'est toujours une bonne idée de communiquer.... mais via les canaux appropriés, oeuf corse.

[yvon l]

Salut, ...
Et si tu as des questions sur tel ou tel point, aucun problème, là, Futura est là pour ça (mais alors de vraies questions, pas des tartines sans confiture comme tes deux premiers messages et sans question. Futura n'est pas une salle de conférence).

Merci de me faire part du souci
Pour ma part, mon souci est de faire comprendre que les problèmes actuels sont liés en outre à l’entropie. Je cherche donc une méthode pédagogique pour initier le public à cette loi mal connue.Pour cela j’aimerais avoir une confirmation ou une infirmation des propos que je défends.
Je vais donc reprendre ce qui me préoccupe sous forme de questions et Je m’en tiendrais ici à la cosmologie de Newton.

1) Peut-on dire que ce «machin» qu’on appelle énergie se manifeste à nous, quand celle-ci subit des transferts (par transfert on entend transformation ou transport)?
2) Dans le cadre de la gravitation, peut-on dire que les objets massiques sont de ce fait (massiques) porteur d’ énergie potentielle?
3) l’importance de l’entropie d’une portion de l’univers est d’autant plus grande que la matière y est dispersée ? Si oui, si elle est dispersée de façon homogène?
4)Est-il correct de penser que dans cet espace, de par la gravitation, des puits d’énergie potentielle lié a une auto structuration de la matière (collision) se produisent ?
5) Si oui, cela correspond-il à une diminution locale de l’entropie?
6) Si oui, cette diminution locale demande-il un transfert d’énergie gravitationnelle (transport, transfert)?
7) L’auto-structuration en question s’accompagne-t-elle d’un transfert d’énergie potentielle en chaleur (je songe à la collision ou contraction)?
8) Si oui, l’énergie calorifique ainsi produite va-t-elle se transférer vers tout l’univers sous forme de rayonnement ?
9) Si oui, Cette dernière énergie contribue-t-elle à une augmentation de l’entropie de l’univers?
10) Et enfin le bilan entropique est-il positif ?
11) Dans le cadre de la théorie énergétique liée à la gravitation, le modèle des structures dissipatives tel que Prigogine l’a développé est-il correct?

Et bien voila une batterie de questions auquel j’aimerais une réponse.
Merci.

[Deedee81]

Salut,

Je vais essayer de donner quelques réponses.

Je cherche donc une méthode pédagogique pour initier le public à cette loi mal connue

Je trouve l'approche statistique simple et très facile à comprendre (à condition d'être bien vulgarisée !!!!!). En plus d'être rigoureusement exacte.
J'ai écrit un tel document :
https://fr.scribd.com/doc/312477071/...ue-Statistique

1) Peut-on dire que ce «machin» qu’on appelle énergie se manifeste à nous, quand celle-ci subit des transferts (par transfert on entend transformation ou transport)?
2) Dans le cadre de la gravitation, peut-on dire que les objets massiques sont de ce fait (massiques) porteur d’ énergie potentielle?

Oui et oui.

3) l’importance de l’entropie d’une portion de l’univers est d’autant plus grande que la matière y est dispersée ? Si oui, si elle est dispersée de façon homogène?

Non, ça ne dépend pas (que) de ça.

4)Est-il correct de penser que dans cet espace, de par la gravitation, des puits d’énergie potentielle lié a une auto structuration de la matière (collision) se produisent ?

Selon moi (mais je ne suis pas sûr que ce soit correct) la gravitation conserve l'entropie (l'augmentation d'entropie étant dû à des considérations liée à la matière elle-même lorsqu'elle se comprime, s'échauffe, comme dans tout processus physique en thermodynamique. La gravitation jouant juste le jeu de "force mécanique sur le piston").

Donc, non aussi pour le 5, pour moi ça augmente
(mais je répète : à confirmer).
Et 6, 7 inutiles.

8) Si oui, l’énergie calorifique ainsi produite va-t-elle se transférer vers tout l’univers sous forme de rayonnement ?

Pas besoin du "si oui", l'énergie se disperse bien ainsi (avec là aussi augmentation d'entropie : rayonnement thermique)
Et donc oui pour le 9 et le 10.

Pour le 11 je ne sais pas du tout.

[yvon l]

Merci pour les réponses rapides.

Je trouve l'approche statistique simple et très facile à comprendre (à condition d'être bien vulgarisée !!!!!). En plus d'être rigoureusement exacte.
J'ai écrit un tel document :
https://fr.scribd.com/doc/312477071/...ue-Statistique

Pour t'on lien, j'avais déjà lu (mais à relire) et j'en profite pour te féliciter du boulot que tu abats.

Selon moi (mais je ne suis pas sûr que ce soit correct) la gravitation conserve l'entropie (l'augmentation d'entropie étant dû à des considérations liée à la matière elle-même lorsqu'elle se comprime, s'échauffe, comme dans tout processus physique en thermodynamique. La gravitation jouant juste le jeu de "force mécanique sur le piston").

Faudra que je creuse le point 4 (énergie potentielle … auto-structuration). Ce point est important pour moi si je veux être cohérent avec le point 11 (structure dissipative

Donc, non aussi pour le 5, pour moi ça augmente
(mais je répète : à confirmer).

J’ai plutôt considéré l’approche informationnelle pour parler d’une diminution locale de l’entropie liée à la structuration de la matière. Au lieu que d’être dispersée, l’information associée à la structuration verrait sa valeur augmentée (donc diminution de l’entropie)

Pour le 11 je ne sais pas du tout.

Pour que le point 11 soit à mon sens correct si faudrait que la structuration de matière correspond à une diminution d’entropie.

[yvon l]

Rebonjour,
Des autres questions.
1) Un transfert d’énergie dissipative se fait-il toujours d’une source de faible entropie vers une source de forte entropie ?
2) Si oui, une étoile est de faible entropie par rapport à l’univers qui dissipe son rayonnement ?
3) Si oui, est-ce que je peux dire : dans le processus de structuration sous la houlette des transferts d’énergie ayant pour source la gravitation on aboutit à un processus de naissance d’une étoile ?
4) Si oui, dans ce cas pourrait-on dire que la complexification de la structure permet de maximaliser le processus de production d’entropie ?

[Deedee81]

Salut,

Bon, j'espère qu'un spécialiste va prendre le relais car je ne suis pas capable de répondre au (1) (et donc aux suivants). Désolé

[yvon l]

1) Un transfert d’énergie dissipative se fait-il toujours d’une source de faible entropie vers une source de forte entropie ?
...

Bonjour,
Si je prends l’entropie de Clausius, Q/T
la variation d’entropie est portée par (nécessite) un flux Q d’énergie thermique (donc d’énergie dissipative).
Ceci suffirait-il pour répondre affirmativement à la question 1)

[Deedee81]

Ceci suffirait-il pour répondre affirmativement à la question 1)

Amha non car :
- dans un calcul complet il faut tenir compte du travail (et la gravité fournit ce travail)
- tu parles de structure dissipative, or la quasi totalité de la thermo n'est valable que dans le mode quasi statique, pas pour des systèmes hors équilibre (dissipatif). Je le connais très mal mais je sais que c'est très différent et très compliqué (c'est pas pour ein qu'il y a eut un Nobel à la clé pour ça).

Par contre ta remarque "énergie thermique donc d’énergie dissipative" me fait dire que tu n'emploies pas le terme dissipatif dans le sens habituel de la thermo mais juste dans le sens "transfert de chaleur", je me trompe ????
Si c'est ça, alors tu peux appliquer la thermo les yeux fermés (mais les formules complètes, par exempe dUext = -PdVext (ou une formule analogue pour la gravité) - TdSext, dSsys = -dSext, mais il y en a pleins, faut voir celles qui sont adaptées au problème).

[yvon l]

Merci beaucoup, je vais réfléchir à cela.
Pour énergie dissipative voir système dissipatif wiki:
https://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C3%A8me_dissipatif
Bonne journée.

[yvon l]

A la suite de ta réponse négative à ma question 5) du message #12, j’ai fait la remarque suivante*:

J’ai plutôt considéré l’approche informationnelle pour parler d’une diminution locale de l’entropie liée à la structuration de la matière. Au lieu que d’être dispersée, l’information associée à la structuration verrait sa valeur augmentée (donc diminution de l’entropie)

Qu’en penses-tu ?

[Deedee81]

Pour énergie dissipative voir système dissipatif wiki:
https://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C3%A8me_dissipatif

Justement, il est bien dit "loin de l'équilibre thermodynamique". En thermodynamique on considère des systèmes qui échangent de l'énergie et du travail mais assez lentement pour être considéré en équilibre (ou avec un rétablissement rapide de l'équilibre, sous-système par sous-système). Pour les systèmes dissipatifs, les équations des la thermo comme S=Q/T sont à mettre à la poubelle.

Ceci dit, je pense (à confirmer) qu'une étoile est quasiment en équilibre thermodynamique, ce n'est pas un système dissipatif.

Mais tant mieux, c'est plus facile

A la suite de ta réponse négative à ma question 5) du message #12, j’ai fait la remarque suivante*:
Qu’en penses-tu ?

Ce n'est pas clair, en tout cas pour moi. Il faudrait peut-être le formaliser un peu ? Ne fut-ce qu'avec un exemple idéalisé pour calculer le nombre de micro-états, pour illustrer le propos.

[yvon l]

Ou on parle de structures dissipatives et de son initiateur:
http://www.afscet.asso.fr/Ande13/ebAnde2013.pdf

[Deedee81]

Merci. Tiens, j'ai quand même vu des TdS
(mais bon, ça reste fort compliqué)

J'insiste sur le fait qu'en cosmologie on peut très certainement considérer des systèmes non dissipatifs (mais qui rayonnent, échange de l'énergie,... bref, de la thermo archi classique). Le seul système franchement hors équilibre thermodynamique ça doit être les super novae, et seulement un bref instant. Heu oui, et la vie aussi , mais je veux dire le seul système en astrophysique/cosmologie.

Mais heureusement. C'est donc seulement plus facile mais en plus pour présenter à un niveau scolaire (du secondaire), je vois mal expliquer les travaux de Prygogine.

[yvon l]

….J’ai plutôt considéré l’approche informationnelle pour parler d’une diminution locale de l’entropie liée à la structuration de la matière. Au lieu que d’être dispersée, l’information associée à la structuration verrait sa valeur augmentée (donc diminution de l’entropie).

et à la vue de ta réponse*:

…
Ce n'est pas clair, en tout cas pour moi. Il faudrait peut-être le formaliser un peu ? Ne fut-ce qu'avec un exemple idéalisé pour calculer le nombre de micro-états, pour illustrer le propos.

Voici ma façon de voir :
L’entropie étant liée au manque d’information de l’observateur lié à la connaissance d’un système, l’échelle à laquelle on considère le système pour déterminer l’entropie est importante(COARSE-GRAINING). Si on considère la structuration de la matière, dans la zone où seul les forces gravitationnelles sont en cause (de la poussière jusqu’aux planètes), je pense que l’intuition qui consiste à dire que le manque d’information diminue au fur et à mesure de l’accumulation des matières est pertinente.
Voir: https://uma.ensta-paristech.fr/conf/...publi.utls.pdf
Et pour le coarse-graining:
http://www.persee.fr/doc/comm_0588-8...1_T1_0064_0000

[yvon l]

Bonsoir,
En relisant ton message #10

Amha non car :
- dans un calcul complet il faut tenir compte du travail (et la gravité fournit ce travail)
...

.
Je suis prudent quand j’entends travail. Le travail est la manifestation d’un transfert d’énergie. Dans le cas de dissipation d’énergie ce travail aboutit à de la chaleur
Bien sur ici comme on part d’une énergie potentielle, if faut passer par du cinétique pour aboutir à de l'énergie thermique.
.

[yvon l]

Bonjour
Suite aux questions-réponses, pour comprendre, je dois revenir à un questionnement plus fondamental. sur l’énergie je repars donc de la définition suivante :

le «machin» qu’on appelle énergie se manifeste à nous, quand celle-ci subit des transferts : par transfert on entend transformation ou transport

1) Est-il judicieux de bien marquer la différence entre énergies d’une part et transfert (ou flux) d’énergie d’autre part (Ne serait-ce que le second fait intervenir le temps (puissance du transfert)) ?
2) Peut-on dire que le travail appartient exclusivement au domaine des transferts d’énergie ?
3)Même question pour le rayonnement?
4) la température d’un corps est une grandeur non additive qui caractérise la forme dite dégradée de l’énergie que contient ce corps (énergie thermique) ?
5) Si oui, au niveau macroscopique, peut-on placer cette grandeur du coté des énergies (pas des transferts) ?

6)Dans ce cas la manifestation qui est la caractéristique d’un transfert se produit au niveau microscopique en considérant le transfert potentiel/cinétique: agitation sous l’action des forces électromagnétiques agissant au niveau moléculaire et au niveau atomique ?
7) Peut-on dire au niveau macroscopique que le travail, est la manifestation d’un transfert qui peut produire ou non de l’énergie thermique ?
8) Dans le cas de production d’énergie thermique, peut-on dire que le travail est dissipatif.
9) La chaleur est-elle une façon d’appeler au niveau macroscopique un transfert d’énergie dans la matière (ou qui accompagne la matière) lorsque l’on s’adresse à de l’énergie dégradée ?
10) au niveau microscopique, la chaleur peut-elle être définie comme la partie de l’énergie thermique qui produit un flux (ce flux correspondrait à une résultante non nulle des quantités de mouvement des molécules ou atome) ?
Merci

[invite06459106]

Bonjour
Suite aux questions-réponses, pour comprendre, je dois revenir à un questionnement plus fondamental. sur l’énergie je repars donc de la définition suivante :

le «machin» qu’on appelle énergie se manifeste à nous, quand celle-ci subit des transferts : par transfert on entend transformation ou transport

Si on considère l'énergie (totale) comme une somme des facettes du machin (mais on peut enlever (totale) et (somme)), certaines d'entres -elles ne nécessite pas de "transfert, transport, transformation" pour se manifester à nous. Pas trop compris les 3 termes entre ""

[yvon l]

Si on considère l'énergie (totale) comme une somme des facettes du machin (mais on peut enlever (totale) et (somme)), certaines d'entres -elles ne nécessite pas de "transfert, transport, transformation" pour se manifester à nous. Pas trop compris les 3 termes entre ""

.Merci pour cette remarque.
Tu veux peut-être dire par exemple de l'énergie potentielle dans un champ de gravitation qui se manifeste par le poids que prend une masse située dans ce champ ?
Idem par exemple avec un champ électrique associé aux forces électromagnétiques ?
Quand on dit, je suis dans un champ gravitationnel, celui-ci est associé à une certaine quantité d'énergie. Pour prendre conscience de cette énergie, je dois par exemple prendre une masse donnée et l'envoyer par exemple à l'infini. C'est grâce au travail de la masse (transfert - flux) que je peux constater la présence d'énergies gravitationnelles.
Bref, lorsqu'une masse se déplace dans un champ gravitationnel, des flux énergétiques se manifestent. En même temps la distribution de l'énergie de gravitation change.
Que pensez-vous de cette façon de voir ?

[invite54165721]

Il faut se rappeler qu'un lagrangien est défini modulo certaines fonctions aux bonnes propriétés. il n'est donc pas unique
idem pour son hamiltonien associé.
on ne peut associer une valeur d'une énergie potentielle ou non qu'en précisant des valeurs aux limites.
en revanche si on s'intéresse simplement a la difference de deux valeurs de cette énergie cette fonction additionelle desparait
et on a une valeur bien définie de cette difference.
petite question quand on écrit E = m c 2 quel est le truc pour que ce soit sans probleme de definition?

[invite06459106]

Bref, lorsqu'une masse se déplace dans un champ gravitationnel, des flux énergétiques se manifestent. En même temps la distribution de l'énergie de gravitation change.
Que pensez-vous de cette façon de voir ?

Je ne sais pas, les mots ne concordent pas avec ce que j'étudie, donc c'est pas facile, par ex le "flux énergétique" et "l'énergie de gravitation" ne me sont pas compréhensibles.
J'ai l'impression que c'est une vision Newtoniènne.
Je ne vois pas par ex, ce qu'est le "flux énergétique" de la Terre qui suit la courbure d'espace-temps imposé par le Soleil, et l'énergie étant relative, ce n'est pas ce qu'on prendrait comme "valeur" pour modéliser la Terre qui subirait d'un coup une accélération par ex, qui celle-ci engendrerait un "transfert d'information" (et changerait sa révolution).