Press "Enter" to skip to content

François Roddier, par-delà l’effet de la Reine Rouge (Matthieu Auzanneau)

 

Un astrophysicien français réinterprète l’évolution de l’univers, de la vie et des sociétés humaines à partir de la thermodynamique, et découvre le monstrueux piège à nous tendu. Révolutionnaire ?

 

30 octobre 2013, par Matthieu Auzanneau

 

“Ici, voyez-vous, il faut courir le plus vite possible pour rester sur place”, dit la Reine Rouge dans De l’autre côté du miroir, le second tome des aventures d’Alice au pays des merveilles de Lewis Carroll.

Pour faire face à l’épuisement des champs pétroliers entrés en déclin, l’industrie de l’or noir doit sans cesse mettre en production des ressources nouvelles intactes : l’équivalent de quatre Arabies Saoudites supplémentaires à dénicher en seulement dix ans d’après la compagnie Shell, soit rien de moins que la moitié de la production mondiale actuelle. Défi vertigineux, peut-être impossible, au centre des questions discutées sur ce blog.

J’ai pris l’habitude de comparer cette nécessité implacable à une course sur un tapis roulant. Peu ou prou, la même course fatidique est engagée pour toutes les ressources finies auxquelles nous avons recours. De sa réussite ou de son échec dépend sans doute le sort de l’économie de croissance.

Lorsque l’environnement évolue plus vite qu’une espèce vivante ne peut s’y adapter, cette espèce est vouée à s’éteindre. C’est ce que le biologiste américain Leigh Van Valen a nommé en 1973 l’effet “de la reine rouge”.

François Roddierphysicien français réputé pour ses travaux en astronomie, fait de cet effet “de la Reine Rouge” le nœud d’un essai remarquable sur l’avenir de l’espèce humaine publié en 2012. Son titre : Thermodynamique de l’évolution.

 

Tout le monde s’incline devant la Reine Rouge d'”Alice au pays des Merveilles” (Disney, 1951)

 

Mettez des glaçons et de l’eau chaude dans une bouteille Thermos, vous obtiendrez de l’eau qui restera tiède ; enfermez une mouche dans une petite boîte hermétique, et elle mourra très vite : un système fermé, privé de tout apport extérieur, tend inévitablement à l’immobilité. Il voit se désagréger ses structures organisées. Les physiciens appellent ça “l’équilibre thermodynamique”.

L’évolution d’un système ouvert, alimenté par un apport extérieur d’énergie, est plus étonnante mais non moins familière.

Lorsqu’un système reçoit un flux continu d’énergie, ce flux permet l’apparition de structures dissipatives d’énergie mises en évidence par Ilya Prigogine, prix Nobel de chimie en 1977.

Le monde est plein de telles structures.

Les étoiles sont des structures dissipatives d’énergie, qui transforment l’énergie gravitationnelle à travers des réactions nucléaires, et la dissipe sous forme de rayonnement. Un cyclone est une autre forme de structure dissipative, se déployant grâce à la différence de chaleur entre l’équateur et les pôles. Les êtres vivants sont de toute évidence des structures dissipatives d’énergie, de même que les sociétés humaines, a fortiori.

Toutes ces formes très différentes se structurent grâce à une même propriété fascinante :

les structures dissipatives se maintiennent en produisant de l’énergie libre intégralement convertible en travail mécanique. Pour ce faire, elle utilisent au maximum le flux d’énergie dans lequel elles apparaissent.

“Les structures dissipatives s’auto-organisent de façon à maximiser le flux d’énergie qui les traverse”, écrit François Roddier. Du coup, elles “maximisent la vitesse à laquelle l’énergie se dissipeà travers elles. 

Et c’est là que les problèmes commencent.

Les structures dissipatives obéissent toutes aux lois physiques qui régissent le comportement de l’énergie : les lois de la thermodynamique. L’énergie se conserve (première loi de la thermodynamique), mais finit toujours par se dissiper sous forme de chaleur (seconde loi). Cette dissipation est irréversible. L’énergie – électrique, chimique, etc. – une fois transformée en chaleur, n’est plus libre : elle est plus ou moins “perdue”, au sens où la chaleur ne peut être intégralement reconvertie en travail mécanique. En thermodynamique, la mesure de la dissipation de l’énergie sous forme de chaleur, autrement dit la mesure de la désorganisation des systèmes, du désordre irrémédiablement croissant du monde, s’appelle l’entropie.

Les structures dissipatives maximisent la vitesse à laquelle elles dissipent l’énergie, on peut aussi bien dire qu’elles maximisent le taux de production d’entropie : il existerait une loi de production maximale d’entropie (MaxEP, selon l’acronyme anglais). Cette loi, empirique, n’a pu encore être parfaitement démontrée par les mathématiques.

“Elle est cependant conforme à l’expérience”, insiste François Roddier dans un échange par courriel. “Elle a le mérite de rattacher la biologie aux lois de la physique. Elle s’applique aussi aux sciences humaines. Les sociétés humaines s’auto-organiseraient pour maximiser leur taux de dissipation d’énergie.”

Selon Roddier, l’apparition au cours de l’histoire de l’univers de formes de structures dissipatives maximisant autour d’elles l’entropie de façon sans cesse plus efficace constitue le sens même de l’évolution, “du Big Bang aux sciences sociales”.

A 77 ans, l’astrophysicien juge lui-même sa théorie “hardie”, mais il ne l’en défend pas moins avec sérénité.

L’idée n’est pas entièrement nouvelle. Dès 1922, l’Américain Alfred Lotka, célèbre pour ses travaux sur la dynamique des populations, a affirmé que la sélection naturelle tend à maximiser le flux d’énergie qui traverse les structures organiques. Dans un article publié en 1997, l’Américain Rod Swenson a estimé que la loi de production maximale d’entropie “explique pourquoi, au lieu de vivre dans un monde où l’apparition d’un ordre est hautement improbable, nous vivons et sommes les produits d’un monde dont on peut en fait s’attendre à ce qu’il produise autant d’ordre qu’il en est capable”.

Depuis plusieurs décennies, des physiciens, des chimistes, des biologistes et des cybernéticiens explorent ou mettent en doute cette loi empirique, hypothétique, de production maximale d’entropie.

François Roddier, lui, ose présenter la production maximale d’entropie des structures dissipatives comme l’authentique “troisième loi de la thermodynamique”. A la mesure de cette “loi”, l’astrophysicien français réinterprète l’évolution du cosmos et de la vie, jusqu’à l’histoire de l’économie, de la politique et même de la religion ! Impossible de résumer ici tout le cheminement, je me contente de son canevas et de ses conclusions, terribles, pour le monde d’aujourd’hui. Disons que ce cheminement est époustouflant, parfois déroutant mais bien plus souvent convaincant, toujours captivant et surtout… parfaitement cohérent avec l’hypothèse de départ.

Certains parleront sans doute d’un fatras d’analogies. Ce n’est pas mon sentiment, mais je ne suis que journaliste : allez savoir.

Explorant une intuition partagée avec d’autres, Roddier n’hésite pas à poursuivre son raisonnement très loin sur le terrain de la spéculation et de la conjecture. C’est le privilège de l’essayiste.

Des perspectives inouïes (et sans doute discutables) s’en trouvent ouvertes. En voici la trame.

En s’auto-organisant, une structure dissipative – étoile, organisme vivant, etc. – parvient à diminuer sa propre entropie interne, en échange d’un accroissement du flux d’entropie qui la traverse. Elle “exporte son entropie”, écrit François Roddier. Chacun sait que la nature a horreur du vide. Il semblerait aussi que dès qu’elle le peut, la nature fait apparaître ces structures qui luttent contre l’augmentation inexorable de leurs propres niveaux d’entropie en maximisant l’entropie de leurs environnements.

L’astrophysicien américain Eric Chaisson a montré en 2001 qu’au fil de l’histoire de l’univers sont apparues des structures capables de dissiper l’énergie toujours plus efficacement, en rapportant leur production d’énergie libre à leur masse :

 

François Roddier, “Thermodynamique de l’évolution”, Parole Editions, 2012, p. 50.

 

“Il est impressionnant de constater qu’un être humain dissipe par unité de masse dix mille fois plus d’énergie que le Soleil”, note François Roddier, qui affirme :

“La troisième loi de la thermodynamique implique que l’Univers s’auto-organise de façon à maximiser son taux de production d’entropie. Il crée des structures dissipatives capables de produire de l’énergie libre et de dissiper cette énergie de plus en plus efficacement.” (p. 50.)

L’entropie permet de mesurer le niveau d’organisation ou de désorganisation d’un système. Depuis les travaux déjà anciens des physiciens américains Willard Gibbs puis Claude Shannon, il apparaît qu’une augmentation de l’entropie peut être considérée comme une perte d’information. L’entropie qu’exportent les structures dissipatives “équivaut à une importation d’information” sur leur environnement, résume François Roddier.

Plus une structure dissipative serait capable d’acquérir de l’information sur son environnement, plus elle maximiserait sa production d’entropie.

Avec l’apparition de la vie, l’efficacité de la dissipation d’énergie accélère, affirme Roddier, d’abord grâce à la transmission de l’information génétique, puis grâce à l’émergence de l’intelligence, grâce enfin à l’évolution culturelle, laquelle tend à mettre en commun les intelligences de manière sans cesse plus vaste et plus intense, jusqu’à l’apparition d’internet aujourd’hui.

Où l’on retrouve l’effet de la Reine Rouge et la course sur le tapis roulant : plus une structure dissipe l’énergie efficacement, plus vite elle altère son environnement, plus vite doit-elle acquérir de l’information sur cet environnement et évoluer en conséquence afin d’y rester adaptée !

L’humanité serait engagée dans une course entre l’accroissement de l’entropie qu’elle engendre et l’accroissement de l’information qu’elle est capable d’agréger à mesure qu’elle maximise sa production d’entropie. On retrouve là précisément l’idée de “spirale énergie-complexité” que propose l’anthropologue américain Joseph Tainter, présentée sur ce blog en 2011. Chez Roddier, l’idée s’enracine cette fois dans l’histoire toute entière de l’évolution.

Cette évolution tendrait nécessairement, d’après François Roddier, à l’émergence d’un “cerveau global” qui aurait commencé à se constituer avec le siècle des Lumières, et devrait aboutir à une “symbiose de tous les êtres humains”.

En attendant de réaliser ce rêve ancien (celui de Lovelock, d’Azimov, de Deleuze et Guattari, de Teilhard de Chardin, de Spinoza ou encore du prophète Michée), “le cerveau global de l’humanité va inéluctablement traverser une période de cauchemar”, prophétise à son tour François Roddier :

“Les sociétés humaines (…) s’auto-organisent en formant un “cerveau global” capable de mémoriser toujours plus d’information. Cette information leur permet de dissiper de plus en plus d’énergie. C’est ce que nous appelons le progrès scientifique et technique.” (p. 36.)

Nourrie jusqu’ici par les énergies fossiles, sorte de lait maternel fourni par la Terre qui l’a engendrée, l’humanité a pu se développer. C’est bientôt l’épreuve du sevrage. Devenue adulte, elle va devoir apprendre à se nourrir par elle-même. L’humanité réalisera alors que seule l’énergie solaire peut assurer sa survie à long terme. (…) Toute autre forme d’énergie – notamment nucléaire – est exclue, car, en augmentant irréversiblement son entropie, elle entraîne nécessairement l’humanité à sa perte.” (p. 164.)

 

Le pétrole, “lait maternel” des sociétés modernes ? (D.R.)

 

Sans surprise, François Roddier rejoint les objecteurs de croissance. Il offre à leur combat éthique contre l’avidité une justification physique et biologique, c’est-à-dire écologique :

“La sélection naturelle [a] favoris[é] la culture libérale, parce que c’est l’espèce culturelle la plus adaptable aux changements. En favorisant la compétition et les inégalités, elle facilite l’adaptation de la société à un progrès technique de plus en plus rapide.” (p. 138.)

“Nous ne pouvons ni réduire les inégalités sociales, ni protéger notre environnement sans ralentir notre croissance économique. Or nous sommes tous en compétition pour maximiser la dissipation d’énergie.” (p. 153.)

“Le PIB (Produit intérieur brut) d’une société est une mesure de son taux de production d’entropie. (…) En maximisant son profit, le producteur maximise son taux de production d’entropie.” (p. 176 & 177.)

“La production d’énergie libre est maximale lorsque toutes les opérations effectuées sont réversibles. Tout physicien sait qu’une transformation est d’autant plus proche de la réversibilité qu’elle est effectuée lentement. Il nous faut donc ralentir la vitesse des cycles, c’est-à-dire augmenter la durée de vie de tous les produits que nous fabriquons.” (p. 165.)

… La suspension hier par le gouvernement Ayrault de l’écotaxe sur les poids lourds n’est-elle pas une incidence de la loi de maximisation de l’entropie, en même temps qu’un indice du piège que nous tend l’effet de la Reine Rouge ? Dans un contexte différent et partant de prémisses idéologiques tout autres, le président bolivien Evo Morales lui-même a dû renoncer à supprimer les aides au transport routier ; quant à l’expérience menée dans l’Etat voisin de l’Equateur pour préserver le parc naturel de Yasuni des forages pétrolier, elle aura fini par tourner court.

 

(publié par le mensuel “La Décroissance”)

 

81,6 % de l’énergie produite dans le monde est toujours d’origine fossile, finie, épuisable (pétrole, charbon et gaz naturel). La proportion est quasiment la même que lors du choc pétrolier de 1973 ; entre-temps, la production mondiale d’énergie a plus que doublé.

Nous continuons à dissiper cette énergie de plus en plus vite, pendant que notre “cerveau global” (?) fait des nœuds et des ronds. C’est pas gagné, mais faut être joueur.

 

François Roddier, Thermodynamique de l’évolution, Parole Editions, Artignosc-sur-Verdon, 2012, €19.

Le blog de François Roddier.

Conférence dans laquelle Roddier condense brillamment sa thèse (2010) :

 

 
 
 

One Comment

  1. […] Afin de pouvoir nier encore, mais cette fois rationnellement, le déclin à venir, il faudra contredire rigoureusement l’ensemble des modèles et arguments évoqués ici, mais en premier lieu les principes thermodynamiques dont découlent naturellement à la fois la réalité et la vérité (lire aussi : François Roddier, par-delà l’effet de la Reine Rouge). […]

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

*

Translate »