Le mouvement perpétuel : rien n'a fonctionné

Lorsque j'ai lu l'article de la première page du journal La Nouvelle Union du dimanche 4 novembre, j'ai été surpris et attristé de lire que Gérard Morin tentait de concevoir une machine à mouvement perpétuel.

Je ne doute absolument pas des talents de mécanicien de M. Morin, mais des machines comme ça, on en invente depuis le début de l'ère industrielle et aucune n'a fonctionné.

Des milliers de personnes ont perdu leur temps et leur argent dans de tels projets. Pourquoi est-ce que ces machines ne fonctionnent pas? Parce qu'il faut violer une ou même deux lois de la physique fort bien établies pour qu'elles fonctionnent. Ces lois ont été découvertes aux alentours de 1850 et, jusqu'à aujourd'hui, nous ne leur avons trouvé aucune exception. Ces lois permettent d'ailleurs le fonctionnement de la plupart des technologies que nous utilisons aujourd'hui. À chaque fois que vous ouvrez votre téléviseur, que vous réchauffez un plat aux micro-ondes, que vous vous déplacez en auto, vous testez ces deux lois. Elles sont donc très bien validées.

Quelles sont ces deux fameuses lois? La première loi est celle de la conservation de l'énergie. Elle stipule que toute machine ne peut produire plus d'énergie que ce qu'elle consomme.

On peut mesurer toutes les formes d'énergie avec une même unité de mesure : le joule, dans le système de métrique. Par exemple, pour l'automobile, le moteur convertit l'énergie chimique de la combustion de l'essence en énergie mécanique pour déplacer l'auto. Selon la première loi, si on brûle 100 joules d'essence, on obtient au maximum 100 joules d'énergie mécanique. En réalité, à cause, entre autres, du frottement inévitable entre les pièces mobiles, on obtient plutôt 25 joules d'énergie mécanique.

Où sont partis les 75 joules manquants? Ils sont partis en chaleur. Chaleur qu'on utilise pour chauffer l'habitacle durant les froides journées d'hiver. Le total de l'énergie produite est exactement égal à l'énergie consommée (100 = 25 + 75). Un premier type de machine à mouvement perpétuel viole cette première loi. On prétend qu'avec ces machines, on produira plus d'énergie que ce que consommera la machine. Ce qui ne s'est jamais produit jusqu'à maintenant.

La deuxième loi physique est un peu plus difficile. Elle concerne l'entropie. L'entropie est une mesure du désordre d'un système physique ou de la dégradation de l'énergie du système. Cette loi stipule que, sans intervention extérieure, l'entropie d'un objet peut augmenter ou rester la même, mais ne peut pas diminuer. Appliquons cette loi à un exemple familier. Une tasse de café bien chaude que vous déposez sur votre table au déjeuner. L'expérience courante nous apprend que la tasse peut rester à la même température ou refroidir.

Jamais on n'a vu une tasse commencer à se réchauffer spontanément sur la table. Si cela arrivait, ça serait une violation de la loi sur l'entropie. Les machines thermiques comme le moteur à essence, le moteur diesel ou la machine à vapeur utilisent une différence de température entre deux sources de chaleur pour extraire de l'énergie mécanique.

Plus la différence de température est grande entre la source chaude et la source froide, plus on peut extraire d'énergie mécanique. S'il n'y a pas de différence de température, on ne peut extraire d'énergie mécanique. Des machines thermiques qui fonctionneraient sans différence de température violeraient cette deuxième loi. C'est le deuxième type de machine à mouvement perpétuel. On n'a jamais vu ce type de machine fonctionner non plus.

Voilà pourquoi il est important d'y penser deux fois avant de dépenser temps et argent dans ce genre de projet. Pour ceux qui voudraient en apprendre plus sur les machines à mouvement perpétuel, je vous invite à lire un excellent article publié dans le magazine Sciences et vie de janvier 1999, p60-65. Cet article est disponible à la bibliothèque du Cégep.

Christian Héon

Professeur de physique

Cégep de Victoriaville