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SUJET: Qu'est-ce que l'énergie ?
   11/11/13 à 22:35 #40990
Ornicar
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 Qu'est-ce que l'énergie ?
Si des scientifiques me lisent, je ne demande qu'à être corrigé car ce qui suit n'est que l'expression de mes vagues connaissances et, peut-être, de mon ignorance.

Quand on me dit que le pétrole, par exemple, est une énergie, ce n'est pas au sens physique du terme. La combustion du pétrole raffiné produit de l'énergie thermique (rayonnements infrarouges) et cette énergie est convertie en énergie cinétique. Mais le pétrole, lui, est une huile minérale, pas une énergie. En soi, il ne produit ni lumière, ni chaleur, ni travail. On ne mesure pas le pétrole en joules.

De mémoire, on a l'énergie cinétique (1/2 m v²) et l'énergie potentielle (mgz) alors qu'un truc me dit que l’Énergie, avec un grand É est égale à mc². On ne parle donc pas de la même énergie, car ces 3 énergies intégrant toutes la masse comme facteur sont très différentes en ordres de grandeur (1/2v² est plus petit que c²)

Et puis on parle aussi d'énergie dans des contextes moins précis : je n'ai pas d'énergie aujourd'hui, il y avait une bonne énergie à cette soirée, cette enquiquineuse m'a vampirisé toute mon énergie...

Bien sûr, les corps animaux fourmillent d'énergie : énergie chimique (adénosine triphosphate), énergie électrique (influx nerveux...)

Enfin, on parle d'énergie vitale, du Chi en médecine chinoise, des nœuds d'énergie que sont les chakras, etc. parfois ressentis sous forme d'énergie thermique sous les mains d'un magnétiseur ou pouvant influencer sur la santé, sur le fonctionnement des organes, contrôlables par des piqures d'aiguilles ou circulants le long de méridiens indétectables au scanner mais... la science ne sait pas tout, m'a-t-on dit.

Pourtant, la physique donne une description assez fiable et précise, au niveau macroscopique, de la matière qui nous entoure. En gros, nous disposons d'une théorie unifiée de la chimie et pas besoin d'étudier la théorie des cordes pour fabriquer de nouvelles molécules à partir d'atomes, d'électrons, de protons et de neutrons. De la même façon, l'astrophysique réserve encore des surprise (matière sombre, cause du big-bang, etc.) mais ces découvertes à venir ne remettront pas en cause l'héliocentrisme et on réussit à lancer des satellites malgré ces zones d'ombre.

Cette certitude n'est-elle pas suffisante pour rejeter en masse toute conception de l'énergie, au niveau de la vie quotidienne et en particulier de la médecine, qui ne serait pas expliquée par la physique moderne ?

C'est ce que propose le physicien américain Sean Carroll dans cette petite vidéo (en anglais) que je ne me sens pas le courage de traduire entièrement mais dont je vais néanmoins tâcher d'extraire quelques citations pertinentes :



Citations :

- Les lois de la physique régissant notre la vie quotidienne sont entièrement connues.

- De nombreuses choses ne sont pas comprises, depuis la matière sombre à la gravité quantique et la finance. Mais il existe des choses qui sont connues, et parmi les choses qui sont connues, il y a comment la matière fonctionne dans notre vie quotidienne.

- Nous savons qu'il n'existe aucune force de la nature que nous n'aurions pas encore découverte et qui pourrait exercer une influence substantielle sur notre vie de tous les jours.

- Vous n'avez pas besoin de connaitre la théorie des cordes pour comprendre la chimie. Vous n'avez pas besoin de comprendre la physique atomique pour pratiquer la biologie de plein droit.

- Vous pouvez demander "comment savez-vous qu'il n'existe pas une particule 'zylbot' que vous n'auriez pas encore remarquée dans vos expériences ? Peut-être que le zylbot est très important car il interagit avec votre cerveau et vous donne des idées, le libre arbitre et tout ça, puis repart suivre son chemin". Mais si vous dites ça, cela signifie quelque chose. Vous avez un proton, un zylbot passe à côté et interagit avec le proton. C'est ce que vous êtes en train de proposer.

- Si cela est possible, cela signifie que je peux faire se collisionner deux protons et créer des zylbots. Si cela créait une interaction telle qu'elle aurait un effet sur votre cerveau, nous l'aurions déjà produite dans un accélérateur de particules. Et nous ne l'avons pas fait. Donc, les zylbots peuvent exister, mais ils ne peuvent pas à la fois exister et interagir avec vous suffisamment fort pour être intéressants si vous êtes une personne autre qu'un physicien des particules.

- Vous ne pouvez pas imputer vos douleurs abdominales à des forces inconnues de la nature. Nous avons écarté toutes les forces possibles qui seraient suffisamment fortes pour être remarquées [par vos organes]

- Une nouvelle force, encore indétectée, devrait être 100 000 fois plus petite que la gravité, et la gravité est une force très faible. L'attraction gravitationnelle entre vous et moi est absolument négligeable.

- Nous avons la théorie. C'est fait. Cela ne veut pas dire que nous comprenons tout, mais la base sous-jacente, qui décrit de quoi les balles de baseball sont faites, ou les tables, ou les êtres vivants, nous savons ce qu'elle est : électrons et quarks avec une masse causée par le champs de Higgs, interagissant selon ces forces. C'est le monde de tous les jours.

- Pour la quatrième fois, je répète qu'il y a plein de choses que nous ne comprenons pas. C'est ce sur quoi je travaille pour gagner ma vie.

- Il reste un gros travail pour comprendre comment le monde fonctionne. Ce que je dis c'est que nous savons quels sont les ingrédients.

- Si quelqu'un vous présente une nouvelle stratégie pour gagner aux échecs et que cette stratégie implique que la tour se déplace en diagonale, vous savez que vous pouvez l'écarter sans écouter leur présentation élaborée sur le sujet. De la même façon, si quelqu'un a une méthode pour mener sa vie d'après l'astrologie ou l'homéopathie, vous pouvez les ignorer sans vous préoccuper des détails. Tout ce que vous ne pouvez pas faire avec des électrons, protons, neutrons, gravité et électromagnétisme, vous ne pouvez pas le faire dans votre garage. Vous pouvez le faire au LHC mais pas ici dans cette pièce. Vous ne pouvez pas tordre des cuillères avec votre esprit.[...] Vous ne pouvez pas le faire avec une nouvelle force émanant de votre cortex car il n'existe pas de telle force.

- Si vous croyez que vous avez, d'une manière ou d'une autre, un âme immortelle, vous n'êtes pas simplement en train de dire que nous ne savons pas comment ça marche ; vous êtes en train de dire que notre connaissance actuelle des lois de la physique est fausse. Alors vous avez intérêt à me donner une bonne raison pour laquelle vous croyez que notre connaissance actuelle des lois de la physique est fausse, vu qu'elle ne l'est pas.
 
Dernière édition: 11/11/13 à 22:48 Par Ornicar.
La science a triomphé de la religion le jour où on a mis des paratonnerres sur les clochers.
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   11/11/13 à 23:00 #40991
Ovale
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 Re:Qu'est-ce que l'énergie ?
Bonjour,

concernant les énergies, je ne suis pas spécialiste, mais je dirais que le pétrole est une énergie chimique c'est-à-dire associées aux liaisons entre les atomes. Sa combustion libère cette énergie par une réaction exothermique (qui dégage de la chaleur).

Tu as raison de revenir sur cette notion d'énergie car c'est la pierre angulaire de la physique contemporaine. Beaucoup d'inventeurs du dimanche ne l'ont pas correctement appréhendée (et je ne me considère pas dans le camp de ceux qui maitrise la physique). On le voit notamment avec la célèbre énergie imaginaire des aimants permanents (en fait une force issue d'un champ de potentiel) qui donne lieu aux célèbres moteurs surnuméraires à énergie libre.
 
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   11/11/13 à 23:30 #40992
NewtonAtHome
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 Re:Qu'est-ce que l'énergie ?
Salut Ornicar

Quand on me dit que le pétrole, par exemple, est une énergie, ce n'est pas au sens physique du terme. La combustion du pétrole raffiné produit de l'énergie thermique (rayonnements infrarouges) et cette énergie est convertie en énergie cinétique. Mais le pétrole, lui, est une huile minérale, pas une énergie. En soi, il ne produit ni lumière, ni chaleur, ni travail. On ne mesure pas le pétrole en joules.

Le pétrole contient l'énergie emmagasinée par les organismes vivants et reçue du soleil. Cette énergie a été transformée en énergie chimique par photosynthèse.

Idem pour les autres hydrocarbures et le charbon.

Quand on brûle du pétrole ou du charbon, on ne fait que libérer l'énergie reçue du soleil...

Cordialement!

Julien
 
Dernière édition: 12/11/13 à 00:03 Par NewtonAtHome.
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   11/11/13 à 23:41 #40993
NewtonAtHome
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 Re:Qu'est-ce que l'énergie ?
Les lois de la physique régissant notre la vie quotidienne sont entièrement connues.

Par exemple, pour la physique quantique... On ne sait quasiment rien de ce que la non-localité ou la superposition ou l'intrication signifient à notre échelle et pour notre réalité.

Ce n'est parce qu'on sait comment sont fabriqués les bébés qu'on peut pour autant dire que l'origine de l'ambryogenèse et du code génétique est connue.

Cette affirmation est donc tout simplement fausse. Le reste est l'expression d'un manque total d'humilité.


Cordialement!

Julien
 
Dernière édition: 12/11/13 à 00:04 Par NewtonAtHome.
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   11/11/13 à 23:56 #40994
Jerem
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Sexe: Masculin Observatoire Zététique jeremy.royaux@hotmail.be Lieu: Bruxlles - Belgique Date anniversaire: 24/02
 Re:Qu'est-ce que l'énergie ?
il aurait fallut préciser que le monde macroscopique est assez bien connu j'imagine
c'est la partie micro qui est bcps moins connue, il me semble...
 
Modérateur
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   12/11/13 à 00:07 #40995
Ornicar
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Sexe: Masculin Lieu: Mais où donc ? Date anniversaire: 03/09
 Re:Qu'est-ce que l'énergie ?
NewtonAtHome écrit:Par exemple, ce n'est parce qu'on sait comment sont fabriqués les bébés qu'on peut pour autant dire que l'origine de l'ambryogenèse et du code génétique sont connus.
Il me semble que Sean Carroll dit exactement le contraire. C'est à dire qu'on pourrait connaitre l'origine du code génétique et ne pas savoir comment sont faits les bébés, mais alors on ne pourrait pas dire que les bébés peuvent être faits au mépris du code génétique

NewtonAtHome écrit:
Idem pour la physique quantique... On ne sait quasiment rien de ce que la non-localité ou la superposition ou l'intrication signifient à notre échelle et pour notre réalité.
Il vaut mieux se référer à son exposé qu'à ma traduction. Les futures découvertes en mécanique quantique ne vont pas révolutionner la chimie, tout comme les futures découvertes en astrophysique ne vont pas remettre en cause l'héliocentrisme. Entretenir une confusion entre "on ne sait pas tout" et "on ne sait rien" est une fallace récurrente des milieux pseudoscientifiques. Certaines connaissances scientifiques, falsifiables, ne seront jamais remises en question dans la pratique.

Jerem écrit:
il aurait fallut préciser que le monde macroscopique est assez bien connu j'imagine
c'est la partie micro qui est bcps moins connue, il me semble...

C'est exactement le principe exposé par Sean Carroll. Ou, plus exactement, que le monde macroscopique est partiellement connu, que le monde microscopique est sans doute moins bien connu, mais que les mécanismes microscopiques influant à l'échelle macroscopique sont parfaitement connus et surtout qu'il est démontré qu'il sont tous connus. De la même façon, une découverte fondamentale sur le nombre de neurotransmetteurs gérables par une synapse n'aura aucune influence sur les théories psychologiques ou sociologiques.

Encore une fois, si on parle anglais, se référer à son exposé plutôt qu'à ma traduction partielle.
 
Dernière édition: 12/11/13 à 00:40 Par Ornicar.
La science a triomphé de la religion le jour où on a mis des paratonnerres sur les clochers.
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   12/11/13 à 01:03 #40996
NewtonAtHome
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 Re:Qu'est-ce que l'énergie ?
Ornicar écrit:
mais que les mécanismes microscopiques influant à l'échelle macroscopique sont parfaitement connus et surtout qu'il est démontré qu'il sont tous connus

Il n'y a pas plus faux que ces affirmations. Et c'est même archi-faux. Personne ne comprend ce que sont l'intrication quantique ni la superposition ni la non-localité ni la rétrocausalité (que l'expérience dite "delayed choice quantum eraser" laisse entrevoir). Personne ne comprend vraiment l'expérience des fentes de Young (réalisée avec des particules ou molécules et non pas avec la version optique).

Alors qu'on nous a toujours appris que la superposition quantique ne concernait que le micro et ne pouvait pas avoir un effet direct détectable dans le macro, on commence à peine à se rendre compte que c'est faux et qu'on peut très bien mettre en superposition un objet qui se retrouve dans deux états antagonistes (comme une porte ouverte ou fermée qui existe simultanément) et cela au niveau macro. On parle ici d'objets visibles à l'oeil nu.

Par exemple, des expériences (Voir par exemple l'expérience d'Andrew Cleland) ont été réalisées dernièrement et leurs résultats publiés il y a déjà quelques temps et qui montrent très clairement que des objets macroscopiques peuvent parfaitement se retrouver dans un état de superposition et cela à notre échelle: C'est à dire avoir simultanément deux états antagonistes...Certes, il faut que ces objets (perçus en tant que système quantique) soient refroidis (pour les mettre au "ground state" du système quantique) mais pourtant ces objets nous sont bien visibles quand ils sont dans cet état. La prochaine étape qui devient donc envisageable et donc ce pouvoir avoir le même objet "macro" qui se trouve simultanément à deux endroits différents...

Quantum Breakthrough Stuns World - Quantum Mechanical effect on Macro scale object


Breakthrough of the Year 2010: The First Quantum Machine


Il y a plein d'autres exemples que je pourrais citer et qui montrent que cette affirmation est totalement fausse.


Cordialement,

Julien
 
Dernière édition: 12/11/13 à 03:37 Par NewtonAtHome.
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   12/11/13 à 07:14 #40997
yquemener
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 Re: Qu'est-ce que l'énergie ?
Je vais essayer d'éclaircir la partie sur l'énergie. D'abord le sens physique du terme. L'énergie est une quantité présente dans certains systèmes, qui est surtout importante car elle permet d'effectuer des prédictions sur des systèmes. Typiquement, quelle force faut-il appliquer à un objet et pendant combien de temps pour qu'il atteigne une vitesse donnée. C'est une abstraction qui est très liée à des caractéristiques très concrètes de la matière: vitesse, chaleur...

L'énergie, en physique, se mesure en watt-heure. Pas en watt/heure hein, mais en watt-heure (Wh). 1 Wh correspond à l'énergie utilisée par quelque chose dissipant une puissance de 1 watt pendant une heure. Il existe d'autres unités qui mesurent exactement la même chose : le joule (1 Wh = 3600 J) la calorie (1 cal = 4.18 J) ou la grande calorie (utilisée en diététique notamment, ce qui cause des ambiguïtés) et qui vaut 1000 petites calories.

Tout ce qui se mesure sur cette échelle du Wh est une énergie. Il faut garder à l'esprit que l'énergie reste un concept abstrait. Cependant, les systèmes qui contiennent de l'énergie nous intéressent grandement car très souvent leur énergie est utilisable pour faire des choses qu'on trouve très utiles: nous chauffer, faire de l'électricité, déplacer des charges...

Dire que le pétrole est une énergie est une métonymie : ça veut dire que le pétrole est une source d'énergie. On parle d'énergie chimique potentielle. Ceci dit, dans les discussions économiques, on utilise souvent une unité, la tonne-équivalent-pétrole (tep) qui correspond à l'énergie moyenne dégagée par la combustion d'une tonne de pétrole typique. Par convention, elle vaut 42 GJ (42 milliards de joules). C'est donc bien une énergie qui utilise la même échelle que l'énergie physique.

Les monde du vivant regorge d'énergie chimique en effet, il faut aussi savoir que l'énergie des influx nerveux, bien qu'étant de l'énergie au sens physique du terme, est bien plus petite que l'énergie dégagée par les processus chimiques dont elle se nourrit. Il y a plus d'énergie dissipée dans le muscle qui se contracte que dans l'influx nerveux qui cause la contraction.

En ce qui concerne l'énergie mystique, quelques remarques: si ça ne se convertit pas en watt-heures, ce n'est pas de l'énergie au sens physique du terme, et prétendre le contraire, c'est faire de la pseudoscience. Ceci dit, une fois ceci accepté, c'est un concept qui peut quand même avoir une certaine utilité. Mon prof d'aikido (en école d'ingénieurs) nous expliquait certaines techniques en faisant appel à une énergie émise par un point vital un peu au dessus de notre centre de gravité. Avant que le parterre de scientifiques en herbe n'ait pu le contredire, il a bien précisé "je sais, c'est pas une vraie énergie, mais c'est une image. Vous ne connaissez pas tous vos muscles, vous connaissez pas tous vos nerfs, vous ne savez même pas dans quel ordre contracter tout ça pour faire un mouvement, mais votre cerveau le sait, et voir ça comme des vagues d'énergie, ça lui parle et ça vous permettra de faire les bons mouvements"

En tant que métaphore, on utilise souvent l'énergie. Énergie psychique, pour parler de motivation, énergie d'une musique, pour parler de son coté entraînant, et ça fait partie des usages corrects du mot. Cependant, si ça ne se mesure pas en watt-heures, c'est pas une énergie physique.

Un petit mot sur le micro/macro pour finir ce pavé. Il y a clairement des choses qu'on ne comprend pas totalement au niveau microscopique et certaines de ces choses ont des effets macroscopiques visibles. Les frottements, par exemple, sont une expression directe de forces qui s'expriment au niveau quantique. Ce que Sean Caroll a sûrement voulu dire (j'ai pas regardé la vidéo, désolé) c'est que lorsque l'on prétend qu'un mécanisme quantique a un effet macroscopique, on ne peut pas le faire sans pointer un mécanisme qui rend ça possible ou au moins formuler une hypothèse en ce sens.

La mécanique quantique est souvent invoquée dans les discussions sur l'âme par des gens qui seraient bien en mal de calculer une fonction d'onde simple. Leur demander par quel mécanisme un phénomène peut se propager à l'échelle macro est une bonne façon de montrer qu'ils ne savent pas du tout de quoi ils parlent.
 
Dernière édition: 12/11/13 à 07:19 Par yquemener.
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   12/11/13 à 12:02 #41002
Pandora
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Lieu: A l'horizon des évenements
 Re:Qu'est-ce que l'énergie ?
Salut !

Par exemple, pour la physique quantique... On ne sait quasiment rien de ce que la non-localité ou la superposition ou l'intrication signifient à notre échelle et pour notre réalité.

Si dans le fond je suis d'accord avec toi, je ne pense pas que cela soit le propos ici. Oui des expériences montrent des phénomènes quantiques qui sont très difficiles à comprendre, mais cela se passe dans des conditions très particulières qui ne correspondent pas vraiment à la vie de tous les jours (la physique "macroscopiques"). C'est plutôt un fait inverse que tu décris : On cherche à appliquer des comportements usuellement connus comme étant quantiques à des états macroscopiques en se débarrassant le plus possible de bruits de fonds qui provoquent la décohérence des états. De là pourra éventuellement découler des applications formidables, mais ça ne peut servir à justifier des pouvoirs para-psy par exemple ou l'environnement "normal" constitue un background bien trop grand...
D'ailleurs sans aller chercher des expériences compliquées comme le quantum eraser, il suffit simplement de regarder la désintégration des atomes radioactifs purement probabiliste pour constater un effet de la physique quantique à l'échelle macroscopique.
 
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   12/11/13 à 13:18 #41003
Jean Doute
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 Re:Qu'est-ce que l'énergie ?
Qu'est-ce que l'énergie ?

L’énergie est une quantité de mouvement "cristallisé" dans la matière.
E=mc² pas de constituant de matière (no mass) pas d’énergie.

L’énergie du vide est indétectable, sans matière pas d'énergie,ne pas confondre avec le concept densité d'énergie du vide à grande échelle.

Quand on constate un mouvement inexpliqué sous-tendu par une énergie on suppose un effet de masse d'où né le concept de masse sombre.
(Manquante par exemple dans la rotation des galaxies)

Quand on ne peut pas parler de masse, cas du vide inter-galactique en expansion on utilise le concept d'"Energie Sombre"...

Masse au repos (potentiel de mouvement) = Energie = masse en mouvement.
.
Masse/Energie c'est comme une Dualité du genre Onde/Particule.
 
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Modérateur: Bobby, Jerem
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