Chronologie de la thermodynamique et de la physique statistique

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Ludwig Boltzmann

Cet article présente une frise chronologique des évènements notables de l'histoire de la thermodynamique, de la physique statistique et des processus stochastiques.

Antiquité

• Modèle:Lien siècle av JCModèle:Vérification siècle – Certains philosophes de la Grèce antique, et notamment Empédocle, plaident pour une décomposition du monde en quatre éléments fondamentaux : l'eau, la terre, l'air et le feu.
• Modèle:Lien siècle av JCModèle:Vérification siècle – Leucippe et Démocrite fondent l'atomisme.
• Modèle:Lien siècle av JCModèle:Vérification siècle – Lucrèce écrit un poème intitulé De natura rerum décrivant la pensée d'Épicure<ref>Modèle:Lien web</ref>.

[[XVIIe siècle|{{#ifeq: | s | Modèle:Siècle | XVII^e{{#if:|  }} }}]] et [[XVIIIe siècle|{{#ifeq: | s | Modèle:Siècle | XVIII^e{{#if:|  }} }}]] siècles

• 1620 – Francis Bacon défend la méthode expérimentale et mène de nombreuses observations sur la chaleur. Il suggère que la chaleur est reliée au mouvement<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1644 – Torricelli a l'idée de substituer du mercure à de l'eau dans l'expérience dite de Torricelli : mise en évidence du « grosso-vido » ; suivront les travaux de Pascal (expérience du Puy-de-Dôme, 1648)<ref>Modèle:Ouvrage</ref>, et les travaux de Robert Boyle (1682)<ref>Modèle:Ouvrage</ref> et ceux de Edme Mariotte (1676)<ref>Modèle:Ouvrage</ref> sur la compressibilité des gaz. Les pompes sont améliorées, Christian Huygens et Denis Papin (1691)<ref>Modèle:Ouvrage</ref> créeront le premier moteur vers 1690.
• 1650 – Otto von Guericke construit la première pompe à vide<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1669 – Johann Joachim Becher propose une théorie de la combustion utilisant la notion de terre combustible (latin terra pinguis)<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1686-1699 – Leibniz développe le concept de Force vive<ref>Modèle:Ouvrage (lire en ligne).</ref> et d'Action (physique) ainsi que les premiers énoncés de la conservation de l'énergie.
• 1697 – Georg Ernst Stahl renomme phlogiston la terre combustible de Becher et développe la théorie phlogistique<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1738 – Daniel Bernoulli publie Hydrodynamique, introduisant la théorie cinétique des gaz<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1761 – Joseph Black découvre que la glace absorbe la chaleur sans changer de température quand elle fond<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1777 – Antoine Lavoisier découvre l'oxygène et développe une théorie de la combustion. Il propose de remplacer la théorie du phlogiston par celle du calorique<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1788 – Pierre Prévost montre l'existence du rayonnement thermique<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.

1800–1849

• 1804 – Le comte Rumford (Benjamin Thompson) a l'idée que la chaleur est une forme d'énergie<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1804 – John Leslie observe qu'une surface noire émet plus de rayonnement que la surface polie (cube de Leslie)<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1806 – William Hyde Wollaston argumente la conservation de l'énergie<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1808 – John Dalton défend la théorie du calorique et propose que la capacité thermique d'un gaz varie comme l'inverse de son poids atomique<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1810 – John Leslie réalise artificiellement la solidification de l'eau<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1819 – Alexis Thérèse Petit et Pierre Louis Dulong proposent leur loi de Dulong-Petit pour la capacité thermique massique d'un cristal<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1822 – Joseph Fourier présente formellement l'utilisation des dimensions pour des quantités physiques dans sa Théorie analytique de la chaleur<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1824 – Sadi Carnot analyse scientifiquement l'efficacité des moteurs à vapeur et pose le second principe de la thermodynamique<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1827 – Robert Brown publie ses observations sur le mouvement brownien des particules de pollen et de colorant dans l'eau<ref>Modèle:Article</ref>. Cette observation avait déjà été faite par plusieurs expérimentateurs depuis Stephen Gray en 1695<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1831 – Macedonio Melloni montre que le rayonnement du corps noir peut être réfléchi, réfracté et polarisé<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1834 – Émile Clapeyron présente une formulation de la seconde loi de la thermodynamique<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1843 – James Joule trouve expérimentalement l'équivalent mécanique de la chaleur<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1845 – Julius Robert Mayer formalise la conservation de l'énergie et énonce ainsi le premier principe de la thermodynamique<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1847 – Hermann von Helmholtz publie la première loi de la thermodynamique<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1848 – Lord Kelvin introduit la notion de température absolue<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1849 – William Rankine calcule la relation entre pression de vapeur saturante et température<ref>Modèle:Article</ref>.

1850–1899

• 1850 – Rudolf Clausius : théorie mécanique de la chaleur<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1850 – William Rankine exprime la chaleur latente d'évaporation d'un liquide en fonction de la température, de la pression et la densité du gaz<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1852 – James Joule et Lord Kelvin démontrent qu'un gaz en extension se refroidit rapidement<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1856 – August Krönig publie des travaux pionniers sur la théorie cinétique des gaz<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1857 – Rudolf Clausius donne une interprétation de la chaleur par la théorie cinétique des gaz<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1859 – Gustav Kirchhoff montre que l'émission d'un corps noir ne dépend que de la fréquence et de la température<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1862 – Rudolf Clausius : Deuxième principe de la thermodynamique et entropie<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1860 – James Clerk Maxwell découvre la loi de distribution des vitesses moléculaires<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1866 – James Clerk Maxwell établit les lois de diffusion dans un gaz contenant plusieurs espèces<ref name="Maxwell">Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1867 – James Clerk Maxwell argumente avec le démon de Maxwell le principe d'irréversibilité<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1870 – Rudolf Clausius prouve la théorie du viriel scalaire<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1871 – Josef Stefan établit la loi de diffusion dans un milieu comportant plusieurs espèces (équations de Stefan-Maxwell)<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1872 – Ludwig Boltzmann énonce l'équation de Boltzmann pour le développement temporel des fonctions de distribution dans l'espace des phases et énonce le Modèle:Nobr<ref name="HX7W1I">Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1873 – Johannes Diderik van der Waals généralise l'équation d'état des gaz parfaits<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1875–1878 – Pierre Duhem et Willard Gibbs introduisent le potentiel thermodynamique<ref>Modèle:Ouvrage</ref><ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1876 – Willard Gibbs - commence une série de livres sur deux ans qui discutent de l'équilibre des phases, de l'énergie libre comme force d'entraînement des réactions chimiques, et de la thermodynamique chimique en général<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1876 – Johann Loschmidt énonce une critique du théorème H de Boltzmann (paradoxe de Loschmidt)<ref>Modèle:Article</ref>. L'argument avait déjà été évoqué par Lord Kelvin en 1874.
• 1877 – Ludwig Boltzmann énonce la formule de Boltzmann<ref name="HX7W1I" />.
• 1879 – Joseph Stefan énonce la loi de Stefan-Boltzmann pour les corps noirs<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1884 – Ludwig Boltzmann énonce la loi de Stefan-Boltzmann pour un corps noir<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1884 – Henry Le Chatelier énonce la loi de déplacement d'équilibre réactionnel<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1886 - Jacobus Henricus van 't Hoff relie l'équilibre chimique à l'état thermodynamique<ref>Modèle:Article</ref> (Relation de van 't Hoff).
• 1893 – Wilhelm Wien découvre la loi du déplacement de Wien pour un corps noir<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1894 – Pierre Curie énonce les conséquences de certaines propriétés d'invariance sur les propriétés thermodynamiques<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1896 - Ernst Zermelo publie sa critique du théorème H de Boltzmann appelée paradoxe de Zermelo<ref>Modèle:Article</ref>.

1900–1944

• 1900 – Max Planck suggère que la lumière peut être émise en fréquences discrètes dans sa loi de rayonnement du corps noir<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1902 – Willard Gibbs introduit la notion de fluctuation autour de l'équilibre thermodynamique<ref>Modèle:Gibbs1902</ref>.
• 1905 – Albert Einstein explique l'effet photoélectrique par l'existence de quanta d'énergie<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1905 – Albert Einstein explique mathématiquement le mouvement brownien comme un résultat du mouvement aléatoire des molécules<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1906 – Walther Nernst présente une formulation du troisième principe de la thermodynamique<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1906 – Marian Smoluchowski développe les méthodes associées aux mouvements aléatoires<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1907 – Albert Einstein utilise la théorie quantique pour estimer la capacité calorifique dans le modèle d'Einstein<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1908 – Paul Langevin développe l'équation de Langevin pour le mouvement brownien<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1909 – Constantin Carathéodory développe une formulation axiomatique de la thermodynamique<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1910 – Albert Einstein trouve la formule d'Einstein-Smoluchowski pour le coefficient d'atténuation dû aux fluctuations de densité dans un gaz<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1911 – Paul Ehrenfest et Tatjana Ehrenfest-Afanassjewa publient leur étude sur les équations de Boltzmann<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1912 – Peter Debye introduit le modèle de Debye des phonons<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1916 et 1917 – Sydney Chapman (1916)<ref>Modèle:Article</ref> et David Enskog (1917)<ref>Modèle:Ouvrage</ref> résolvent l'équation de Boltzmann dans le cas des gaz (méthode de Chapman-Enskog).
• 1916 – Albert Einstein découvre l'émission stimulée<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1920 – Meghnad Saha pour l'équation éponyme sur les milieux ionisés (équation de Saha)<ref>Modèle:Article</ref><ref>Modèle:Article</ref>.
• 1923 – Peter Debye et Erich Hückel publient le traitement statistique de la dissociation des électrolytes (théorie de Debye-Hückel)<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1924 – Satyendranath Bose introduit la statistique de Bose-Einstein, dans un papier traduit par Einstein<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1926, 1927 – Enrico Fermi (1926) et Paul Dirac (1927) introduisent la statistique de Fermi-Dirac pour les fermions<ref>Modèle:Article</ref><ref>Modèle:Article</ref>.
• 1927 – John von Neumann introduit la matrice densité et la mécanique quantique statistique<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1928 – John Bertrand Johnson découvre le bruit dans les conducteurs<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1928 – Harry Nyquist introduit la relation entre fluctuation et dissipation qui donnera plus tard le théorème de fluctuation-dissipation Callen-Welton<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1930 et 1934 – Norbert Wiener et Alexandre Khintchine établissent le théorème de Wiener-Khintchine pour les processus aléatoires<ref>Modèle:Article</ref><ref>Modèle:Article</ref>.
• 1931 – Lars Onsager établit les propriétés de symétrie pour les coefficients de transfert (relations de réciprocité d'Onsager)<ref name="Onsager1">Modèle:Article</ref><ref name="Onsager2">Modèle:Article</ref>.
• 1932 – John von Neumann étend le concept d'entropie à la mécanique quantique<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1935 – Jacques Yvon introduit la notion de fonction de distribution à N particules utilisée ultérieurement dans la hiérarchie BBGKY<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1937 – Lev Landau généralise le concept de changement de phase<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1938 – Anatoli Vlassov généralise l'équation de Boltzmann aux plasmas (équation de Vlassov)<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1940, 1948 – Hendrik Anthony Kramers (1940)<ref>Modèle:Article</ref> et José Enrique Moyal (1949)<ref>Modèle:Article</ref> établissent le développement de Kramers-Moyal permettant de simplifier l'étude d'un processus stochastique.
• 1942 – Joseph Leo Doob établit le théorème d'arrêt de Doob<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1944 – Lars Onsager donne une solution analytique du modèle d'Ising en bidimensionnel avec transition de phase<ref>Modèle:Article</ref>.

De 1945 à aujourd'hui

• 1945 – Hendrik Casimir généralise les relations de réciprocité d'Onsager<ref name="Casimir">Modèle:Article</ref>.
• 1946 – Nikolaï Bogolioubov, Max Born, Herbert Green et John Kirkwood établissent la hiérarchie BBGKY<ref name="a">Modèle:Article</ref><ref name="b">Modèle:Article</ref><ref>Modèle:Article</ref><ref>Modèle:Article</ref>.
• 1947 – Ilya Prigogine établit les lois régissant les structures dissipatives<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1947 – Nikolaï Bogolioubov et Kirill Gurov étendent la hiérarchie BBGKY aux problèmes quantiques<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1948 – Claude Shannon développe l'entropie de Shannon<ref>Modèle:Article</ref><ref>Modèle:Article</ref>.
• 1949, 1996 – Harold Grad<ref>Modèle:Article</ref> propose une méthode aux moments pour la résolution de l'équation de Boltzmann. Sa fermeture sommaire utilisant des polynômes d'Hermite sera améliorée par David Levermore<ref>Modèle:Article</ref> en 1996 avec une fermeture entropique.
• 1951 – Herbert Callen et Theodore Welton établissent le théorème de fluctuation-dissipation reliant les fluctuation au voisinage de l'équilibre thermodynamique avec la dissipation dans le milieu<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1952 – Peter Mazur énonce la propriété de production minimale d'entropie dans un milieu ouvert<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1954, 1956 – Robert Zwanzig (1954) et Hazime Mori (1956) mettent au point la méthode du projecteur de Mori-Zwanzig en théorie de la réponse linéaire<ref>Modèle:Article</ref><ref>Modèle:Article</ref><ref>Modèle:Article</ref>.
• 1954, 1957 – Melville Green (1954) et Ryōgo Kubo (1957) donnent le lien entre coefficient de transport et fluctuation au voisinage de l'équilibre thermodynamique (relation de Green-Kubo)<ref>Modèle:Article</ref><ref>Modèle:Article</ref>.
• 1957 – Alexandre Kompaneïets explique la diffusion Compton inverse des électrons dans un champ intense de photons : la « comptonisation<ref>Modèle:Article</ref> ».
• 1957 – Edwin Thompson Jaynes relie la thermodynamique à la théorie de l'information dans un cadre général<ref>Modèle:Article</ref><ref>Modèle:Article</ref>.
• 1960 – Dimitri Zoubarev développe l'opérateur statistique en non-équilibre<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1965 – George Hatsopoulos et Joseph Henry Keenan reformulent le second principe sous forme d'une loi d'équilibre d'un système<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1973 – Jacob Bekenstein suggère que les trous noirs ont une entropie proportionnelle à leur surface<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1974 – Stephen Hawking prédit que les trous noirs rayonnent avec un spectre de corps noir.
• 1983 – Amir Caldeira et Anthony Leggett publient leurs travaux sur les systèmes quantiques dissipatifs (modèle de Caldeira-Leggett)<ref>Modèle:Article</ref>.

Quelques tentatives inachevées

• 1943, 1956 – Erwin Schrödinger définit l'entropie négative dans un ouvrage intitulé « Qu'est-ce que la vie ? »<ref>Modèle:Ouvrage</ref><ref>Modèle:Ouvrage</ref>. Le concept est développé par Léon Brillouin en 1956<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
• 1963 – Bernard Coleman et Walter Noll proposent une approche alternative à la thermodynamique hors équilibre<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1988 – David Jou, José Casa-Vásquez et Georgy Lebon proposent la thermodynamique prolongée (en anglais extended thermodynamics) en incluant dans les inconnues du problèmes les flux de ces mêmes quantités<ref>Modèle:Article</ref>.
• 1996 – Adrian Bejan propose la théorie constructale<ref>Modèle:Article</ref>.

Bibliographie

• Modèle:Ouvrage
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