Les curieuses expériences de MM. Claude et Boucherot à la Havane, puis la création, par ces mêmes techniciens, du cargo frigorifique Tunisie, ont attiré l’attention du public et du monde savant sur le phénomène grandiose, bien que souvent inaperçu, de la dégradation de l’énergie dans l’Univers.
Dans l’un et l’autre cas, il s’agissait de retirer des énormes réserves d’eau tiède des mers équatoriales, de l’énergie mécanique ; c’est précisément là que réside le paradoxe de la tentative Claude-Boucherot, car, si des « sources » très chaudes (chaudières, gaz enflammé des moteurs) peuvent fournir de l’énergie, la tiédeur se présente universellement comme un produit de déchet, pratiquement inutilisable.
Or la tiédeur, état intermédiaire, état d’équilibre, est la fin inévitable de tous les phénomènes de chaleur, artificiels ou naturels, qui se produisent dans le monde.
Nous voyons apparaître ici une cause de vieillissement de l’Univers …
Une conséquence « philosophique » du principe de Carnot
On affirme communément que « rien ne se perd ni ne se crée dans l’Univers » parce que Joule a démontré qu’il y avait équivalence entre la chaleur et l’énergie mécanique ; ainsi, on sait que 425 « kilogrammètres » [1], transformés en chaleur, produiront toujours exactement une calorie. Mais il faut bien prendre garde qu’une telle transformation n’est pas réversible, du moins intégralement ; autrement dit, une calorie ne peut fournir, même en employant une machine parfaite, qu’un nombre de kilogrammètres très inférieur à 425, la différence devant obligatoirement être envoyée à une « source froide » (condenseur, échappement) qui se’ trouvera ainsi attiédie.
Cette chaleur tiède, à son tour, n’est plus utilisable, du moins dans une proportion appréciable ; elle est dite dégradée et le principe de Carnot exprime précisément qu’une quantité de chaleur a d’autant plus de valeur. (autrement dit qu’elle est transformable dans une meilleure proportion en énergie mécanique) que sa température est plus élevée. L’eau bouillante peut faire marcher des locomotives, mais l’eau tiède ne vaut presque rien ; il a fallu toute la science de MM. Claude et Boucherot pour en tirer de l’énergie, encore avec un rendement infime.
En réalité, l’Univers, dans toutes les parties que nous connaissons, court d’un mouvement ininterrompu vers une dégradation complète de toute l’énergie existante. Les énergies « nobles », énergies mécanique et électrique, notamment, qui se transforment aisément pour des fins utiles, se dégradent perpétuellement (par les frottements, les chocs, les pertes électriques) en chaleur et cette dernière se dilue à son tour dans l’espace environnant sous forme de tiédeur, c’est-à-dire d’une chaleur complètement dégradée et inutilisable.
L’Univers finira-t-il par la « Wärmestod » ?
Il n’y a pas un phénomène de l’histoire de l’Univers, pas un mouvement d’homme ou d’insecte, pas une réaction chimique, un fonctionnement de machine, un freinage, qui ne se traduise, en définitive, par une dégradation d’énergie.
Les machines thermiques (machines à vapeur, moteurs à explosions) semblent, il est vrai, faire exception à cette règle, puisqu’elles produisent de l’énergie mécanique, donc de valeur maxima en dépensant de la vulgaire chaleur. Mais ce n’est là qu’une apparence ; car cette précieuse transformation est affectée d’une perte énorme de « chaleur vive » que nous sommes obligés de dégrader sans retour en l’envoyant au condenseur ou à l’échappement : quant à l’énergie mécanique que nous avons créée ainsi à grands frais, nous finissons toujours par la dissiper directement ou indirectement, sous forme de chaleur…
La nature se comporte ainsi avec nous comme un changeur qui prélève sur nos opérations un courtage fort élevé, sachant bien, d’autre part, que le peu que nous avons pu sauver finira par être dépensé aussi !
Un autre exemple très curieux est précisément celui des machines frigorifiques ; dans une telle machine la chaleur que l’on ôte du côté froid (par exemple celle que l’on prend à l’eau pour la faire geler) est envoyée à un autre corps (par exemple de l’eau courante) qui est nécessairement plus chaude que l’eau en train de se congeler. Donc, on a fait passer de la chaleur d’un corps froid à un corps chaud, ce qui constitue une véritable regradation de cette chaleur ! Apparence encore, hélas ! Car cette regradation a été chèrement payée de la précieuse énergie mécanique qui s’est, bien entendu, transformée en chaleur perdue, en sorte que le bilan, ici encore, se solde par une dégradation… La nature est un changeur qui ne se trouve jamais en déficit !
Ainsi quelque chose se perd dans l’Univers depuis que cet Univers existe. Quelque chose d’irréparable, qui est le grade de l’énergie ; tout au moins il en est ainsi dans toutes les régions de l’Univers que nous connaissons de science classique et certaine. Sur cette voie descendante, il n’y a pas de retour ; et comme cette voie n’est pas infinie, elle nous mène nécessairement à la fin de l’Univers, une fin qui ne sera ni le chaud ni le froid excessifs, mais un état d’équilibre que l’on pourrait appeler de tiédeur (quoique peut-être fort éloigné de ce qui correspond pour notre corps à ce terme de tiédeur), un état d’immobilité thermique et mécanique, où ne se manifesteront plus ni vie, ni mouvement, ni changement d’aucune sorte…
Telle serait la « fin du monde » vue par certains physiciens modernes qui lui ont donné le nom expressif de « Wärmestod » ou « mort dans la tiédeur ».
Arthenay