Entropie en trop
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Entropie en trop



  1. #1
    Juzo

    Entropie en trop


    ------

    Devinette scientifique : quelle est, selon nos connaissances actuelles, la source la plus efficace d'entropie* de l'univers ?

    * la source la plus efficace d'entropie : l'objet générant le plus d'entropie en rapport à sa masse.

    Je précise que le titre est juste pour le jeu de mots, ce n'est pas une indication. Et quand je dis objet je parle plutôt d'une catégorie d'objets.

    -----
    Dernière modification par Juzo ; 23/12/2021 à 22h27.
    Les fleurs du cerisier rêvent en blanc les fruits qu'elles ne voient pas.

  2. #2
    Appex

    Re : Entropie en trop

    La gueule.

  3. #3
    jacquolintégrateur

    Re : Entropie en trop

    Bonjour
    La Pie, apprivoisée par l'homme: Anthrope-Pie.
    Cordialement
    Ne jetez pas l’anathème : il peut servir !

  4. #4
    Archi3

    Re : Entropie en trop

    Citation Envoyé par Juzo Voir le message
    Devinette scientifique : quelle est, selon nos connaissances actuelles, la source la plus efficace d'entropie* de l'univers ?

    * la source la plus efficace d'entropie : l'objet générant le plus d'entropie en rapport à sa masse.

    Je précise que le titre est juste pour le jeu de mots, ce n'est pas une indication. Et quand je dis objet je parle plutôt d'une catégorie d'objets.
    si c'est une question sérieuse, j'aurais tendance à répondre
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    mais ça mériterait une vérification plus poussée

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Juzo

    Re : Entropie en trop

    C'est effectivement une question sérieuse.
    Archi3 ce n'est pas la réponse attendue. J'espère bien que je ne me trompe pas, mais vous pourrez comparer la solution avec votre réponse.

    Je n'ai pas compris la réponse d'Appex.
    Les fleurs du cerisier rêvent en blanc les fruits qu'elles ne voient pas.

  7. #6
    Appex

    Re : Entropie en trop

    Je n'ai pas compris la réponse d'Appex.
    C'est par la gueule qu'on éternue.
    C'est la gueule du loup qui disperse les moutons.
    C'est avec la gueule qu'on énonce de nouvelles théories fantasques aux conséquences aussi nombreuses ... qu’imprévisibles.

  8. #7
    Juzo

    Re : Entropie en trop

    Ok je comprends mieux.

    Je précise que c'est une vraie question de sciences, qui n'est pas inspirée d'une théorie personnelle mais d'un entretien d'Etienne Klein avec un physicien, que je joindrai à la réponse. J'espère juste ne pas me tromper dans mon interprétation.
    Les fleurs du cerisier rêvent en blanc les fruits qu'elles ne voient pas.

  9. #8
    Appex

    Re : Entropie en trop

    Ok plus sérieusement alors.
    La structure cérébrale ?

  10. #9
    Juzo

    Re : Entropie en trop

    Citation Envoyé par Appex
    Ok plus sérieusement alors.
    La structure cérébrale ?
    Sur quelles bases ? Petite vérification.
    Les fleurs du cerisier rêvent en blanc les fruits qu'elles ne voient pas.

  11. #10
    Ernum

    Re : Entropie en trop

    Salut,

    intuitivement (pas très scientifique tout ça ), j'aurais dit la même chose que Appex.
    L'entropie d'un trou noir est quantifiable*, celle d'un cerveau je ne suis pas sûr.

    *:
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  12. #11
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Entropie en trop

    Salut

    La question étant sérieuse et "source dans l'univers" j'aurais tendance à dire : la formation des étoiles ?

    (je ne sais pas si c'est juste)

    Attention je dis bien "source d'entropie" (car des objets d'entropie élevée c'est juste des TN, mais leur entropie a pour source leur formation)
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  13. #12
    Appex

    Re : Entropie en trop

    Citation Envoyé par Juzo
    Sur quelles bases ? Petite vérification.
    Je me base sur "ce fait" (ou pas fait mais bon c'est ce qu'on en dit).
    "Le cerveau est décrit comme l'objet le plus complexe connu dans l'univers" (Y.Rossetti)
    https://france3-regions.francetvinfo...i-1214757.html

    Et je pense que paradoxalement alors que cette structure représente un puits cad une diminution de l'entropie cette forme matérielle permet de produire un énorme désordre cad une augmentation de l'entropie (penser à l'invention de la bombe atomique et de toutes les autres formes d'énergies que le cerveau permet de mettre en place).

  14. #13
    Archi3

    Re : Entropie en trop

    si tu considères l'entropie créée par unité de masse, ça me parait tres contestable de ramener l'entropie créée par la société humaine à la seule masse des cerveaux et pas à la masse des machines qui sont employées à la produire. Mais bon quand meme pour le fun je vais essayer de calculer ça en comparant à celle des trous noirs .

  15. #14
    choom

    Re : Entropie en trop

    Citation Envoyé par Appex Voir le message
    Ok plus sérieusement alors.
    La structure cérébrale ?
    Avant elle et plus simplement «*la cellule*» pour citer quelque chose de matériel qui précède le cerveau, et plus simplement encore «*la vie*». En comparant l’entropie acquise par une planète qui n’héberge pas ou plus la vie avec celle de la terre, à masse égale…

  16. #15
    noir_ecaille

    Re : Entropie en trop

    Peut-être...
     Cliquez pour afficher
    "Deviens ce que tu es", Friedrich W. Nietzsche

  17. #16
    Ernum

    Re : Entropie en trop

    Salut Deedee,
    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    ...

    Attention je dis bien "source d'entropie" (car des objets d'entropie élevée c'est juste des TN, mais leur entropie a pour source leur formation)
    pourtant un certain Hawking a fait le bonheur des salons de coiffures chez les trous-noirs, fini la calvitie .

    Cependant, l'entropie de la radiation émise par le trou noir est sept fois supérieure à l'entropie perdue par le trou noir. Ainsi, quel que soit le processus envisagé impliquant un ou des trous noirs, l'entropie totale (somme de l'entropie ordinaire et de celle des trous noirs) augmente toujours au cours du temps.
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Entrop...hermodynamique

  18. #17
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Entropie en trop

    Salut,

    Attention de ne pas confondre "entropie élevée" et "source d'entropie" (donc variation de celle-ci). Juzo parle bien de source d'entropie.

    Tiens pas mal l'idée du cerveau. Mais ça reste à vérifier.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  19. #18
    Ernum

    Re : Entropie en trop

    Ha ok, merci Deedee.

  20. #19
    Appex

    Re : Entropie en trop

    Citation Envoyé par Deedee81
    Attention de ne pas confondre "entropie élevée" et "source d'entropie" (donc variation de celle-ci). Juzo parle bien de source d'entropie.
    Faudrait sa confirmation.
    Moi quand on me dit "source" de quelque-chose c'est implicitement un truc qui ajoute à quelque-chose.
    On parle communément de l'augmentation de l'entropie lorsqu'on parle d'entropie sans rien spécifier.
    Sinon au aurait dit (et c'est peut-être ce que veut dire Juzo j'en sais rien) une source de néguentropie.
    Enfin il me semble.

    Le terme de « néguentropie » a été créé plus tard, dans le contexte d'un grand débat scientifique, par plusieurs physiciens, dont, en 1944, l'autrichien Erwin Schrödinger, dans son ouvrage Qu'est-ce que la vie ? pour expliquer la présence de « l'ordre » à l'intérieur des êtres vivants et leur tendance à s'opposer au chaos et à la désorganisation qui régit les systèmes physiques, puis développé et mis en perspective à partir des travaux du mathématicien Claude Shannon par le physicien français Léon Brillouin, dans son ouvrage La Science et la théorie de l'information (1956)3,4. La néguentropie ne contredit pas les travaux de Sadi Carnot.
    https://fr.wikipedia.org/wiki/N%C3%A9guentropie

  21. #20
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Entropie en trop

    Ah là faudra peut-être bien effectivement confirmation de Juzzo. parle-t-il de trucs avec une forte entropie / unité de masse ou ue forte augmentation d'entropie par unité de masse.

    Que la question est qu'elle en est être importante ici !
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  22. #21
    Archi3

    Re : Entropie en trop

    Bon j'ai fait les estimations de la production d'entropie de l'humanité et je maintiens ma réponse : les trous noirs sont TRES largement (des millions à milliers de milliards de fois ) plus efficaces

    L'humanité consomme environ 500 EJ par an pour 7,7 milliards d'habitants (données BP statistical Review pour 2019) soit environ 7,5 e10 J/an (1,8 tel/an/hab) ou encore en moyenne 2,4 kW (à comparer aux ~ 100 W biologiques, on retrouve les "24" esclaves énergétiques de Jancovici - c'est une moyenne mondiale, bien sur les pays riches consomment bien plus).

    Ca correspond à une production d'entropie dans un milieu à 300 K à environ 8 J.K-1.s-1. Ramené à la masse d'un cerveau humain , environ 1,4 kg (même si comme j'ai dit ça me parait critiquable de ne considérer que le cerveau et pas l'ensemble du corps voire des machines dans le calcul) , ça donne environ 6 J.K-1.s-1.kg-1

    pour un trou noir Ernum a donné la formule de l'entropie



    la variation d'entropie d'un trou noir accrétant une masse est donc


    ou par unité de masse


    Le taux d'accrétion d'un trou noir de Schwarzchild est limité par la limite d'Eddington : https://fr.wikipedia.org/wiki/Limite_d%27Eddington , au delà de la quelle la pression de radiation devient supérieure à la gravité.


    ou est la section efficace de Thomson.

    La luminosité est liée au taux d'accrétion par ou l'efficacité d'accrétion pour un trou noir de Schwarschild théorique est de 5,7 % (dissipation d'énergie mécanique jusqu'à la dernière orbite stable à 3 Rg )

    tout calcul fait je trouve



    sauf erreur de calcul je trouve 1,73 e 9 J.K-1.s-1.kg-1 pour un trou noir de 10 masses solaires et 1,73 e 16 J.K-1.s-1.kg-1pour 10^8 masses solaires (typique d'un trou noir supermassif dans un quasar) , donc des milliards à des millions de milliards de fois plus efficaces que le cerveau humain .
    Dernière modification par Archi3 ; 26/12/2021 à 14h37.

  23. #22
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Entropie en trop

    Joliiiiii........

    Merci Archi3
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  24. #23
    Ernum

    Re : Entropie en trop

    Superbe,

    en plus "clair":

    cerveau: 6 SI/kg
    TN 10M: 1.79 SI/kg
    TN 108M: 1.716 SI/kg

  25. #24
    Juzo

    Re : Entropie en trop

    Bonjour, désolé pour mon absence (fêtes obligent )

    Je parlais bien de "source" d'entropie au sens où l'entendais Deedee81, c'est-à-dire objet "émettant" de l'entropie.

    Avant de donner la réponse : l'entropie des trous noirs évoquée par Archi3 est-elle bien "émise" dans l'univers (autrement dit fournie au reste de l'univers) ? Avez-vous tenu compte du rayonnement, c'est-à-dire du nombre de photons émis par watt ?

    En tous cas la solution attendue ne correspond pas à la proposition d'Archi3, mais elle contient des chiffres que vous pourrez comparer avec sa très belle réponse.
    Dernière modification par Juzo ; 26/12/2021 à 18h22.
    Les fleurs du cerisier rêvent en blanc les fruits qu'elles ne voient pas.

  26. #25
    noir_ecaille

    Re : Entropie en trop

    C'est le "trop" qu'il faut focusser ?
    "Deviens ce que tu es", Friedrich W. Nietzsche

  27. #26
    Juzo

    Re : Entropie en trop

    Bon allez je donne la réponse : c'est nous (et plus largement les êtres vivants).

    La question est tirée d'un entretien de David Elbaz avec Etienne Klein, dont je donne un extrait :

    "Un atome situé dans un être vivant produit de la lumière avec une efficacité beaucoup plus grande que le soleil. Si j'avais la masse du soleil (2x10^30 kg) je rayonnerai 200 000 fois plus de particules de lumières que le soleil. Notre corps rayonne 2 watts par kilos, le soleil c'est 0,0002 watt par kilo.
    Le vivant rayonne avec une efficacité 10 000 fois supérieure en termes de watts, mais comme on rayonne dans l'infra-rouge, il y a aussi 20 fois plus de photons [par watt].

    Les macro-molécules que nous absorbons permettent de nourrir une machine à produire des particules de lumières qui est la machine plus efficace qui ait jamais été conçue dans l'univers depuis 13,8 milliards d'années pour faire de la lumière*: c'est la vie.
    "

    Attention il revient ensuite sur cette formation pseudo-finaliste : ce qui l'intéresse c'est que l'apparition de la vie ne va pas à l'encontre de la tendance à l'augmentation de l'entropie, au contraire ça en serait plutôt un moteur efficace.

    *Je pense (sauf erreur) que les trous noirs n'étaient pas pris en compte car n'émettant pas en continu un rayonnement apportant de l'entropie au sein de l'univers.
    A mon avis Choom a donné la bonne réponse avec une justification satisfaisante même si non chiffrée.
    Appex bien sûr était proche aussi, mais justifiait sa réponse par la complexité intrinsèque au cerveau ce qui ne correspondait pas à la question posée.

    Bravo et je vous laisse commenter l'extrait que j'ai retranscrit et la réponse d'Archi3 !

    Source : https://www.franceculture.fr/emissio...lpte-l-univers
    Les fleurs du cerisier rêvent en blanc les fruits qu'elles ne voient pas.

  28. #27
    Archi3

    Re : Entropie en trop

    effectivement l'entropie créée dans les trous noirs est essentiellement stockée sur leur "peau" vers l'horizon, donc n'est pas dispersée dans le reste de l'Univers. La valeur très élevée vient de ce que la température à prendre en compte (puisque dS = dQ/T) est celle de Hawking, donc extrêmement basse pour un trou noir super massif. Mais l'accrétion disperse quand meme aussi de l'entropie dans l'univers sous forme de rayonnement : c'est justement ce rayonnement qu'on observe des quasars. Le rapport L/M est justement limité par la luminosité d'Eddington, qui est environ 30 000 fois plus élevée que le rapport L/M solaire (voir lien donné). On a donc environ 6 W/kg à la luminosité d'Eddington, un peu supérieur à la valeur calculée pour un organisme vivant (et curieusement du même ordre de grandeur ). Cependant cette fois la température à prendre en compte serait celle du disque d'accrétion, qui est de l'ordre de 10 000 K pour un trou noir super-massif, alors que c'est 300 K pour un organisme vivant, donc la production d'entropie libérée sera supérieur pour un être vivant d'environ 30 fois plus.

    A moduler quand même car une fraction notable du rayonnement sera ensuite reprocessée par la poussière entourant le quasar qui sera chauffée et finira ... en infrarouge . Au total je pense que le bilan d'entropie par masse libérée dans l'univers est - bizarrement- comparable pour ces deux type d'objets , pourtant très différents.
    Dernière modification par Archi3 ; 27/12/2021 à 06h04.

  29. #28
    Anathorn

    Re : Entropie en trop

    En fait, une entropie rapide, c'est laid : il ne se passe pas assez de trucs.
    Les belles entropies prennent leur temps de faire plein de jolies étapes intermédiaires

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