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Dans cette seconde partie, on essaie de comprendre ce que la thermodynamique peut dire ou ne pas dire de la transition énergétique.

En thermodynamique, la mesure de la dissipation de l’énergie sous forme de chaleur, autrement dit la mesure de la désorganisation des systèmes, du désordre irrémédiablement croissant du monde, s’appelle l’entropie. François Roddier, astrophysicien, s’en expliquait dans un entretien au journal Le Monde en octobre 2013 (1). Et dans l’une de ses contributions aux revues Politiques de l’Anthropocène et Nouveaux Débats, un de ses articles paru en 2021 De la nécessité d’une décroissance, prônait une société décroissante pour chercher à éviter le délitement des liens, à maintenir les conditions d’habitabilité de la Terre dans une décence commune. François Roddier est décédé mais il nous laissera des perspectives incroyables, et une réinterprétation de l’évolution de l’univers, de la vie et des sociétés humaines à partir de la thermodynamique.

Les sociétés humaines, qui n’existeraient pas sans l’apport de l’énergie solaire, sont soumises aux lois de la Physique. En particulier la Thermodynamique apporte un éclairage singulier sur l’évolution de l’humanité des chasseurs-cueilleurs à nos jours et donne des clés pour appréhender le futur.

À fin 2021, les capacités électriques renouvelables - toutes filières cumulées - dans le monde s'élevaient à près de 3 064 GW en 2020, soit 9,1% de plus qu'à fin 2020 selon l'Irena (Agence internationale pour les énergies renouvelables). Le rapport ci-après mis en ligne en avril 2022 par l'Irena rassemble de très nombreuses données sur l'évolution des capacités électriques renouvelables dans le monde entre 2011 et 2021, filière par filière (hydroélectricité avec statistiques séparées sur les STEP, éolien terrestre et offshore, solaire photovoltaïque et thermodynamique, géothermie, biomasse, etc.) et pays par pays.

What can snowflakes teach us about the economy, civilisation and crisis? Professor Tim Garrett, atmosphere scientist at the University of Utah, has modelled how the behaviour of snowflakes and clouds can be used to predict energy consumption and GDP, bridging the gap between economic theory and the natural world. He says we can learn where we are and where we're going using the laws of thermodynamics—and would be foolish to ignore them.

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Pour comprendre les phénomènes « réels », de la machine à vapeur au trou noir ou à l’univers primordial, il faut comprendre la thermodynamique

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Ils ne sont pas nombreux les livres qui nous donnent la vie. Celui-ci en est un. Il nous donne la vie parce qu’il va nous permettre d’éclairer l’avenir de l’humanité, si celle-ci veut survivre. Pour son auteur, le savant François Roddier, «Ce livre adresse un message aux générations actuelles et futures. L’Histoire montre que chaque fois qu’une société est en crise, elle cherche des coupables et désigne des boucs émissaires. Ce livre désigne le vrai coupable : les lois de la mécanique statistique contre lesquelles nous sommes individuellement impuissants. Howard Bloom parle d’un principe de Lucifer sans savoir qu’il s’agit des principes fondamentaux de la thermodynamique. Nos souffrances sont dues à l’entropie liée à notre méconnaissance des lois de l’univers. Lorsque ces lois seront universellement reconnues et comprises, cette entropie aura été évacuée. L’humanité sera enfin capable de prendre en charge son destin et d’atténuer ses souffrances.» Ce livre n’est pas facile à lire. Pourtant, il est génial : il

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Les lois de la thermodynamique permettent-elles d’expliquer les comportements, en apparence erratiques, de l’économie ? « Oui » répond François Roddier dans De la thermodynamique à l’économie, troisième étage d’une fusée qui nous entraîne dans l’espace de la connaissance. Après Le pain, le levain et les gènes et Thermodynamique de l’évolution, l’astrophysicien ajoute de la lumière dans l’escalier noir de l’incompréhension et nous permet ainsi de nous élever. En effet, découvrir les principes de la thermodynamique, c’est comprendre, avec les cycles de la vie, pourquoi l’eau bout dans une casserole chauffée et pourquoi l’économie libérale est secouée de crises cycliques, notamment financières. À partir de cette compréhension, il est alors possible d’inventer des réponses qui peuvent contrebalancer les effets dévastateurs de ces crises.

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Conférence donnée le 19 septembre 2017 par François Roddier , Professeur des Universités en Astrophysique dans le cadre des Grands Séminaires de l'Observatoire Midi-Pyrénées. De Carnot à Clausius, la thermodynamique s'est d'abord développée à partir de de deux principes fondamentaux. Avec Boltzman, et Gibbs, elle devient la mécanique statistique. En 1922, Alfred Lotka pressent l'existence d'un troisième principe. A partir de 1960, Ilya Prigogine jette les bases de la thermodynamique hors équilibre. Les phénomènes d'auto-organisation y apparaissent comme des processus de transition de phase. En 1987, Per Bak et ses collaborateurs introduisent le concept de criticalité auto-organisée. En 2003 un biophysicien, Rodercik Dewar, propose une démonstration statistique du troisième principe. Elle sera reprise ensuite sous des formes plus rigoureuses. Clausius considérait l'Univers comme fermé et isolé. La thermodynamique nous dit qu'il doit alors tendre vers un équilibre d'entropie maximale. La découverte de

La thermodynamique classique, par opposition à la thermodynamique statistique, reste essentielle à la compréhension des systèmes énergétiques. Il est donc indispensable d’en connaître les lois ainsi que l’invariant pour la deuxième loi, dénommé l’entropie.

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Comme tout organisme vivant, une société humaine ne peut subsister que grâce à un apport constant dʼénergie quʼelle dissipe. Lʼéconomie est lʼétude de son métabolisme. Comme lui, elle suit les lois de la thermodynamique. De même quʼune machine thermique ne peut fonctionner durablement sans effectuer des cycles de transformations échangeant de la chaleur avec deux sources de températures différentes, de même un organisme vivant effectue des cycles de réactions chimiques grâce à des catalyseurs qui créent des “températures apparentes” différentes. De même enfin, une économie ne peut fonctionner durablement sans effectuer des cycles dʼéchanges avec des monnaies différentes. On montre que lʼutilisation dʼune monnaie unique conduit inévitablement à un effondrement. Thermodynamiquement, un effondrement économique a les propriétés dʼune transition de phase abrupte.

Un astrophysicien français réinterprète l’évolution de l’univers, de la vie et des sociétés humaines à partir de la thermodynamique, et découvre le monstrueux piège à nous tendu. Révolutionnaire ?

Conférence donnée à l'IAP le 5 octobre 2010, par François Roddier, astrophysicien. "Tout évolue : les étoiles, la Terre, les espèces animales et végétales naissent et meurent... Quelles sont les lois de l"évolution ?"