mardi 19 novembre 2013

Des nuages et des horloges - Karl Popper

Dans "La connaissance objective", Karl Popper publie le contenu d'une conférence concernant le changement de paradigme en science et qui s'intitule du nom mystérieux "Des horloges et des nuages". 

Je ne peux que recommander la lecture de ce chapitre, car je ne peux qu'en faire un résumé succinct, en espérant qu'il ouvrira votre appétit:

Imaginons une frise: D'un côté, nous avons des objets ayant la précision et la régularité des horloges et de l'autre côté nous avons des objets au comportement plus ou moins indéfinissable et chaotique tel celui des nuages.
Depuis Newton, les scientifiques ont cru que l'univers marchait comme une horloge ou plus précisément comme un pendule sans frottement, qu'il suivait des lois déterministes et réversibles. 
C'est ce qu'exprimait le premier principe de thermodynamique: la loi de conservation de l'énergie.
Dans un pendule sans frottement, tout est déterministe, on peut calculer toute sa trajectoire et l'énergie potentielle se transforme en énergie cinétique, et vice-versa en suivant un mouvement perpétuel.

De l'autre côté de l'échelle, il y a les systèmes de type "nuage". Popper prend l'exemple d'un nuage de moucherons:
Chaque moucheron vole librement et totalement aléatoirement au sein du nuage et préfère ne pas trop s'éloigner de ses congénères. Si on suit le mouvement d'un moucheron isolé, il est totalement chaotique et désordonné, hormis qu'il ne s'aventure jamais trop loin du nuage. Ce dernier forme une structure aux limites pas très bien définies mais on peut quand même identifier que c'est un ensemble qui est (dans ce cas précis) rigoureusement égal à la somme de ses parties (la vitesse du nuage est la somme des vecteurs de chaque moucheron).

Avant Newton, la dynamique précise des planètes du système solaire était encore floue et on classait le fonctionnement du système solaire à mi-chemin entre celui des horloges et celui des nuages.
On avait une théorie mais on observait des divergences avec cette théorie, dont on avait du mal à expliquer les écarts. Le système solaire apparaissait donc comme un peu nébuleux...
Mais la théorie de Newton a radicalement transformé cette vision du monde car elle a permis de prédire avec précision le mouvement des planètes, classant ainsi le système solaire du côté des systèmes de type "horloge".

Fort de ce succès, les scientifiques ont commencé à croire que tous les nuages étaient des horloges dont nous n'avions pas encore élucidé le mode de fonctionnement.
Cette croyance que l'univers était réglé comme une horloge a ainsi dominé la pensée scientifique jusqu'au 20ème siècle.
La phrase "tous les nuages sont des horloges" est la marque du déterminisme physique.
Mais, affirme Karl Popper, le déterminisme est absurde: car si le déterminisme était vrai, il me pousserait à affirmer ce que j'affirme. Que ce que j'affirme soit vrai ou faux n'aurait alors plus aucune importance puisque je ne pourrais affirmer rien d'autre. Il serait donc inutile et absurde de débattre du déterminisme...

Mais affirmer que les évènements sont le fruit d'un pur hasard n'est pas plus satisfaisant.
Karl Popper fait le récit d'une aventure de Arthur Compton que je vais retranscrire ici avec mes mots.
Lorsqu'en février de cette année, je prévois de passer mes prochaines vacances d'été au Canada et que j'achète mes billets d'avion, il semble que je sois déterminé à partir au Canada à l'été.
Mais la probabilité de l'évènement purement physique "Je serai au Canada le 4 août" est extrêmement faible (D'ailleurs, je n'y parviendrai que le 5 août).
Dans le monde physique, le seul objet qui pourrait me déterminer à partir au Canada à l'été est un maigre billet d'avion (et encore, ce billet d'avion a-t-il une existence physique assez virtuelle, puisque la réservation a été faite par Internet).
Pourtant, j'ai bien le projet de partir au Canada à l'été et en effet, le 5 août, après maintes péripéties (Un train annulé, une correspondance ratée, un car qui ne passe pas devant mon hôtel...), je me retrouve au Canada. Il semble donc bien que cet évènement ne soit pas le fruit d'un hasard total, pas plus qu'un bout de papier virtuel n'aurait pu physiquement déterminer cet évènement par une suite de cause et d'effet.
Les projets des êtres vivants semblent donc bien être un mélange de hasard et de nécessité, un hasard canalisé.
Karl Popper évoque une sorte de contrôle plastique.

Les découvertes de ce siècle ont rappelé aux scientifiques que tous les nuages ne sont pas des horloges et même, on commence à percevoir que toutes les horloges ont une part nébuleuse (y compris le système solaire). Tout système, quel qu'il soit, contient "du jeu" qui le rend susceptible de devenir instable et de basculer dans un régime chaotique.
C'est d'ailleurs la thèse défendue par Ilya Prigogine: tout système dynamique alterne entre des phases d'instabilité et des phases de stabilité mais ces dernières ne sont que des cas limites du régime global qui est chaotique.

La thèse défendue par Karl Popper est que, nous, les êtres vivants, serions des systèmes de type "nuages" contrôlés de manière plastique par d'autres systèmes de type "nuages"... Il propose un exemple de système purement physique qui soit le plus simple possible et qui puisse illustrer cette théorie: une bulle de savon.
Les milliards de molécules de gaz contenues dans une bulle de savon forment un système de type "nuage" aux limites plastiques assez bien définies, cette limite étant formée par le liquide savonneux.
Le liquide savonneux, serait lui, sans la présence du gaz à l'intérieur, une goutte de savon, c'est à dire un système de type "nuage" formé par des milliards de molécules de liquide.
Ainsi donc un système de type "nuage" (la goutte de savon) contrôle-t-elle un autre système de type "nuage": (le gaz qu'elle contient) et vice-versa car la forme et la taille de la bulle est elle-même contrôlée par la pression du gaz. Chacun des systèmes exerce donc sur l'autre une rétroaction, un contrôle plastique et les deux systèmes forment ainsi un nouveau système plus sophistiqué, plus complexe...

2 commentaires:

  1. Internet étant un système complexe de nuages contrôlé par des ordinateurs/horloges, serait-ce pour cela qu'il a l'air vivant ?

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    1. Un nuage de cloud en overclocking... eh eh...

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