On me pose souvent des questions de ce genre. La nature nous a cr\u00e9\u00e9 pour dissiper l\u2019\u00e9nergie. Le principe de production maximale d\u2019entropie (MEP) implique que, par unit\u00e9 de temps, nous dissipions le plus d\u2019\u00e9nergie possible. Alors pourquoi avons-nous tendance \u00e0 \u00eatre paresseux?<\/p>\n
La r\u00e9ponse est que nous sommes soumis \u00e0 des contraintes: nos forces sont limit\u00e9es. La seule fa\u00e7on que nous ayons de dissiper davantage d\u2019\u00e9nergie est de le faire le plus efficacement possible afin de gagner du temps.<\/p>\n
Je prendrai un exemple concret. Un promeneur longe une rivi\u00e8re. Il voit une personne un peu plus loin en train de se noyer. Il faut aller la secourir. Il va d\u2019abord courir vers la rivi\u00e8re puis nager vers le noy\u00e9. Va-t’il y aller en ligne droite? On court plus vite sur terre que l\u2019on ne nage dans l\u2019eau. On a donc int\u00e9r\u00eat \u00e0 rester plus longtemps sur la rive que dans l\u2019eau. La trajectoire optimale n\u2019est pas la ligne droite mais une ligne bris\u00e9e faite de deux segments de droites l\u2019une sur terre plus parall\u00e8le au rivage, l\u2019autre dans l\u2019eau plus perpendiculaire \u00e0 celui-ci. C\u2019est la trajectoire qui permettra d\u2019atteindre le noy\u00e9 le plus rapidement possible. C\u2019est aussi celle qui demande le moins de d\u00e9pense d\u2019\u00e9nergie, donc celle de l\u2019individu paresseux. Ainsi nous serions paresseux pour \u00eatre efficaces.<\/p>\n
Il se trouve que le m\u00eame probl\u00e8me se pose pour la lumi\u00e8re. Un photon se propage plus vite dans l\u2019air que dans l\u2019eau. La trajectoire la plus rapide est cette m\u00eame ligne bris\u00e9e donn\u00e9e par les lois de la r\u00e9fraction. Ainsi la lumi\u00e8re prend toujours le chemin le plus rapide pour aller d\u2019un point \u00e0 un autre. Les photons, eux aussi, sont des paresseux. Les \u00e9toiles dissipent leur \u00e9nergie sous forme d\u2019ondes \u00e9lectromagn\u00e9tiques. La plupart de l\u2019\u00e9nergie de l\u2019univers se dissipe ainsi. On voit que les lois de l\u2019\u00e9lectromagn\u00e9tisme sont bien conformes au principe de production maximale d\u2019entropie.<\/p>\n
On retrouve le m\u00eame ph\u00e9nom\u00e8ne en m\u00e9canique, sous le nom de principe de moindre action. Le mouvement d\u2019un corps mat\u00e9riel livr\u00e9 \u00e0 lui-m\u00eame est dans l\u2019imm\u00e9diat celui qui minimise sa d\u00e9pense (ou maximise son acquisition) d\u2019\u00e9nergie cin\u00e9tique. Ainsi lorsqu\u2019on l\u00e2che une pierre, elle tombe verticalement car c\u2019est le mouvement qui maximise son acquisition d\u2019\u00e9nergie cin\u00e9tique. Les pierres aussi sont des paresseuses, elles tombent. Dans l\u2019air, il y a des frottements. En maximisant l\u2019acquisition d\u2019\u00e9nergie cin\u00e9tique, le mouvement va maximiser la dissipation d\u2019\u00e9nergie due aux frottements. Les lois de la m\u00e9canique sont donc bien conformes au principe de production maximale d\u2019entropie.<\/p>\n
On voit que maximiser une quantit\u00e9 implique souvent d\u2019en minimiser une autre. Cela pr\u00eate souvent \u00e0 confusion. Ainsi une structure dissipative minimise son entropie interne pour en maximiser sa production externe.<\/p>\n
On peut comparer l\u2019entropie \u00e0 de la poussi\u00e8re. Celle-ci tend \u00e0 s\u2019accumuler sur place. Une structure dissipative est comme une m\u00e9nag\u00e8re qui balaie la poussi\u00e8re de sa maison pour l\u2019envoyer vers l\u2019ext\u00e9rieur. Le probl\u00e8me est que la poussi\u00e8re va chez le voisin. C\u2019est ce qui se passe dans une soci\u00e9t\u00e9 de comp\u00e9tition. La s\u00e9lection naturelle favorise celui qui dissipe le plus d\u2019\u00e9nergie, c\u2019est-\u00e0-dire celui qui balaie le plus vite. Il finit rapidement par l\u2019emporter en polluant tous les autres, d\u2019o\u00f9 une mont\u00e9e rapide des in\u00e9galit\u00e9s.<\/p>\n
C\u2019est pourquoi les hommes s\u2019unissent pour former des soci\u00e9t\u00e9s \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur desquelles chacun coop\u00e8re pour balayer ensemble l\u2019entropie \u00e0 l\u2019ext\u00e9rieur de la soci\u00e9t\u00e9. C\u2019est alors la soci\u00e9t\u00e9 qui balaie le plus vite qui l\u2019emporte sur les autres soci\u00e9t\u00e9s jusqu\u2019au moment o\u00f9 c\u2019est toute la plan\u00e8te qui est pollu\u00e9e. Il ne reste plus alors \u00e0 l\u2019humanit\u00e9 qu\u2019\u00e0 s\u2019unir pour envoyer de concert l\u2019entropie vers l\u2019espace sous forme de rayonnement infrarouge. C\u2019est ce vers quoi elle s\u2019achemine peu \u00e0 peu.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
On me pose souvent des questions de ce genre. La nature nous a cr\u00e9\u00e9 pour dissiper l\u2019\u00e9nergie. Le principe de production maximale d\u2019entropie (MEP) implique que, par unit\u00e9 de temps, nous dissipions le plus d\u2019\u00e9nergie possible. Alors pourquoi avons-nous tendance \u00e0 \u00eatre paresseux? La r\u00e9ponse est que nous sommes soumis \u00e0 des contraintes: nos forces … Continuer la lecture de 69 – Pourquoi sommes-nous paresseux?<\/span>