11 mars 2017 ~ 0 Commentaire

Pour un nouveau rapport sciences et Foi

 

 

L’évolution de l’univers vers des structures de plus en plus organisées pose un problème redoutable à notre effort de compréhension du monde. Nous voyons en effet dans la nature se manifester deux tendances opposées :

-      une tendance générale à a dégradation, à l’uniformisation qui se traduit par une augmentation irréversible de l’entropie

-      une tendance à l’organisation qui se manifeste de manière persistante dans certains endroits de l’univers.

science chez Francesca

Comment ces deux tendances peuvent-elles coexister ? La considération de l’évolution stellaire peut nous aider à le comprendre. Nous savons qu’à partir d’un nuage de gaz à peu près homogène, se sont formées les galaxies, puis les étoiles, et comment au sien de celles-ci, la matière pesante avait continué à évoluer vers des noyaux de plus en plus lourds. Cette évolution peut être comprise comme résultant des forces physiques attractive ; la gravitation qui conduit la matière massive à se regrouper, puis la force nucléaire qui permet la constitution des noyaux atomiques, et enfin la force électromagnétique qui permet la constitution de atome set des formes condensées de la matière. Mais les forces attractives sont sans cesse en compétition avec l’agitation aléatoire des particules, les nouvelles structures sont souvent détruites par des collisions ; Cependant, avec l’expansion, la température diminue et les collisions deviennent moins fréquentes et moins violentes, ce qui permet aux atomes récemment formés de subsister. Ainsi, l’organisation se poursuit, en symbiose avec le désordre aléatoire, et en partie grâce à lui. Mais le résultat global de ces processus irréversibles est quand même une dégradation de l’énergie qui se traduit par une augmentation de l’entropie de l’ensemble du système.

Cette présentation simple n’est bien sûr qu’un balbutiement d’explication qui est bien loin de répondre à toutes les questions que pose l’évolution vers la complexité. Ces questions ont été plus largement débattues dans plusieurs ouvrages récents, citons en particulier Le quark et le jaguar de Murray Gell-Mann (1995). Dans cet ouvrage, après avoir précisé ce qu’il entend par complexité, l’auteur montre que l’évolution vers la complexité est possible dans les situations où il existe un mélange d’ordre et de désordre. Une situation totalement ordonnée est bloquée, d’une part, aucune évolution n’est possible et d’autre part, tout commencement d’ordre est immédiatement détruit dans une situation d e désordre intégral. Avec des conditions favorables peut se développer ce que Gel-Mann appelle des systèmes adaptifs complexes, capables d’évoluer vers plus d’organisation.

Cette possibilité est-elle suffisante pour expliquer l’apparition de la vie et son évolution telle que nous la constatons ? L’incertitude à se sujet demeure ; en effet, la compréhension de cette montée vers la complexité devient de plus en plus difficile au fur et à mesure que l’on considère des états plus organisés. Le caractère chaotique de la matière fait apparaître des formes inattendues et, à partir d’un certain niveau, le traitement complet des systèmes par les lois physiques élémentaires devient hors de portée de la science actuelle.

Mais, heureusement, il y a une certaine indépendance des différents niveaux de complexité ; cela provient du fait que les échelles d’intensité des forces et leurs protées sont extrêmement différentes. Les propriétés chimiques des molécules sont indépendantes de ce qui se passe à l’intérieur des noyaux qui composent ces molécules, sauf quelques phénomènes particuliers ; on peut alors caractériser le noyau par un nombre limité de paramètres. De même, si l’on s’intéresse à une discipline plus macroscopique, l’hydrodynamique par exemple, on pourra ignorer les molécules qui composent le fluide et se contenter de représenter ses propriétés par quelques grandeurs globales comme la densité, la viscosité, etc. La science apparaît ainsi comme une superposition d ‘étages presque indépendants, ayant chacun ses principes, établis à partir d’une expérimentation à ce niveau. Lorsque la complexité n’est pas trop grande, on arrive à montrer la cohérence des principes d’un certain niveau avec ceux du précédent, ce qui donne au moins une compréhension qualitative de l’articulation entre les deux niveaux. Cependant, lorsqu’on veut arriver à une description précise et quantitative, on est très souvent obligé de recourir à une modélisation approximative comportant des paramètres que la théorie ne donne pas et qui doivent être déterminés expérimentalement.

Extrait du livre en vente sur ce blog : L’UNIVERS N’EST PAS SOURD 

La bibliothèque de Francesca http://devantsoi.forumgratuit.org/

 

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