Les structures stables dans la nature ou dans l’univers virtuel des idées sont hautement improbables et pourtant elles existent.

 

Dans le monde matériel les structures stables ou quasi-stables existent à tous les niveaux d’organisation de la matière depuis les particules élémentaires jusqu’aux amas de galaxies. Les êtres vivants sur terre constituent un type de structures stables. Ces stabilités perdurent, selon des échelles de temps très variables et  selon les systèmes.

Dans le monde virtuel des idées, il existe des structures stables en ce sens qu’elles sont cohérentes du moins en fonction de leurs promoteurs et dans un contexte donné.

Les mathématiques

Les lois mathématiques sont cohérentes entre elles, leur vérité est en principe indépendante des personnes. Les mathématiciens explorent leur univers pour y découvrir des régularités et des singularités. La simple suite des nombres et les figures géométriques recèlent de nombreuses et d’étranges propriétés : théorème de Pythagore, nombres premiers, π, etc. pour n’évoquer que les plus connus. Les images fractales, les attracteurs étranges élaborés par des algorithmes informatiques sont également des singularités du paysage mathématique. Le plus étrange est que les mathématiques permettent de construire des objets abstraits qui fonctionnent de manière analogue à la nature matérielle : la trajectoire des planètes, l’écoulement des fluides, les statistiques, la cybernétique, la mécanique quantique, les machines, etc. Il existe des liens profonds entre la matière et le monde virtuel des mathématiques. Cependant aujourd’hui encore beaucoup d’objets de la nature physique ne sont pas modélisables par les mathématiques, en biologie notamment. Inversement, beaucoup d’objets mathématiques ou informatiques n’ont pas d’équivalent dans la matière, par exemple les objets de dimension supérieure à trois ou les nombres imaginaires. Bien des créations humaines échappent à la modélisation mathématique rigoureuse : comportements sociaux, échanges financiers ou commerciaux.

Les systèmes complexes

Les systèmes complexes, qui sont le siège d’interactions entre une multitude d’éléments, devraient tendre vers un désordre croissant selon les lois de la thermodynamique. Pourtant l’ordre et des équilibres apparaissent par moment et par endroit : structure spirale des galaxies, trous noirs, système solaire, écosystème planétaire, organismes vivants, cristaux, molécules, atomes, ainsi que certains systèmes créés par les humains, comme l’ordre social. Toutes ces structures interdépendantes sont hautement improbables et pourtant elles existent.

Nous existons parce que le trou noir au centre de notre galaxie situé à quelques milliers d’années-lumière a la bonne taille pour que les soleils aient eu les temps de fabriquer les atomes de carbone qui nous composent. Le carbone est un des atomes indispensables à  la fabrication  des molécules complexes du vivant. La planète terre est à une température permettant l’existence de l’eau sous forme liquide. Cette propriété est liée à la bonne distance de sa trajectoire autour du soleil. Elle est protégée des rayonnements cosmiques par son champ magnétique propre généré par les mouvements de son noyau chauffé par la radioactivité des roches. Jupiter et Saturne forment un écran contre le bombardement de la terre par des astéroïdes. Notre vie est tributaire d’un ordre cosmique.

Les conditions de stabilité des systèmes

Certaines équations mathématiques indiquent que l’ordre et le désordre sont profondément ancrés dans le réel ainsi que dans le virtuel. Les équations de la dynamique des populations ou celle de Boltzmann sur la théorie des gaz laissent apparaître des zones de stabilité dans le chaos croissant.

Les conditions de stabilité des systèmes complexes ne sont pas entièrement connues. Ces systèmes peuvent passer de la stabilité au chaos et inversement au gré des perturbations. Ils sont soumis à des forces centrifuges et centripètes. Lorsque les perturbations sont faibles, ils sont ramenés vers la stabilité. Mais aucune stabilité n’est éternelle, ni même celle du système solaire.

Symétries

Les systèmes stables connaissent des symétries spatiales, temporelles ou organisationnelles. Les symétries sont associées à la stabilité. En effet lorsqu’une perturbation affecte une partie d’un système, la partie symétrique peut contribuer à en restaurer la configuration. Les cycles temporels assurent les stabilités dans le temps. Ils constituent des symétries stabilisatrices : cycles des planètes, des saisons, de l’eau, du carbone, des végétaux, des fêtes et même du prélèvement des impôts. Le temps a une flèche. A cause des multiples interactions de multiples éléments, il est irréversible

Frontières

Les systèmes organisés se développent souvent sur des frontières de domaines antisymétriques. La vie sur terre se développe par exemple dans une fine couche située entre la roche et l’atmosphère ou l’eau (avec des exceptions). Les civilisations ont pris naissance au bord des fleuves ou des mers. Le principe oriental du Yin et du Yang est omniprésent.

Les systèmes sont emboités les uns dans les autres de l’atome à la galaxie avec des propriétés et des modes de fonctionnement spécifiques à chaque niveau d’organisation. Les propriétés d’un système sont plus que la somme des propriétés de ses composants.

Ordres intriqués

Existe-t-il une loi fondamentale de l’univers dont on pourrait déduire tous les objets à tous les niveaux d’organisation ?

Il existe un ordre global qui intrique le cosmos de l’infiniment petit à l’infiniment grand. Un organisme vivant ne survit que si ses cellules élémentaires vivent et inversement celles-ci sont tributaires de l’organisme qu’elles constituent. Il est possible que l’ordre dans les galaxies soit tributaire de l’ordre dans le monde quantique de l’infiniment petit et inversement. Si les atomes n’existaient pas, les galaxies ne réussiraient probablement pas à se structurer comme elles le font. Mais inversement sans les galaxies, les atomes pourraient-ils exister ? L’évolution de l’univers ne pourrait-il être analogue à celui de l’œuf et de la poule ? Les liens de de causalités qui relient les causes et les effets s’estompent pour la poule comme pour l’univers.

La lumière porteuse d’énergie et d’information

Quel est le vecteur d’unification du cosmos de l’infiniment petit à l’infiniment grand ?

Ma conjecture est que les photons ou des particules analogues soient ce vecteur. Le photon est une particule et/ou une onde sans masse porteuse de lumière qui file à la vitesse de 300.000 km à la seconde. Il transporte de l’énergie et de l’information. Dans notre référentiel terrestre, la lumière met des milliards d’années pour nous rejoindre du fond de l’univers. Cependant selon la théorie de la relativité d’Einstein, ce temps est nul dans son référentiel propre. Il est donc simultanément tout au long de sa trajectoire. Il se pourrait que les photons constituent la mystérieuse énergie dite noire omniprésente dans l’univers, que les astrophysiciens déduisent des mouvements singuliers des astres. Ils pourraient aussi être porteurs de la mystérieuse information qui fait du cosmos un formidable algorithme. Celui-ci explore, de manière « intelligente » le champ des possibles et permet l’émergence de structures stables. Ces stabilité « magiques » sont-elles inventées ou découvertes par l’algorithme cosmique ? La même question se pose pour les théorèmes mathématiques.

 

Publicités