Michel

Le commentaire d’Étienne Parisot me permet d’apporter quelques précisions sur le concept d’énergie. Ce concept a évolué au cours de l’histoire de la science et de l’histoire de l’humanité.et de la science. Le mot énergie vient du grec energeia « force en action ». Jusqu’à une période récente (XIX siècle) les concepts de force, de puissance et d’énergie n’étaient pas clairement définis et souvent on employait indifféremment l’un ou l’autre.

Le concept actuel d’énergie, tel qu’il est enseigné au lycée en Terminale Scientifique est bien spécifique. Un système (ou objet pour simplifier) peut posséder une ou plusieurs énergies. Entre deux systèmes il peut y avoir un transfert d’énergie. Voici l’exemple d’une lampe de poche. Le système 1 est constitué par les piles, le système 2 par l’ampoule, le système 3 par la pièce qui est éclairée ou disons l’environnement. On peut dire qu’il y a un transfert d’électricité de 1 à 2 et un transfert de chaleur et de lumière à 3. Dans un langage plus élaboré on dit que les piles possèdent de l’énergie chimique. Lorsque la lampe fonctionne l’énergie chimique des piles diminue, de la chaleur est transférée à l’environnement ; l’ampoule reçoit du travail électrique qu’elle transfert à l’environnement sous forme de chaleur et de rayonnement. Finalement l’environnement voit son énergie de température (énergie interne) augmenter. La lampe reçoit du travail électrique et donne chaleur et rayonnement. Les transferts d’énergie d’un système à un autre se font sous forme de :
- travail (travail de forces mécaniques ou travail de forces électriques. Ce dernier appelé parfois de manière abusive « énergie électrique »
- chaleur (appelée parfois de manière abusive « énergie calorifique » ou « énergie thermique »)
- rayonnement (appelée parfois de manière abusive « énergie rayonnante » ou « énergie lumineuse »)

Un système ne possède ni travail, ni chaleur, ni lumière. Par contre il peut posséder de l’énergie chimique, de l’énergie potentielle de pesanteur, de l’énergie cinétique, de l’énergie de masse (cas particulier l’énergie nucléaire), ....

Les précisions que je viens d’apporter, justifient pleinement ce que dit Étienne Parisot, « Dans la logique développée, cela ramènerait l’ensemble des sources d’énergie mentionnées à l’énergie nucléaire. ». La présentation de l’énergie peut être « moins savante », plus pragmatique. Alors on confond généralement les énergies et les transferts d’énergie. Les énergies sont classées suivants leurs origines, l’éolien, le solaire, les biocarburants, l’hydraulique, le pétrole, le charbon et le gaz, ... ou suivant leur possibilité de renouvellement, énergies renouvelables, énergies fossiles. L’énergie gravitationnelle ne peut effectivement être assimilée à une autre forme d’énergie. L’intérêt de l’énergie est de se présenter sous différentes formes et de pouvoir se transférer. Elle permet que les choses se fassent ... que le blé pousse, que le rôti cuise, que l’avion décolle ...

Les transferts d’énergie c’est « de l’action en mouvement » ... nous revenons à l’origine grecque évoquée plus haut.

Voici différentes possibilités.

1) Faire le bilan des énergies actuellement disponibles sur Terre

a) Première énoncé

* Le rayonnement solaire * L’énergie nucléaire (perte de masse) * La géothermie * L’énergie gravitationnelle (les marées en particulier) * L’énergie chimique (pétrole, charbon, bois, ..., tout corps utilisé dans une réaction chimique)

b) Deuxième énoncé

* Énergies renouvelables (Rayonnement solaire et énergie gravitationnelle -marées-) * Énergies fossiles (géothermie et énergie chimique) * Énergie nucléaire

2) Remonter à l’origine des différentes énergies qui existent sur Terre

a) Troisième énoncé : on remonte à l’origine du système solaire (il y a environ 4,5 milliards d’années) et au début de la formation de la Terre

* Énergie nucléaire (interactions fortes et faibles) *Énergie gravitationnelle * Énergie électromagnétique

b) Quatrième énoncé : on considère que l’énergie gravitationnelle fait partie de « dotation d’énergie fondamentale » qui a été donnée à la terre à la création du monde.

Il faut alors considérer l’Univers avant l’instant 10 à la puissance -35 s (voir mon premier commentaire). On ne peut rien dire sinon qu’il y avait une seule énergie dont on ignore tout !

D’autres énoncés sont sans doute possibles.

L’énoncé des différentes énergies primaires sur Terre dépend du point de vue qu’on adopte.

Le point de vue « recherche des origines » décrit l’histoire de la Terre. Le point de vue « énergies actuelles » est le plus opérationnel si on pense à l’utilisation de l’énergie sur Terre.

Seulement deux énergies « fondamentales » sur Terre ? Le point de vue adopté semble être celui des énergies primaires, c’est-à-dire des énergies puisées dans la nature (ici la Terre).

Si on se place de ce point de vue et à l’époque actuelle, les énergies primaires sont : * Le rayonnement solaire * L’énergie nucléaire (perte de masse) * La géothermie * L’énergie gravitationnelle (les marées en particulier) * L’énergie chimique (pétrole, charbon, bois, ..., tout corps utilisé dans une réaction chimique)

Maintenant si on se place dans une perspective qui est celle de l’Univers et en remontant jusqu’au big-bang ... La théorie du big-bang admet qu’il y avait une seule interaction fondamentale à l’instant 0 dont nous ne savons rien. A 10-35 seconde les quatre forces (ou interactions) fondamentales de la nature sont présentes, l’interaction gravitationnelle, l’interaction électromagnétique et les interactions nucléaires forte et faible. A chacune de ces interactions sont associées les énergies correspondantes. Donc dans l’état actuel de nos connaissances on considère qu’il y a quatre énergies fondamentales.