HASARD & NÉCESSITÉ

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Les risques de la définition

L'enjeu de la question du hasard et de la nécessité était de savoir si le fait d'appartenir à une tradition qui ne se satisfait pas d'une recherche de connaissances « purement pragmatiques » et associe aux sciences les valeurs d'une recherche d'intelligibilité implique une relation privilégiée entre science et déterminisme. Jusqu'ici, on a pu constater ce privilège de fait et mesurer le prix dont il se paie. Il reste une autre interprétation possible. Abandonnant la conception laplacienne, réaliste, d'un monde déterministe, ne pourrait-on soutenir que la tâche de la science est, dans chaque domaine, de définir des objets susceptibles d'une intelligibilité déterministe ? La quête d'intelligibilité traduirait donc alors non la réalité du monde, mais les exigences de la raison.

Dans quelle mesure la définition d'un objet peut-elle garantir une intelligibilité déterministe ? Pour répondre de manière concrète, il suffit de prendre l'exemple des systèmes physico-chimiques qui ont longtemps semblé, en-dehors du cas particulier de la dynamique, illustrer la possibilité d'une description déterministe.

L'état d'équilibre physico-chimique est stable, et cette stabilité peut recevoir deux interprétations distinctes quoique convergentes :

– D'une part, elle peut renvoyer directement au deuxième principe de thermodynamique, et le système physico-chimique est alors décrit par une fonction d'état, aussi appelé potentiel thermodynamique. Ce dernier est fonction de la définition du système, c'est-à-dire de sa description en termes de variables externes, ou de contrôle – qui décrivent les relations du système à l'environnement, et que l'expérimentateur peut faire varier à volonté –, et de variables internes, et il actualise de manière directe les conséquences du deuxième principe : sa valeur extremum définit l'état d'équilibre auquel mène l'évolution irréversible (productrice d'entropie) du système.

– D'autre part, la stabilité de l'état d'équilibre peut être interprétée selon la théorie probabiliste de Boltzmann : l'évolution qui mènerait le système loin de l'état d'équilibre est alors non plus une violation du second principe mais une évolution hautement improbable.

Quel est le degré de généralité de cette double définition du système thermodynamique qui garantit le déterminisme d'une évolution vers un état final stable ? Peut-on toujours décrire un système thermodynamique par une fonction d'état ? L'hypothèse d'équiprobabilité qui fonde l'interprétation de Boltzmann est-elle toujours valide ? À cette double interrogation, la thermodynamique des systèmes éloignés de l'équilibre a donné une réponse négative. Lorsque les relations entre le système et le milieu imposent au système le maintien d'une activité productrice d'entropie, la définition thermodynamique et le deuxième principe ne conservent leur pouvoir prédictif que près de l'équilibre. Ailleurs, aucune fonction d'état ne peut plus être définie qui permette au deuxième principe de garantir une évolution déterministe vers un état stable (P. Glansdorff et I. Prigogine, 1971). Corrélativement, on peut montrer que, loin de l'équilibre, l'hypothèse d'équiprobabilité des états de Boltzmann n'est plus valide de manière générale (G. Nicolis et I. Prigogine, 1977).

La thermodynamique des systèmes éloignés de l'équilibre est désormais bien connue. C'est dans ce domaine que peuvent se produire des phénomènes d'auto-organisation spontanée (structures dissipatives, caractérisées par un comportement collectif cohérent) et des évolutions de type bifurquant.

Au déterminisme des évolutions vers l'équilibre ou vers un état stationnaire proche de l'équilibre se substitue, loin de l'équilibre une problématique où les notions de stabilité et d'instabilité sont primordiales. C'est de la stabilité ou de l'instabilité du régime d'activité par rapport aux fluctuations que dépend la pertinence de la définition du système en termes de ses variables externes et internes. Aux points de bifurcation, cette définition ne permet pas de prévoir le comportement, mais seulement de comprendre les raisons pour lesquelles une fluctuation incontrôlable, loin de rester sans conséquence, pourra s'amplifier jusqu'à mener le système vers un nouveau type de régime d'activité qualitativement différent.

La différenciation spatio-temporelle, l'activité cohérente impliquant des corrélations de portée macroscopique en [...]

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

  • Écrit par 
  • Antonine NICOGLOU
  •  • 458 mots
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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 22 avril 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/hasard-et-necessite/