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THERMODYNAMIQUE Processus irréversibles non linéaires

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3.  Thermodynamique et biologie

Dans son livre intitulé L'Ordre biologique, A. Lwoff écrit : « Un certain aspect de l'ordre est l'arrangement déterminé présent dans la constitution existante des choses. L'ordre peut être considéré aussi comme une séquence, ou une succession, dans l'espace ou dans le temps. L'ordre biologique est tout cela, et plus spécialement une séquence dans l'espace et dans le temps. » On peut se demander comment cet ordre ainsi défini se situe par rapport aux grandes lois d'organisation de la physique et, en particulier, de la thermodynamique.

Celle-ci prévoit qu'un système isolé évolue dans le temps vers le désordre. En revanche, en biologie et en sociologie, l'idée d'évolution est associée à une croissance de l'organisation et à la formation de structures de plus en plus complexes. En conséquence, on a longtemps pensé que l'organisation biologique ne pouvait être décrite à partir des lois de la physique. Actuellement, nombre de biologistes considèrent qu'il suffit d'appliquer la thermodynamique à l'ensemble « être vivant plus environnement » pour lever cette difficulté. Cependant, cette interprétation est largement insuffisante. Elle introduit différemment la notion de « système ouvert » mais n'apporte rien de plus à celle de « l'être vivant ». Elle n'explique pas en particulier comment interviennent d'une part, le hasard et d'autre part, les lois déterministes dans la formation des structures biologiques. L'analyse du rôle de la non-linéarité en thermodynamique, exposée plus haut, et qui a conduit au concept de structure dissipative a permis de répondre à ces questions.

  Ordre biologique et structures dissipatives

Les systèmes biologiques sont des systèmes ouverts échangeant de la matière et de l'énergie avec le monde extérieur. Ils se caractérisent par un ordre spatial et temporel tout comme celui des structures dissipatives définies plus haut. Il convient donc d'examiner dans quelle mesure celles-ci interviennent dans l'établissement de l'ordre biolog […]

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THERMODYNAMIQUE (notions de base)
BIOÉNERGÉTIQUE
Dans le chapitre "Thermodynamique et bioénergétique"
BIOLOGIE - L'être vivant
Dans le chapitre "Les premiers systèmes organisés"
BOLTZMANN LUDWIG (1844-1906)
Dans le chapitre "L'interprétation probabiliste du deuxième principe de la thermodynamique"
CARNOT SADI (1796-1832)
CHALEUR
CLAUSIUS RUDOLF (1822-1888)
DÉTERMINISME
Dans le chapitre "Rationalité de la mécanique"
DUHEM PIERRE (1861-1916)
Dans le chapitre "L'œuvre scientifique"
ÉNERGIE - La notion
Dans le chapitre " Chaleur et thermodynamique"
ENTROPIE
Dans le chapitre "La variation d'entropie"
FORME
Dans le chapitre "Phénomènes critiques"
GIBBS JOSIAH WILLARD (1839-1903)
HASARD & NÉCESSITÉ
Dans le chapitre "De Boltzmann à Von Neumann"
INFORMATION THÉORIE DE L'
Dans le chapitre "Application à la thermodynamique"
IRRÉVERSIBILITÉ
Dans le chapitre "L'irréversibilité en thermodynamique, conséquence du deuxième principe"
KELVIN WILLIAM THOMSON lord (1824-1907)
Dans le chapitre "La thermodynamique"
LOI DE JOULE
MATIÈRE (physique) - États de la matière
Dans le chapitre " La division classique des états de la matière"
MATIÈRE (physique) - État liquide
Dans le chapitre "Les potentiels intermoléculaires et les modèles de l'état liquide"
MATIÈRE (physique) - État gazeux
Dans le chapitre "Description thermodynamique"
MATIÈRE (physique) - Transitions de phase
MAYER JULIUS ROBERT VON (1814-1878)
MITOCHONDRIES
Dans le chapitre " Fonctions mitochondriales"
NÉGUENTROPIE
NERNST WALTHER HERMANN (1864-1941)
ONSAGER LARS (1903-1976)
PHYSIOLOGIE
Dans le chapitre "L'organisme animal"
POINCARÉ HENRI (1854-1912)
Dans le chapitre "Physique mathématique et physique théorique"
PRIGOGINE ILYA (1917-2003)
RANKINE WILLIAM JOHN MACQUORN (1820-1872)
RÉFLEXIONS SUR LA PUISSANCE MOTRICE DU FEU (S. Carnot)
RELATIVITÉ - Relativité générale
Dans le chapitre "Champs gravitationnels forts. Trous noirs"
STATISTIQUE MÉCANIQUE
Dans le chapitre "Entropie statistique et thermodynamique"
STATISTIQUE THERMODYNAMIQUE
STRUCTURE DISSIPATIVE
SYSTÈMES OUVERTS, thermodynamique
THERMIQUE
TRANSPORT COEFFICIENTS DE
VITREUX ÉTAT
Dans le chapitre "Propriétés thermodynamiques"
WIEN WILHELM (1864-1928)

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