DIALOGUES AVEC LES VISITEURS DU SITE,

INTERVENTIONS


Philippe Gascuel : Philippe.Gascuel@wanadoo.fr



 

M.R. wrote (extraits):      (9/10/97) 

>  Monsieur Gascuel, Bonjour!
>
> Votre démarche me semble tout à fait captivante et il ne
> fait aucun doute que nous partageons
> un langage, des références bibliographiques et des
> éléments de pensée essentiels.
>
>
> La portée de la réflexion - de l'individu à la société ,
> du non-vivant au vivant, point de vue interne /externe -
> et  les implications de celle-ci sur des sujets aussi
> essentiels que la responsabilité (liberté/devoir), la
> créativité, le devenir  de l'individu, du groupe et de
> leur relation me semblent similaires.
>
> Je vous fais donc part de mon intérêt et de la concordance
> de nos démarches sur la base de votre mail.
>
> J'ai intention de vous lire plus attentivement et
> d'expérimenter vos différents programmes.
> Pour l'instant, je puis vous dire que je partage votre
> distanciement par rapport aux théories de Prigogine (en
> particulier,  pour ce qui concerne l'aléatoire absolu)
>
> Cordialement
>
> P.S. J'imagine que vous "baignez" dans une communauté
> importante menant des réflexions parallèles et maintenant
> des contacts et des échanges fréquents. La communauté
> "pensante" s'intéressant à ce genre de démarche en  Suisse
> et relativement limitée (peut être connaissez-vous déjà
> ses principaux membres). Je pourrais vous transmettre
> quelques autres "interlocuteurs potentiels" si vous le
> désirez.
>

Bonjour Monsieur R. !          (14/10/97)

Merci pour votre chaleureux message ! Si vous trouvez le
temps d'expérimenter mon logiciel tout en assurant le
lancement de votre toute jeune entreprise d'informatique, je
serai très intéressé d'avoir vos impressions sur la
question. Car en effet nos positions scientifiques et
culturelles sont très proches.

Je ne baigne pas dans une communauté importante etc. Les
mutations dans la société française sont rapides, brutales
même, et il en est de même dans le PCF, qui pour le moment a
d'autres chats à fouetter que l'élaboration d'une biologie
théorique moderne. Cependant je suis entouré de sympathie,
je commence à avoir des retours de fond concernant mon site
sur Internet. Je travaille pour demain.

Merci pour votre proposition de m'indiquer des
interlocuteurs potentiels en Suisse, j'ai repéré sur
Internet que la Suisse est très active dans des domaines
scientifiques de recherche et d'enseignement qui me sont
proches. De plus la barrière de la langue n'intervient pas,
ce qui est considérable. Mais que dire à ces chercheurs,
professeurs émérites etc. ? Je ne peux guère que leur
indiquer l'existence de mon site, et attendre leurs
réactions éventuelles ?

Très cordialement

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"Ph. Gascuel" a écrit :     (2/9/98)

Cher monsieur (dois-je vous appeler David ou Sebastian ?)

J'ai reçu votre mail avec un grand plaisir, et j'ai essaye de faire
une réponse correcte (fichier Word ci-joint) en tenant compte de votre
métier (scientifique, mathématicien ?).

Le groupement de vos questions, qui appelle me semble-t-il des progrès
dans la culture ambiante de la complexité, est passionnant pour moi.

Espérant que nous approfondirons cet échange, merci a vous

Philippe

Je suis chercheur et calcule des problèmes a N-corps. Quelles équations resolvez-vous  pour calculer votre modèle?

Je ne résoud aucune équation mathématique compliquée. Mon programme est du type "multi-agents" (voir Jacques Ferber : "Les systèmes multi-agents) : l'initiative est donnée successivement dans la boucle centrale du programme a chaque molécule et photon, qui chacun évolue d'un pas de programme (et en général d'une longueur sur l'écran). Chaque molécule et photon, a chaque pas de programme, répond a des tests du genre "a quelle distance suis-je de telle autre molécule ou photon", et a des lois du genre "si je suis sécant je modifie mes vitesses en X et Y comme une boule de billard", etc.

L'aspect évolutif et complexe du résultat sur l'écran résulte de la réitération de ces tests et lois extrêmement simples. Le programme va la ou la réitération le conduit. Il n'y a pas d'équations de position ou de vitesse ayant le temps comme variable (en dehors du concept "pendant un pas de programme"). Le seul moyen pour prévoir ce qui va arriver, c'est de bien noter une expérience (par copies d'écran par exemple), et de la recommencer. Le déterminisme est parfait. Il n'exclue pas l'émergence de constructions ou de déconstructions intéressantes et inattendues, par exemple suite a une modification de 1 pixel dans la position initiale d'une molécule. Si les conditions initiales qui concernent l'énergie simulée sont voisines (sauf aux frontières des domaines de valeurs), les aventures des formes (molécules collées) qui apparaissent sont voisines. Malgré "l'imprédictibilité" pratique (sauf a refaire l'expérience), il y a donc des constances qui concernent les populations de molécules et de photons, il y a des lois émergentes dont l'étude montre qu'elles sont logiques par rapport au système (par exemple l'auto-organisation orientée vers l'optimisation de la capture des photons).

Comment modélisez vous le comportement des photons ?

Comme pour les molécules, les positions et vitesses initiales des photons sont tirées par un générateur de nombres aléatoires. En informatique, un tel générateur tire la même série de nombres chaque fois qu'il est lance juste après la mise en route de l'ordinateur.
Comment voyez-vous la prise en compte concrète de ces modèles par l'individu pour qu'il passe du stade "inerte" au stade de créateur individuel ?

S'il possède le langage source et qu'il sait programmer, il peut s'amuser d'avantage (je viens de créer un modèle assez diffèrent, avec des "enzymes" et des "rations chimiques" qui remplacent les molécules et les photons, il y a la aussi auto-organisation orientée vers l'optimisation de la dégradation d'énergie simulée). Sinon, il peut tester ce qui arrive en modifiant les conditions initiales du modèle en libre chargement sur mon site, et en testant ainsi les domaines (les "bassins de valeurs") dans lesquels les aventures sont de types analogues. Si cela l'aide a comprendre les notions d'itération, de déterminisme, de prédictibilité et d'imprédictibilité, d'émergence, de lois élémentaires programmées et de lois émergentes non programmées, de sensibilité aux conditions initiales, de boucle de rétroaction positive, de complexité etc., il sera peut-être un peu plus "créateur" dans sa vie de tous les jours. Car, disons le, la culture du complexe manque dans notre civilisation, et il en résulte des blocages idéologiques, voire des disputes violentes et absurdes, ou encore l'exploitation de l'ignorance du publique.

Pour ce qui est du terme "chaos", je suis conscient que le chaos n'est pas généré dans mon programme comme domaine particulier d'une itération mathématique. J'abuse donc peut-être, pour certains scientifiques, du vocabulaire classique des mathématiciens en parlant de "chaos déterministe". Mon programme a surtout un but didactique, comme il vient d'être dit (aider a entrer dans la culture du complexe).

Que signifie le mot "sagesse".

Du point de vue culturel, il me semble important de suggérer que l'ordre peut émerger du désordre grâce a une autorité centrale (cette idée est dans la culture dominante), mais aussi alternativement grâce a une "sagesse" repartie parmi les individus. En politique c'est important (démocratie autogestionnaire versus discipline militaire). Mon programme montre que l'ordre peut sortir du désordre grâce a quelques lois de fonctionnement simples introduites au niveau des agents élémentaires (ici, les "molécules" - voir les deux lois que j'ai appelées "connaissance du monde" et "solidarité"). Je ne crois pas que l'ordre puisse sortir du désordre s'il n'y a aucune "autorité" : ni autorité centrale (un chef), ni autorité repartie (une sagesse).

Nous sommes assez loin du problème des N corps !

Je serais enchante de continuer a correspondre avec vous, vos questions étant intéressantes, et leur juxtaposition dans un même message tout a fait exceptionnelle. J'espère un nouveau mail de votre part

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"Philippe.Gascuel" a écrit :

Bonjour !

je ne suis pas un sauvage, et je veux bien converser avec vous, mais je ne suis
pas du tout compétent dans votre domaine. Si vous avez des questions à me poser
sur les idées proposées sur mon site, j'essaierai de vous répondre, cela sera
peut-être intéressant ? Ne vous attendez pas toutefois à un très long dialogue,
je suis très occupé.

cordialement

JC L. a écrit :

> Bonjour
>
> Je suis étudiant en géographie et je travaille sur le rôle des résonances au
>  niveau de l'interface homme milieu. J'ai écrit un petit programme reprenant
>  l'attracteur de hénon travaillant à partir d'indices d'entropie de shannon.
>  J'aimerai beaucoup échanger avec vous si vous le voulez bien. Il se trouve
> que je partage vos idées mais que j'ai le plus grand mal à trouver des
> personnes avec qui en parler.
>
> Merci  JC

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"Philippe.Gascuel" a écrit :

JC L. a écrit :

> Bonjour.
>
> N'aillez craintes, je m'intéresse surtout dans un premier temps aux idées
> que vous colportez. J'aurai une question à propos du chaos déterministe.
> Vous reprenez beaucoup dans vos propos les travaux de Gell-Mann (Le quark et
>  le jaguar). Vous réhabilitez l'idée que le monde peut s'appréhender de
> façon déterministe.

oui, c'est ce qu'autorise la distinction fondamentale faite par Gell-Mann entre
"incertitude quantique" et "déterminisme naïf" à l'échelle de nos interventions
pratiques (je ne suis pas sûr que "déterminisme naïf" est de lui, elle est
peut-être de Roland Omnès).

> Mais n'est ce pas là l'obligation qui nous est faite
> d'être déterministe au niveau de l'outil.

oui, pour agir dans la pratique (avec des outils), il faut prévoir, il faut
utiliser des lois

> En effet, il existe une grande
> différence entre les niveaux de précision, ( une précision infinie, celle de
>  la nature ou du démon de Laplace et une précision aussi "précise" que l'on
> veut , la notre, forcément finie ).

ceci n'est pas du Gell-Mann. C'est vrai quand même. Ce n'est pas ce qui fonde
notre liberté de "citoyen", ou "d'intervenant libre" si vous préférez. Notre
"liberté" est fondée, face au déterminisme de la nature dont nous faisons
partie, sur le fait que nous ignorons les causes qui nous déterminent (ça c'est
du Gell-Mann, après Spinoza sauf erreur). Par "nous" il faut entendre le
génétique et le culturel qui nous fondent.

> Dans ce cas, le changement et l'évolution
>  en "vrai" sont conditionnés par l'indéterminisme mais nous ne pouvons
> l'entrevoir que par le biais du déterminisme.

excusez moi, il me semble là que vous mélangez dans ce paragraphe la philo et
la science
ou bien la confusion qui m'apparaît vient de l'imprécision sur le sens de
déterminisme : nous savons maintenant qu'il y a des phénomènes "déterminés et
imprévisibles à la fois". En fait, dans la question que vous abordez avec moi,
il y a un enjeu de civilisation encore non accouchée, cela fait appel à la
"culture du complexe", et c'est ce qui fait que c'est passionnant

> (wagensberg: l'âme de la
> méduse:essai sur la complexité du monde/seuil/1997)

je ne connais pas, je mets à mon programme l'achat de ce livre

merci pour ce début de conversation !

>
>
> Merci JC

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"Philippe.Gascuel" a écrit :

JC L. a écrit :

> Merci pour votre message
>
> En effet, il existe un problème sémantique au niveau du mot de déterminisme.
>  Je me place dans le cadre de l'épistémologie. Le  déterminisme vient donc
> comme le vocable représentatif de la science telle qu'elle peut se concevoir
>  avec Newton. C'est à dire que l'incertitude n'est que la conséquence de
> notre manque de précision... Mais cette idée me gène car elle nie le
> caractère transitoire de la vie. Nous somme nous même des êtres
> transitoires (Prigogine: la fin des certitudes). Les travaux de Poincaré sur
>  le chaos et l'approche géométrique de ses calculs dans l'espace des phases
> ont montré des espaces ou le chaos est pleinement développé. Que pensez vous
>  de ce point de vue?
> Merci encore... JC

Votre message m'a amené à préciser un point important. J'ai utilisé la
technique du fichier joint pour travailler plus proprement.

Votre réponse m'intéresserait beaucoup


Mél à JC L.         26/5/99

Je vois que vous avez des connaissances sur le sujet. Vos références à Newton, Prigogine, Poincaré introduisent bien le sujet.
Le "déterminisme" laplacien, ou newtonien, est limité seulement par le manque de précision de nos instruments de mesure, et il ignore les incertitudes quantiques. Ce "déterminisme" est une conception historiquement marquée.

Pour ce qui est des apports de la science récente, le concept de déterminisme laplacien est à critiquer sur deux fronts. Premièrement il ne peut par rendre compte de la science quantique. Deuxièmement (et il ne faut pas confondre avec la première critique) la découverte des équations non-linéaires, des propriétés émergentes des systèmes loin de l'équilibre, de la sensibilité aux conditions initiales, de la non-réversibilité dans le temps, de la "créativité de la nature", tout ce que l'on peut appeler "la science du complexe", suppose que l'on révise le sens du terme "déterminisme".

Très précisément, il s'agit de bien comprendre qu'un phénomène à notre échelle (je ne considère pas ici le quantique) peut être à la fois "déterministe", et non "prévisible". Cela donne un sens nouveau au mot "déterminisme".

Un ordinateur qui poursuit un calcul d'itération (le résultat calculé est réintroduit comme entrée pour calculer le résultat suivant) donne le meilleur exemple de processus à la fois déterministe et non prévisible.

Pour ma part, je pense que le biologique fonctionne selon ce modèle à la fois déterminé et non totalement prévisible. Il fait partie du complexe, il y a émergence de lois nouvelles aux nouveaux niveaux d'intégration, non-linéarité, sensibilité aux conditions initiales, non-réversibilité, créativité etc. Il y a aussi des boucles de rétroaction comme dans l'ordinateur qui poursuit son calcul d'itération.
Je n'aime pas votre terme "transitoire". Il n'a pas de sens précis pour un biologiste. Il vous paraît important parce que vous vous savez mortel, mais c'est un détail sans signification particulière du point de vue du domaine du vivant. Votre personne n'est pas typique de la vie en général. Attention à l'anthropomorphisme !

Et je suis en désaccord avec Prigogine qui nous a apporté les structures dissipatives voici quelques dizaines d'années, mais qui plus récemment a selon moi embrouillé le problème en voulant généraliser la notion de chaos (son point de vue minoritaire sur la question exigerait une étude critique précise qui n'a pas été faite à ma connaissance).

A aucun moment je ne me sens en désaccord avec Poincaré.

En fait, je ne veux pas être victime de la démarche idéologique extrêmement répandue qui voudrait "expliquer" la liberté humaine par des "trous" dans le déterminisme (certains nous disent même que ces trous seraient "quantiques" : n'importe quoi !). La question du libre-arbitre humain n'a rien à voir avec les développements scientifiques, qu'ils soient anciens ou actuels. Le déterminisme en morale, au sens de "fatalité" n'a rien à voir avec le déterminisme scientifique. Mais bizarrement les gens confondent les deux (est-ce si bizarre d'ailleurs ?). Il me semble finalement que Prigogine et le plus grand nombre de nos contemporains sont touchés par cet anthropomorphisme, dont vous essayez peut-être vous-même de vous dégager.

Amicalement

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23/6/99 à Loïs L.S.
Cher Loïs,
voici enfin le texte que je t'ai prié de contrôler avec toute ta compétence.
J'ai l'intention de l'installer sur mon site, après des amplifications pour lesquelles je ne t'importunerai pas. Le tout en remplacement des textes actuels. Je te remercie énormément d'avance, j'espère que tu ne souffriras pas trop.
Amicalement
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7/6/99 de Loïs
Bonjour Philippe,
J'ai lu ton envoi ainsi que les textes sur ton site ; j'ai également rapatrié ton programme et lancé quelques expériences (trop peu, faute du temps que ton programme mériterait qu'on lui consacre).
Globalement, je trouve ton approche "origine de la vie" très intéressante. Sur le texte que tu m'as envoyé, j'ai peu de chose à dire sur le fond mais plutôt quelques points de "vocabulaire" à discuter.
1) Ton système est-t-il vraiment ouvert dans la mesure où le flux de photons s'apparente aussi à un flux d'énergie ?
2) Tu utilises l'expression chaos déterministe de manière très claire, mais, pour parler technique, cette expression est associée à un ensemble de propriétés qui permet de définir le chaos (sensibilité aux conditions initiales, ergodicité, présence de récurrences ...). Il serait intéressant de vérifier si ton modèle remplit ces critères ou une partie d'entre eux et pas uniquement la sensibilité aux conditions initiales.
En ce qui concerne le programme, le fait qu'une pluie tournante désamorce l'apparition de structures me trouble un peu, n'est ce pas en rapport avec la vitesse des objets et la taille de la boîte (de la même façon que les structures de Bénard grandes n'apparaissent dans une boîte plus petite qu'elles ) ? C'est le seul point où ma "compétence" peut y voir quelque chose de plus.
Pour le reste et surtout les implications plus générales de lois de coopérativité, de mutation, de connaissance du milieu, je ne me sens guère compétent pour y ajouter ou y objecter quoi que ce soit, mais je trouve les dynamiques résultantes très intéressantes. Néanmoins l'émergence de telles lois à partir de lois plus simples me paraît un problème en soit qui mériterait que l'on s'y attarde ...
Je continue à visiter ton site et suis toujours joignable,
A un prochain séminaire ou un prochain mail,
Loïs

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7/6/99 dialogue avec Loïs
Bonjour Loïs !
je suis extrêmement heureux que tu aies travaillé sur mon site, et ta réponse est venue très vite. J'espère que nous pourrons continuer à en discuter.

Lois L.S. a écrit :
Bonjour Philippe,
J'ai lu ton envoi ainsi que les textes sur ton site ; j'ai également rapatrié ton programme et lancé quelques expériences (trop peu, faute du temps que ton programme mériterait qu'on lui consacre).


donc mon programme marche chez toi (en version PC je suppose). Il paraît qu'il ne fonctionne pas sous certains Windows

Globalement, je trouve ton approche "origine de la vie" très intéressante.

C'est une grande question. Ton intérêt est-il lié au fait que tu n'es pas biologiste ? Ce serait une déception pour moi

Sur le texte que tu m'as envoyé, j'ai peu de chose à dire sur le fond mais plutôt quelques points de "vocabulaire" à discuter.
1) Ton système est-t-il vraiment ouvert dans la mesure où le flux de photons s'apparente aussi à un flux d'énergie ?

je ne comprends pas cette remarque. Dans mon idée, c'est justement parce qu'il peut s'agir d'un flux d'énergie qu'on peut parler d'un système ouvert. Il y a peut-être quelque chose de très important qui m'échappe ?

2) Tu utilises l'expression chaos déterministe de manière très claire, mais, pour parler technique, cette expression est associée à un ensemble de propriétés qui permet de définir le chaos (sensibilité aux conditions initiales, ergodicité, présence de récurrences ...). Il serait intéressant de vérifier si ton modèle remplit ces critères ou une partie d'entre eux et pas uniquement la sensibilité aux conditions initiales.

C'est la première fois qu'on me pose cette question, je ne sais pas y répondre (ergodicité, présence de récurrences ...) Pourrais-tu, toi, vérifier la chose, ou me donner des indications ? Je suis nul là-dessus

En ce qui concerne le programme, le fait qu'une pluie tournante désamorce l'apparition de structures me trouble un peu, n'est ce pas en rapport avec la vitesse des objets et la taille de la boîte (de la même façon que les structures de Bénard grandes n'apparaissent pas dans une boîte plus petite qu'elles) ? C'est le seul point où ma "compétence" peut y voir quelque chose de plus.

Je me demande si j'ai été assez précis dans mon exposé. L'expérience ne montre pas que la pluie tournante désamorce l'apparition de structures : il apparaît des structures sous pluie tournante. Mais ce qui m'intéresse le plus n'apparaît pas, ou plutôt apparaît de façon non spectaculaire : l'optimisation de ces structures n'est pas spectaculaire (en fait, les structures qui apparaissent se mettent dans des colonnes et des lignes différentes pour ne pas se faire ombre verticalement ou horizontalement - et chacune, dans sa "case", se fait plate et en diagonale - autant que j'ai pu le "deviner" avec les quelques expériences que j'ai faites). Donc les "principes de fonctionnement" sont respectés, mais pour le spectacle c'est presque zéro (je cherche un programme "didactique"). Comme cette optimisation presque nulle est de plus très lente, je pense que le procédé de la pluie tournante reste valable pour étalonner "l'efficacité de capture" avant optimisation.
Peut-être, comme tu le suggères, faudrait-il travailler en sens inverse, et chercher quelles pluies tournantes sont accompagnées d'optimisations intéressantes ? Je ne l'ai pas fait.

Pour le reste et surtout les implications plus générales de lois de coopérativité, de mutation, de connaissance du milieu, je ne me sens guère compétent pour y ajouter ou y objecter quoi que ce soit, mais je trouve les dynamiques résultantes très intéressantes. Néanmoins l'émergence de telles lois à partir de lois plus simples me paraît un problème en soit qui mériterait que l'on s'y attarde ...

C'est le mot "émergence" que je retiens ici. Je crois que ces lois (coopérativité etc.) sont apparues par sélection darwinienne, et non par émergence. Je n'ai évidemment aucune preuve de ce que j'avance. Je vois l'émergence surtout au début, dans le "prébiotique", encore que je me raconte parfois que ça doit toujours être un procédé actif (comment, je n'en sais rien). Le problème est passionnant, et tu le poses bien. Ça devrait servir dans la prochaine rédaction, même si nous n'avançons pas dans la réponse.

je continue à visiter ton site et suis toujours joignable,
A un prochain séminaire ou un prochain mail,
Loïs


A bientôt j'espère, amicalement
Philippe
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13/7/99 dialogue avec Loïs
Bonjour Philippe,
Voilà ce qui m'est venu à l'esprit en réponse à ton dernier courrier.

mon programme marche chez toi (en version PC je suppose). Il paraît qu'il ne fonctionne pas sous certains Windows

Il fonctionne sous Win95, mais je n'ai pas réussi de sauvegarde efficace.

<< Globalement, je trouve ton approche "origine de la vie" très intéressante >>
C'est une grande question. Ton intérêt est-il lié au fait que tu n'es pas biologiste ? Ce serait une déception pour moi

Je ne suis pas biologiste de formation en effet, mais mes préoccupations vont vers la biologie, du moins telle que je la comprends (en gros, je pense que je dois passer pour un hérétique pour bien des biologistes "standards").

Dans mon idée, c'est justement parce qu'il peut s'agir d'un flux d'énergie qu'on peut parler d'un système ouvert.

De mémoire, un système isolé n'échange ni matière, ni énergie avec l'extérieur, un système fermé n'échange pas de matière et un système ouvert est susceptible d'échanger matière et énergie. D'où ma question.

C'est la première fois qu'on me pose cette question, je ne sais pas y répondre (ergodicité, présence de récurrences ...) Pourrais-tu, toi, vérifier la chose, ou me donner des indications ? Je suis nul là-dessus

J'ai justement essayé de me poser ces questions et il me semble que tu superposes chaos déterministe, qui concerne plutôt une évolution temporelle d'une grandeur (dans l'acceptation standard du terme) et chaos moléculaire, qui est un terme classique de la physique statistique qui signifie qu'il n'y a pas de corrélations entre les particules

il apparaît des structures sous pluie tournante. Mais ce qui m'intéresse le plus n'apparaît pas, ou plutôt apparaît de façon non spectaculaire

Pour les pluies tournantes, me voilà rasséréné, et effectivement tu montres des images de structures après pluies tournantes sur ton site.

C'est le mot "émergence" que je retiens ici. Je crois que ces lois (coopérativité etc.) sont apparues par sélection darwinienne, et non par émergence.

Pour ce problème, j'ai peur de dire des bêtises. Je te "remailerai" si j'ai d'autres idées.
A bientôt,
Loïs

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 De Rodolphe F. - 16/09/01

        Bonne rentrée,
 
Je suis l'étudiant qui avait fait un sujet de travail sur les structures dissipatives et qui vous avez demandé la permission d'utiliser votre programme "vie" et de vous citer.
 
Merci pour votre réponse positive et je vous donne mes résultats des concours. J'ai eu 14/20 pour mon travail un peu grâce à vous.
J'ai choisi d'intégrer l'ESIM, une école d'ingénieur à Marseille. Je suis satisfait. La rentrée pour moi commence le 1er octobre.
Je n'abandonne pas pour autant mon intérêt pour les structures dissipatives... devenant peut-être ingénieur de recherche dans quelques années.
Votre programme a intéressé le jury, mais j'ai dû leurs expliquer en quoi le gain d'organisation n'est pas un équilibre mais bien un état stable hors équilibre. Il est vrai qu'il est difficile de comprendre la différence entre un état stable et un état d'équilibre en thermodynamique classique. D'après le jury, votre programme est une bonne illustration car simple et accessible, surtout que mon exposé n'a duré que 20 minutes en tout : il fallait quelque chose d'efficace et de compréhensible et avec les structures dissipatives, il n'est pas facile de convaincre un jury en peu de temps. En tout cas, votre programme m'a bien aidé.
 
Si vous souhaité que nous continuons cette correspondance, je n'y vois aucun inconvénient.
 
En vous souhaitant bonne réception, veuillez agréer l'expression de mes sentiments distingués.
 
Rodolphe F.


Interventions 
au congrès "Pour Darwin"
(2 au 5 septembre 1997)

1) Intervention écrite

A la lumière du modèle informatique que je propose,
quelle est l'origine des mutations,
quelle est l'origine de la sélection ?
Une description soigneuse du Procédé Principal de la Nature Créatrice

Les concepts tellement classiques de mutation et de sélection s'appliquent à une vie déjà évoluée. Comment était-ce "au début de la vie", avant que les mutations et la sélection n'apparaissent ?

Il va s'agir

A l'origine de la vie il y a des réactions chimiques de synthèse permises par un apport d'énergie extérieure. Ces réactions construisent des grosses molécules que j'appelle, dans certains cas que je vais préciser, "structures vivantes primitives" (elles sont me semble-t-il encore plus simples que les structures "basibiontiques" de Faustino Cordon).

Parmi les structures qui apparaissent par synthèse, certaines sont stables "statiquement", c'est-à-dire sans apport ultérieur d'énergie, d'autres instables (elles se défont spontanément après un certain temps d'existence), d'autres stables "dynamiquement", c'est-à-dire seulement si elles reçoivent avec assez de régularité des apports suffisants d'énergie (les photons solaires sont les plus connus).

Ce sont ces dernières structures, à stabilité dynamique, qui sont, selon moi, à l'origine de la vie, qui sont le début de la vie.

Ces structures ne sont pas fugitives, elles ont une stabilité d'existence et de fonctionnement dans des plages de conditions définies.

Ces structures sont diverses. Elles ne favorisent pas systématiquement la consommation d'énergie (par catalyse d'autres réactions chimiques). Elles ne sont pas capables d'automultiplication (pour le moment). Elles sont finalement banales, mise à part leur stabilité dynamique

Qu'en est-il des "mutations" ?

Je fais l'hypothèse qu'à ce niveau de complexité très simple les mutations existent déjà. J'appelle "mutation primitive" l'apparition par synthèse naturelle d'une structure à stabilité dynamique. Le remplacement d'une structure à stabilité dynamique par une autre peu différente en est un cas particulier.

Qu'en est-il de la "sélection naturelle" ?

Dans un milieu confiné, où la quantité de matériaux chimiques à synthétiser est limitée, où l'apport d'énergie plus ou moins régulier est constant mais également limité, où apparaissent des structures à stabilité dynamique, un processus évolutif fondamental peut s'installer naturellement, sans faire appel à des lois nouvelles. Il faut pour cela des conditions particulières. Il faut que les structures soient en concurrence pour leur alimentation en matériaux chimiques et en énergie. Il faut que l'apport d'énergie soit convenable, ni trop petit, ni trop grand, et pas trop irrégulier.

Il peut y avoir des structures à stabilité dynamique sans processus évolutif, c'est même le cas général.

Décrivons le processus évolutif. Le nombre de structures à stabilité dynamique possibles est limité. Certaines structures à stabilité dynamique captent plus efficacement l'énergie que d'autres : dès lors leur avenir est mieux assuré, elles ont une durée de vie plus longue. Les structures les plus efficaces s'installent. Elles modifient le milieu. Elles remplacent progressivement les autres, qui ne trouvent plus assez de matériaux ni d'énergie pour apparaître ou pour se maintenir.

La "sélection", à l'origine, avant que ne soient inventées l'hérédité, l'autoreproductibilité, c'est un simple empêchement à la naissance ou à la survie des autres (de même que sous un chêne il ne pousse rien).

Remarque de vocabulaire importante : le processus évolutif que je viens de décrire se fait avec des éliminations, des "sélections" si l'on veut, mais il est surtout "créateur". Le terme "sélection" apparaît bizarrement négatif.

Par ailleurs, on voit déjà ici, dans ces conditions de "vie" très primitives, que l'évolution de chaque espèce est liée à celle de beaucoup d'autres.

Résultats les plus généraux

Les mutations et la sélection primitives ainsi décrites ont un résultat : la matière évolue vers des structures de plus en plus complexes, qui dégradent l'énergie avec de plus en plus d'efficacité. Cette complexité se mesure en quantité d'information, elle résulte d'une histoire, son apparition sans transitions à partir de zéro est hautement improbable. La dégradation de l'énergie peut se caractériser en termes de rendement thermodynamique des structures.

Non seulement les structures sélectionnées sont chacune de plus en plus complexes et thermodynamiquement efficaces, mais la population de structures dans le milieu confiné, considérée comme un objet unique, est de plus en plus complexe et thermodynamiquement efficace. Le phénomène cependant est complexe, et la montée des rendements thermodynamiques est loin d'être régulière.

Au cours de la première phase dite "des mutations", celle de l'apparition par synthèse de structures dynamiquement stables, le rendement thermodynamique baisse. C'est seulement dans la seconde phase dite "de sélection", celle de la concurrence entre structures (si les conditions permettent l'existence de cette seconde phase), que le rendement thermodynamique augmente si l'on considère la tendance sur une période suffisamment longue.

La courbe d'efficacité thermodynamique est telle que la somme des descentes est presque aussi grande que la somme des montées. Le progrès n'est pas linéaire. En effet, il y a à la fois disparition de structures insuffisamment alimentées, et remplacement par des structures thermodynamiquement plus efficaces. L'optimisation du rendement thermodynamique est une loi statistique, résultante. Il s'agit d'un aspect émergent.

Tout ce qui précède, et notamment l'aspect créateur du système décrit, est très étonnant pour notre culture scientifique actuelle. Il est conforme aux théorie du chaos déterministe et de la thermodynamique des systèmes ouverts.

On peut voir ce système fonctionner dans un modèle informatique très simple que je met à la disposition de chacun.

L'origine et la suite, les options de fonctionnement du modèle

Nous avons remarqué que la "vie", au stade décrit précédemment, ne comporte pas encore l'autoreproductibilité, dont je vois l'apparition comme relativement tardive. Nous n'en sommes pas encore aux virus, aux membranes, aux bactéries, aux êtres pluricellulaires, à la sexualité, à la vie animale en société, aux êtres humains avec leur patrimoine historique matériel et culturel si déterminant etc. Mais toutes ces inventions successives de la vie semblent bien être la suite logique des débuts très simples que j'ai évoqués.

Mon modèle informatique permet, en option, d'aborder le fonctionnement de structures comportant une certaine connaissance du monde, une certaine solidarité entre les structures, une certaine hérédité. Je n'ai pas programmé l'autoreproductibilité.

Voici des comportements fondamentaux que l'on trouve chez les structures primitives, ou encore presque primitives, aussi bien qu'à l'autre bout de l'échelle des complexités, chez nous les êtres humains (avec pour nous des reflets dans nos règles de morale, dans notre idéal) :

Ainsi, les déterminismes à l'origine de la vie sont encore à l'œuvre aujourd'hui, et de façon décisive.

J'appelle Procédé Principal de la Nature Créatrice ce quelque chose qui est commun aux premières étapes de la vie, et à notre avenir le plus précieux.

Les physiciens parlent de l'émergence du monde à notre échelle à partir du monde quantique. Dans le monde à notre échelle, on parle de l'inerte et du vivant. On peut faire l'hypothèse que le PPNC est le "chaînon manquant" entre l'inerte et le vivant.

Tout cela est montré par un modèle informatique très simple, qui est à la disposition de tous en téléchargement sur mon site Internet.

Vous trouverez facilement l'adresse de ce site en faisant une recherche évoluée avec les mots-clés suivants : "chaos déterministe" AND thermodynamique.

Remarques


Quand on critique une théorie, il faut la critiquer dans ce qu'elle a de meilleur. Je vais donc critiquer la théorie de Faustino Cordon dans sa vision de l'origine de la vie. Je vais lui opposer une théorie de l'auto-organisation de la matière basée sur le chaos déterministe et la thermodynamique des systèmes ouverts. Je présente ici comme une opposition ce qui n'est peut-être qu'un complément. Avec la théorie de l'auto-organisation on part d'une complexité proche de zéro. C'est la force de cette théorie.

J'ai fait un modèle informatique qui fonctionne sur les ordinateurs MacIntosh et PC. Ce modèle montre que la matière est capable d'auto-organisation. Mon modèle me sert à étudier l'origine de la vie, puis son évolution primitive spontanée vers plus d'efficacité (dans la capture de nourriture). Il montre qu'avant l'invention des structures auto-reproductibles il a pu exister des formes primitives de mutations, des formes primitives de sélection. L'invention de l'auto-reproductibilité pourrait être très tardive. Ce modèle est basé comme déjà dit sur deux théories récentes : le chaos déterministe, et la thermodynamique des systèmes ouverts. Son fonctionnement est déterministe.

Ce modèle a des types de fonctionnement optionnels plus sophistiqués. Il peut montrer que la connaissance du monde par les structures est un avantage sélectif. Ici, j'ai modélisé la connaissance "d'où vient la nourriture". Il peut montrer que la solidarité entre structures est un avantage sélectif. Ici, j'ai modélisé la solidarité "partage de la nourriture". La solidarité pourrait être une caractéristique très primitive de la vie. C'est intéressant pour la théorie de "l'effet réversif", qui tire selon moi son avantage sélectif du "plus" acquis par la solidarité quand elle devient une valeur symbolique chez l'homme.

Mon modèle est téléchargeable sur Internet.
 



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