On me pose souvent des questions de ce genre. La nature nous a créé pour dissiper l’énergie. Le principe de production maximale d’entropie (MEP) implique que, par unité de temps, nous dissipions le plus d’énergie possible. Alors pourquoi avons-nous tendance à être paresseux?
La réponse est que nous sommes soumis à des contraintes: nos forces sont limitées. La seule façon que nous ayons de dissiper davantage d’énergie est de le faire le plus efficacement possible afin de gagner du temps.
Je prendrai un exemple concret. Un promeneur longe une rivière. Il voit une personne un peu plus loin en train de se noyer. Il faut aller la secourir. Il va d’abord courir vers la rivière puis nager vers le noyé. Va-t’il y aller en ligne droite? On court plus vite sur terre que l’on ne nage dans l’eau. On a donc intérêt à rester plus longtemps sur la rive que dans l’eau. La trajectoire optimale n’est pas la ligne droite mais une ligne brisée faite de deux segments de droites l’une sur terre plus parallèle au rivage, l’autre dans l’eau plus perpendiculaire à celui-ci. C’est la trajectoire qui permettra d’atteindre le noyé le plus rapidement possible. C’est aussi celle qui demande le moins de dépense d’énergie, donc celle de l’individu paresseux. Ainsi nous serions paresseux pour être efficaces.
Il se trouve que le même problème se pose pour la lumière. Un photon se propage plus vite dans l’air que dans l’eau. La trajectoire la plus rapide est cette même ligne brisée donnée par les lois de la réfraction. Ainsi la lumière prend toujours le chemin le plus rapide pour aller d’un point à un autre. Les photons, eux aussi, sont des paresseux. Les étoiles dissipent leur énergie sous forme d’ondes électromagnétiques. La plupart de l’énergie de l’univers se dissipe ainsi. On voit que les lois de l’électromagnétisme sont bien conformes au principe de production maximale d’entropie.
On retrouve le même phénomène en mécanique, sous le nom de principe de moindre action. Le mouvement d’un corps matériel livré à lui-même est dans l’immédiat celui qui minimise sa dépense (ou maximise son acquisition) d’énergie cinétique. Ainsi lorsqu’on lâche une pierre, elle tombe verticalement car c’est le mouvement qui maximise son acquisition d’énergie cinétique. Les pierres aussi sont des paresseuses, elles tombent. Dans l’air, il y a des frottements. En maximisant l’acquisition d’énergie cinétique, le mouvement va maximiser la dissipation d’énergie due aux frottements. Les lois de la mécanique sont donc bien conformes au principe de production maximale d’entropie.
On voit que maximiser une quantité implique souvent d’en minimiser une autre. Cela prête souvent à confusion. Ainsi une structure dissipative minimise son entropie interne pour en maximiser sa production externe.
On peut comparer l’entropie à de la poussière. Celle-ci tend à s’accumuler sur place. Une structure dissipative est comme une ménagère qui balaie la poussière de sa maison pour l’envoyer vers l’extérieur. Le problème est que la poussière va chez le voisin. C’est ce qui se passe dans une société de compétition. La sélection naturelle favorise celui qui dissipe le plus d’énergie, c’est-à-dire celui qui balaie le plus vite. Il finit rapidement par l’emporter en polluant tous les autres, d’où une montée rapide des inégalités.
C’est pourquoi les hommes s’unissent pour former des sociétés à l’intérieur desquelles chacun coopère pour balayer ensemble l’entropie à l’extérieur de la société. C’est alors la société qui balaie le plus vite qui l’emporte sur les autres sociétés jusqu’au moment où c’est toute la planète qui est polluée. Il ne reste plus alors à l’humanité qu’à s’unir pour envoyer de concert l’entropie vers l’espace sous forme de rayonnement infrarouge. C’est ce vers quoi elle s’achemine peu à peu.
Monsieur RODDIER,
De manière absolument générale nous sommes tous et toujours paresseux, conformément au principe de moindre action. Si ce n’était pas le cas, nous ne serions pas là pour en discuter.
Votre billet fait référence au cas où nous agissons, mais il peut être étendu au cas où nous acquerrons. Alors ce n’est pas la Paresse qui est prise en compte mais l’Avarice. Nous quittons la physique pour l’économie. Le fabricant d’un produit quelconque cherche toujours à maximiser sa Paresse (dépenser le minimum de Travail) et le consommateur toujours à maximiser son Avarice (dépenser le minimum de Monnaie). Au même titre que c’est la maximisation de l’entropie qui est la cause de l’évolution d’un système physique, ce sont les maximisations respectives de la Paresse et de l’Avarice qui sont les causes de l’évolution d’un système économique. Nous sommes alors en présence d’un Principe d’évolution.
Un rapide raisonnement permet de présenter analytiquement les relations relatives à la Paresse et à l’Avarice de façon analogue à celle de la physique, à savoir : dQ = T . dS.
Bien évidemment, la présentation y est entièrement classique et non probabiliste, mais cela ne perturbe en rien sa validité. En effet, un ingénieur devant projeter un moteur à explosion ne se pose pas trop de questions quant au nombre d’états énergétiques que peuvent prendre les molécules de carburant dans le cylindre.
Du fait qu’en économie il y ait échange entre le fabricant (Travail) et le consommateur (Monnaie), implique et impose de manière absolue que toute théorie économique ayant l’ambition d’expliciter les échanges doive prendre en compte de façon semblable le Travail et la Monnaie. Or, toutes les doctrines actuelles et passées ne se focalisent que sur la Monnaie sans aucunement aborder le rôle du Travail. Sans considérer ce dernier dans les raisonnement, elles seront toujours systématiquement vouées à l’échec, aussi bien dans 10, 100 ou 1000 ans.
Du fait de l’échange, la raison impose que ces relations, respectivement relatives au Travail et à la Monnaie, doivent être équivalentes, c’est-à-dire similaires dans leur fond et dans leur forme à l’exception du signe. L’une doit être positive et l’autre négative, leur somme donnant zéro. Nous sommes alors en présence d’un Principe de conservation.
Tout ceci est parfaitement exposé dans la note (chapitre ‘Principes de base’) que vous avez en votre possession.
De manière absolument générale toute étude sur l’auto-organisation repose sur la connaissance a priori de la nature des objets devant être organisés ainsi que de leurs caractéristiques. En physique, ces objets sont définis et leurs caractéristiques connues. Dans une cellule de Bénard ce sont les molécules qui s’organisent et leurs caractéristiques (pression, température, viscosité, densité, etc.) sont maîtrisées. Il en est de même dans une avalanche de sable ou de riz, où ce sont les grains qui s’organisent dont les caractéristiques (poids, dimensions, rugosité, etc.) sont également connues. Or, en économie conventionnelle, ceci fait totalement défaut. Je pense qu’en partant de la note ‘Réflexions sur la puissance économique du Travail…’, la recherche de la liaison entre la micro et la macroéconomie peut être entreprise en suivant le formalisme utilisé pour les phénomènes d’auto-organisation en physique.
Bien à vous.
Merci pour ce commentaire. En effet la monnaie comme les connaissances permettent de travailler. C’est l’investissement nécessaire à la production. Monnaie et connaissances sont des apports d’information. Ils mesurent la diminution d’entropie liée au processus d’auto-organisation. Travail et production représentent la dissipation d’énergie, c’est-à-dire la production d’entropie. Les structures dissipatives, minimisent leur entropie interne pour maximiser leur production d’entropie. Prigogine a établi des conditions suivant lesquelles les structures dissipatives minimisent leur entropie interne (théorèmes d’entropie minimale). De nos jours, les physiciens s’intéressent plutôt à la production d’entropie d’où le principe de production maximale d’entropie (maximum entropy production ou MEP). L’avarice comme la paresse minimisent notre entropie interne de façon à maximiser notre taux de production d’entropie.
Bonjour
Je viens de lire « Lumière et matière » de Richard Feynman. Ouvrage de vulgarisation sur l’électrodynamique quantique… J’y ai trouvé des similitudes avec votre livre. Il fait une analogie notamment avec cette histoire du promeneur et de la personne qui se noie (p.76). Par contre il dit clairement que l’électrodynamique quantique n’explique en rien pourquoi la nature fait ces choix : « Cela dit, il se peut que vous ne compreniez pas ce que je vous dis de la manière dont opère la Nature, pour la raison que vous ne voyez pas pourquoi elle opère de cette façon. Mais il faut bien voir que personne n’est capable d’expliquer pourquoi la Nature se comporte de cette façon-là, et pas d’une autre ». Je me dis que peut être votre troisième principe de la thermo est l’explication. C’est de la thermo quantique !
La thermodynamique, appelée aujourd’hui mécanique statistique, s’applique aussi bien aux statistiques classiques qu’aux statistiques quantiques. Classiquement, l’entropie est définie à une constante additive près. En introduisant une limite ou maximum absolu à nos connaissances, la mécanique quantique ne fait qu’introduire un minimum ou zéro absolu à l’entropie.
Je crois – hélas – ne pas tout percevoir de la portée de votre dernière phrase… Un second livre serait le bienvenu pour détailler un peu !
Votre « Thermodynamique de l’évolution » a été pour moi un choc. Sans flatterie j’ai trouvé votre livre extraordinaire. Et je pense ne pas être le seul dans ce cas. Je suis surpris de ne pas voir les médias y consacrer plus d’articles (même si je vous ai connu via l’article dans Rue89). Quoiqu’il en soit, je pense vraiment qu’un second tome serait formidable (par exemple pour faire justement le lien avec la physique quantique). Si vous lancez une souscription je suis prêt à y participer immédiatement !
Une dernière chose: je trouve vraiment formidable que vous soyez accessible et que vous preniez le temps de répondre aux uns et aux autres sur ce blog; encore merci.
Peut-on expliquer la procrastination en terme de MEP ?
« Il ne reste plus alors à l’humanité qu’à s’unir pour envoyer de concert l’entropie vers l’espace sous forme de rayonnement infrarouge. »
N’est-ce pas la précisément l’argument des opposants à la décroissances, selon qui le progrès technologique permettra de neutraliser les effets pervers du développement sur l’environnement ?
Le progrès n’est pas nécessairement technologique. De plus, il s’agit ici de progrès dans l’union plutôt que dans la compétition.