HASARD & NÉCESSITÉ

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« Avec la généralisation de la thermodynamique, on arrive à comprendre que la vie est la règle dans certaines conditions et que le dualisme de la nécessité et du hasard est dépassé. » (Ilya Prigogine)

La vie est caractérisée par l'ordre : le métabolisme des cellules nécessite la coordination de milliers de réactions chimiques, c'est l'ordre fonctionnel ; le code génétique détermine un arrangement des molécules qui permet, par exemple, la spécialisation des enzymes, c'est l'ordre architectural.

Le second principe de la thermodynamique affirme que l'état d'évolution le plus probable de tout système isolé est l'état d'équilibre désordonné (d'entropie maximale). Il semblait donc y avoir, jusqu'à présent, incompatibilité entre ce principe et l'apparition de la vie ordonnée.

Les chercheurs de l'école de Bruxelles, dont le chef de file est llya Prigogine, renversant le mouvement, ont détruit cette incompatibilité. Selon Prigogine, les structures biologiques sont des états spécifiques de non-équilibre ; elles exigent une dissipation constante d'énergie et de matière, d'où leur nom de structures dissipatives.

« C'est, écrit Prigogine, par une succession d'instabilités que la vie est apparue. C'est la nécessité, c'est-à-dire la constitution physicochimique du système et les contraintes que le milieu lui impose, qui détermine le seuil d'instabilité du système. Et c'est le hasard qui décide quelle fluctuation sera amplifiée après que le système a atteint ce seuil et vers quelle structure, quel type de fonctionnement il se dirige parmi tous ceux que rendent possibles les contraintes imposées par le milieu. » Pour llya Prigogine, le rôle du hasard dans l'apparition de la vie est donc très restreint : il se réduit à un choix entre diverses possibilités alors que, pour Jacques Monod, le choix est purement aléatoire.

Bien entendu, la théorie qualitative des structures de non-équilibre est encore dans ses premières étapes, et nous devons nous attendre à de nombreux développements dans les années futures. Il est dès à présent remarquable de constater que la vie comprend à la fois des structures régulières (du type de celles que présente le rythme cardiaque) et des structures chaotiques (du type des processus neurologiques, dont le cerveau est le siège). Il semble raisonnable, devant la généralité de ces processus, de penser que des systèmes présentant des dynamiques reliées à des attracteurs étranges ont pu jouer aussi un rôle dans la genèse des phénomènes vivants. On sait que la structure d'un flocon de neige retient la trace de certaines caractéristiques des conditions sous lesquelles s'est déroulé le processus de solidification, en particulier la trace de la distance à l'équilibre. De même, l'observation de biopolymères peut révéler quelles conditions de non-équilibre présidaient aux processus qui ont permis leur formation. Il s'agit là d'un programme dans lequel le groupe de Bruxelles est très actif.

Peu à peu se modifie la compréhension que nous avons du statut du second principe de la thermodynamique. Dans les systèmes isolés, ce principe était attaché à l'idée de dégradation ; pour les systèmes vivants, ce principe rend au contraire possible des processus d'autostructuration. Cette métamorphose du second principe a-t-elle des prolongements ? Lorsque nous considérons l'Univers dans son ensemble, nous devons à la fois considérer l'entropie et la gravitation. Or les liens connus entre thermodynamique et gravitation restent fort ténus, malgré les succès partiels de certaines théories dans le cadre de l'hypothèse des trous noirs.

L'Univers pris comme un Tout est-il promis à une évolution cyclique où est-il appelé à connaître une dégradation irréversible ? Faut-il choisir entre Univers cyclique et Univers entropique ? C'est bien l'alternative à quoi aboutissent la plupart des exposés actuels. Ne peut-on pas penser qu'une synthèse plus approfondie des acquis de la relativité et de la gravitation exprimera à l'échelle cosmologique ce qui est l'essentiel du second principe, à quelque niveau qu'il s'applique : que l'évolution d'un système dynamique n'est pas donnée ?

Du sens de hasard et de nécessité

Il est difficile d'assigner une origine à la question du hasard et de la nécessité, cette question où le passé et le futur s'enchevêtrent sur les modes du « pourquoi » et du « quand ». Il existe, dans les plus anciennes civilisations, des témoignages de la préoccupation des hommes quant à la signification des événements qui affectent les vies individuelles, l'ordre social, les rythmes de la nature Ces événements sont-ils la traduction d'une intention ou d'une volonté divine, ou le résultat d'un enchaînement universel de causes et d'effets ? Peuvent-ils être prévus (construction de calendriers, astrologie) ? ou influencés par les hommes (sacrifices, prières) ? Doivent-ils être acceptés comme la traduction de l'arbitraire douloureux de l'existence, arbitraire auquel seul peut répondre l'accession à la sagesse ou le détachement mystique ?

Même si certaines des pratiques qui autrefois leur correspondaient sont aujourd'hui déclarées irrationnelles, aucune de ces interrogations n'est, en tant que telle, véritablement « périmée ». Bien au contraire, ces questions se sont multipliées à mesure que se propageaient les champs de nos pratiques et de nos savoirs.

Nécessité, hasard, contingence, arbitraire, causalité, accident, déterminisme, intelligibilité, liberté, prévisibilité : ces différents termes entretiennent des relations multiples, qui correspondent chacun à des contextes pragmatiques différents Ainsi, le « hasard » au sens de contingence, de croisement entre deux chaînes causales indépendantes, est parfaitement compatible avec la vision d'un Univers déterministe. De même, lorsqu'il est question de l'existence humaine, à l'enchaînement causal ne s'oppose pas l'arbitraire mais les thèmes de la liberté et de la responsabilité. Enfin, hasard et prévisibilité ne s'entre-excluent pas. Si le dé est l'instrument du jeu de hasard, c'est parce que l'on peut prévoir que, en moyenne et sur une série longue de coups, ce dé tombera autant de fois sur chacune de ses six faces.

Depuis que les sciences modernes existent, elles ont été traversées par la question du hasard et de la nécessité. Il est tout à fait légitime d'aff [...]

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Écrit par :

  • : directeur des Instituts internationaux de physique et de chimie, fondés par Ernest Solvay à Bruxelles, Ashbel Smith regental professor, université du Texas à Austin, directeur du Ilya Prigogine Center of Studies in Statistical Mechanics and Complex Systems, université du Texas à Austin
  • : chargée de cours associée à l'Université libre de Bruxelles, docteur en philosophie

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«  HASARD & NÉCESSITÉ  » est également traité dans :

LE HASARD ET LA NÉCESSITÉ (J. Monod) - Fiche de lecture

  • Écrit par 
  • Antonine NICOGLOU
  •  • 458 mots
  •  • 1 média

En 1970, Jacques Monod (1910-1976), un des pères fondateurs de la biologie moderne moléculaire et génétique, lauréat du prix Nobel de physiologie ou médecine en 1965 avec François Jacob et André Lwoff, publie Le Hasard et la nécessité . Cet ouvrage est le fruit d'une réflexion épistémologique sur sa vie de chercheur, réflexion à travers laquelle il va donner un sens à la biologie moderne en tant q […] Lire la suite

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Pour citer l’article

Ilya PRIGOGINE, Isabelle STENGERS, « HASARD & NÉCESSITÉ », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 26 novembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/hasard-et-necessite/