Comprendre la loi du déplacement de Wien (historique)

[gts2]

La démonstration de Boltzmann est p. 7 et 8 du lien fourni message #9 (forme peut-être un peu modernisée)
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[ThM55]

Je dois avouer que j'ai un faible pour ce genre de questions. Se demander comment les scientifiques du passé sont arrivés à certaines découvertes est fascinant. On a un peu l'impression, ou l'illusion, de se mettre dans leur situation et de refaire leurs raisonnements.

Toutefois, il faut garder à l'esprit une mise en garde importante. Les réponses que nous donnons ici sont tirées de lectures, souvent des livres ou d'articles tels celui référencé sur arxiv, qui ne sont pas rédigées par des historiens et qui ne constituent pas des sources historiques. Il faut donc prendre tout cela avec des pincettes. C'est d'autant plus vrai pour la thermodynamique que celle-ci a été réduite à la mécanique (et même à la mécanique quantique) grâce à la physique statistique dont le principe est l'application des probabilités au comportement d'un nombre très grand de particules. Une idée qui était largement ignorée avant Maxwell et Boltzmann (mais envisagée toutefois par Clausius). On a donc perdu l'accès direct à l'état de la science à l'époque où ces développements ont eu lieu, nous les voyons à travers une couche déformante et de manière anhistorique. Par exemple, dans un cours moderne de physique statistique, on déduit la loi de Stefan-Boltzmann de la loi de Planck par le calcul d'une simple intégrale, cela prend une ligne. On a oublié d'où elle vient historiquement et il est vrai que cela importe peu pour le physicien ou l'astrophysicien contemporain.

L'histoire des sciences est une branche de l'histoire, pas de la science dont l'histoire est étudiée; à ce titre elle doit être pratiquée au moyen des méthodes de la critique historique, c'est-à-dire dans ce cas de l'examen critique des sources, qu'elles soient primaires ou secondaires: les articles publiées, les notes de laboratoire, la correspondance, leur diffusion dans la communauté scientifique, leur réception, l'interprétation des écrits plus anciens par les auteurs qui leur ont succédé... C'est une discipline scientifique à part entière, bien distincte de la physique elle-même.

Cela ne veut pas dire qu'il ne faut pas poser ce genre de questions, comme je l'ai dit au début de ce message je les trouve intéressantes. De plus je trouve que le physicien y perd beaucoup s'il ignore complètement les cheminements du passé. Mais il faut être conscients de nos limites dans ce domaine. Donc je pense que cette mise en garde concernant l'histoire des sciences devrait apparaître quelque part dans le forum (peut-être un sujet "post-it" à lire).

[gts2]

Les remarques de @ThM55 sont d'autant plus vraies que les auteurs importants dans cette histoire ont écrit en allemand, ce qui fait qu'il est, pour moi, assez difficile de confronter l'article aux sources historiques.

[ThM55]

Il existe un livre en français qui propose une histoire de la mécanique statistique avec des extraits de mémoires importants, en fait de Daniel Bernoulli à Gibbs, et qui m'avait beaucoup appris:

Anouk Barberousse, La mécanique statistique de Clausius à Gibbs, Belin.

https://books.google.be/books?id=lpH...PI&redir_esc=y

Il ne parle pas de la théorie du rayonnement, sujet de ce fil, mais les commentaires de A.Barberousse, une philosophe et historienne des sciences réputée, sont éclairants.

Malheureusement, épuisé et disparu du catalogue de l'éditeur. N'essayez pas de l'acheter d'occasion en ligne, il est proposé à des prix complètement absurdes sur les sites de vente en ligne (il m'avait coûté 17 €, on le trouve à plus de 140€! ). On doit le trouver en bibliothèques.

[Deedee81]

Salut,

Petit complément perso.

Notons aussi que les explications théoriques ou expérimentales (en thermodynamique ou autre) modernes sont souvent beaucoup plus abordables, pédagogiques ou même meilleurs que les anciennes. Car de l'eau a passé sous les ponts : nouvelles expériences, prolongements théoriques (par exemple la physique statistique citée plusieurs fois ci-dessus), reformulation par ceux qui font de la physique mathématique, amélioration progressive de l'enseignement d'une matière donnée (de fait, par exemple, Einstein avait râlé que l'électromagnétisme ne soit pas au programme alors que maintenant... évidemment.... il l'est et les cours sont limpides, enfin, ceux que j'ai suivi en tout cas ).

Il faut donc bien séparer les objectifs :
- l'histoire des sciences
- apprendre une science donnée

Les buts, moyens, explications, .... sont très différents. On l'a bien vu avec le second principe dans cette discussion. Et il faut prendre garde de ne pas tout mélanger. Mais l'aspect historique est évidemment passionnant (et pas hors sujet, c'est même le titre ) et souvent très instructif et inspirant (je viens de lire un article sur la naissance de la paléontologie dans PLS, passionnant).

Cette séparation est assez difficile (d'où mon explication) car ça fait beaucoup de choses (la science ET l'histoire de la science), et on peut difficile comprendre l'histoire de la thermodynamique sans connaitre la méthode scientifique et la thermodynamique. Cela explique peut-être le manque de sources sur l'histoire des sciences proprement dit ? Mais je peux me tromper, il y a peut-être plus que je ne crois.

[ThM55]

C'est vrai. De plus les conceptions philosophiques peuvent être très différentes de ce à quoi on peut s'attendre. Par exemple, John Maynard Keynes, qui a étudié les écrits alchimiques de Newton (il les avait achetés pour sa collection personnelle), est arrivé à la conclusion que Newton aurait été une sorte de mystique qui se prenait pour un messie envoyé par Dieu afin de créer une "religion naturelle", et surtout réfuter Descartes, qu'il considérait comme un athée. Ce genre de considérations ne relèvent pas de la science mais il faut parfois en tenir compte en histoire des sciences.

Le filtre à travers lequel nous voyons la thermodynamique du XIXème siècle me paraît toutefois plus opaque et déformant que pour la mécanique newtonienne de la gravitation. La théorie d'Einstein offre une image différente mais on ne peut pas dire qu'elle réduit la théorie de Newton à une autre, pré-existente, en fait elle la prolonge en l'incluant dans une théorie de validité plus étendue. Au contraire, la thermodynamique (du moins la thermodynamique d'équilibre) est largement considérée comme réduite à, c'est-à-dire expliquée par, la mécanique (classique ou quantique) et à la théorie des probabilités. Avec des difficultés conceptuelles, certes, mais rien de très mystérieux. Il est possible que ce ne soit pas complètement le cas à l'heure actuelle pour la thermodynamique loin de l'équilibre, mais je connais mal le sujet (j'espère que j'en saurai un peu plus en 2023, je me suis inscrit à un cours sur le sujet à Bruxelles).

[Anticrate]

Deedee81 excuse moi mon dernier message a été posté en meme temps que le tien sur la 2 eme loi de la thermodynamique puis je n'ai plus eu d'acces internet pendant un moment.

Je comprend un peu mieux cette loi maintenant. Je ferais mes propres recherches pour voir comment elle a été trouvé.