Prigogine et Stengers : L'ordre pour sortir du chaos. Résumé : Critique du livre Order Out of Chaos. Nouveau dialogue entre l'homme et la nature Prigogine Stengers ordonne de sortir du chaos 1986

Les auteurs de Order Out of Chaos montrent qu’à l’ère des machines, la science traditionnelle se concentre sur la stabilité, l’ordre, l’uniformité et l’équilibre. Il étudie principalement les systèmes fermés et les relations linéaires dans lesquels un petit signal d'entrée provoque une petite réponse de sortie. Le paradigme de Prigogine est particulièrement intéressant dans la mesure où il se concentre sur les aspects de la réalité les plus caractéristiques de l'étape moderne de changement social accéléré : désordre, instabilité, diversité, déséquilibre, relations non linéaires dans lesquelles un petit signal en entrée peut provoquer une réponse arbitrairement forte à la sortie.

Les travaux de Prigogine forment une théorie nouvelle et globale. Sous une forme très simplifiée, l’essence de cette théorie se résume à ce qui suit. Certaines parties de l’univers pourraient en effet agir comme des machines. Ce sont des systèmes fermés, mais ils ne constituent au mieux qu’une petite fraction de l’Univers physique. La plupart des systèmes qui nous intéressent sont ouverts : ils échangent de l'énergie ou de la matière (on pourrait ajouter : de l'information) avec l'environnement. Les systèmes ouverts incluent sans aucun doute les systèmes biologiques et sociaux, ce qui signifie que toute tentative de les comprendre dans le cadre d’un modèle mécaniste est certainement vouée à l’échec.

À mon avis, le livre de Prigogine peut intéresser les managers comme élément supplémentaire dans la formation d’une vision systémique des organisations (voir aussi James Gleick. Chaos. Création d’une nouvelle science).

Prigozhim I., Stengers I. L'ordre du chaos : Un nouveau dialogue entre l'homme et la nature. - M. : Progrès, 1986. - 432 p.

Pour reprendre la terminologie de Prigogine, on peut dire que tous les systèmes contiennent des sous-systèmes qui fluctuent constamment. Parfois, une seule fluctuation ou une combinaison de fluctuations peut devenir (à la suite d'une rétroaction positive) si forte que l'organisation qui existait auparavant ne peut plus résister et s'effondre. À ce tournant (au point de bifurcation), il est fondamentalement impossible de prédire dans quelle direction le développement ultérieur se produira : si l'état du système deviendra chaotique ou s'il passera à un nouveau niveau d'ordre plus différencié et plus élevé. .

Les faits découverts et compris grâce à l'étude d'états fortement hors d'équilibre et de processus non linéaires, en combinaison avec des systèmes plutôt complexes dotés de rétroactions, ont conduit à la création d'une approche complètement nouvelle qui nous permet d'établir un lien entre les sciences fondamentales et les sciences de la vie « périphériques » et, peut-être même, comprendre certains processus sociaux. (Les faits en question ont une signification égale, sinon plus grande, pour les réalités sociales, économiques ou politiques. Des mots tels que « révolution », « crise économique », « changement technologique » et « changement de paradigme » prennent de nouvelles nuances lorsqu’ils sont utilisés. nous commençons à réfléchir aux concepts correspondants en termes de fluctuations, de rétroactions positives, de structures dissipatives, de bifurcations et d'autres éléments du vocabulaire conceptuel de l'école de Prigogine.)

En soulignant que le temps irréversible n’est pas une aberration, mais un trait caractéristique d’une grande partie de l’Univers, Prigogine et Stengers sapent les fondements mêmes de la dynamique classique. Pour les auteurs, le choix entre réversibilité et irréversibilité n’est pas un choix entre deux alternatives égales. La réversibilité (du moins si l'on parle de périodes de temps suffisamment longues) est inhérente aux systèmes fermés, l'irréversibilité est inhérente au reste de l'Univers.

Dans l’héritage scientifique dont nous avons hérité, il existe deux questions fondamentales auxquelles nos prédécesseurs n’ont pas su trouver de réponse. L’une d’elles est la question de la relation entre le chaos et l’ordre. La première loi de Banner sur l'entropie croissante décrit le monde comme évoluant constamment de l'ordre au chaos. En même temps, comme le montre l’évolution biologique ou sociale, le complexe naît du simple. Comment une structure peut-elle émerger du chaos ? Le déséquilibre – le flux de matière ou d’énergie – peut être source d’ordre. Mais il y a une autre question, encore plus fondamentale. La physique classique ou quantique décrit le monde comme réversible et statique. Il existe une contradiction évidente entre l’image statique de la dynamique et le paradigme évolutif de la thermodynamique. Qu’est-ce que l’irréversibilité ? Qu’est-ce que l’entropie ?

INTRODUCTION DÉFI POUR LA SCIENCE

De quels prérequis de la science classique la science moderne a-t-elle réussi à se débarrasser ? En règle générale, parmi ceux qui étaient centrés sur la thèse fondamentale selon laquelle, à un certain niveau, le monde est simple et obéit à des lois fondamentales réversibles dans le temps. Un tel point de vue nous paraît aujourd’hui simpliste. Puisque le monde qui nous entoure n’a été construit par personne, nous sommes confrontés à la nécessité de décrire ses plus petites « briques » (c’est-à-dire la structure microscopique du monde) qui expliqueraient le processus d’auto-assemblage.

Nous avons découvert que dans la nature, ce n’est pas l’irréversibilité illusoire, mais bien réelle, qui sous-tend la plupart des processus d’auto-organisation, qui joue un rôle important. La réversibilité et le déterminisme strict dans le monde qui nous entoure ne sont applicables que dans des cas limites simples. L’irréversibilité et le hasard sont désormais considérés non plus comme une exception, mais comme une règle générale.

De par sa nature, notre Univers est pluraliste et complexe. Les structures peuvent disparaître, mais elles peuvent aussi apparaître. Certains processus, avec le niveau de connaissances existant, peuvent être décrits à l'aide d'équations déterministes, tandis que d'autres nécessitent le recours à des considérations probabilistes. Selon la tradition existante, les processus fondamentaux étaient considérés comme déterministes et réversibles, et les processus associés d'une manière ou d'une autre au hasard ou à l'irréversibilité étaient interprétés comme des exceptions à la règle générale. Aujourd’hui, nous constatons partout combien le rôle joué par les processus et les fluctuations irréversibles est important. Les modèles considérés par la physique classique correspondent, on le comprend désormais, uniquement à des situations limites. Ils peuvent être créés artificiellement en plaçant le système dans une boîte et en attendant qu’il atteigne un état d’équilibre. L’artificiel peut être déterministe et réversible. Le naturel contient certainement des éléments de hasard et d’irréversibilité. Cette remarque nous amène à une nouvelle perspective sur le rôle de la matière dans l'Univers. La matière n'est plus une substance passive décrite dans le cadre d'une image mécaniste du monde ; elle se caractérise également par une activité spontanée.

Aucune des contributions au trésor scientifique apportées par la thermodynamique ne peut se comparer en termes de nouveauté à la célèbre deuxième loi de la thermodynamique, avec l'avènement de laquelle la « flèche du temps » est entrée pour la première fois en physique. Le concept d'entropie a été introduit pour distinguer les processus réversibles des processus irréversibles : l'entropie n'augmente qu'à la suite de processus irréversibles. Une caractéristique remarquable des processus que nous étudions est que lors de la transition de conditions d’équilibre à des conditions fortement hors équilibre, nous passons du répétitif et du général à l’unique et au spécifique.

Dans les deux premières parties de notre ouvrage, nous considérons deux visions opposées du monde physique : l'approche statique de la dynamique classique et la vision évolutionniste basée sur l'utilisation du concept d'entropie. La confrontation entre l’approche intemporelle de la mécanique classique et l’approche évolutionniste est devenue inévitable. La troisième partie de notre ouvrage est consacrée au choc aigu de ces deux approches opposées de la description du monde.

Existe-t-il quelque chose de spécifique dans la structure des systèmes dynamiques qui leur permet de « distinguer » le passé du futur ? Quelle est la complexité minimale requise pour cela ? Boltzmann avait déjà compris qu’il devait y avoir un lien étroit entre probabilité et irréversibilité. La distinction entre passé et futur, et donc l'irréversibilité, ne peut entrer dans la description d'un système que si celui-ci se comporte de manière suffisamment aléatoire. La flèche du temps est une manifestation du fait que l’avenir n’est pas donné.

Une fois, je suis passé devant le livre « L'ordre du chaos » d'Ilya Prigozhin. Je l'ai lu hier, j'étais tout simplement ravi ! Du point de vue de la physique, Prigogine parle de la même épigénétique, de la même adaptabilité que Waddington et Schmalhausen ! C'est sympa d'avoir une telle personne derrière toi :)
Vous trouverez ci-dessous quelques citations intéressantes (numérotées selon l’édition 1986 de Progress) :

p.194
Aux origines de la thermodynamique non linéaire se cache quelque chose d’assez surprenant, un fait qu’il est facile de confondre à première vue avec un échec : malgré toutes les tentatives, généraliser le théorème de production d’entropie minimale à des systèmes dans lesquels les flux ne sont plus des fonctions linéaires de forces s’est avéré impossible. Loin de l'équilibre, le système peut encore évoluer vers un état stationnaire, mais cet état n'est, d'une manière générale, plus déterminé par un potentiel correctement choisi (analogue à la production d'entropie pour les états faiblement hors équilibre). L’absence de fonction potentielle pose la question : que dire de la stabilité des états vers lesquels évolue le système ? En effet, tant que l'état de l'attracteur est déterminé par le potentiel minimum (par exemple, production d'entropie), sa stabilité est garantie. Il est vrai que les fluctuations peuvent faire sortir les systèmes de ce minimum. Mais alors la deuxième loi de la thermodynamique forcera le système à revenir à son minimum initial. Ainsi, l’existence d’un potentiel thermodynamique rend le système « immunisé » contre les fluctuations. Ayant ce potentiel, nous décrivons un « monde stable » dans lequel les systèmes, à mesure qu’ils évoluent, entrent dans un état statique établi une fois pour toutes.

p.195
Parfois, écrit Lucrèce, dans les moments les plus incertains et dans les endroits les plus inattendus, la chute éternelle et universelle des atomes connaît une légère déviation – « clinamen ». Le vortex émergent donne naissance au monde, à toutes choses dans la nature. Le "clinamen", une déviation spontanée et imprévisible, a souvent été critiqué comme l'un des points les plus vulnérables de la physique lucrétienne, comme quelque chose d'introduit ad hoc. En fait, c'est le contraire : « clinamen » est une tentative d'expliquer des phénomènes tels que la perte de stabilité de l'écoulement laminaire et sa transition spontanée vers un écoulement turbulent. Les hydrodynamiciens modernes testent la stabilité de l'écoulement des fluides en introduisant une perturbation qui exprime l'influence du chaos moléculaire, qui se superpose à l'écoulement moyen. Nous ne sommes pas si loin du « clinamen » de Lucrèce !

p.198
Ainsi, l'interaction du système avec le monde extérieur, son immersion dans des conditions de non-équilibre peuvent devenir le point de départ de la formation de nouveaux états dynamiques - des structures dissipatives. La structure dissipative correspond à une certaine forme d’organisation supramoléculaire. Bien que les paramètres décrivant les structures cristallines puissent être dérivés des propriétés des molécules qui les composent, et notamment du domaine d'action des forces d'attraction et de répulsion mutuelles, les cellules de Bénard, comme toutes les structures dissipatives, reflètent essentiellement la situation globale dans le système hors équilibre qui les génère. Les paramètres qui les décrivent sont macroscopiques – de l’ordre non pas de 10 à 8 cm (comme les distances entre les molécules dans un cristal), mais de plusieurs centimètres. Les échelles de temps sont également différentes : elles correspondent non pas aux échelles moléculaires (par exemple, les périodes de vibration de molécules individuelles, soit environ 10-15 s), mais aux échelles macroscopiques, c'est-à-dire secondes, minutes ou heures.

p.209
En revanche, dans de nombreux exemples d'auto-organisation connus en biologie, le schéma réactionnel est simple, tandis que les molécules impliquées dans la réaction des substances (protéines, acides nucléiques, etc.) sont très complexes et spécifiques. Il est peu probable que la différence que nous avons constatée soit accidentelle. Elle révèle un certain élément primordial inhérent à la différence entre physique et biologie. Les systèmes biologiques ont passé. Les molécules qui les forment sont le résultat d’une évolution antérieure ; ils ont été sélectionnés pour participer à des mécanismes autocatalytiques destinés à donner naissance à des formes très spécifiques de processus d’organisation.

p.216-218
A une certaine valeur de B on atteint le seuil de stabilité de la branche thermodynamique. Cette valeur critique est habituellement appelée point de bifurcation. Examinons quelques diagrammes de bifurcation typiques. Au point de bifurcation B, la branche thermodynamique devient instable vis-à-vis des fluctuations. A une valeur critique Lc du paramètre de contrôle L, le système peut être dans trois états stationnaires différents : C, E et D. Deux d'entre eux sont stables, le troisième est instable. Il est très important de souligner que le comportement de tels systèmes dépend de leur contexte. En commençant par de petites valeurs du paramètre de contrôle L et en les augmentant lentement, nous sommes susceptibles de décrire la trajectoire ABC. Au contraire, en partant de grandes valeurs de concentration X et en maintenant une valeur constante du paramètre de contrôle L, on arrivera avec une forte probabilité au point D. Ainsi, l'état final dépend de la préhistoire du système. Jusqu’à présent, l’histoire a été utilisée dans l’interprétation des phénomènes biologiques et sociaux. De manière assez inattendue, il s’est avéré que la préhistoire peut également jouer un rôle dans des processus chimiques simples.

p.219
On pourrait s'attendre à ce que si l'expérience est répétée plusieurs fois lors du passage par le point de bifurcation, en moyenne, dans la moitié des cas, le système se retrouvera dans un état avec une concentration maximale à droite, et dans la moitié des cas dans un état avec une concentration maximale à gauche. Une autre question intéressante se pose. Dans le monde qui nous entoure, certaines symétries fondamentales simples sont brisées

p.222
Il est important de noter qu’en fonction du processus chimique responsable de la bifurcation, le mécanisme décrit ci-dessus peut être inhabituellement sensible. Comme déjà mentionné, la substance acquiert la capacité de percevoir des différences imperceptibles dans des conditions d'équilibre. Une telle sensibilité élevée suggère l’idée d’organismes simples, tels que les bactéries, connus pour réagir aux champs électriques ou magnétiques. Plus généralement, cela signifie qu’en chimie hautement hors équilibre, une « adaptation » des processus chimiques aux conditions externes est possible. De cette manière, une région fortement hors équilibre est remarquablement différente d’une région d’équilibre, où la transition d’une structure à une autre nécessite de fortes perturbations ou des changements dans les conditions aux limites.

p.223-224
Dans de telles situations, une fluctuation aléatoire du flux externe, souvent appelée bruit, n'est en aucun cas un obstacle gênant : elle donne naissance à des types de régimes qualitativement nouveaux, dont la mise en œuvre nécessiterait des schémas de réaction incomparablement plus complexes dans des flux déterministes. Il est également important de rappeler que le bruit aléatoire est inévitablement présent dans les écoulements de tout « système naturel ».

p.230
On pourrait considérer que le principal mécanisme de l'évolution repose sur le jeu des bifurcations comme mécanismes de sondage et de sélection des interactions chimiques qui stabilisent telle ou telle trajectoire. Cette idée a été avancée il y a une quarantaine d’années par le biologiste Waddington. Pour décrire les voies de développement stabilisées, il a introduit un concept spécial : crédo. Selon Waddington, le credo devait correspondre à des voies possibles de développement nées sous l'influence d'un double impératif : flexibilité et fiabilité.

p.240
Les corrélations à longue portée organisent le système avant même que la bifurcation macroscopique ne se produise. Nous revenons à nouveau à l'une des idées principales de notre livre : le déséquilibre comme source d'ordre. Dans ce cas, la situation est particulièrement claire. Dans un état d’équilibre, les molécules se comportent indépendamment : chacune d’elles ignore les autres. De telles particules indépendantes pourraient être appelées hypnons (« somnambules »). Chacun d’eux peut être aussi complexe que souhaité, mais en même temps « ne pas remarquer » la présence d’autres molécules. La transition vers un état de non-équilibre réveille les hypnons et établit une cohérence complètement étrangère à leur comportement dans des conditions d'équilibre.

Livre Commandez pour sortir du chaos publié en russe en 1986. Il s'est avéré qu'à ce moment-là je ne l'avais pas lu et que je n'ai pu le rattraper que maintenant. Je dois dire que j’ai aimé les idées de Prigogine : systèmes dissipatifs dans un état fortement hors d’équilibre, auto-organisation et tout ça. J'ai même vu Prigojine - il a fait un rapport à l'Université d'État de Moscou. Certes, Prigozhin a décidé qu'il parlait bien russe et a commencé à faire un rapport en russe. Dans le même temps, personne n'osait traduire du russe vers le russe.

Le livre aborde de nombreux sujets. Une grande attention est portée aux systèmes dissipatifs, aux fluctuations, aux attracteurs et aux bifurcations. Je me concentrerai sur un seul sujet : le contraste entre mécanique et thermodynamique. Ce sujet échappe actuellement à l’attention. Aujourd'hui, on entend souvent dire que la mécanique quantique et la théorie générale de la relativité sont incompatibles, mais on n'entend pratiquement rien sur la contradiction entre la mécanique et la thermodynamique.

La contradiction est la suivante. Le macrosystème est constitué d'atomes qui obéissent aux équations de la mécanique, et les équations de la mécanique sont réversibles par rapport au temps. Au niveau du macrosystème, il existe l'entropie, qui définit la flèche du temps, c'est-à-dire que la deuxième loi de la thermodynamique interdit l'inversion du temps au niveau du macrosystème. La question se pose de savoir comment, à partir d’équations mécaniques réversibles dans le temps, expliquer l’apparition de l’entropie, qui définit la flèche du temps. Il y a trois solutions possibles :

Les équations de la mécanique sont absolument correctes et l'apparition de la flèche du temps et de l'entropie est associée aux particularités de la perception humaine de la nature. L'énergie est objective et l'entropie est subjective.
L'entropie est objective, la thermodynamique conduit donc à la nécessité de corriger les équations de la mécanique.
Convainquez-vous que même si au niveau du micromonde tout est réversible dans le temps, une augmentation des degrés de liberté conduit nécessairement à l'émergence d'une nouvelle propriété fondamentale - l'entropie - et, par conséquent, la flèche du temps.

Le livre de Prigogine et Stengers examine la relation entre la mécanique et la thermodynamique à travers l'histoire des deux disciplines. J'ai aimé cette approche, elle montre bien comment les opinions des gens ont changé au fil du temps.

De l’histoire de l’émergence des lois de Newton, j’ai aimé l’épisode suivant :

« Needham parle de l’ironie avec laquelle les Chinois éclairés du XVIIIe siècle. J'ai rencontré des rapports jésuites sur les triomphes de la science européenne de cette époque. L’idée selon laquelle la nature obéit à des lois simples et connaissables a été saluée en Chine comme un exemple sans précédent de stupidité anthropocentrique.

C’est pourquoi les Chinois ont raté la révolution scientifique et technologique. La citation de Voltaire exprime parfaitement l'idée d'un vrai newtonien :

"... tout est régi par des lois immuables... tout est prédéterminé... tout est nécessairement conditionné... Il y a des gens qui, effrayés par cette vérité, n'en admettent que la moitié, comme des débiteurs qui renoncent à la moitié de leur dette. aux créanciers avec une demande de report du paiement du solde. Certains événements, disent ces gens, sont nécessaires, d’autres ne le sont pas. Il serait étrange qu'une partie de ce qui arrive arrive et qu'une autre partie ne se produise pas... Je dois certainement ressentir un besoin irrésistible d'écrire ces lignes, vous - un besoin tout aussi irrésistible de me condamner pour cela. Nous sommes tous deux également stupides, tous deux ne sont que des jouets entre les mains de la prédestination. Votre nature est de faire le mal, la mienne est d’aimer la vérité et de la publier malgré vous.

Prigogine et Stengers n'aiment pas cette position - ils adhèrent à la deuxième solution, selon laquelle la thermodynamique dit nécessairement que les lois de la mécanique doivent être ajustées. Le livre se plaît à décrire la découverte de la loi de Fourier sur le transfert de chaleur. Ce fut le premier coup dur porté aux newtoniens, puisque l'équation de Fourier, contrairement aux équations de la mécanique, est irréversible dans le temps. Les partisans de la mécanique ont tenté de modifier la loi de Fourier, mais rien n'a fonctionné : la chaleur est restée pour vivre selon ses propres lois. Cela a été suivi par la découverte de la deuxième loi de la thermodynamique et une discussion a commencé sur la manière de résoudre la contradiction qui a surgi.

L'ouvrage examine en détail les travaux de Ludwig Bohlmann, qui a voulu montrer que les lois de la mécanique au niveau du micromonde sont compatibles avec l'apparition de l'entropie au niveau du macrosystème (troisième solution). Cependant, les critiques de Poincaré, Zermelo et Loschmidt ont montré que les constructions de Boltzmann sont incohérentes. Boltzmann a reconnu les critiques et a changé de point de vue - il est devenu partisan de la première solution, lorsque la flèche du temps et l'entropie sont associées aux particularités de la perception humaine du monde.

Il faut dire que peu de choses ont changé depuis la parution du livre. Actuellement, les trois postes sont disponibles. La première position concernant la subjectivité de l'entropie est particulièrement courante parmi les physiciens qui identifient l'entropie dans l'équation de Boltzmann avec les informations contenues dans l'équation de Shannon.

Carlo Rovelli dans le livre Ordre du temps a choisi la voie de Boltzmann. Le temps n'appartient pas à la réalité fondamentale et à l'univers, mais est associé aux particularités de la perception. Sean Carroll dans le livre Vue d'ensemble : vers les origines de la vie, son sens et le cosmos lui-même expose la troisième solution. Il y a d'abord un état de faible entropie, puis on obtient des états plus probables correspondant à une augmentation de l'entropie. Lee Smolin dans le livre Retour du temps essentiellement proche de la deuxième solution.

Je dirais que le livre met trop l’accent sur la mécanique statistique classique et pas assez sur la mécanique quantique. En mécanique statistique, basée sur la mécanique classique, de nombreux paradoxes et divergences avec les résultats expérimentaux sont apparus dès le début. Nous pouvons dire que cela indique implicitement que la mécanique classique est inapplicable à la description du micromonde. D'un autre côté, lorsqu'on passe à la mécanique quantique, la question générale se pose de savoir comment un macrosystème classique est obtenu à partir d'une fonction d'onde au niveau du micromonde. Peut-être que le problème de l’interprétation de la mécanique quantique et la contradiction entre la thermodynamique et la mécanique sont liés d’une manière ou d’une autre.

Je remarque qu'il y a de nombreuses citations intéressantes dans le livre. Voici quelques citations que j’ai particulièrement appréciées.

Description du scientifique donnée par Albert Einstein dans son discours de félicitations à l'occasion du 60e anniversaire de Max Planck ( Motifs de la recherche scientifique):

« La plupart d’entre eux sont des gens étranges, renfermés et solitaires ; Malgré ces similitudes, ils sont en réalité plus différents les uns des autres que les exilés. Qu'est-ce qui les a amenés au temple ?... l'une des impulsions les plus puissantes qui conduisent à l'art et à la science est le désir d'échapper à la vie quotidienne avec sa rigidité douloureuse et son vide inconsolable, d'échapper aux liens de ses propres caprices toujours changeants. Cette raison pousse les personnes ayant des liens spirituels subtils issus d’expériences personnelles vers le monde de la vision et de la compréhension objectives. Cette raison peut être comparée au désir qui attire irrésistiblement le citadin d'un environnement bruyant et trouble vers les paysages tranquilles de haute montagne, où le regard pénètre au loin à travers l'air calme et pur et jouit de contours calmes qui semblent destinés à l'éternité.

Mais à cette raison négative il y en a aussi une positive. Une personne s'efforce d'une manière adéquate de créer en elle-même une image simple et claire du monde afin de rompre avec le monde des sensations, afin d'essayer, dans une certaine mesure, de remplacer ce monde par une image créée dans ce chemin.'

Poèmes de John Doney (1572-1631), dans lesquels il déplore le monde aristotélicien détruit par la révolution copernicienne :

« Les nouveaux philosophes remettent tout en question,
L'élément redoutable - le feu - a été retiré de la circulation.
L'homme a perdu la tête - ce qui n'était pas, ce qui était,
Ce n'est pas le Soleil qui tourne autour de la Terre, mais la Terre qui tourne autour de l'astre.
Tout le monde l'admet honnêtement : notre monde entier est tombé en poussière,
Quand les sages l'ont brisé d'un seul coup.
Chercher partout quelque chose de nouveau (le doute est la lumière dans la fenêtre),
Ils ont détruit le monde entier, jusqu’aux cailloux, jusqu’aux miettes.

Pour conclure, une citation de Charles Peirce en relation avec la mort thermique de l'univers :

« Vous avez tous entendu parler de la dissipation d’énergie. Il a été découvert que lors de toute transformation d’énergie, une partie de celle-ci se transforme en chaleur, et la chaleur tend toujours à égaliser la température. Sous l'influence de ses propres lois nécessaires, l'énergie du monde s'épuise, le monde se dirige vers sa mort, lorsque les forces cessent d'opérer partout et que la chaleur et la température sont réparties uniformément...

Mais même si aucune force ne peut résister à cette tendance, le hasard peut et va l’entraver. La force est finalement dissipative, le hasard est finalement concentré. La dissipation de l'énergie selon les lois immuables de la nature, en vertu des mêmes lois, s'accompagne de circonstances de plus en plus favorables à la concentration aléatoire de l'énergie. Un moment viendra inévitablement où les deux tendances s’équilibreront. C’est sans aucun doute l’état dans lequel se trouve le monde entier aujourd’hui.

Information

Ilya Prigogine, Isabella Stengers, L'ordre pour sortir du chaos. Un nouveau dialogue entre l'homme et la nature, Moscou, Progrès, 1986.

« À notre époque, la physique et la métaphysique abordent en fait conjointement le concept du monde. (comment ! il s'avère que la métaphysique règne... vos Feuerbach et vos Marx étaient des imbéciles ! Ce n'est pas pour rien qu'I.P. filtre si diligemment toute la seconde moitié du 19e siècle - il y a un diamètre continu, et Quoi ce terrible matérialisme dialectique a donné naissance ?! -JC)
...
La science classique est née d'une culture imprégnée de l'idée d'une union entre personneà mi-chemin entre l'ordre divin et l'ordre naturel, et par Dieu un législateur rationnel et intelligible, un architecte souverain que nous comprenons à notre image (c'est ça la science classique ! Il n'y a aucun moyen d'y parvenir sans Dieu - JC). Elle a vécu un moment de consonance culturelle, qui a permis aux philosophes et aux théologiens d'aborder les problèmes des sciences naturelles, et aux scientifiques de déchiffrer les intentions du créateur et d'exprimer des opinions sur la sagesse et la puissance divines manifestées dans la création du monde. (il s'avère que les scientifiques déchiffrent des plans créateur! -JC). Avec le soutien de la religion et de la philosophie, les scientifiques sont parvenus à la conclusion que leurs activités étaient autosuffisantes. (ouais, surtout avec le soutien de la religion ! - JC), qu'il épuise toutes les possibilités d'une approche rationnelle des phénomènes naturels...
Implications dualistes de la science moderne... la description est objective dans la mesure où l'observateur en est exclu, et la description elle-même est produite à partir d'un point situé de jure en dehors du monde, c'est-à-dire du point de vue divin, accessible depuis le début jusqu'à l'âme humaine, créée à l'image de Dieu... (une description plus cliniquement insensée des systèmes fermés - nous devons encore chercher cela ! - JC)
Le Seigneur Dieu, s’il le voulait, pourrait calculer des trajectoires dans un monde dynamique et instable. En même temps, il obtiendrait le même résultat que celui que la théorie des probabilités nous permet d’obtenir. (et on considère la théorie des probabilités d'un point de vue divin ! - J'ai oublié ce que j'ai écrit plus haut ? - JC). Bien sûr, il ne serait pas difficile pour un dieu omniscient doté d’un savoir absolu de se débarrasser de toute chance. Nous pouvons donc affirmer qu’il existe sans aucun doute une relation étroite entre instabilité et probabilité. » (argument brillant ! - JC)
...
Nous vivons dans un monde dangereux et incertain, qui n'inspire pas un sentiment de confiance aveugle, mais seulement le même sentiment d'espérance modérée que certains textes talmudiques (sic ! - JC) attribuent au dieu du Livre de la Genèse."
- "L'Ordre du Chaos" - Ilya Prigogine, Isabella Stengers - le chef-d'œuvre se termine par une citation du "Livre de la Genèse" (pourquoi pas du Mahabharata ?!).

Désolé pour le rappel, mais l'auteur de ces passages est comme un scientifique, même un lauréat du prix Nobel, et non un pop ou un journaliste de la section « à propos de la science » d'un utro.ru... D'après la lettre avec laquelle « est écrit dans le texte « Dieu » - vous pouvez deviner la date de traduction - 1986. (mais nous vivions déjà sous pluralisme- et quelques années ne se sont pas écoulées depuis la sortie de l'édition londonienne du chef-d'œuvre !)

Est-ce que quelqu'un d'autre en doute Quoi a donné le prix Nobel à ce chercheur scientifique, le Grand Scientifique ? Et dans quelle langue merveilleuse et intelligible cette création avancée (oui !) est écrite ! Vous comprenez tout sur consonance culturelle Et implications dualistes?
D'ailleurs, selon la demande exacte " consonance culturelle" - il n'y a pas un seul résultat sur Google. Et si vous souhaitez retrouver la source de la citation, il vous suffit de taper « moment de consonance culturelle ».
Eh bien, Prigogine lui-même admet indirectement dans son autobiographie qu'il a reçu un prix à la place d'autres scientifiques qui ont fait des découvertes étonnantes dans le domaine qu'il a détourné - oh, vous ne pouvez pas vous attribuer le mérite de la réaction Belousov-Zhabotinsky, ainsi que de son interprétation... mais le prix Nobel de thermodynamique hors équilibre a été décerné à Prigojine, et non à un mauvais scientifique soviétique (Belousov était aussi commandant de la brigade rouge !)
Scientifique le public procapitaliste, bien sûr, a été choqué lorsque la réaction du BZ en 1968 a été connue du monde - comment se fait-il que dans les sous-sols sombres des laboratoires de torture soviétiques ils aient remis en question la providence de Dieu - ils ont découvert des auto-oscillations - signes d'auto-organisation - dans les systèmes chimiques ! De même, pour justifier l’origine impie de la vie avec son propre diagramme de réaction ils vont tricher! C'est là que ça s'est avéré utile prometteur méthodologiste, chimiste héréditaire, garçon issu d'une bonne famille, compilateur de monographies sur la mécanique statistique hors équilibre et homme d'affaires-interprète ruséà temps partiel - I. Prigozhin au profil idéal - le fils de réfugiés (relation difficile avec le nouveau régime) des sanglants bolcheviks ! Et il a pleinement gagné ses honoraires.

Notre vision de la nature connaît des changements radicaux vers la multiplicité, la temporalité et la complexité. Pendant longtemps, la science occidentale a été dominée par une image mécanique de l’univers. Nous reconnaissons désormais que nous vivons dans un monde pluraliste. Il existe des phénomènes qui nous semblent déterministes et réversibles. Tels sont par exemple les mouvements d'un pendule sans frottement ou de la Terre autour du Soleil. Mais il existe aussi des processus irréversibles qui semblent porter la flèche du temps. Par exemple, si vous fusionnez deux liquides tels que l'alcool et l'eau, on sait par expérience qu'avec le temps, ils se mélangeront. Le processus inverse - séparation spontanée du mélange en eau pure et alcool pur - n'est jamais observé. Par conséquent, mélanger de l’alcool et de l’eau est un processus irréversible. Toute chimie, par essence, est une liste interminable de ces processus irréversibles.

Il est clair qu’en plus des processus déterministes, certains phénomènes fondamentaux, comme l’évolution biologique ou l’évolution des cultures humaines, doivent contenir une sorte d’élément probabiliste. Même un scientifique profondément convaincu de l’exactitude des descriptions déterministes oserait difficilement affirmer qu’au moment du Big Bang, c’est-à-dire l'origine de l'Univers qui nous est connue, la date de publication de notre livre était inscrite sur les tablettes des lois de la nature. La physique classique considérait les processus fondamentaux comme déterministes et réversibles. Les processus associés au hasard ou à l’irréversibilité étaient considérés comme de malheureuses exceptions à la règle générale. Nous voyons maintenant à quel point les processus et fluctuations irréversibles jouent partout un rôle important.

Bien que la science occidentale ait stimulé un dialogue particulièrement fructueux entre l’homme et la nature, certaines conséquences de l’influence des sciences naturelles sur la culture humaine n’ont pas toujours été positives. Par exemple, l’opposition des « deux cultures » est en grande partie due au conflit entre l’approche intemporelle de la science classique et l’approche temporelle qui a dominé la grande majorité des sciences sociales et humaines. Mais au cours des dernières décennies, des changements spectaculaires se sont produits dans les sciences naturelles, aussi inattendus que la naissance de la géométrie ou le tableau grandiose de l’univers dressé dans les « Principes mathématiques de philosophie naturelle » de Newton. Nous sommes de plus en plus conscients qu'à tous les niveaux - des particules élémentaires à la cosmologie - le hasard et l'irréversibilité jouent un rôle important, dont l'importance augmente à mesure que nos connaissances s'étendent. La science redécouvre le temps. Notre livre est dédié à la description de cette révolution conceptuelle.

La révolution en question se produit à tous les niveaux : au niveau des particules élémentaires, en cosmologie, au niveau de la physique dite macroscopique, couvrant la physique et la chimie des atomes ou des molécules, considérées soit individuellement, soit globalement, comme on le fait, par exemple. par exemple, dans l'étude des liquides ou des gaz. Il est possible que ce soit au niveau macroscopique que la révolution conceptuelle dans les sciences naturelles se manifeste le plus clairement. La dynamique classique et la chimie moderne connaissent actuellement une période de changement radical. Si, il y a quelques années, nous avions demandé à un physicien quels phénomènes sa science pouvait expliquer et quels problèmes restaient ouverts, il aurait probablement répondu que nous n'avions pas encore acquis une compréhension adéquate des particules élémentaires ou de l'évolution cosmologique, mais que nous avions une connaissance tout à fait satisfaisante des les processus se produisant à des échelles intermédiaires entre les niveaux submicroscopique et cosmologique. Aujourd'hui, une minorité de chercheurs, à laquelle appartiennent les auteurs de cet ouvrage et qui s'accroît chaque jour, ne partage pas un tel optimisme : nous commençons seulement à comprendre le niveau de nature auquel nous vivons, et c'est à ce niveau que notre le livre se concentre sur.

Pour évaluer correctement le rééquipement conceptuel actuel de la physique, il est nécessaire de considérer ce processus dans une perspective historique appropriée. L’histoire des sciences n’est en aucun cas le développement linéaire d’une série d’approximations successives d’une vérité profonde. L’histoire des sciences regorge de contradictions et de rebondissements inattendus. Nous avons consacré une partie importante de notre livre au schéma du développement historique de la science occidentale, à commencer par Newton, c'est-à-dire des événements d'il y a trois cents ans. Nous avons cherché à inscrire l’histoire des sciences dans l’histoire de la pensée afin de l’intégrer à l’évolution de la culture occidentale au cours des trois derniers siècles. Ce n’est qu’ainsi que nous pourrons vraiment apprécier le caractère unique du moment dans lequel nous vivons.

Dans l’héritage scientifique dont nous avons hérité, il existe deux questions fondamentales auxquelles nos prédécesseurs n’ont pas su trouver de réponse. L’une d’elles est la question de la relation entre le chaos et l’ordre. La célèbre loi de l’entropie croissante décrit le monde comme évoluant constamment de l’ordre au chaos. En même temps, comme le montre l’évolution biologique ou sociale, le complexe naît du simple. Comment se peut-il? Comment une structure peut-elle émerger du chaos ? Nous avons maintenant beaucoup progressé dans la réponse à cette question. On sait désormais que le déséquilibre – le flux de matière ou d’énergie – peut être source d’ordre.

Mais il y a une autre question, encore plus fondamentale. La physique classique ou quantique décrit le monde comme réversible et statique. Dans leur description, il n'y a pas de place pour l'évolution vers l'ordre ou vers le chaos. Les informations extraites de la dynamique restent constantes dans le temps. Il existe une contradiction évidente entre l’image statique de la dynamique et le paradigme évolutif de la thermodynamique. Qu’est-ce que l’irréversibilité ? Qu’est-ce que l’entropie ? Il n’existe pratiquement aucune autre question qui serait aussi souvent abordée dans le développement de la science. Ce n’est que maintenant que nous commençons à atteindre ce degré de compréhension et ce niveau de connaissance qui nous permettent de répondre à ces questions à un degré ou à un autre. L'ordre et le chaos sont des concepts complexes. Les unités utilisées dans la description statique donnée par la dynamique sont différentes des unités nécessaires pour créer le paradigme évolutif exprimé par la croissance de l'entropie. Le passage d'une unité à une autre conduit à une nouvelle conception de la matière. La matière devient « active » : elle donne lieu à des processus irréversibles, et des processus irréversibles organisent la matière.<...>

De quels prérequis de la science classique la science moderne a-t-elle réussi à se débarrasser ? Généralement parmi ceux qui étaient centrés sur la thèse sous-jacente selon laquelle, à un certain niveau le monde est simple et obéit à des lois fondamentales réversibles dans le temps. Un tel point de vue nous paraît aujourd’hui simpliste. Le diviser signifie devenir comme ceux qui voient les bâtiments comme de simples tas de briques. Mais avec les mêmes briques, vous pouvez construire une usine, un palais et un temple. Ce n'est qu'en considérant le bâtiment dans son ensemble que nous acquérons la capacité de le percevoir comme le produit d'une époque, d'une culture, d'une société, d'un style. Il existe un autre problème assez évident : puisque le monde qui nous entoure n’a été construit par personne, nous sommes confrontés à la nécessité de donner une description de ses plus petites « briques » (c’est-à-dire la structure microscopique du monde) qui expliquerait le processus. d'auto-assemblage.

La recherche de la vérité entreprise par la science classique peut elle-même constituer un excellent exemple de la dualité clairement visible tout au long de l’histoire de la pensée de l’Europe occidentale. Traditionnellement, seul le monde immuable des idées était considéré, pour reprendre l'expression de Platon, « éclairé par le soleil de l'intelligible ». Dans le même sens, il était d’usage de voir la rationalité scientifique uniquement dans des lois éternelles et immuables. Pourtant, le temporaire et le transitoire étaient considérés comme une illusion. De telles opinions sont aujourd’hui considérées comme erronées. Nous avons découvert que dans la nature, ce n’est pas l’irréversibilité illusoire, mais bien réelle, qui sous-tend la plupart des processus d’auto-organisation, qui joue un rôle important. La réversibilité et le déterminisme strict dans le monde qui nous entoure ne sont applicables que dans des cas limites simples. L’irréversibilité et le hasard sont désormais considérés non plus comme une exception, mais comme une règle générale.<...>

De nos jours, l’objectif principal de la recherche scientifique s’est déplacé de la substance vers la relation, la connexion et le temps.

Ce changement radical de perspective n’est pas le résultat d’une décision arbitraire. En physique, nous y sommes contraints par des découvertes nouvelles et imprévues. Qui aurait pu s’attendre à ce que de nombreuses particules élémentaires (sinon la totalité) soient instables ? Qui aurait imaginé qu'avec la confirmation expérimentale de l'hypothèse d'un univers en expansion, nous aurions l'opportunité de retracer l'histoire du monde qui nous entoure dans son ensemble ?

Vers la fin du 20e siècle. nous avons appris à mieux comprendre le sens de deux grandes révolutions dans les sciences naturelles, qui ont eu un impact décisif sur la formation de la physique moderne : la création de la mécanique quantique et la théorie de la relativité. Les deux révolutions ont commencé par des tentatives de correction de la mécanique classique en y introduisant des constantes universelles nouvellement découvertes. Aujourd’hui, la situation a changé. La mécanique quantique nous a fourni une base théorique pour décrire les transformations infinies d’une particule en une autre. De même, la relativité générale est devenue le fondement à partir duquel nous pouvons retracer l’histoire thermique de l’Univers à ses débuts.

Comment surmonter l’apparente contradiction entre le déterminisme et le hasard ? Après tout, nous vivons dans un seul monde. Comme nous le montrerons plus loin, nous commençons seulement maintenant à apprécier l’importance de l’ensemble des problèmes associés à la nécessité et au hasard. De plus, nous attachons aux différents phénomènes que nous observons et décrivons une signification complètement différente, et parfois même opposée, à celle de la physique classique. Nous avons déjà mentionné que, selon la tradition existante, les processus fondamentaux étaient considérés comme déterministes et réversibles, et les processus associés d'une manière ou d'une autre au hasard ou à l'irréversibilité étaient interprétés comme des exceptions à la règle générale. Aujourd’hui, nous constatons partout combien le rôle joué par les processus et les fluctuations irréversibles est important. Les modèles considérés par la physique classique correspondent, on le comprend désormais, uniquement à des situations limites. Ils peuvent être créés artificiellement en plaçant le système dans une boîte et en attendant qu’il atteigne un état d’équilibre.

L’artificiel peut être déterministe et réversible. Le naturel contient certainement des éléments de hasard et d’irréversibilité. Cette remarque nous amène à une nouvelle perspective sur le rôle de la matière dans l'Univers. La matière n'est plus une substance passive décrite dans le cadre d'une image mécaniste du monde ; elle se caractérise également par une activité spontanée. La différence entre la nouvelle vision du monde et la vision traditionnelle est si profonde que, comme déjà mentionné dans la préface, nous pouvons à juste titre parler d'un nouveau dialogue entre l'homme et la nature.<...>

Deux descendants de la théorie de la chaleur en ligne droite - la science de la conversion de l'énergie d'une forme à une autre et la théorie des moteurs thermiques - ont conduit conjointement à la création de la première science « non classique » - la thermodynamique. Aucune des contributions au trésor scientifique apportées par la thermodynamique ne peut se comparer en termes de nouveauté à la célèbre deuxième loi de la thermodynamique, avec l'avènement de laquelle la « flèche du temps » est entrée pour la première fois en physique. L’introduction du temps à sens unique faisait partie d’un mouvement plus large dans la pensée de l’Europe occidentale. Le XIXe siècle peut à juste titre être appelé le siècle de l'évolution : c'est au XIXe siècle qu'on a commencé à s'intéresser à la biologie, à la géologie et à la sociologie. attention croissante à l'étude des processus d'émergence de nouveaux éléments structurels et de complexité croissante. Quant à la thermodynamique, elle repose sur la différence entre deux types de processus : les processus réversibles qui ne dépendent pas du sens du temps, et les processus irréversibles qui dépendent du sens du temps. Nous connaîtrons plus tard des exemples de processus réversibles et irréversibles. Le concept d'entropie a été introduit pour distinguer les processus réversibles des processus irréversibles : l'entropie n'augmente qu'à la suite de processus irréversibles.

Tout au long du 19ème siècle. l'accent était mis sur l'étude de l'état final de l'évolution thermodynamique. Thermodynamique du 19ème siècle. était la thermodynamique à l’équilibre. Les processus hors équilibre étaient considérés comme des détails mineurs, des perturbations, de petits détails insignifiants qui ne méritaient pas d'étude particulière. Actuellement, la situation a complètement changé. Nous savons désormais que loin de l’équilibre, de nouveaux types de structures peuvent apparaître spontanément. Dans des conditions de déséquilibre élevé, une transition du désordre, du chaos thermique, à l’ordre peut se produire. De nouveaux états dynamiques de la matière peuvent apparaître, reflétant l'interaction d'un système donné avec l'environnement. Nous avons appelé ces nouvelles structures structures dissipatives, essayant de souligner le rôle constructif des processus dissipatifs dans leur formation.

Notre livre présente certaines des méthodes développées ces dernières années pour décrire comment les structures dissipatives apparaissent et évoluent. En les présentant, nous rencontrerons pour la première fois des mots clés tels que « non-linéarité », « instabilité » et « fluctuation », qui parcourent tout le livre comme un leitmotiv. Cette triade a commencé à imprégner nos visions du monde au-delà de la physique et de la chimie.

En discutant du contraste entre les sciences et les sciences humaines, nous avons cité les paroles d’Isaiah Berlin. Berlin opposait le spécifique et l’unique au répétitif et au général. Une caractéristique remarquable des processus que nous étudions est que lors de la transition de conditions d’équilibre à des conditions fortement hors équilibre, nous passons du répétitif et du général à l’unique et au spécifique. En effet, les lois de l’équilibre sont très générales : elles sont universelles. Quant au comportement de la matière au voisinage de l’état d’équilibre, il est caractérisé par la « répétition ». Dans le même temps, loin de l'équilibre, divers mécanismes commencent à s'opérer, correspondant à la possibilité d'émergence de structures dissipatives de différents types. Par exemple, loin de l'équilibre, nous pouvons observer l'émergence d'une horloge chimique - des réactions chimiques avec un changement périodique cohérent (constant) caractéristique de la concentration des réactifs. Loin de l'équilibre, des processus d'auto-organisation sont également observés, conduisant à la formation de structures inhomogènes - des cristaux hors équilibre.

Il convient de souligner en particulier que ce comportement de systèmes fortement hors équilibre est tout à fait inattendu. En effet, chacun de nous imagine intuitivement qu'une réaction chimique se déroule à peu près comme suit : des molécules « flottent » dans l'espace, entrent en collision et, se réorganisant à la suite de la collision, se transforment en de nouvelles molécules. Le comportement chaotique des molécules peut être comparé au tableau que dressent les atomistes lorsqu’ils décrivent le mouvement des particules de poussière dansant dans l’air. Mais dans le cas d’une horloge chimique, nous sommes confrontés à une réaction chimique qui ne se déroule pas du tout comme notre intuition nous le dit. En simplifiant quelque peu la situation, on peut dire que dans le cas d'une horloge chimique, toutes les molécules changent d'identité chimique simultanément, aux intervalles corrects. Si nous imaginons que les molécules de la substance de départ et du produit de réaction sont respectivement colorées en bleu et en rouge, nous verrions alors comment leur couleur change au rythme de l'horloge chimique.

Il est clair qu’une telle réaction périodique ne peut être décrite sur la base d’idées intuitives sur le comportement chaotique des molécules. Une commande d'un type nouveau, jusqu'alors inconnu, est apparue. Dans ce cas, il convient de parler de nouvelle cohérence, de mécanisme de « communication » entre molécules. Mais une connexion de ce type ne peut se produire que dans des conditions de déséquilibre extrême. Il est intéressant de noter qu’une telle connexion est répandue dans le monde vivant. Son existence peut être considérée comme la base même de la définition d’un système biologique.

Il faut également ajouter que le type de structure dissipative dépend en grande partie des conditions de sa formation. Les champs externes, tels que le champ gravitationnel ou le champ magnétique terrestre, peuvent jouer un rôle important dans le choix du mécanisme d'auto-organisation.

Nous commençons à comprendre comment, à partir de la chimie, il est possible de construire des structures complexes, des formes complexes, y compris celles qui peuvent devenir les précurseurs du vivant. Dans les phénomènes hautement hors équilibre, une propriété très importante et inattendue de la matière a été établie de manière fiable : désormais, la physique peut à juste titre décrire les structures comme des formes d'adaptation d'un système aux conditions extérieures. On rencontre une sorte de mécanisme d’adaptation prébiologique dans les systèmes chimiques les plus simples. Dans un langage quelque peu anthropomorphique, nous pouvons dire que dans un état d'équilibre, la matière est « aveugle », tandis que dans des conditions de déséquilibre élevé, elle acquiert la capacité de percevoir les différences dans le monde extérieur (par exemple, les faibles champs gravitationnels et électriques) et de « prendre en compte les différences dans le monde extérieur ». en compte » dans son fonctionnement.

Bien entendu, le problème de l’origine de la vie reste encore très difficile et nous n’espérons pas de solution simple dans un avenir proche. Néanmoins, avec notre approche, la vie cesse de résister aux lois « ordinaires » de la physique, de lutter contre elles afin d'éviter le sort qui lui est préparé : la mort. Au contraire, la vie nous apparaît comme une manifestation unique des conditions mêmes dans lesquelles se trouve notre biosphère, notamment la non-linéarité des réactions chimiques et les conditions hautement hors équilibre imposées à la biosphère par le rayonnement solaire.

Nous discutons en détail des concepts qui permettent de décrire la formation de structures dissipatives, par exemple les concepts de la théorie de la bifurcation. Il convient de souligner que des fluctuations importantes sont observées dans les systèmes proches des points de bifurcation. De tels systèmes semblent « hésiter » avant de choisir l’une des nombreuses voies d’évolution, et la fameuse loi des grands nombres, si elle est comprise comme d’habitude, cesse de s’appliquer. Une petite fluctuation peut initier une évolution dans une direction complètement nouvelle, ce qui modifiera radicalement l’ensemble du comportement du système macroscopique. Une analogie avec les phénomènes sociaux et même avec l’histoire apparaît inévitablement. Loin de l’idée d’opposer hasard et nécessité, nous pensons que les deux aspects jouent un rôle important dans la description des systèmes non linéaires et fortement hors d’équilibre.

Pour résumer, nous pouvons dire que dans les deux premières parties de notre livre nous considérons deux visions opposées du monde physique : l'approche statique de la dynamique classique et la vision évolutionniste basée sur l'utilisation du concept d'entropie. La confrontation entre des approches aussi opposées est inévitable. Elle a longtemps été freinée par la vision traditionnelle de l’irréversibilité comme une illusion, une approximation. L'Homme a introduit le temps dans l'Univers intemporel. Pour nous, une telle solution au problème de l'irréversibilité est inacceptable, dans laquelle l'irréversibilité serait réduite à une illusion ou serait la conséquence de certaines approximations, puisque, comme nous le savons désormais, l'irréversibilité peut être source d'ordre, de cohérence et d'organisation.

La confrontation entre l’approche intemporelle de la mécanique classique et l’approche évolutionniste est devenue inévitable. La troisième partie de notre ouvrage est consacrée au choc aigu de ces deux approches opposées de la description du monde. Nous y examinons en détail les tentatives traditionnelles de résolution des problèmes d'irréversibilité, entreprises d'abord en mécanique classique puis en mécanique quantique. Les travaux pionniers de Boltzmann et Gibbs ont joué un rôle particulier à cet égard. Néanmoins, nous pouvons à juste titre affirmer que le problème de l’irréversibilité reste largement irrésolu.<...>

Nous pouvons désormais juger avec plus de précision les origines du concept de temps dans la nature, et cette circonstance entraîne des conséquences considérables. L'irréversibilité est introduite dans le monde macroscopique par la deuxième loi de la thermodynamique - la loi de l'entropie non décroissante. Nous comprenons maintenant la deuxième loi de la thermodynamique au niveau microscopique. Comme nous le montrerons plus tard, la deuxième loi de la thermodynamique fonctionne comme une règle de sélection : des restrictions sur les conditions initiales qui se propagent aux instants ultérieurs selon les lois de la dynamique. Ainsi, le deuxième principe introduit un élément nouveau et irréductible dans notre description de la nature. La deuxième loi de la thermodynamique ne contredit pas la dynamique, mais ne peut en découler.

Boltzmann avait déjà compris qu’il devait y avoir un lien étroit entre probabilité et irréversibilité. La distinction entre passé et futur, et donc l'irréversibilité, ne peut entrer dans la description d'un système que si celui-ci se comporte de manière suffisamment aléatoire. Notre analyse confirme ce point de vue. En effet, qu’est-ce que la flèche du temps dans la description déterministe de la nature ? Quelle est sa signification ? Si le futur est d’une manière ou d’une autre contenu dans le présent, qui contient également le passé, alors que signifie exactement la flèche du temps ? La flèche du temps est une manifestation du fait que l'avenir n'est pas donné, c'est-à-dire que, selon les mots du poète français Paul Valéry, « le temps est une construction ».

Notre expérience de la vie quotidienne montre qu’il existe une différence fondamentale entre le temps et l’espace. Nous pouvons nous déplacer d’un point de l’espace à un autre, mais nous ne pouvons pas remonter le temps. Nous ne pouvons pas réorganiser le passé et le futur. Comme nous le verrons plus loin, ce sentiment d’impossibilité d’inverser le temps acquiert désormais une signification scientifique précise. Les états admissibles (« autorisés ») sont séparés des états interdits par la deuxième loi de la thermodynamique, une barrière d'entropie infiniment élevée. Il existe de nombreux autres obstacles en physique. L’un d’eux est la vitesse de la lumière. Selon les concepts modernes, les signaux ne peuvent pas voyager plus vite que la vitesse de la lumière. L’existence de cette barrière est très importante : sans elle, la causalité tomberait en poussière. De même, la barrière entropique est un préalable pour donner une signification physique précise à la connexion. Imaginez ce qui se passerait si notre avenir devenait le passé de quelqu’un d’autre !<...>

Mais le progrès le plus important est peut-être que le problème de la structure, de l’ordre, se présente désormais devant nous dans une perspective différente. Comme cela sera montré au Chap. 8, du point de vue de la mécanique, classique ou quantique, il ne peut y avoir d'évolution avec un temps unidirectionnel. L’« information », telle qu’elle peut être définie en termes de dynamique, reste constante dans le temps. Cela semble paradoxal. Si nous mélangeons deux liquides, aucune « évolution » ne se produira, bien qu’il ne soit pas possible de les séparer sans recourir à l’aide d’un dispositif externe. Au contraire, la loi de l'entropie non décroissante décrit le mélange de deux liquides comme une évolution vers le « chaos », ou le « désordre », l'état le plus probable. Or, nous disposons déjà de tout ce qu'il faut pour prouver la cohérence mutuelle des deux descriptions : lorsqu'on parle d'information ou d'ordre, il faut à chaque fois redéfinir les unités que l'on considère. Le fait nouveau important est que nous pouvons désormais établir des règles précises pour le passage d’unités d’un type à des unités d’un autre type. En d’autres termes, nous avons réussi à obtenir une formulation microscopique du paradigme évolutif exprimé par la deuxième loi de la thermodynamique. Cette conclusion nous semble importante, puisque le paradigme évolutionniste couvre l’ensemble de la chimie, ainsi que des pans importants de la biologie et des sciences sociales. La vérité nous a été récemment révélée. Le processus de révision des concepts fondamentaux en cours en physique est encore loin d’être achevé. Notre objectif n'est pas du tout de mettre en valeur les acquis reconnus de la science, ses résultats stables et fiables. Nous souhaitons attirer l'attention du lecteur sur les nouveaux concepts nés au cours de l'activité scientifique, ses perspectives et ses nouvelles problématiques. Nous sommes clairement conscients que nous ne sommes qu’au tout début d’une nouvelle étape de la recherche scientifique.<...>

Nous pensons que nous sommes en route vers une nouvelle synthèse, une nouvelle conception de la nature. Peut-être pourrons-nous un jour fusionner la tradition occidentale, qui met l’accent sur l’expérimentation et les formulations quantitatives, avec une tradition comme celle de la Chine, avec ses idées d’un monde auto-organisé et en évolution spontanée. Au début de l'introduction, nous avons cité les propos de Jacques Monod sur la solitude de l'homme dans l'Univers. La conclusion à laquelle il arrive est la suivante :

« L’ancienne union [de l’homme et de la nature] est détruite. L’homme prend enfin conscience de sa solitude dans l’immensité indifférente de l’Univers, d’où il est sorti par hasard.

Monod a apparemment raison. L'ancienne alliance est complètement détruite. Mais nous considérons que notre objectif n’est pas de pleurer le passé, mais d’essayer de trouver un fil conducteur menant à une image unifiée du monde dans l’extraordinaire diversité des sciences naturelles modernes. Chaque grande période de l’histoire des sciences naturelles conduit à son propre modèle de la nature. Pour la science classique, un tel modèle était une horloge, pour le XIXe siècle - la période de la révolution industrielle - une machine à vapeur. Qu'est-ce qui deviendra un symbole pour nous ? Notre idéal semble s'exprimer le plus pleinement dans la sculpture - depuis l'art de l'Inde ancienne ou de l'Amérique centrale de l'ère précolombienne jusqu'à l'art moderne. Dans certains des exemples de sculpture les plus parfaits, par exemple dans la figure de Shiva dansant ou dans les modèles miniatures des temples de Guerrero, on sent clairement la recherche d'une transition insaisissable du repos au mouvement, du temps arrêté au flux. temps. Nous sommes convaincus que c’est cette confrontation qui détermine l’identité unique de notre époque.<...>

En reliant l'entropie à un système dynamique, on revient ainsi au concept de Boltzmann : la probabilité atteint un maximum dans un état d'équilibre. Les unités structurelles que nous utilisons pour décrire l’évolution thermodynamique se comportent de manière chaotique en état d’équilibre. En revanche, dans des conditions de déséquilibre faible, des corrélations et une cohérence apparaissent.

Nous arrivons ici à l’une de nos principales conclusions : à tous les niveaux, que ce soit le niveau de la physique macroscopique, le niveau des fluctuations ou le niveau microscopique, la source de l’ordre est le déséquilibre. Le déséquilibre est ce qui crée « l’ordre à partir du chaos ». Mais, comme nous l’avons déjà mentionné, la notion d’ordre (ou de désordre) est plus complexe qu’on ne le pense. Ce n'est que dans des cas extrêmes, par exemple dans le cas des gaz raréfiés, qu'il acquiert une signification simple, conformément aux travaux pionniers de Boltzmann.<...>

Aujourd’hui, notre confiance dans la « rationalité » de la nature a été ébranlée, en partie à cause de la croissance rapide des sciences naturelles à notre époque. Comme indiqué dans la Préface, notre vision de la nature a subi des changements fondamentaux. Nous prenons désormais en compte des aspects du changement tels que la multiplicité, la dépendance temporelle et la complexité. Certains des changements survenus dans notre vision du monde sont décrits dans ce livre.

Nous recherchions des schémas généraux et complets pouvant être décrits dans le langage des lois éternelles, mais nous avons découvert le temps, les événements, les particules subissant diverses transformations. En recherchant la symétrie, nous avons été surpris de découvrir des processus accompagnés de bris de symétrie à tous les niveaux - depuis les particules élémentaires jusqu'à la biologie et l'écologie. Nous avons décrit dans notre livre le choc entre la dynamique, avec sa symétrie inhérente au temps, et la thermodynamique, qui se caractérise par une direction du temps à sens unique.

Une nouvelle unité se dessine sous nos yeux : l’irréversibilité est source d’ordre à tous les niveaux. L'irréversibilité est le mécanisme qui crée de l'ordre à partir du chaos.

Prigogine I., Stengers I. L'ordre sort du chaos. Un nouveau dialogue entre l'homme et la nature. M., 1986. P. 34-37, 47-50, 53-61, 65-66, 357, 363.