Un vrai pari : le mouvement perpétuel

Encyclopedia universalis a écrit:

En 1775, sous l'influence de Laplace, l'Académie des sciences de Paris condamna solennellement le mouvement perpétuel, coupable de consommer inutilement les talents, le temps et la fortune de trop de mécaniciens ingénieux.

Référence.

J'ai essayé de faire marcher la roue, mais [...] Pas besoin de vagues, ni de vent, ni de soleil. [...] Normalement, il le doit.

Besoin de rien, sauf que ça ne marche pas, c'est ça ?

Ce que Math Coss dit, c'est que dès le 18ème siècle, les physiciens et ingénieurs avaient compris que les mouvements perpétuels n'étaient pas vraisemblables, et que c'était une perte de temps d'examiner les plans et les explications des inventeurs de telles machines.

Si tu nous avais dit "oui voilà une machine qui fonctionne gratuitement", preuves à l'appui, ok, mais là tu montres un truc qui ne marche pas.

Sachant que la théorie dit que ça ne peut pas marcher, que veux-tu qu'on te réponde ? Que c'est normal que ça ne marche pas ? (c'est normal que ça ne marche pas !)

D'une part, la gravité et la poussée d'Archimède ne sont pas des sources d'énergie ; d'autre part, tous les mécanismes présentent du frottement qui engendrent des pertes d'énergie. Comment est-ce que cela pourrait bouger ou ne pas arrêter de bouger ?

La théorie dit que ça ne peut pas marcher ; apparemment la pratique montre que ça ne marche pas. Qu'est-ce qui peut inciter à croire à ce mécanisme ?

Je viens de lire un peu plus précisément le message de base, qu'est ce qui active les pistons? Si on veut mettre le truc en route, il faut que le "delta" volume du ballon une fois gonflé soit supérieur au volume d'eau ramassé (plus précisément, le rapport doit être supérieur au rapport entre la hauteur à laquelle on veut faire monter l'eau, par rapport au niveau de l'eau, et la profondeur maximal si le cycle est parfaitement réglé).

Je ne m’y connais pas assez en Physique.

Est-ce que l’impossibilité du mouvement perpétuel est un axiome de la physique ?
Ou bien est-ce que l’on démontre cela avec des axiomes de la physique ?
Ou encore, est-ce équivalent à certains axiomes ?

Bien entendu, je ne suis pas prêt pour vous dire ce que j’appelle « axiomes de la physique ».
Quelqu’un saurait-il mettre à plat tout ça ? Ou bien est-ce très long à coucher en un message ?

Pardon pour cette initiative digressive.

Bonjour,

Ça prendrait une semaine de cours pour le démontrer.

En gros : le mouvement perpétuel est impossible parce qu’il équivaut à un travail sans apport d’énergie.

Ceci viole le premier et le second principes de la thermodynamique.

C’est là que ça devient chaud

Il existe plusieurs formulations de la thermodynamique. Certaines sont démontrées mathématiquement équivalentes, d’autres non.

Dans la formulation de la thermodynamique en physique moderne, la physique statistique permet de démontrer le second principe. Mais comme toute démonstration, on fait des hypothèses. Ici, l’hypothèse fondamentale porte sur l’absence de corrélation dans le passé. Ainsi, la seconde loi de la thermodynamique s’applique dans notre Univers serait une conséquence des conditions initiales. Dans ce sens, le second principe n’est pas absolu. Si les conditions initiales étaient différentes on aurait une autre loi.

La démonstration se fait en physique statistique classique et quantique. Mais, que je sache, pas dans des espaces-temps courbes...

Vous pouvez lire sur le net.

Salut,
J'essaie d'étoffer un peu la réponse de YvesM. Je vais mettre pleins de mots savants, du coup ça risque d'être imbitable, mais si vous lisez ça et que vous êtes intéressé, vous avez une barre de recherche à portée de clavier.

En gros la physique statistique est assez bien définie dans deux cas: la mécanique quantique (le caractère probabiliste est postulé par les postulat de mesure et de réduction) et une mécanique "fondamentalement classique", c'est-à-dire une mécanique d'un système de point matériel lié entre eux par des potentiels entièrement définis par leurs positions relative (on peut mettre plus de variables dans les potentiels, mais ne compliquons pas).
En fait dans les deux cas, on est capable de définir des fonctions nommés entropies de Boltzmann (c'est comme l'entropie de Shannon, mais ça ne parle pas de bits) liées au fait que l'espace des états possibles est mesurables (dans le deuxième cas, on parle de "mesure de Liouville", c'est la mesure de Lebesgue défini sur l'espace des phases, un truc de mécanique hamiltonienne). Il faut savoir que ce qu'on appelle équation de Boltzmann, qu'on défini typiquement pour les gaz parfait est aisément généralisables aux autres systèmes classique via le formalisme hamiltonien.

Tout cela était techniques, mais voilà en gros ce qui se passe (même si l'explication n'est pas parfaitement canon): à un niveau microscopique on ne sait pas trop ce qui se passe, on a via les détecteurs accès qu'à un petit nombre de variables, quand ces variables sont connues, on sait qu'elle ne correspondent qu'à une certaine partie mesurable de l'espace des phases, plus une partie est de grande mesure plus elle correspond à une entropie élevée (je zappe la partie "ergodicité", je suppose que l'idée des "conditions initiales" à laquelle fait référence YvesM est en lien avec les conditions pour l'observer, mais pragmatiquement et grossièrement, il faut savoir que une différence d'entropie de $1.J.K^{-1}$ entre deux états macroscopiques signifie que le système passera à peu près $exp(7\times 10^{22})$ fois plus de temps dans l'état de plus haute entropie que dans l'état de plus basse, donc quand on est physicien, on ne s'emmerde pas et on dit qu'en gros que le système fonce vers l'état de plus haute entropie).

A priori ça peut paraître très con comme façon de voir les choses, car le système doit être considéré comme étant à un instant donné dans un état donné et pas dans une partie mesurable de donnée. C'est un peu l'idée du paradoxe du démon de Maxwell. Une solution élégante au paradoxe de Maxwell est de ne pas considérer que le démon est un truc avec une connaissance infinie, mais plutôt un véritable système physique qui détecte son environnement via "l'intensité" de son interaction avec celui-ci, quelque soit le fonctionnement du détecteur (passif) que l'on considère on se rend vite compte que le truc est finalement "plutôt aveugle" et que très vite il fera autant d'erreurs que de bons coups (quand on va s'approcher de l'équilibre thermodynamique).
-> Problème: là je suis en train de mettre un genre de schéma d'axiomes sur de la physique. Techniquement, je ne suis pas capable de démontrer que n'importe quel détecteur sur n'importe quel système posera problème, mais présentez-moi un détecteur et un système et je chercherais la petite bête. On va appeler ça un "schéma de pragmatisme", je suppose que ça vous choque (bande de matheux!), mais nous autres humains y sommes contraints.

En ce qui me concerne, je conclue de mes réflexions personnelles comme de mes conversations (essentiellement avec un prof de physique statistique pendant mes études et un ami théoricien plus tard), j'ai l'impression qu'une idée (assez partagée et sûrement très vieille) de rapport coût (énergétique ou autre chose) de l'information / bénéfice qu'on peut en tirer sous-tend un peu la notion d'entropie. Mais c'est assez peu discuté, car mal formalisé (quand on se met à parler d'information en physique, vous pouvez être certains que ça va mal finir) et du coup on est pas capable de définir correctement les variables thermodynamiques dans une théorie des champs (parce que par ailleurs, on ne parvient pas à appliquer une mesure adapter au lois de la physique dans le cadre d'une théorie des champs) et c'est dommage, parce que ça pourrait vite devenir ultra-passionnant (notamment dans le cadre relativiste, dans lequel la vitesse de l'information pourrait jouer un rôle et je ne parle même pas des délires cosmologiques).

Dom a écrit:

> Est-ce que l’impossibilité du mouvement
> perpétuel est un axiome de la physique ?
> Ou bien est-ce que l’on démontre cela avec des
> axiomes de la physique ?

La physique n'est pas aussi bien axiomatisée que les mathématiques, car la physique, étant une science expérimentale, possède une "contre-réaction de contrôle" que n'ont pas les mathématiques: l'expérience.

Mais il y a des domaines plus ou moins axiomatisés qui sont tellement confirmés par des expériences dans un domaine d'application, qu'on peut prendre ces axiomes comme vérité.

Ici, nous avons un système purement mécanique. Il n'y a pas de physique exotique là-dedans, pas de trous noirs, pas de rayons Ga-Bu-Zeu, pas de concentrateurs à flux kinéso-plasmatiques.... Simplement de la mécanique. Alors, oui, dans ce système, on connaît parfaitement les axiomes (les physiciens parlent de lois de la physique, pas tellement d'axiomes, mais c'est la même idée). Et dans cette physique bien connue, il y a une loi, qui est la loi de conservation d'énergie. Pour les gaz, elle est un postulat de la thermodynamique classique dont il n'y a pas d'exception pour des systèmes avec des gaz et des pistons. Pour la mécanique, les forces sont conservatrices (gardent l'énergie mécanique totale, c.à.d. somme des énergies cinétiques et potentielles) ou dissipatives (convertissent une partie de l'énergie mécanique en chaleur).

On sait donc que n'importe quel système dans ce domaine ne peut pas livrer de l'énergie sans la puiser ailleurs, sans devoir rentrer dans le détail des forces et mouvements. Si on le faisait, on trouverait que c'est le cas. Toutes les machines construites du genre ne semblent fonctionner seulement que quand on reste sur le niveau intuitif sans faire de calculs, mais aucune ne s'avérera fonctionner si on fait les calculs des forces et mouvements, car, justement, c'est une propriété de ces forces et mouvements en mécanique classique.

Il n'est même pas nécessaire d'aller au-delà, car ce système ne postule pas d'existence de forces autres que les forces connues de la mécanique classique. C'est essentiellement l'équivalent de prétendre trouver des nombres premiers factorisables en 3 facteurs: le système conceptuel sur lequel l'engin est basé ne permet pas le résultat prétendu.

Il ne faudrait pas oublier non plus que si l'expérimentateur a pris un bon petit-déjeuner, il sera de meilleur humeur !

On peut stocker de l'énergie (c'est-à-dire transmettre de l'énergie au système qui la restituera éventuellement plus tard) en mettant un objet plus léger que l'eau au fond de l'eau ou en mettant un objet lourd en hauteur mais ni la poussée d'Archimède ni la gravité ne sont des sources d'énergie. En revanche, via les frottements (solides et fluides) il y a une déperdition de l'énergie sous forme de chaleur. À moins de lui fournir de l'énergie, par exemple avec des sources de chaleur comme l'a proposé Titi le curieux, le système s'arrête nécessairement.

Patrick123 écrivait:

---

> pas de rayons Ga-Bu-Zeu

Je proteste avec la plus grande énergie contre ce barbarisme.

Kader2020,

tu as un moyen très simple de convaincre les autres : Tu réalises ton système, tu le mets en marche (dans une eau stagnante, protégé du vent, par exemple dans une baignoire dans la maison) et s'il continue à marcher au bout de 2 jours, tu invites les journaliste locaux (*) à venir voir.
J'avais été contacté par un inventeur de mouvement perpétuel (mieux, il faisait rouler sa mobylette sans utiliser d'essence) qui voulait savoir si ça pouvait marcher. Je lui avais promis 1000 F (150 €) s'il me faisait une démonstration, j'attends toujours (20 ans après).

Mais tu perds ton temps à essayer de convaincre des matheux et physiciens que leurs règles de base sont fausses. Tant que tu n'as pas une preuve, tu passes pour un illuminé.

Cordialement.

(*) généralement faibles en physique, donc ils accepterons de venir.

Fin de partie a écrit:

> Pour le sieur Archimède je ne me prononce pas
> mais si on jette une boule de pétanque du haut de
> la tour Eiffel elle acquiert de l'énergie
> cinétique en tombant.

Il fallait déjà d'abord la porter en haut de la tour, ce qui a coûté de l'énergie.
C'est là qu'elle a acquise son énergie (potentielle). La faire tomber ne fait que convertir cette énergie potentielle en énergie cinétique. En en tombant par terre, elle a convertie cette énergie cinétique en chaleur.

Fly7:

En réalité, je ne savais pas que YT regorgeait de stupidités comme celle que j'ai indiquée plus haut.

C'est la vidéo que tu mets en lien qui m'en a fait prendre conscience il y a quelque temps (je suis abonné à cette chaîne YT)
Je voulais une vidéo pas trop longue pour illustrer cette arnaque donc j'ai tapé dans le moteur de recherche de YT "énergie gratuite" et voilà !

Patrick123:

Bien évidemment mais cela ne change rien au fait qu'acheminer une boule de pétanque en altitude fait prendre à cette dernière de l'énergie cinétique. C'est comme un réservoir à énergie: on a stocké l'énergie qu'il a fallu "dépenser" pour hisser cette boule de pétanque en hauteur et cette énergie peut être restituée, en partie, en énergie cinétique si on fait retomber cette boule.

Kader2020:

Si tu penses que ton dispositif fait ce que tu penses qu'il fait, tu le construis complètement et tu verras ce qu'il en est réellement. Si tu comptes sur ce dispositif pour réduire tes factures d'électricité je pense que tu vas être déçu.
Par ailleurs, l'utilisation de la force du courant d'une rivière n'est pas une invention récente.

Il existe aussi le mouvement presque perpétuel avec la supraconductivité.
J'ai entendu dire qu'il existe une bobine dont le courant tourne depuis 60 ans.
Petit bémol il faut refroidir proche du zéro absolu et ça ce n'est pas gratuit. (tu)

Fly7 a écrit:

> J ai entendu dire qu il exite une bobine dont le
> courant tourne depuis 60 ans.

Il y a la Terre qui tourne déjà 4 milliards d'années autour du soleil... :-D

C'est perpétuel, il y a des gens qui pompent l'air et d'autres que le piston gonfle. X:-(