mercredi 30 octobre 2013

Introduction

"Dis, c'est quoi l'entropie ?"
Mon amie Cécile me posa un jour cette question, lors d'un weekend prolongé à la montagne.
Nous avions vu des marmottes, des bouquetins, des chamois, des paysages à couper le souffle, bu beaucoup de bouteilles de bon vin, pris des fous-rires irrépressibles et marché en discutant philosophie et autres balivernes tout aussi fondamentales.
A l'époque, je pensais savoir ce qu'était l'entropie, mais j'ai eu du mal à lui répondre clairement.

Pourtant ce concept était abordé dans plusieurs livres que j'avais lu et je me rendis alors compte que je ne l'avais pas tout à fait compris. (Je découvris bientôt que loin s'en fallait et que je n'étais pas le seul)

Je décidai de clarifier la chose dès mon retour et cela m’entraîna dans une quête dont je n'avais pas soupçonné ni la longueur, ni la profondeur.

Très rapidement, je me rendis compte que non seulement ce concept était très abstrait mais qu'il menait également à des interprétations philosophiques divergentes, au point qu'il avait conduit à un rejet assez épidermique lors de sa découverte.

Le mathématicien Henri Poincaré déclara tout net au sujet de la théorie de Maxwell-Boltzmann (La théorie cinétique des gaz, qui donne une interprétation statistique de l'entropie) qu'il ne pouvait être en accord avec une théorie dont les conclusions sont en opposition avec les prémisses.
Le physicien Ludwig Boltzmann, l'auteur de la susdite théorie, fût quant à lui, en conflit assez vif avec les physiciens de son temps, ce qui le conduisit à plusieurs dépressions, dont la dernière lui fût fatale puisqu'il se suicida...

Depuis lors, de nombreux débats ont animé la discussion scientifique et philosophique au sujet de cette grandeur mystérieuse et c'est justement dans ce débat que sont nées quelques grandes idées d'une science et d'une philosophie moderne...

Mais qu'est-ce donc que représente l'entropie et qu'affirme la thermodynamique qui passionne et gêne tant les scientifiques et les philosophes ?

Alors que toutes les lois de la physique de Newton jusqu'à Einstein affirment la conservation, la stabilité et surtout la réversibilité, la thermodynamique affirme l'irréversibilité des phénomènes physiques.
De plus, elle affirme que le monde physique ne peut que tendre vers plus de désordre, d'homogénéité et d'indifférenciation; en somme, que tout ne peut que se dégrader...

On comprend que philosophiquement, cette théorie ait pu générer du débat et n'ait pas eu que des partisans.

D'une part, elle se place en opposition avec toutes les autres lois de la physique en affirmant l'évolution irréversible des phénomènes physiques.
D'autre part, si elle est en accord avec la biologie et les sciences humaines (comme l'histoire, l'économie etc.) du point de vue des processus irréversibles, elle semble nier la possibilité de l'existence, de la croissance et de l'évolution des êtres vivants:
Elle est notamment en opposition flagrante avec les lois d'évolution de Darwin qui décrivent une évolution positive, créatrice d'une complexité et d'un ordre croissants...

C'est donc bien à la charnière entre ces 2 mondes (la physique et la biologie) que réside le mystère de ces contradictions (au moins apparentes)

C'est l'histoire de ce mystère que je vais tenter de résumer dans cette série de "posts".

Je tiens à préciser que ces résumés sont tirés tout droit d'une série de livres dont je recommande chaudement la lecture.

Ma curiosité a d'abord été suscitée par "Le hasard et la nécessité" de Jacques Monod (livre où il affirme que "L'ancienne alliance est rompue")
Puis elle a été satisfaite essentiellement par les livres suivants:
  • "Entre le cristal et la fumée" de Henri Atlan 
  • "La nouvelle alliance" de Ilya Prigogine et Isabelle Stengers.
  • "Entre le temps et l'éternité" de Ilya Prigogine et Isabelle Stengers.


D'autres livres m'ont également inspiré cette série de post:
  • "Le monde s'est-il crée tout seul" - Collectif (Trinh Xuan Thuan, Ilya Prigogine, Albert Jacquard, Joel de Rosnay, Jean-Marie Pelt, Henry Atlan)
  • "La logique du vivant" - Francois Jacob
  • "Les lois du chaos" - Ilya Prigogine
  • "La théorie du chaos" - James Gleick
  • "Les tactiques de Chronos" - Etienne Klein
  • "Discours sur l'origine de l'Univers" - Etienne Klein
  • "Y a-t-il un grand architecte dans l'Univers" - Stephen Hawking
  • "Trous noirs: la guerre des savants" - Leonard Susskind
  • "La tentation du christianisme" - Luc Ferry & Lucien Jerphanon
  • "Histoire de la pensée" - Lucien Jerphanon
  • "La science et l'hypothèse" - Henri Poincaré
  • "La connaissance objective" - Karl Popper
  • "Qu'est-ce que la vie" - Erwin Schroedinger

8 commentaires:

  1. Alors l'amie Cécile, en voyant les marmottes, les bouquetins et les chamois, ce qu'elle trouve comme question c'est "Dis c'est quoi l'entropie?"…
    Bon...perso, il va falloir que je révise mes cours de thermo ou l'équation de Schroendinger pour la prochaine fois où on se ballade ensemble. Sinon, j'aurai vraiment l'air d'un c.. à poser une question du style: "Dis, pourquoi le ciel est bleu ?" ou bien "C'est quoi un flux RSS ?"

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  2. Ben oui c'est à force qu'on parlait de l'entropie au sujet de je ne sais quoi que la question a surgi ! (faut dire qu'on parle de n'importe quoi quand on est ensemble). D'ailleurs, lorsque j'ai publié cette page Cécile venait de regarder un film de Woody Allen ou l’héroïne déclare que l'entropie c'est ce qui explique qu'on ne peut pas rentrer le dentifrice dans le tube quand il en est sorti ! ça me paraît une bonne définition de l'entropie, non ?
    @Cécile: c'est quoi ce film ?

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    1. Coucou, le film s'appelle "Whatever works"... Je trouve que c'est parfaitement adapté !

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    2. Bienvenue Cécile! Je vois que tu rattrapes ton retard! :-)

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  3. :-) Génial de voir quelles sont les motivations initiales de cette débauche d’énergie création du blog et toutes cette agitation qui en découle et qui se transforme en force de frottement (et donc en chaleur) sur les touches de mon pc : un tube de dentifrice !!

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  4. Je vais écrire à Toniglandil pour qu’ils trouvent un moyen de faire rentrer le dentifrice dans le tube et le problème sera résolu.

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  5. Alors sur le GRAND Boltzmann, je tiens à préciser quand même que ses conflits avec ses collègues l'ont effectivement peut-être mené au suicide. Mais plusieurs biographes avancent la possibilité qu'il ai été bipolaire (avec une apparition tardive de la maladie, aux alentours de la 50aine).
    Evidemment, c'est toujours difficile de diagnostiquer "après-coup" ... il a quand même été hospitalisé et on l'a qualifié de "neurasthénique" (le qualificatif fourre-tout de l'époque). Mais il avait aussi des périodes euphoriques et Boltzmann s'était apparemment ouvert de ses "sautes d'humeur" en plaisantant sur le fait que c'était du au fait qu'il était né entre mardi-gras et le le mercredi des cendres.
    Moralité :
    - fut-il traité de nos jours, peut-être serait-il mort un peu plus tard (encore que ...)
    - peut-être une part de son génie était la contrepartie de sa la maladie bien que son génie soit apparu bien avant sa maladie ce qui rend la chose spéculative (par ailleurs, pas le tout d'avoir des "fulgurances intermittentes", il faut aussi savoir s'en servir)
    - n'accablons pas trop les "physiciens de son temps", Boltzmann était certainement bien plus "fragile" que la moyenne ... sauf vis-à-vis de l'éternité (ou presque) scientifique

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  6. Certes, j'avoue qu'il y a un peu de mise en scène sur la mort entropique du GRAND Boltzmann mais il est vrai que l'émergence de ce concept d'entropie s'est fait dans la douleur et non sans une certaine dose de dramaturgie.
    Le concept a grandement influencé (négativement) la philosophie, mais aussi la société du point de vue social et économique.
    Par exemple, au niveau des méthodes de management, une philosophie managériale du "Si je laisse faire, c'est l'entropie qui s'installe..." (sous-entendu la dégradation, le désordre etc.) a conduit une partie des entreprises à une gestion extrêmement directive et une culture du contrôle conduisant à l'étouffement des initiatives.
    Ces dérives sociétales se sont faites sans voir que l'entropie conduisait également à des phénomènes créatifs, d'auto-organisation et d'adaptation qui sont aujourd'hui à l'origine de méthodes de gestion plus modernes (En informatique, le mouvement agile par exemple, voir http://agilemanifesto.org/iso/fr/).
    En informatique, comme a pu émerger la contre-culture du logiciel libre ou Wikipedia par exemple, alors qu'aucune contrainte n'a été fixée à ce collectifs Voir (désolé, c'est en anglais mais les dessins sont fantastiques): http://www.youtube.com/watch?v=u6XAPnuFjJc)

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