0:00:06.645,0:00:09.973
Il existe un concept crucial [br]en chimie et en physique.

0:00:10.303,0:00:12.743
Il explique pourquoi[br]certains processus physiques

0:00:12.743,0:00:15.293
marchent dans un sens,[br]et non dans un autre :

0:00:15.293,0:00:16.729
pourquoi la glace fond,

0:00:16.729,0:00:19.039
pourquoi la crème se répand[br]dans le café,

0:00:19.039,0:00:21.629
pourquoi l'air fuit d'un pneu crevé.

0:00:22.339,0:00:26.539
C'est l'entropie, et elle est,[br]notoirement, difficile à comprendre.

0:00:27.969,0:00:31.629
L'entropie est souvent décrite[br]comme une mesure du désordre.

0:00:31.629,0:00:35.349
C'est une image pratique[br]mais, malheureusement, trompeuse.

0:00:35.499,0:00:38.471
Par exemple, lequel est-il[br]le plus désorganisé ?

0:00:38.471,0:00:42.789
Un verre de glace pilée, ou un verre[br]d'eau à température ambiante ?

0:00:43.299,0:00:45.233
La plupart des gens[br]vont dire : la glace,

0:00:45.233,0:00:48.549
mais, en fait, c'est elle qui possède[br]la plus faible entropie.

0:00:49.069,0:00:52.898
Donc, voici une autre façon de l'aborder :[br]grâce aux probabilités.

0:00:52.898,0:00:57.290
Cela semble plus compliqué à comprendre[br]mais prenez le temps de l'assimiler,

0:00:57.290,0:01:00.700
et vous aurez une bien meilleure[br]compréhension de l'entropie.

0:01:01.260,0:01:03.661
Prenez deux petits solides,

0:01:03.661,0:01:07.541
constitués de six liaisons[br]atomiques chacun.

0:01:07.541,0:01:12.781
Dans cet exemple, l'énergie dans chaque[br]solide est conservée dans les liens.

0:01:12.781,0:01:15.522
Ceux-ci peuvent être regardés[br]comme de simples récipients,

0:01:15.522,0:01:19.870
pouvant contenir des unités inséparables[br]d'énergie appelées « quanta ».

0:01:19.870,0:01:24.601
Plus le solide a d'énergie,[br]plus il est chaud.

0:01:24.601,0:01:29.042
Il s'avère que l'énergie peut[br]se distribuer de nombreuses façons

0:01:29.042,0:01:30.552
dans les deux solides,

0:01:30.552,0:01:33.932
tout en gardant la même quantité [br]totale d'énergie dans chaque.

0:01:34.402,0:01:38.502
Chacune de ces options est appelée :[br]un « micro-état ».

0:01:38.502,0:01:43.341
Pour six quanta d'énergie dans [br]le solide A, et deux dans le solide B,

0:01:43.341,0:01:47.302
il existe 9 702 micro-états.

0:01:47.832,0:01:52.631
Bien sûr, nos huit quanta d'énergie [br]peuvent être arrangés autrement.

0:01:52.801,0:01:57.623
Toute l'énergie peut être dans le solide A[br]par exemple, et rien dans le B,

0:01:57.623,0:02:00.372
ou la moitié dans A, et la moitié dans B.

0:02:00.662,0:02:04.074
Si nous supposons que chaque micro-état[br]est également probable,

0:02:04.074,0:02:06.884
nous constatons que [br]certaines configurations de l'énergie.

0:02:06.884,0:02:09.793
ont plus de chances d'arriver[br]que d'autres.

0:02:10.313,0:02:13.774
Cela est dû à leur plus grand[br]nombre de micro-états.

0:02:14.024,0:02:15.853
L'entropie est une mesure directe

0:02:15.853,0:02:19.523
de la probabilité de chaque[br]configuration de l'énergie.

0:02:20.383,0:02:23.143
Ce que nous voyons, c'est que[br]la configuration de l'énergie

0:02:23.143,0:02:26.713
dans laquelle l'énergie est la plus[br]répartie entre les solides,

0:02:26.713,0:02:28.714
est celle qui a le plus d'entropie.

0:02:28.734,0:02:31.734
Donc, dans un sens plus général,[br]l'entropie peut être considérée

0:02:31.734,0:02:34.413
comme la mesure [br]de cette répartition d'énergie.

0:02:34.673,0:02:37.763
Une entropie faible veut dire[br]que l'énergie est concentrée.

0:02:37.923,0:02:41.073
Une entropie élevée veut dire[br]qu'elle est répartie.

0:02:41.513,0:02:45.685
Afin de comprendre pourquoi l'entropie[br]aide à expliquer les processus spontanés,

0:02:45.685,0:02:47.825
tels que le refroidissement[br]des objets chauds,[br]

0:02:47.825,0:02:50.074
il nous faut examiner[br]un système dynamique,

0:02:50.074,0:02:52.114
dans lequel l'énergie est en mouvement.

0:02:52.284,0:02:54.745
En réalité, l'énergie [br]ne reste pas en place.

0:02:54.755,0:02:58.095
Elle se déplace, continuellement,[br]entre les liens voisins.

0:02:58.575,0:03:00.206
Du fait que l'énergie se déplace,

0:03:00.206,0:03:02.525
la configuration de l'énergie[br]peut changer.

0:03:02.775,0:03:05.085
À cause de la répartition des micro-états,

0:03:05.085,0:03:09.836
il y a 21 % de chances que le système[br]soit, plus tard, dans une configuration

0:03:09.836,0:03:13.185
dans laquelle l'énergie[br]est répartie au maximum.

0:03:13.465,0:03:17.347
Il y a 13 % de chances [br]qu'il retourne à son état de départ,

0:03:17.357,0:03:22.267
et 8 % de chance que le solide A[br]obtienne, en fait, plus d'énergie.

0:03:22.697,0:03:25.455
Nous voyons là encore que,[br]du fait qu'il y a plus de façons

0:03:25.455,0:03:28.285
d'obtenir une énergie répartie[br]et une entropie élevée,

0:03:28.285,0:03:30.026
qu'une énergie concentrée,

0:03:30.026,0:03:32.118
l'énergie a tendance à se répartir.

0:03:32.368,0:03:35.698
Voilà pourquoi, si vous mettez [br]un objet chaud à côté d'un objet froid,

0:03:35.698,0:03:39.700
le froid va refroidir le chaud,[br]et le chaud va réchauffer le froid.

0:03:40.210,0:03:41.867
Mais, même dans cet exemple,

0:03:41.867,0:03:46.256
il y a 8 % de chance que l'objet chaud[br]devienne plus chaud.

0:03:46.886,0:03:50.487
Pourquoi cela n'arrive-t-il[br]jamais dans la réalité ?

0:03:51.227,0:03:53.887
C'est une question[br]de taille du système.

0:03:53.887,0:03:57.647
Nos solides hypothétiques[br]ont seulement six liens chacun.

0:03:58.057,0:04:03.728
Mettons nos solides à l'échelle[br]de 6 000 liens et 8 000 unités d'énergie,

0:04:03.728,0:04:07.527
et recommençons ce système, avec[br]trois quarts de l'énergie dans A

0:04:07.527,0:04:09.407
et un quart dans B.

0:04:09.877,0:04:12.127
Maintenant, nous voyons[br]que les chances qu'a A

0:04:12.127,0:04:14.267
de gagner spontanément plus d'énergie

0:04:14.267,0:04:16.507
sont ce chiffre minuscule.

0:04:17.007,0:04:21.988
Les objets familiers de tous les jours ont[br]infiniment plus de particules que cela.

0:04:22.308,0:04:26.000
Les chances qu'un objet chaud[br]devienne plus chaud, dans la réalité,

0:04:26.000,0:04:28.011
sont si ridiculement petites,

0:04:28.011,0:04:29.949
que cela n'arrive simplement jamais.

0:04:30.249,0:04:31.528
La glace fond,

0:04:31.528,0:04:32.738
la crème se mélange,

0:04:32.738,0:04:34.476
et les pneus se dégonflent,

0:04:34.476,0:04:39.372
parce que ces états ont plus d'énergie[br]répartie que leur état d'origine.

0:04:39.732,0:04:43.630
Il n'y a pas de force mystérieuse[br]poussant le système vers plus d'entropie.

0:04:43.630,0:04:45.570
C'est simplement que l'entropie élevée

0:04:45.570,0:04:48.468
est toujours statistiquement[br]plus probable.

0:04:48.748,0:04:51.890
C'est pourquoi l'entropie[br]a été appelée : « la flèche du temps ».

0:04:52.220,0:04:56.780
Si l'énergie a l'opportunité[br]de se diffuser, elle le fait !