Limite continue

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Ne doit pas être confondu avec Limite thermodynamique.

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En physique, la limite continue, ou limite du continuum, est l'état limite d'un système quand le nombre de ses particules tend vers l'infini tandis que son volume reste constant.

Dans un modèle en réseau (en), la limite continue est l'état limite du modèle quand la taille de la maille du réseau tend vers zéro.

Histoire

La relation conceptuelle entre les représentations discrète (atomistique, en physique) et continue a été étudiée d'un point de vue théorique en mécanique et en thermodynamique dès la fin du XIXe siècle, notamment par Boltzmann. Le passage de l'une à l'autre est aussi une question étudiée en mathématiques à la même époque, elle est notamment au cœur du sixième problème de Hilbert. Le problème reste d'actualité.

La question d'une analyse correcte de la limite du continuum a été abordée dans différents domaines scientifiques. D'un point de vue physique, elle est importante pour une déduction correcte des lois thermodynamiques macroscopiques, à partir du cadre mécanique statistique ou de la théorie statistique des champs, et pour l'approche multi-échelles en mécanique des matériaux. Des concepts mathématiques cruciaux sont liés à ce problème, les théories de l'homogénéisation et des Γ-convergences constituant des cadres théoriques de limites continues homogénéisées, à partir de microstructures discrètes. En particulier, le concept de Γ-limite, introduit par le mathématicien italien Ennio De Giorgi, aide à résoudre l'important problème physique de la détermination des fonctionnelles d'énergie limite ayant comme minima globaux la limite des minima globaux d'énergie des problèmes discrets.

Limite continue vs limite thermodynamique

Le passage à la limite continue ou à la limite thermodynamique sont deux façons différentes d'envisager le passage d'un « petit » à un « grand » système :

Notes et références

  1. ↑ (en) L. Boltzmann (trad. de l'allemand par P. Foulkes (1974)), Theoretical Physics and Philosophical Problems, Dordrecht/Boston, D. Reidel, , p. 169.
  2. ↑ (en) David Hilbert, « Mathematical Problems, Lecture delivered before the International Congress of Mathematicians at Paris in 1900 », Bulletin of the American Mathematical Society, vol. 8,‎ , p. 437-479 (lire en ligne Accès libre, consulté le ).
  3. ↑ Cédric Villani, « Limites hydrodynamiques de l’équation de Boltzmann », dans Séminaire Bourbaki, t. 282, Astérisque, (lire en ligne)
  4. 1 2 Florio et al. (2025).
  5. ↑ (en) A. Compagner, « Thermodynamics as the continuum limit of statistical mechanics », American Journal of Physics, vol. 57, no 2,‎ , p. 106-117 (DOI 10.1119/1.16103).
  6. ↑ (en) A. E. H. Love, A treatise on the mathematical theory of elasticity, vol. 1, Cambridge University Press, , i-xvi et 1-364 (lire en ligne Accès libre [PDF]).
  7. ↑ (en) Josiah Willard Gibbs, Elementary Principles in Statistical Mechanics (en), Charles Scribner's Sons, , i-xviii et 1-206 (lire en ligne Accès libre).

Voir aussi

Bibliographie

Articles connexes