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Notes  de  fin

Dans le document Vive le Nucléaire ? (Page 121-133)

                                                                                                               

[i]

 

En  mai  1959,  Sir  Charles  Percy  Snow,  baron  Snow  de  Leicester,  chimiste  et  écrivain  de  science-­‐fiction   (1905-­‐1980)  s’est  rendu  célèbre  pour  une  conférence  donnée  sur  les  «  deux  cultures  »,  portant  sur  le  dé-­‐ calage  grandissant  entre  culture  scientifique  et  humanités.  

«    Il  m’est  arrivé  souvent  de  me  trouver  dans  des  réunions  de  personnes,  qui  selon  les  critères  de    la  culture   traditionnelle,  passent  pour  hautement  instruites,  où  elles  exprimaient  avec  grande  délectation  leur  effare-­‐ ment  devant  le  manque  de  culture  des  scientifiques.  [si  j’avais]  demandé  à  l’assistance  […]  «  Qu’entendez-­‐vous   par   masse,   ou   accélération  ?  »,   ce   qui   serait   l’équivalent   scientifique   de   «  Savez-­‐vous   lire  ?  »,   pas   plus   d’un   individu  sur  dix  parmi  les  plus  instruits  aurait  eu  le  sentiment  que  je  parlais  la  même  langue  que  lui.  Si  bien   qu’à  mesure  que  s’élève  le  grand  édifice  de  la  physique  moderne,  les  gens  les  plus  intelligents  du  monde  occi-­‐ dental  en  savent  pour  la  plupart  à  peu  près  aussi  long  que  leurs  ancêtres  du  Néolithique.  

Cité  dans  :  Ian  Stewart,  «  7  équations  qui  ont  changé  le  monde  »,  Robert  Laffont  2012,  p.  248.  

[ii]

 

Cela  est  dit  explicitement  dans  le  «  le  socle  commun  de  connaissances  et  de  compétences  »  établi  par  le   ministère  de  l’éducation  en  directive  générale  des  programmes  d’éducation  du  système  scolaire.  Le  qua-­‐ trième  pilier  de  ce  socle  dit  :  «  À  l'issue  de  leur  scolarité  au  collège,  les  élèves  doivent  disposer  d'une  cul-­‐ ture   scientifique   et   technologique   leur   permettant   de   se   construire   une   première   représentation   cohé-­‐ rente   du   monde   qui   répond   autant   que   possible   à   leurs   questionnements.   Ils   doivent   être   capables   de   mobiliser   des   connaissances   scientifiques   pour   expliquer   le   fonctionnement   d'objets,   d'organismes,   de   phénomènes  du  monde  naturel  et  acquérir  de  nouvelles  connaissances.  ».   Il  est  triste  que  le  résultat  ne   soit  pas  à  la  hauteur  des  ambitions.

 

[iii]

 

Akhenaton,    10e  pharaon  de  la  XVIIIe    dynastie  du  Nouvel  Empire  égyptien  (XIIIe  siècle  avant  J.C.)  a  créé   la  première  religion  monothéiste  connue,  consacrée  au  culte  du  disque  solaire  Aton.  

[iv]

 

Il  existe  des  exceptions.  La  vie  autour  des  fumeurs  noirs  des  dorsales  océaniques  dans  les  grands  fonds   marins  ne  repose  pas  sur  la  photosynthèse  mais  sur  la  chimiosynthèse  à  partir  de  molécules  d’hydrogène   (H2)   ou   de   sulfure   d’hydrogène   (H2S).   Toute   une   chaine   alimentaire     se   développe   à   partir   de   bactéries   sulfato-­‐réductrice   capables   de   produire   de   la   matière   organique   à   partir   de   cette   source   d’énergie   chi-­‐ mique.  De  même,  il  existe,  dans  les  suintements  froids,  par  exemple  à  3  000  m  de  profondeur  dans  le  Golfe   du  Mexique,  des  zones  riches  en  méthane  dont  se  nourrissent  des  bactéries  méthanotrophes  elles-­‐mêmes   à  l’origine  de  tout  un  écosystème.  L’exploration  de  ces  formes  de  vie  inhabituelles  n’est  pas  encore  très   avancée.  Il  n’existe  pas  de  plantes  dans  ces  écosystèmes  exotiques,  la  chaine  alimentaire  est  une  chaine  de   prédateurs   carnivores   qui   démarre   avec   des   bivalves   filtrants,   comme   les   moules   et   les   couteaux,   entre   autres.    

D’importantes  questions  sont  posées  par  l’existence  de  ces  formes  de  vie.  Ce  pourrait-­‐il  que  ces  bactéries   originales   soient   à   l’origine   de   la   vie   sur   Terre  ?   Elles   sont   souvent   extrêmophiles,   supportant   de   fortes   pressions,   températures,   salinités,   acidité,   résistant   à   l’empoisonnement   par   l’arsenic.   Elles   pourraient   être  apparues  dans  un  lointain  passé  terrestre  quand  les  conditions  environnementales  étaient  très  diffé-­‐ rentes  de  celles  rencontrées  aujourd’hui.  Pourraient-­‐elles  exister  sur  d’autre  corps  célestes  de  notre  sys-­‐ tème  solaire  ?    

[v]

 

Les  aurores  boréales

 

sont  la  conséquence  spectaculaire  de  l’ionisation  de  l’air  par  les  particules  ioni-­‐ sées  en  provenance  du  Soleil  qui  suivent  les  lignes  de  champs  magnétiques  de  la  Terre  et  pénètrent  dans   l’atmosphère  à  la  hauteur  des  pôles  là  où  ces  lignes  de  champs  rejoignent  notre  globe.  Ces  particules  ioni-­‐ sent  l’air  en  produisant  ces  superbes  rideaux  lumineux  observables  dans  les  pays  du  Nord  et  plus  rare-­‐ ment  à  notre  latitude.  

[vi]  Le  noyau  d’un  atome  est  constitué  d’un  assemblage  de  protons  chargés  positivement  et  de  neutrons   neutres.   C’est   le   nombre   de   protons   qui   fixe   le   nombre   d’électrons   chargés   négativement   qui   tournent   autour  du  noyau  et  fixe  les  propriétés  chimiques  de  l’atome.  Le  nombre  de  neutrons  qui  ne  change  pas  les   propriétés  chimiques  est  variable  d’un  atome  à  un  autre  formant  une  famille  d’isotopes.  Le  potassium,  de   symbole  K  (Kalium)  possède  24  isotopes  connus  dont  trois  existent  dans  la  nature.  Le  potassium-­‐40,  40K,   possède  19  protons  et  21  neutrons  dans  son  noyau,  il  est  radioactif  par  émission  d’électrons,  et  sa  durée   de  demi-­‐vie  de  1,248  milliard  d'années.  Après  désintégration  ß  le  noyau  possède  un  proton  supplémen-­‐ taire  et  l’atome  correspondant  est  le  40Ca,  calcium.  

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

[vii]  Henri  Bequerel  (1852-­‐1908)  est  le  scientifique  qui  a  découvert  la  radioactivité.  Il  reçu  en  1903  la  moi-­‐ tié  du  Prix  Nobel  avec  Pierre  et  Marie  Curie  pour  cette  découverte.  Son  nom  a  été  donné  à  l’unité  de  me-­‐ sure  du  nombre  de  désintégrations  le  Bq.  

[viii]

 

Le  million  de  tonnes  équivalent  pétrole  (Mtep)  est  une  unité  de  mesure  de  l’énergie  utilisée  en  éco-­‐ nomie  pour  pouvoir  comparer  les  énergies  en  référence  au  pétrole.  1  Mtep  =  4,19   1010  J.  Chaque  forme   d’énergie  à  une  valeur  particulière  dans  ce  système  d’unité.  

[ix]

 

Le  Soleil  est  en  effet  une  gigantesque  explosion  thermonucléaire  qui,  au  cours  d’un  cycle  publié  dans  le   célèbre  article  αβγ  (Ralph  A.  Alpher,  Hans  Bethe  &  George  Gamow,  The  origin  of  chemical  elements,  Physi-­‐ cal  Review,  73,  803-­‐804  (1948))  transforme  l’hydrogène  original  en  éléments  chimiques  plus  lourds  avec   émission   de   rayonnements.   Compte   tenu   de   la   masse   d’hydrogène   encore   disponible,   cette   explosion   géante  devrait  pouvoir  durer  encore  5  milliards  d’années.  

[x]

 

La  constante  solaire  est  la  quantité  d’énergie  que  reçoit  la  Terre,  chaque  seconde,  sur  une  surface  per-­‐ pendiculaire  aux  rayons  du  Soleil  au  sommet  de  l’atmosphère.  Elle  vaut  1361  W/m2.  La  quantité  d’énergie   récupérable  au  sol  est  plus  faible.  Elle  dépend  de  la  latitude,  de  la  nébulosité,  de  la  pureté  de  l’atmosphère,   de  la  journée  et  de  l’heure  dans  la  journée.    

[xi]

 

Il   n’existe   pour   le   moment   que   des   spéculations   très   générales   tournant   autour   de   l’énergie   du   vide   que  l’on  rencontre  en  mécanique  quantique  et  de  l’énergie  sombre  nécessaire  à  la  cosmologie,  mais  rien   de  concret.

 

[xii]

 

Juste   pour   le   plaisir.   La   superficie   du   comté   de   Lancaster   en   Pennsylvanie   est   de   2500   km2   et   les   Amish  y  sont  65  000  en  2013.  La  surface  agricole  utile  de  la  Terre  est  de  50  millions  de  km2  et  pourrait   donc   accommoder   1,3   milliards   d’habitants   vivant   avec   l’économie   des   Amish.   Cette   valeur   correspond   bien  à  la  population  humaine  au  moment  de  la  révolution  industrielle  dont  les  techniques  agricoles  étaient   proches  de  celle  des  Amish  modernes.  La  population  mondiale  actuelle  étant  de  7,2  milliards,  il  faudrait   donc  cinq  Terres  et  demi  comme  la  nôtre  pour  que  nous  puissions  tous  vivre  à  la  mode  Amish.  

[xiii]

 

Le   pendule   qui   stabilise   le   fonctionnement   des   horloges   est   un   très   bon   exemple   de   passage   de   l’énergie   cinétique   à   l’énergie   potentielle.   Au   moment     où   le   pendule   passe   par   sa   position   verticale   sa   vitesse   et   donc   son   énergie   cinétique   est   maximum,   son   énergie   potentielle   est   minimum.   Au   contraire,   lorsqu’il  atteint  sa  position  haute,  sa  vitesse  est  nulle  et  son  énergie  potentielle  maximum.  La  somme  des   deux  quantités  est  constante  au  cours  du  balancement.  

[xiv]

 

Une  pile  simple  de  Volta  est  constituée  d’un  disque  de  cuivre  et  d’un  disque  de  zinc  séparés  par  une   feuille  de  drap  imbibée  d’eau  salée.  Le  zinc  perd  plus  facilement  ses  électrons  que  le  cuivre  au  contact  de   la  solution  saline.  Un  atome  de  zinc  qui  passe  en  solution  dans  l’eau  salée  libère  deux  électrons  ;  si  les  deux   disques  sont  reliés  extérieurement  par  un  conducteur,  les  électrons  libérés  se  propagent,  en  formant  un   courant   électrique,   jusqu‘au   cuivre   où   ils   dissocient   deux   molécules   d’eau   dont   les   oxygènes   oxydent   le   cuivre  et  les  hydrogènes  se  lient  pour  former  une  molécule  de  gaz  dihydrogène,  H2.  Le  zinc  se  dissout  peu   à   peu   dans   l’électrolyte   que   constitue   l’eau   salée.   L’énergie   potentielle   d’une   pile   est   constituée   par   les   liaisons  chimiques  des  atomes  du  zinc  qui  se  dissocie  lentement.  Ces  liaisons  chimiques  sont  le  résultat   d’attractions   électriques   entre   les   atomes   de   zinc,   c’est   pourquoi   cette   forme   d’énergie   peut   se   classer   dans  la  catégorie  des  énergies  potentielles  d’origine  électromagnétiques.  

[xv]

 

Noyaux,   atomes   et   radioactivité.   Le   noyau   est   le   cœur   d’un   atome,   il   contient   les   charges,   nommées   protons,   autour   desquelles   gravitent   les   électrons.   Protons   et   électrons   ont   la   même   charge   électrique,   seul  le  signe  de  la  charge  est  différent  :  positif  pour  le  proton  et  négatif  pour  l’électron.  Le  proton  est  1  836   fois   plus   lourd   que   l’électron   et   donc   l’essentiel   de   la   masse   d’un   atome   est   contenue   dans   le   noyau.   L’atome  d’hydrogène  est  le  plus  simple,  c’est  lui  qui  apparaît  le  premier  dans  l’Univers,  son  noyau  est  fait   d’un  seul  proton  autour  duquel  gravite  un  seul  électron  à  une  distance  caractéristique  de  53  picomètres   (53   millionièmes   de   millionièmes),   63   000   fois   plus   grande   que   la   taille   du   proton.   Si   on   représente   le   noyau  d’hydrogène  par  une  bactérie  et  bien  c’est  à  Pékin  qu’il  faut  placer  l’objet  qui  représente  l’électron  !   Un  atome  est  surtout  constitué  de  vide  !  Comme  tous  les  éléments  il  possède  des  isotopes,  c’est  à  dire  des   noyaux  qui  contiennent  un  proton  plus  un  ou  plusieurs  neutrons.  Comme  ce  sont  les  électrons  qui  confère   aux  atomes  leurs  propriétés  chimiques,  les  isotopes  se  comportent  chimiquement  de  la  même  manière.  

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

                                       

La   figure   de   gauche,   ci-­‐dessus,   montre   les   trois   isotopes   de   l’hydrogène.   Le   deutérium   et   le   tritium   ont   respectivement  un  et  deux  neutrons  en  plus  qui  «  collent  »  au  proton.  L’hydrogène  est  le  premier  élément   dans   le   tableau   de   Mendeleïev.   Les   divers   éléments   sont   construits   dans   l’ordre   en   ajoutant   un   proton   après  l’autre  et  un  nombre  de  neutrons  variable  pour  les  coller  ensemble.  Le  second  élément  est  l’hélium   qui  possède  deux  protons  et  deux  neutrons  (figure  de  droite  ci-­‐dessus).  Certains  isotopes  des  éléments  on   trop  peu  de  neutrons  pour  être  stables,  les  protons  se  repoussent  et  de  temps  en  temps  un  noyau  se  casse   en  deux,  c’est  la  fission.  Certains  noyaux  qui  ont  trop  de  neutrons  peuvent  aussi  être  instable  en  essayant   d’en  expulser  sous  la  forme  d’un  noyau  d’hélium,  c’est  la  radioactivité  alpha.  Dans  les  noyaux,  les  neutrons   peuvent   être   instables   et   se   transformer   en   un   proton   et   un   électron,   le   noyau   monte   alors   d’une   unité   dans  l’échelle  des  éléments  et  un  électron  est  expulsé  par  le  noyau,  c’est  la  radioactivité  bêta.  La  radioacti-­‐ vité   gamma   est   d’un   type   différent  :   après   un   des   modes   de   désintégration   que   nous   venons   de   voir   un   noyau  peut  se  retrouver  avec  un  excès  d’énergie  dont  il  se  débarrasse  en  émettant  de  l’énergie  électroma-­‐ gnétique.  Les  rayons  gamma  sont  de  la  «  lumière  »  à  très  haute  énergie,  au-­‐delà  des  rayons  X.  

Voyons  maintenant  la  fusion.    

                 

La  figure  de  gauche  ci-­‐dessus  montre  la  fusion  directe  de  4  noyaux  d’hydrogène  en  1  noyau  d’hélium.  La   probabilité  pour  qu’une  telle  rencontre  se  produise  dépend  de  la  densité  de  proton  présents  dans  le  mi-­‐ lieu,   elle   ne   peut   se   produire   qu’au   cœur   des   étoiles   les   plus   massives,   Notre   Soleil   ne   permet   pas   d’entretenir  une  telle  réaction.  D’autant  moins  qu’il  faut  que  dans  la  réaction  2  protons  fusionnent  avec  1   électron  pour  qu’apparaissent  les  deux  neutrons  nécessaires  au  «  collage  »  des  deux  protons  de  l’hélium.   Cette   dernière   réaction   est   elle-­‐même   très   peu   probable.   On   comprend   sur   la   figure   de   droite   ci-­‐dessus   que  la  fusion  d’un  noyau  d’hydrogène  avec  un  noyau  de  tritium  est  beaucoup  plus  probable.  D’une  part,   une  seule  collision  est  nécessaire,  relâchant  ainsi  la  contrainte  sur  la  très  haute  pression  et  les  conditions   au  cœur  de  notre  Soleil  sont  suffisantes  pour  permettre  cette  fusion,  de  l’autre  les  2  neutrons  nécessaires   à  la  fin  de  la  réaction  sont  déjà  présents  à  son  début.  

[xvi]  Ce  rapport  de  un  million  qui  sépare  l’électromagnétisme  du  nucléaire  explique  parfaitement  la  très   forte  réticence  des  physiciens  quand  on  leur  annonce  la  transmutation  des  éléments  à  basse  énergie  ou   bien  la  fusion  froide  qui  reviennent  à  accepter  l’idée  de  réactions  entre  noyaux  d’atomes  à  des  énergies  de   quelques  électrons  Volts.  Non,  il  ne  s’agit  pas  d’une  réaction  sectaire  comme  aiment  quelques  fois  le  faire   croire   des   média   en   quête   d’audience,   il   s’agit   de   la   démarche   scientifique   ordinaire.

 

En   1964,   Corentin     Louis  Kervran,  publia  le  livre  «  Transmutations  à  Faible  Énergie,  Librairie  Maloine  S.A.,  Paris,  1964.  »  dans   lequel  il  formulait  l’hypothèse  de  l’existence  de  transmutation  à  faible  énergie  dans  le  domaine  biologique.   Son   travail   repose   sur   un   nombre   très   important   d’observations   et   a   su   intéresser   quelques   physiciens   comme   Costa   de   Beauregard,   par   exemple.   Ce   dernier,   physicien   théoricien,   ne   s’est   malheureusement   intéressé  à  ce  travail  que  d’un  point  de  vue  épistémologique  et  personne  n’a  repris  les  travaux  expérimen-­‐ taux  de  Kervran  pour  vérifier  ses  observations.  Il  se  pourrait  que  nous  soyons  en  train  de  passer  à  côté  de   quelque   chose   d’important   scientifiquement,   mais   que   cela   n’intéresse   personne,   même   si   je   crois   cela  

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

hautement   improbable.   De   fait   nous   ne   disposons   d’aucun   outillage   théorique   pour   comprendre   un   tel   phénomène,  s’il  existe.  Un  peu  peut-­‐être  comme  la  foudre  en  boule,  dont  on  est  sûr  de  l’existence,  mais   dont  la  compréhension  ne  progresse  que  très  lentement  (Jianyong  Cen,  Ping  Yuan  et  Simin  Xue,  «  Observa-­‐ tion  of  the  Optical  and  Spectral  Characteristics  of  Ball  Lightning  »,  Physical  Review  Letters,  vol.  112,  no  3,     17  janvier  2014  (DOI  10.1103/PhysRevLett.112.035001).  

On  lira  avec  intérêt  la  page  Wikipédia  sur  Kervran      https://fr.wikipedia.org/wiki/Corentin_Louis_Kervran   En  mars  1989,  Martin  Fleischmann  et  Stanley  Pons  annoncèrent  dans  la  presse  économique  avoir  observé   des  réactions  de  fusion  de  l’hydrogène  en  hélium  à  basse  énergie.  Leur  observation  était  le  résultat  d’une   simple   électrolyse   de   l’eau   avec   une   électrode   en   palladium.   Le   palladium   est   bien   connu   pour   sa   forte   capacité  d’absorption  de  l’hydrogène  produit  par  l’électrolyse  et  ce  résultat  avait  une  teinture  plausible.   Plus   de   20   années   de   travaux   de   par   le   monde,   financés   souvent   par   les   industriels   de   l’énergie   ou   de   l’automobile,  20  années  de  polémiques  sans  fin  n’ont  pas  permis  d’arriver  à  quelque  conclusion  ferme  que   ce  soit.  Le  constat  que  l’on  peut  faire  cependant  est  que  si  cela  marchait  vraiment  une  véritable  industrie   de  la  génération  d’énergie  nucléaire  basée  sur  cet  effet  aurait  vu  le  jour,  ce  qui  n’est  pas  le  cas.  

On  lira  avec  intérêt  la  page  wikipedia  :  https://fr.wikipedia.org/wiki/Fusion_froide  

Je  ne  souhaite  pas  laisser  l’impression  que  nous  sommes  peut-­‐être  en  train  de  passer  à  côté  de  quelque   chose  d’important  sans  rien  faire.  Le  propre  de  la  démarche  scientifique  consiste  d’abord  à  exercer  son   esprit  critique,  à  essayer  de  trouver  la  faille,  l’erreur  dans  le  raisonnement  ou  les  expériences  des  autres.   Un   résultat   nouveau   n’est   accepté   qu’après   avoir   subi   la   critique   de   la   communauté   scientifique.   Même   après  avoir  été  accepté  un  résultat  peut-­‐être  remis  en  cause  dans  des  situations  particulières  nouvelles.   Voyons  un  exemple  de  ce  qu’est  cette  démarche  :  Henri  Becquerel  découvre,  en  1896,  que  la  pechblende   émet   sans   intervention   de   l’extérieur,   un   rayonnement   mystérieux.   Cette   observation   est   en   complète   contradiction  avec  ce  qui  est  déjà  quasiment  devenu  un  dogme  :  la  conservation  de  l’énergie.  Comment  se   peut-­‐il  que  ce  caillou  produise  de  l’énergie  sans  contrepartie  ?  Il  a  fallu  la  persévérance  d’une  Marie  Curie   et  de  son  mari  Pierre,  d’un  Rutherford,  d’un  Fermi,  d’un  Einstein  et  le  travail  d’une  armée  de  sans  grade   pour  qu’une  découverte  fortuite  devienne  la  physique  nucléaire  ;  puis  est  venu  le  temps  d’exploiter  cette   énergie  qui  se  produit  sans  cause  extérieure.    

[xvii]

 

La  Lune,  par  sa  masse,  attire  la  Terre  selon  la  ligne  qui  joint  leurs  centres.  L’eau  des  océans  subit  cette   attraction  et  s’élève.  Cette  élévation  parcourt  le  globe  terrestre  à  mesure  de  sa  rotation.  Mais  cela  ne  per-­‐ met  pas  de  comprendre  l’existence  de  deux  marées  par  jour  ?  La  Lune  est  80  fois  moins  massique  que  le   Terre  de  sorte  que  le  centre  de  gravité  de  ces  deux  astres  est  à  «  seulement  »  1  700  km  sous  la  surface  de   la  Terre  sur  l’axe  qui  les  relie.  Terre  et  Lune  tournent  donc  de  concert  autour  de  ce  centre  de  gravité  et  sur   la  face  de  la  Terre  opposée  à  la  Lune,  l’eau  des  océans  subit  une  force  centrifuge  qui  est  la  cause  d’une   deuxième  marée  décalée  de  douze  heures.  

[xviii]  En  élevant  de  10  m  une  masse  de  1  g  on  stocke  100  J  d’énergie  sous  forme  d’énergie  potentielle  gra-­‐ vitationnelle.    Si  on  laisse  retomber  en  une  seconde  ce  poids,  on  dispose  pendant  la  chute  d’une  puissance   disponible  de  100  W.  Si  dans  un  barrage  on  pompe  à  10  m  d’altitude  un  volume  de  1000  m3  d’eau  (un  cube   de  10  m  de  côté)  on  dispose  d’une  énergie  potentielle  de  100  millions  de  Joules.  En  relâchant  cette  eau   lentement  pendant  12  jours  on  dispose  d’une  puissance  de  100  W  pendant  cette  durée,  de  quoi  s’éclairer   chichement.  Ce  type  de  stockage  suppose  de  lourds  investissements  sous  forme  de  barrages  ou  de  struc-­‐ tures   dédiées,   mais   en   contrepartie   son   rendement   est   très   attractif   car   quelques   pourcents   seulement   sont  perdus  dans  le  pompage  et  le  turbinage  de  l’eau.

 

[xix]

 

En  utilisant  la  réaction  de  Fischer-­‐Tropsch.  Lorsque  l’on  met  en  présence,  à  haute  température  du  CO2   et  de  l’eau  H2O  on  produit  du  monoxyde  carbone  et  de  l’hydrogène  qui  réagissent  en  formant  des  hydro-­‐ carbure   selon   la   réaction   générique  :     en   présence   de   cataly-­‐ seurs  adéquat.  

[xx]

 

Le  1er  principe  de  la  thermodynamique  s’énonce  ainsi  :  dU=  dQ/T,  la  variation  d’énergie  interne  d’un   système  thermodynamique  est  égale  à  la  variation  de  la  chaleur  qu’il  échange  avec  l’extérieur  divisée  par   sa  température  absolue  dans  le  cas  d’une  transformation  réversible.  

[xxi]

 

Le  2e  principe  s’énonce  dS  >  dU/T  où  S,  l’entropie,  est  une  quantité  qui  mesure  le  degré  de  désordre   du  système  que  l’on  considère.  Dans  toute  transformation  thermodynamique  d’un  système  fermé  le  dé-­‐ sordre  du  système  croît.  Dans  toute  transformation  réversible  la  variation  d’entropie  est  plus  grande  que   la  variation  d’énergie  interne  du  système  thermodynamique  considéré  divisée  par  sa  température  abso-­‐ lue.  

[xxii]

 

Sur  les  principes  en  physique.  La  physique  n’explique  pas  toute  chose,  elle  se  heurte  à  des  observations   dont  elle  ne  peut  pas  donner  d’explication  et  que  les  physiciens  considèrent  comme  étant  des  fondements   de  leur  science  qu’il  leur  faut  accepter  tels  qu’ils  sont.  Il  est  ainsi  du  principe  de  conservation  de  l’énergie.  

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

Le  principe  de  causalité,  qui  dit  que  la  cause  précède  l’effet,  se  traduit  par  des  relations  mathématiques   entre  des  paires  de  quantités  physiques  comme,  par  exemple,  l’absorption  de  la  lumière  par  un  matériau   en  fonction  de  la  longueur  d’onde  et  la  vitesse  de  propagation  de  la  lumière  dans  le  matériau  (indice  de   réfraction).  Ce  principe  repose  sur  notre  expérience  journalière  et  pourrait  être  pris  en  défaut  dans  des   conditions  particulières.  Après  des  siècles  de  recherche  infructueuse  sur  les  mouvements  perpétuels,  les   physiciens  décident  d’ériger  cet  échec  en  principe  :  il  n’est  pas  possible  de  réaliser  des  mouvements  per-­‐ pétuels.  Une  autre  conséquence  très  importante  des  principes  de  la  thermodynamique  est  l’impossibilité   de  transformer  de  la  chaleur  en  énergie  mécanique  sans  perte,  le  rendement  d’une  telle  transformation   est   toujours   inférieur   à   1.   C’est   ce   qu’induit   l’expression  

:  

dU=   dQ/T,   la   variation   d’énergie   mécanique   d’une  transformation  est  égale  à  la  variation  de  chaleur  du  système  divisé  par  la  température  absolue.  Les   principes  jouent  en  physique  le  rôle  que  jouent  les  postulats  en  mathématiques.  On  ne  démontre  pas  le   postulat  d’Euclide  sur  l’absence  de  points  communs  entre  deux  droites  parallèles,  on  s’en  sert  pour  cons-­‐

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