Bref parcours de la partie 1 : après une mise en train d’introduction, nous avons établi une relation entre trois concepts qui nous semblent liés en une triade qu’il est difficile d’éluder : Force – espace – énergie ; nous avons jonglé un peu avec l’équation aux dimensions 1J = 1N.m. Cela nous a portés ensuite à commencer à évoquer le fond du problème : Énergie libre vs conservation d’énergie… et là nous nous sommes brièvement interrogés sur l’énergie nécessaire à une plante pour générer sa forme en tant que forme (et pas d’assemblage/empilage de molécules)…
III-1) Énergie : un concept
On a soulevé en dernier point un aspect du monde vivant, mais restons encore dans le monde physique avec l’aventure de nos ampoules d’éclairage. Le watt tombe en désuétude car il n’est plus significatif de ce qu’il était avec les ampoules à filament. A l’époque des LEDs on a besoin de finalement très peu d’énergie calorique (ce qu’illustraient les watts-heure) pour obtenir pas mal d’énergie lumineuse. On quantifie la première en joules mais pour être plus parlant en terme de faculté d’éclairement on parle en lumens pour la seconde.
Le résultat perceptible (lumens) est toujours plus important que la chose cachée (énergie) qui le manifeste
Le lumen est une sorte d’énergie d’émission (si je peux créer ce terme.) L’énergie reçue (mesurée en lux) par un capteur par exemple sera de son côté fonction de la distance (au carré) entre source émettrice et capteur réceptif mais parler de lux… n’est pas pratique puisqu’il faudrait connaître la distance entre le récepteur et la source. On est donc bien avec le lumen dans une aptitude potentielle* d’éclairement mais on ne prend pourtant pas le lumen comme une quantification de l’énergie. [* Aptitude potentielle : cela pourrait bien définir une énergie]
On préfère attribuer l’énergie lumineuse à une longueur d’onde… Avec la pirouette Planck on quantifie l’énergie lumineuse en joules : E = h . λ où h est la constante de Planck et λ la longueur d’onde considérée en mètre…
L’énergie lumineuse ne dépend donc ici pas de la »puissance » de la source mais d’une donnée attribuée au photon, quantum de lumière ou plutôt d’onde électromagnétique puisque couvrant la fourchette entre les rayons γ (gamma) et les ondes radio (c’est un peu comme si on quantifiait la chaleur d’un atome de carbone… ce qui est ce qu’on fait avec la capacité thermique de chaque élément mesurée en J/K (joules par kelvin)).
Les lumens étant donc en arrière-plan c’est par la quantité de photon émise qu’on est aveuglé avec une lumière trop forte qui consommera non pas de la force (celle-ci concerne la portée de l’émission) mais de … l’énergie pure ! On parle ainsi de quantum d’énergie mais le réel qui s’offre à nous se trouve dans des proportions nettement plus importante.
Selon le premier principe de la thermodynamique, l’énergie déployée par une source atteint toujours quelque chose qu’elle transforme, ou bien elle se perd dans l’infini cosmique jusqu’à ce que… elle trouve de quoi se mettre sous la dent, quelque chose à transformer, quitte à tourner en rond pour y arriver :
« Au cours d’une transformation quelconque d’un système fermé, la variation de son énergie est égale à la quantité d’énergie échangée avec le milieu extérieur, par transfert thermique (chaleur) et transfert mécanique (travail). »
L’idée d’énergie actuelle, matérialiste, repose en fait sur quelque chose de très fragile voire d’indéfinie… comme l’a souligné Feynman : « Il est important de réaliser que dans la physique d’aujourd’hui nous n’avons aucune connaissance de ce que l’énergie est. » [page 86 de Leçons sur la physique (Odile Jacob, févr. 2000) après une métaphore sur la conservation de l’énergie].
Qui dit système dit limite du système dit forcément intérieur au système et par extension, extérieur au système. Mais alors que devient le premier principe quand on prend le système cosmique dans son ensemble ?… Eh bien, c’est l’entropie qui saisit tout le système physique sous emprise énergétique, on ne parle plus d’extérieur sauf en tant que potentialité d’expansion de l’intérieur, d’un élargissement des limites.
Nos poumons se gonflent, ils jouent avec leur limite… mais ils le font parce qu’il existe quelque chose à l’extérieur qui doit entrer pour que l’intérieur puisse »vivre », et ils profitent du geste pour mettre dehors ce qui (gaz) a du mal à y revenir par d’autres voies usuellement consacrées aux liquides et aux (pseudo) solides.
Sans vouloir parodier Feynman, je dirais qu’il est important de réaliser que dans la physique d’aujourd’hui nous avons étendu empiriquement la limite du système à l’espace cosmique physique ; et j’ajouterai à propos du premier principe de la thermodynamique évoqué que justement c’est un principe… : il n’est vérifiable que par l’expérience, sans espoir de démonstration.
Si on a limité l’expérience, le principe est caduc ! Or les physiciens de l’époque de Carnot, s’ils sont fait un excellent travail, ont bien limité leurs expériences à la sphère physique, la seule qu’ils aient en fait pratiquée. Et l’expérience ici nous dit qu’effectivement ce qui se disperse d’un côté se retrouve forcément quelque part.
L’énergie libre en tant que source énergétique à disposition sans préjudice ne semble donc pas possible. Mais…
III-2) Énergie libre
Mais on peut se dire : le soleil dispense de l’énergie tout autour de lui. Qu’importe que quelque chose en profite. Admettons qu’il soit l’extérieur considéré dans le premier principe et que les planètes qui font leur ronde autour de lui soit l’intérieur du système. Là où il n’y a pas de planètes (naines (Pluton), géantes (Jupiter, etc.), normale (Terre, etc.) ou insignifiantes comme les astéroïdes) l’énergie solaire est malgré tout dispersée et donc à disposition. C’est une énergie libre qu’on pourrait utiliser sans porter de préjudice au Soleil ni à aucune autre entité matérielle planétaire et leurs habitants…
Le préjudice aurait quand même lieu pour la matière noire qui absorbe indubitablement cet excédent disponible en participant donc à l’entropie du système global, je n’ai rien à redire là-dessus. On se situe dans l’espace physique et donc tout même le rien physique est à considérer. Mais que l’énergie inutilisée soit puisée par cette matière noire qui nous explique malgré elle que le premier principe est juste ou par tout autre entité du système ne change rien à l’entropie globale. L’énergie libre dont on parle pour activer nos systèmes physiques est donc une énergie disponible.
En fait c’est exactement ce que veut faire la science technologique en plaçant une parabole géante au-delà de la Terre pour renvoyer vers celle-ci l’énergie solaire dispersée mais non utilisée (bon, ça ferait un peu d’ombre de temps en temps aux martiens qui évoqueraient la possibilité d’une nouvelle lune pour la Terre).
Donc pas d’énergie libre mais de l’énergie disponible. Si avec la parabole sur Terre vous voulez utiliser l’énergie, vous ferez une ombre qui privera le sol de la même quantité d’énergie que celle que vous utiliserez ; la parabole dans cette histoire se contente de concentrer l’énergie pour la rationaliser. Dans l’espace l’ombre ne grèvera pas la Terre de sa part d’énergie solaire et au contraire la planète en recevra davantage : c’est de l’énergie gratuite (hors construction, mise en orbite, entretien, etc.), et libre.
Capter pour la concentrer l’énergie lumineuse des étoiles du ciel nocturne offrirait une énergie. L’énergie libre première est une énergie qui ne ferait pas défaut à la Terre. Une énergie libre seconde serait une énergie native d’une source autre que physique
- soit une énergie de magicien, ce qu’on met en général derrière l’idée énergie libre, mais qui ne serait qu’une astuce technologique concentrant ici une énergie quelconque diluée dans l’environnement.
- soit une énergie provenant d’un autre plan que le plan physique et qui donc aura peut de chance d’être efficace sur des systèmes physiques… mais si ce genre d’énergie était disponible en quantité infinie alors même un mauvais rendement serait tout bénéfice.
