...pie la néguantropie...
Salut
Suite à l'enthalpie, j'ai déjà entendu parler de la néguantropie (si l'orthographe est exacte) comme etant la perte d'information. est-ce exact? Avez vous des exemples?
Je supose que cela s'applique aux particules et à la physique quantique où les informations voyagent plus vite que la lumière!!!
Merci
Jamais entendu parler...
Pour l'orthographe, ça doit être un truc dans le genre néguentropie (en référence à l'entropie)
salut
oui c'est néguentropie, je confirme.
Mais il me semblait qu'on utilisait ça en informatique,non?
Possible, oui je croie avoir vu ça à l'occasion d'un sujet sur Louie de Broglie(amphi de france 5) et c'est la qu'ils ont mentionné que cela à eu une application en physique....
Re : ...pie la néguantropie...
J'ai lu un article dans une encyclopédie connue, je vous fait partager ma lecture en indiquant quelques extraits qui m'ont éclairé sur ce concepts :
Erwin Schrödinger, dans son livre (What is Life ?, 1945), avait mis en avant la possibilité physique de processus à « entropie négative » pour tenter de préciser les différences entre les processus thermodynamiques physiques et les processus vitaux. C’est le terme de néguentropie ou non-entropie (contraction de l’anglais negative-entropy) qui s’est imposé.
Selon la thermodynamique classique, un système physique pourvu d’une certaine quantité d’énergie (mécanique, électrique, chimique, etc.) et d’un ordre global régissant ses micro-états ne peut évoluer spontanément que vers un état d’équilibre thermique homogène.
À la fin du XIXe siècle, devenant une réalité probabilitaire, l’entropie peut être comprise comme la mesure du processus physique qui contraint un système à évoluer de structures improbables vers des structures de plus en plus probables. Cela permet de préciser, entre autre, qu’un ordre biologique constant ou croissant n’est pas impossible, mais très improbable du point de vue physique. Ainsi, la probabilité d’apparition spontanée et aléatoire d’un échantillon de matière aussi complexe (ordre global) qu’une cellule est immensément petite, mais physiquement possible.
Devant une telle improbabilité d’apparition, de maintien et d’évolution, de l’ordre spécifique aux structures des êtres vivants, Schrödinger a affirmé la nécessité de comprendre les vivants à partir de leurs propriétés de non-équilibre auto-entretenu
Selon Schrödinger, le métabolisme est la propriété organisationnelle de non équilibre la plus fondamentale du point de vue énergétique (le métabolisme est la propriété de maintenir des structures et des fonctions à travers un flux constant de matière et d’énergie). Comment comprendre thermodynamiquement ce flux par rapport à cette conservation d’ordre ? « Quel est donc ce précieux quelque chose incorporé à notre nourriture qui nous sauve de la mort ? Un organisme vivant accroît constamment son entropie — ou crée de l’entropie positive — et ainsi tend à se rapprocher de l’état dangereux d’entropie maxima, qui est la mort. Il ne peut s’en maintenir éloigné, c’est-à-dire rester en vie, qu’en soutirant continuellement de l’entropie négative, ce qui est en réalité quelque chose de très positif [...]. Donc, un organisme se « nourrit » d’entropie négative. En d’autres termes [...], la chose essentielle en métabolisme est que l’organisme réussisse à se débarrasser de toute l’entropie qu’il ne peut s’empêcher de produire » (What is Life ?, paragr. 57).
Miam miam, je sens que je vais manger de la néguentropie ce soir
Salut,
Ce n'est vrai que pour les systèmes isolés... ce qui n'est pas le cas des êtres vivants (ben oui, faut qu'on bouffe). Pour les systèmes recevant de l'énergie, une diminution de l'entropie n'a rien d'abérant. Je ne vois donc pas pourquoi la néguentropie est nécessaire pour expliquer l'ordre biologique.Selon la thermodynamique classique, un système physique pourvu d’une certaine quantité d’énergie (mécanique, électrique, chimique, etc.) et d’un ordre global régissant ses micro-états ne peut évoluer spontanément que vers un état d’équilibre thermique homogène.
Désolé, je n'ai pas pu tous collé, voici la suite du paragraphe :
Selon la thermodynamique classique (...) homogène. Cet état signifie que le système est devenu indifférent à ce qui l’entoure, et qu’il a atteint un désordre maximal. Ses micro-états sont indifférenciés à l’échelle globale. Le déterminisme régissant l’univers comme un système isolé semble celui d’une loi de désorganisation progressive des structures matérielles qui le composent.
Tu as bien raison, c'est pour des systèmes isolés
Encore une autre précision :
Devant une telle (...) auto-entretenu. C’était d’ailleurs une intuition partagée alors par d’autres théoriciens, notamment Ludwig von Bertallanfy (Théorie générale des systèmes), Norbert Wiener (Cybernétique), Lars Onsager et Ilya Prigogine (Études des états stationnaires et des systèmes loin de l’équilibre).
Et aussi :
(...) produire » (What is Life ?, paragr. 57). Cette notion d’entropie négative n’a pas été sans susciter de nombreux débats quant à ses significations physiques et surtout biologiques. Par exemple, que peut bien vouloir dire pour un être vivant une expression telle que assimiler de l’entropie changée de signe ? Selon Schrödinger, de telles élucidations montrent la nécessité de réinterpréter les lois statistiques de la physique comme des cas limites de lois « superphysiques », lois qui permettraient de rendre compte de ce qu’il appelle un « principe d’ordre à partir de l’ordre », attribuant au vivant une intelligibilité intrinsèque, à l’intérieur d’un déterminisme physique élargi.
D'après Universalis, c'est Léon Brillouin qui, en théorie de l'information, a introduit la notion de néguentropie, c’est-à-dire l’entropie changée de signe : pour diminuer l’entropie d’un système isolé, il faut lui fournir de la néguentropie.
En fait c'est vrai, conceptuellement, la notion de néguentropie est assez simple, il suffit d'un changement de signe. Mais question d'application, je ne suis pas assez calé pour dire si c'est pertinent ou pas.
Comme dit Cécile, je ne vois pas très bien ce que vient faire une notion comme celle-ci pour justifier l'apparition de la vie.
Dire que la vie est anti-probable car elle va à l'encontre du second principe est absurde.
l'entropie est tellement fondamentale en physique qu'il est raisonnable de se demander pourquoi la vie peut se créer spontanément dans un monde où l'entropie ne peut qu'augmenter.
pouvez vous répondre à cette question ?
Je reprends une réponse que j'avais déjà faite dans un vieux fil sur le même sujet, je n'ai pas le temps de l'expurger totalement, merci de ne pas faire attention à l'agacement qui transparait dans ce message et qui était lié au contexteEnvoyé par dupo
:
Le 2eme principe de la thermo ne dit pas que "tous les systèmes qui sont laissés à eux-mêmes ont tendance à se désorganiser, se disperser, se dégrader et se détruire". L'énoncé correct est que l'entropie d'un système isolé augmente avec le temps.
Dans cet énoncé il y a un mot important c'est le mot 'isolé'. Si tu enlèves ce mot tu obtiens à peu de chose près ton énoncé qui est faux et archi faux. Tu sembles sous-entendre que, partout en tout point de l'espace l'entropie augmente inéluctablement. Outre que ça ne veut pas dire grand chose, c'est faux. Je peux te donner un endroit ou l'entropie diminue et ce en permanence : ton frigo.
Seulement ton frigo n'est pas un système isolé, le refroidissement à l'interieur s'accompagne d'une dispersion de chaleur à l'exterieur (derrière le frigo). Si on considère le frigo dans son ensemble le bilan entropique est effectivement négatif (ou positif ça dépend dans quel sens tu le prends): pour faire diminuer l'entropie dans ton frigo tu fais augmenter l'entropie à l'exterieur et l'augmentation est plus forte que la diminution. On fait augmenter l'entropie globale de l'espace.
En terme thermodynamique donc, rien n'interdit que l'entropie diminue localement et l'apparition de la vie si tant est que ce soit une diminution de l'entropie (sur ce point je ne suis pas sûr, mais j'y reviendrai plus tard) ne contredit en rien le second principe car elle a pu alors s'accompagner d'une augmentation d'entropie globale.
Faisons d'ailleurs un rapide bilan entropique d'un organisme animal (à la louche et sans filet). Si mes souvenirs sont bons le rendement des muscles humains est de 25% (vous me corrigerez mais c'est de cet ordre). Ce qui signifie que sur 100 joules que nous ingérons, seuls 25 sont convertis en energie utile, le reste est dispersé en chaleur c'est-à-dire en entropie (pour faire court). Tout ça pour dire que les êtres vivants sont des formidables machines à créer de l'entropie et que l'ordre apparent que constitue l'organisation des cellules est l'arbre qui cache la forêt dans ce domaine. Bref tout va bien pour le second principe, merci pour lui...
Voilà, pour finir, l'affirmation selon laquelle "la vie se développe constamment vers des niveaux élevés d'ordre", me semble incantatoire et vide de sens. Qui a dit que vie = ordre ? En outre l'assimilation de l'entropie au desordre est un raccourci que l'on fait souvent pour vulgariser la thermodynamique et qui a régulièrement pour effet de conduire à des interprétation simplistes voire totalement erronées comme dans ce cas.
localement, je pense qu'on peut isoler un système, et la vie apparaitra.
la question demeure donc.
de plus, pour ton rappelle de cours de thermo, je pense que schrodinger savait déjà ça.
Quelle question, déjà?
Il me semble que mes explications n'étaient pas destinées à Schrodinger mais à toi, en l'occurence c'est bien toi qui a posé la question, non?de plus, pour ton rappelle de cours de thermo, je pense que schrodinger savait déjà ça.
ben schro a dit qu'il fallait voir le bio comme un syst hors équilibre auto entretenu, et je me demandais comment un organisme peut se mettre (spontanément?je ne sais pas si la vie est spontanée) (il faut peut être remonter à l'origine quand dieu créa l'homme?) hors équilibre et s'auto entretenir comme tel?
c'est donc, ça ma question depuis déjà 3 message.
Je vais te dire le fond de ma pensée : Je pense que Schrodinger était un très bon physicien mais que ses propos vaguement métaphysiques sur le métabolisme sont totalement fumeux.
Les plus grands physiciens font souvent de piètres philosophes et Einstein lui-même a dit pas mal d'énormités en s'éloignant de son coeur de métier.
et malheureusement (car ça n'aide pas la communication entre les domaines) le contraire est vrai: Russell qui est souvent décrit comme un spécialiste de relativité n'y avait rien compris...
on montre même assez facilement que la Terre (qui est "vivante" grâce à l'énergie qu'elle reçoit du Soleil) est une source d'entropie bien efficace (en total accord avec le second principe) par le rayonnement qu'elle émet.
sinon pour revenir sur la néguentropie, l'entropie (statistique) est une mesure du "manque d'information" que l'on a sur le système dont on parle. Ainsi le contraire de l'entropie, qui est donc le contraire du manque d'info, est un truc assez bien défini: l'information. Cf les travaux de Claude Shannon sur la théorie de l'information, voir par exemple ici:
http://www.eleves.ens.fr/home/ollivi.../entropie.html
Essaye d'isoler la Terre, donc de supprimer le soleil. Non seulement la vie sera incapable d'y apparaître, mais celle qui existe déjà disparaîtra.localement, je pense qu'on peut isoler un système, et la vie apparaitra.
la question demeure donc.
Si tu prends un système isolé, tu peux avoir une augmentation globale de l'entropie dans ce système, mais une diminution ponctuelle de l'entropie à certains endroits. A ces endroits, tu peux avoir une certaine forme d'autoorganisation (pour plus d'informations, tu peux chercher les infos sur les cellules de Bénard, ou les réactions de Bélouzov-Zabotinsky). Mais au bout d'un moment (plus ou moins long), ton système sera à l'équilibre et il n'y aura plus d'organisation. Sauf si tu lui rajoute de l'énergie (auquel cas ton système n'est plus à l'équilibre, et ça recommence).ben schro a dit qu'il fallait voir le bio comme un syst hors équilibre auto entretenu, et je me demandais comment un organisme peut se mettre (spontanément?je ne sais pas si la vie est spontanée) (il faut peut être remonter à l'origine quand dieu créa l'homme?) hors équilibre et s'auto entretenir comme tel?
qu'est ce qui fait qu'à un moment donné la nature qui a un choix entre rester inerte et de s'organiser en vie, choisie de faire l'un ou l'autre ? il y a une sorte de "transistion de phase" du second ordre
pour le soleil, je prend la terre et le soleil, ça m'a l'air assez isolé, et il y a la vie. faut faire attention à ne pas trop entrer dans ce genre de discussion qui n'apporte pas grand chose au schmilblick à mon avis.
Et en français, ça donne quoi?
et si la vie n'était qu'un état de la matière...après les condensats, les métaux...la vie.
dont les différentes espèces seraient analogues aux différents types de métaux...
puisque la vie est métasable seul quelque condition initiales particulières permettent d'obtenir un tel arrangement dans les atomes qui constituent l'être vivant.
Isolé, en première approximation, OK (à condition de prendre tout le système solaire, on n'est pas les seuls à recevoir le rayonnement). Mais pas en équilibre, puisque le soleil continue de brûler et de fournir de l'énergie.pour le soleil, je prend la terre et le soleil, ça m'a l'air assez isolé, et il y a la vie. faut faire attention à ne pas trop entrer dans ce genre de discussion qui n'apporte pas grand chose au schmilblick à mon avis.
Tu confonds vie et organisation. Or, la vie est organisée, mais la matière inerte aussi peut s'organiser. Ca se voit par exemple dans les cristaux. Je ne vois donc toujours pas le rapport entre la thermodynamique et la vie.qu'est ce qui fait qu'à un moment donné la nature qui a un choix entre rester inerte et de s'organiser en vie
C'est très joli, mais pas très scientifique. Le métal n'est pas un état de la matière : les quatre états sont solide, liquide, gaz, plasma (et encore, je ne me souviens plus si le plasma est un état de la matière). Les métaux se mélangent (alliages) mais pas les espèces (puisqu'on définit une espèce comme les individus qui peuvent se reproduire entre eux). La vie n'est pas métastable (ce qui suppose une situation au repos, même précaire) mais instable (car en constante évolution).et si la vie n'était qu'un état de la matière...après les condensats, les métaux...la vie.
dont les différentes espèces seraient analogues aux différents types de métaux...
puisque la vie est métasable seul quelque condition initiales particulières permettent d'obtenir un tel arrangement dans les atomes qui constituent l'être vivant.
Je ne pense pas que la question porte tant sur le fait que l'entropie d'une partie de l'univers puisse diminuer. L'exemple du frigo est bon.
La question est plutot: "si on prend comme systeme parfaitement isolé l'ensemble de l'univers, son entropie globale moyenne, augmente, cependant, pourquoi l'entropie de certaines parties de l'univers diminue alors que d'autres augmentent alors que l'on pourrait concevoir une evolution des parties similaire a celle de l'univers dans son ensemble?"
C'est un peu comme si on prenait une certaine quantité d'eau chaude dont la temperature moyenne diminuerait globalement, mais ou on verrait apparaitre des petits glaçons alternant avec des portions bouillantes.
L'auto organisation de la matiere en structures (galaxies, molecules etc.) n'est theoriquement pas plus probable qu'une evolution de type deliquessence generalisée ou il ne subsisterait que des atomes isolés.
Pourtant c'est ce qu'on observe.
Meme si la deliquessence generale l'emportera sans doute a la fin....
les entropies des rayonnement émis de manières isotropes par le Soleil et la Terre sont loin d'être négligeables si on veut regarder ça proprement...
ça dépend des gens...Or, la vie est organisée,
il n'y a pas uniquement "4 états" de la matière: rien que pour l'hydrogène tu as divers systèmes cristallins (qui sont donc des "états" solides différents), tandis que pour l'hélium en plus des trucs usuels tu as plusieurs "états" superfluides différents. Sans parler des complications introduites par ce qui arrive aux hautes énergies: au-delà du plasma tu brises les noyaux en nucléons, etc...C'est très joli, mais pas très scientifique. Le métal n'est pas un état de la matière : les quatre états sont solide, liquide, gaz, plasma (et encore, je ne me souviens plus si le plasma est un état de la matière).
sur ce dernier point j'aurais tendance à dire que de toutes façons rien n'est stable et tout n'est que question d'échelles de temps:La vie n'est pas métastable (ce qui suppose une situation au repos, même précaire) mais instable (car en constante évolution).
- l'état "stable" de la matière dépend de l'âge de l'univers
- un truc comme le sol qui nous semble solide et stable au premier abord est plutôt traîté comme un liquide si on regarde aux échelles de temps géologiques.
or, si on regarde sur des échelles de temps pas trop longues, les espèces sont assez stables, non?
ça dépend de pas mal de choses: la température de ton système, sa vitesse de refroidissement, les interactions possibles entre ses constituants, etc. Dans un système gravitationnel, l'apparition de fluctuations donnant naissance à des structures est plus probable qu'une situation où le système resterait homogène au fur et à mesure du temps.
mais pour ce qui est de la vie...
je viens de regarder un peu sur internet les thèmes de recherche de qques labos...ce que j'en résume, c'est que l'évolution du traitement non linéraires des équations permet d'entamer une révolution dans la physique, à savoir qu'on peut intégrer les aspects non linéaires dans les équations. ceci permet donc d'aborder un grand de degré de liberté, et commencer à étudier le vivant.
c'est bien prometteur tout ça,...à moins qu'ils disent ça pour attirer des étudiants en thèse dans leur labos
sans parler du non-linéaire, du point de vue physique mathématique y'a pas mal de trucs amusants à faire: liés à la théorie des noeuds (pour l'adn et divers trucs du genre) pour donner un exemple simple et concrêt.
Mais y'a "pire" que ça: je connais quelqu'un qui avait commencé une thèse en physique des hautes énergies (approche théorique avec plein de graphs de Feynman) mais qui a dû changer de thèse après quelques mois pour cause de problèmes de santé de son directeur... résultat: il est parti faire une thèse en biophysique, et il s'est retrouvé à calculer ... des graphs de Feynman...
mais on s'éloigne du sujet là...
Je croyais qu'il y avait quatre état, et dans chaque état, différentes phases. Mais il n'y a peut-être pas de différence fondamentale entre état et phase (et puis je m'éloigne du sujet).il n'y a pas uniquement "4 états" de la matière: rien que pour l'hydrogène tu as divers systèmes cristallins (qui sont donc des "états" solides différents), tandis que pour l'hélium en plus des trucs usuels tu as plusieurs "états" superfluides différents. Sans parler des complications introduites par ce qui arrive aux hautes énergies: au-delà du plasma tu brises les noyaux en nucléons, etc...
c'est en effet une façon de présenter les choses qui marche bien pour les "systèmes usuels", mais elle a ses limites si tu cherches à présenter les choses de manière unifiée: tu as probablement raison la neige et la glace sont sûrement deux phases différentes de l'eau solide, mais résumer les états possibles de la matière à 4 est réducteur (ça ne marche que pour ce qui nous entoure très directement).
du point de vue technique (potentiel chimique et énergie de transition), je ne crois pas qu'il y en ait (je ne connais cependant pas les définitions très précises s'il y en a). Mais c'est vrai que rassembler les diverses phases du carbone solide (diamant, graphite, etc) sous un même "état" est justifié du point de vue macroscopique: il y a plus de ressemblances entre les phases solides qu'entre l'état solide et l'état liquide.Mais il n'y a peut-être pas de différence fondamentale entre état et phase
pas plus que nous ne l'avions fait avec dupo...(et puis je m'éloigne du sujet).
