Actualité de l'ENS de Lyon

Des expériences sur un système microscopique classique démontrent que si le second principe de la thermodynamique est toujours valable en moyenne, il peut être contourné expérimentalement dans 95 % des cas ! Une étude menée au sein de Laboratoire de Physique de l'ENS de Lyon (LPENSL, CNRS / ENS de Lyon), parue dans Physical Review Letters.

Basée sur les notions d'échange d'énergie et de création d’entropie, le second principe de la thermodynamique prescrit quelles transformations sont possibles, comme la fonte d'un glaçon à température ambiante, et lesquelles ne le sont pas, comme le mouvement perpétuel. Le second principe de la thermodynamique reste incontournable de nos jours pour décrire et expliquer les échanges d'énergie, bien au-delà de ses applications en mécanique. Les avancées technologiques permettent désormais de sonder l’origine microscopique de ce principe.

Cependant, pour les systèmes de très petite taille, un rôle majeur est joué par les fluctuations et le hasard, manifestations microscopiques du concept de température. Le second principe n’est alors vrai que statistiquement, sur les valeurs moyennes. Corrélativement, des événements impossibles à plus grande échelle peuvent parfois être observés.

Pour tenter de maximiser la probabilité de tels événements, des chercheurs du Laboratoire de Physique (LPENSL, CNRS / ENS de Lyon) ont réalisé une expérience sur un système mécanique classique et continu, en se fondant sur des propositions théoriques antérieures développées sur les systèmes discrets à deux états énergétiques. Ces expériences mettent ainsi en lumière le caractère singulier des échanges d’énergie dans les systèmes microscopiques, et l’importance cruciale des fluctuations pour comprendre les statistiques parfois contre-intuitives à ces échelles.

Découvrez-en plus dans la communication réalisée par le CNRS Physique