Le Grand Tout by Sean Carroll

Auteur:Sean Carroll [Carroll, Sean]
La langue: fra
Format: epub
Tags: det_, Univers, Science, temps, Espace, Histoire
Éditeur: Quanto - Presses Polytechniques Universitaires Romandes
Publié: 2020-10-22T13:52:16+00:00

Il n’y a donc pas de loi de la nature qui stipule que la complexité se développe nécessairement quand un système évolue d’une faible entropie à une entropie élevée. Mais elle peut se développer ; qu’elle le fasse ou non dépend des détails du système concerné. Si l’on en croit une simple simulation informatique, il semble qu’un point clé soit l’existence d’effets qui s’étendent sur de longues distances ; il ne doit pas y avoir seulement des influences entre particules immédiatement voisines.

Dans le monde réel, les interactions sont aussi bien à courte portée − quand les particules entrent en collision − qu’à longue portée − comme la gravitation ou l’électromagnétisme. Quand on constate l’apparition de structures complexes alors que l’univers s’étend et se refroidit, on contemple le résultat d’influences antagonistes : l’expansion de l’univers éloigne les objets, les forces gravitationnelles les rassemblent, les champs magnétiques les poussent de côté, les collisions entre atomes agitent la matière et lui permettent de se refroidir. Si des structures complexes intéressantes peuvent apparaître dans une simulation informatique sans rien de plus que des points noirs et des points blancs, il n’est pas surprenant qu’elles apparaissent aussi dans l’univers en expansion qui possède tant de facettes.

L’apparition de la complexité n’est pas seulement compatible avec l’accroissement de l’entropie, elle repose dessus. Imaginons un système sans hypothèse du passé, se trouvant déjà dans un état d’équilibre avec une entropie élevée dès le début. La complexité ne peut pas s’y développer ; le système entier demeure à jamais sans traits marquants ni intérêt (à part quelques rares fluctuations aléatoires). La seule raison pour laquelle des structures complexes se forment est l’évolution régulière de l’univers d’une entropie basse vers une entropie forte. Le « désordre » augmente, et c’est précisément ce qui permet à la complexité d’apparaître et de perdurer.

Les lois physiques microscopiques ne distinguent pas le passé et le futur. Par conséquent, toute tendance à se comporter différemment dans une direction du temps ou dans l’autre − qu’il s’agisse de naissance et de mort, d’évolution biologique, ou d’apparition de structures complexes – doit être en définitive relié à la flèche du temps et donc au second principe. L’accroissement de l’entropie amène littéralement l’univers à la vie.

La complexité apparente ne couvre pas tout ce que l’on a à l’esprit quand on admire le fonctionnement d’une montre ou d’un œil humain. Ce qui rend ces derniers remarquables est la manière dont leurs différents éléments travaillent ensemble en harmonie pour réaliser ce qui apparaît être une sorte de but. Nous devons encore travailler pour comprendre comment un tel comportement peut se développer sous la seule action de la matière inerte obéissant à des lois simples. La réponse, sans surprise, est encore liée à l’augmentation de l’entropie et à la flèche du temps.

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