Le titre de ce blog montre que j’ai fait une carrière en astronomie. Son en-tête indique que j’ai écrit un livre sur la thermodynamique. La plupart de mes billets portent sur la biologie et les sciences humaines, très peu sur l’astronomie. Pour ceux d’entre-vous qui s’intéressent à cette dernière discipline, l’allégorie du billet précédent ne vous rappelle rien? Ce coup de feu suivi de l’expansion rapide d’un troupeau de chevaux ne vous rappellent-ils pas le Big Bang et l’expansion de l’univers?

Dans mon billet précédent, il symbolisait l’étincelle qui déclenche le mouvement du piston dans un moteur à explosions. On sait que ce mouvement de détente des gaz est suivi d’une phase d’expulsion des gaz brulés puis d’une phase de compression de gaz frais. En serait-il de même pour l’univers?

On sait aujourd’hui que l’expansion de l’univers s’accélère. Cela implique que les galaxies dont la vitesse de récession est proche de la vitesse de la lumière vont un jour devenir inobservables. Tel qu’on l’observe, l’univers expulse bien de la matière au fur et à mesure qu’il se détend. En thermodynamique, on sait que lorsqu’un gaz se détend, il se refroidit. Aujourd’hui, la température de l’univers n’est plus que de 3° Kelvin.

Peut-être avez-vous encore un baromètre à la maison? Il se peut que la pression atmosphérique ait baissé et vous vous dites: «il va sans doute pleuvoir ou même neiger». Lorsque la température de l’atmosphère diminue, l’humidité de l’air se condense en eau ou même en glace. De même, lorsque l’univers se refroidit, sa matière se condense en galaxies, puis celles-ci se condensent en étoiles. Ainsi, comme un moteur à explosion, notre univers expulse de la matière tandis qu’il en condense une autre.

En thermodynamique, lorsqu’un gaz se condense, il se réchauffe. Dans le cas des étoiles, le gaz se réchauffe suffisamment pour déclencher des réactions thermonucléaires. Plus les étoiles formées sont grosses, plus leur durée de vie est courte. Les plus grosses explosent. La matière se détend à nouveau pour se recondenser plus tard. On sait que les galaxies elles-mêmes se condensent pour former des trous noirs. Certains théoriciens, comme Lee Smolin, pensent que les trous noirs explosent un jour pour créer de nouveaux univers.

On sait que dans un cycle idéal de Carnot, l’entropie de la source chaude est transférée à la source froide. On sait aussi que l’entropie d’un trou noir est proportionnelle à sa surface. Au fur et à mesure qu’un trou noir accrète de la matière, sa surface augmente, donc son entropie aussi. Si l’univers décrit des cycles de Carnot, le Big Bang en est la source chaude, et les trous noirs en sont la source froide. Vu ainsi, l’univers serait une immense machine à dissiper l’énergie.

Le but de ce blog est d’initier un public le plus large possible aux concepts de la mécanique statistique, ou thermodynamique, dite hors-équilibre.

La nécessité de faire comprendre cette discipline au plus grand nombre m’est apparue lorsque j’ai réalisé que ses implications s’étendaient aux sciences humaines, un domaine qui a baigné mon enfance (mon père a été professeur de littérature comparée à la Sorbonne). Bien qu’éduqué par un père littéraire, j’ai été attiré par les sciences, à cause de leur rigueur et de la possibilité qu’elles offrent de vérification expérimentale. D’un autre coté, j’imagine que les littéraires, tout en enviant la rigueur des scientifiques, trouvent leurs concepts beaucoup trop étroits et limités.

Les chercheurs en sciences dites «sociales», en particulier les économistes, tentent souvent d’ajouter de la rigueur à leur discipline par l’emploi des mathématiques, mais découvrent que cela ne suffit pas: une liaison avec les sciences dites «dures» s’avère indispensable. Je me suis rendu compte que la thermodynamique hors-équilibre le permet.

Mon problème a alors été multiple:
1) Je ne me suis intéressé à cette branche de la physique que récemment (à la retraite), lorsque j’ai découvert son importance en biologie.
2) Si la thermodynamique est la première discipline que j’ai enseignée à l’université, elle n’a pas été mon domaine particulier de recherche.
3) Les physiciens jugent ses concepts comme étant parmi les plus difficiles de leur discipline.

Je me suis donc mis au travail, tentant de relier les connaissances concrètes de la thermodynamique aux concepts abstraits des sciences humaines. Il me reste à expliquer cette liaison en des termes compréhensibles à la fois par des littéraires et des scientifiques. C’est le rôle de ce blog.

Afin d’être compris par le plus grand nombre, j’évite autant que possible les mathématiques. Je propose aujourd’hui d’utiliser une technique largement employée en littérature: l’allégorie. Pour mieux faire comprendre le contenu des billets précédents, j’utiliserai celle d’un élevage de chevaux de course.

Les chevaux symbolisent les molécules d’un fluide. Initialement parqués dans un enclos fermé, ils forment l’équivalent d’un fluide proche de l’équilibre thermodynamique. La situation devient hors-équilibre lorsque les chevaux sont amenés au point de départ d’un champ de course. Les séquences qui suivent rappellerons au lecteur celles d’un moteur à explosions. Un coup de feu marque le départ de la course.

Au début, la pression est très forte. Les chevaux sont proches les uns des autres et leur flux important. En économie, c’est la phase dite d’expansion. Peu à peu, la distance entre les chevaux augmente. Les premières barrières apparaissent. Tous ne les franchissent pas.

L’intensité du flux diminue alors que les barrières augmentent. Les chevaux s’essouflent tandis que les jockeys essayent de maintenir la pression coûte que coûte. On reconnait la phase que les économistes qualifient de stagflation.

Puis c’est la ligne d’arrivée. En thermodynamique on parle de transition de phase. Les économistes parlent de crise. C’est plus particulièrement la crise pour ceux qui ont misés sur un mauvais cheval.

C’est aussi le bon moment de préparer la prochaine compétion: le retour du piston à son point de départ. La course est mise en sommeil. Certains chevaux seront revendus à un prix lié à leur performance. Les meilleurs seront utilisés pour la reproduction. C’est la sélection artificielle, mécanisme qui a permis à Darwin de comprendre la sélection naturelle.

La phase finale est celle du dressage. Sélection et dressage permettent d’optimiser les performances, c’est à dire la puissance dissipée. Encore de nos jours, on mesure la puissance des moteurs thermiques en «chevaux-vapeur». On se prépare pour la course suivante, qui est aussi celle du piston dont l’étincelle déclenchera le prochain départ. Et le cycle recommence, chaque fois le même, et pourtant toujours différent.

Peut-on appliquer le modèle de Stassinopoulos et Bak non pas au cerveau d’un animal comme le font les auteurs, mais au « cerveau global » que forme une société humaine dont les invidus seraient les neurones? Je propose de décrire les cycles de ces cerveaux de la manière dont nous avons décrit les cycles économiques, c’est-à-dire à l’aide de deux paramètres équivalents l’un à une pression et l’autre à une température. Ces paramètres et leur signification sont résumés dans le tableau suivant:

Dans tous les cas il s’agit d’une structure dissipative qui s’auto-organise pour optimiser sa dissipation d’énergie. Un cerveau animal s’auto-organise pour optimiser son apport de nourriture. Une économie s’auto-organise pour optimiser sa production de biens et services (PIB). Une société s’auto-organise pour optimiser ses conditions de vie.

Comme toute structure dissipative on s’attend à ce qu’elle décrive des cycles de Carnot avec montée en «température» correspondant à une phase motrice, puis refroidissement avec retour vers un nouveau point de départ (voir billet 94). Typiquement, chacun de ces deux temps se divise en une partie isotherme et une partie adiabatique (sans échange de chaleur), soit en tout 4 phases résumées dans le tableau suivant, avec l’état correspondant des connections (intensités et seuils).

L’identification proposée pour les différentes phases est résumée dans le tableau suivant:

Le point de départ, facile à identifier, est le début de la phase de compression isotherme. Dans le cas d’un moteur thermique, la pression et la température du fluide sont à leur point le plus bas. Le fluide est en contact avec une source froide et on commence à le comprimer.

Dans le cas d’un réseau neuronal, l’intensité des connections est à son point le plus faible et les seuils à leur point le plus élevé de sorte que le réseau ne percole pas. Il tente de s’organiser comme un cristal que l’on refroidi, alors que la chaleur latente de réorganisation est évacuée vers la source froide. L’intensité des connections augmente progressivement, mais les seuils élevés des connections rendent difficile l’établissement de nouvelles connections.

Dans le cas du cerveau, cela implique une perte de conscience et un arrêt des mouvements. Toute activité musculaire consciente cesse. Seules subsistent les activités inconscientes indispensables à la survie telles que la respiration ou les mouvements du cœur.

En économie, cela correspond à un effondrement économique le long de ce que Ugo Bardi a appelé la « falaise de Sénèque ». Elle est caractérisée par une diminution brutale de la production industrielle. L’offre est à son point le plus bas, tandis que la demande incite la société à se réorganiser.

La phase suivante est la phase de compression adiabatique. Dans le cas d’un réseau neuronal, l’intensité des connections reste élevée, tandis que les seuils diminuent facilitant l’établissement de nouvelles connections. La baisse des seuils correspond à une remontée en température. Celle-ci va faciliter la reprise de l’activité et permettre une réorganisation du réseau.

Dans le cas du cerveau, son activité reprend, mais les seuils restent élevés. C’est la phase durant laquelle on rève. Les premiers mouvements mécaniques apparaissent, notamment des mouvements oculaires, mais ils restent inconscients. C’est la phase dite du sommeil paradoxal.

Dans le cas d’une société ayant subi un effondrement économique, la pression de la demande est à son maximum. La société cherche activement à se réorganiser, mais l’offre reste faible. C’est une phase chaotique à laquelle Turchin et Nefedov ont donné le nom de phase de «dépression».

Après deux phases de compression successives, viennent les phases de détente. Dans une machine thermique, la pression est à son maximum et le mouvement du piston s’inverse.

Dans le cas d’un réseau neuronal, les seuils sont maintenant suffisamment bas pour que le réseau neuronal percole. C’est le réveil. On entre dans la phase de détente isotherme durant laquelle le système reçoit un apport de calories. Initialement élevée, l’intensité des connections va peu à peu diminuer, ce qui correspond à une baisse progressive de la pression.

Dans le cas d’un cerveau animal, ce dernier a faim et part à la chasse. L’apport de nourriture maintient l’intensité des connections en le confortant dans son activité.

Dans le cas d’une société, c’est le réveil économique. La production reprend. La satisfaction encourage les collaborations maintenant leur intensité élevée ce qui crée de l’activité et de l’emploi. De nouveaux produits apparaissent sur le marché à des prix abordables comparés aux salaires, ce qui maintient les seuils bas. C’est la phase dite d’expansion.

Dans tout moteur thermique, la course du piston est limitée par l’environnement. Tandis que le contact avec la source chaude cesse, la détente va se poursuivre, mais de façon adiabatique, jusqu’à ce que le piston s’arrête.

Dans le cas d’un réseau neuronal, l’intensité des connections a fortement diminué tandis que les seuils croissent. Le réseau a de plus en plus de difficultés à percoler.

Dans le cas d’un cerveau animal, l’intensité des connections diminue jusqu’au moment où, rassasié, l’animal s’endort.

En économie, on entre dans la phase dite de stagflation. La compétition devient de plus en plus sévère. Elle tend à se substituer à la collaboration. La production économique a des difficultés à se maintenir jusqu’à ce qu’un effondrement se produise. C’est le point d’où nous sommes partis.

Il s’agit bien d’un processus cyclique très général, formellement semblable à celui d’une machine à vapeur.

Durant les années 80, un certain nombre d’informaticiens se sont intéressés au cerveau en tant qu’architecture informatique. Cela les a conduit à la notion de réseaux neuronaux et à l’étude de leurs propriétés.

La question s’est d’abord posée de la programmation d’une telle architecture. Dans le cas des ordinateurs, un ingénieur étudie le problème à résoudre et écrit un programme qui est enregistré dans l’ordinateur. Par contraste, un cerveau se programme tout seul. On dit qu’il apprend, d’où l’intérêt pour les réseaux neuronaux. Encore faut-il poser le problème à résoudre, ce qui nécessite une intervention extérieure.

Durant les années 90, il est devenu clair que l’intérêt des réseaux neuronaux se limitait aux problèmes d’optimisation et que la nécessité pour la machine de s’autoprogrammer imposait une complication supplémentaire rarement utile. Par contre, l’étude des réseaux neuronaux restait intéressante pour comprendre le fonctionnement du cerveau, mais le cloisonnement des disciplines fait qu’aucun biologiste ne s’y est vraiment intéressé.

Nous avons vu que les structures dissipatives s’auto-organisent. Le physicien danois Per Bak a montré qu’elles s’auto-organisent toutes suivant le même processus qu’il a appelé «criticalité auto-organisée». On peut donc s’attendre à ce que le cerveau s’auto-organise à l’aide d’oscillations autour d’un point critique. C’est bien ce que suggèrent les simulations numériques de Stassinopoulos et Bak, dont les résultats ont été publiés en 1995 (voir l’article décrit au billet précédent).

Dans ce modèle, le réseau neuronal reçoit des signaux sur ses neurones d’entrée dits neurones sensoriels et émet des signaux sur ses neurones de sortie dits neurones moteurs. Lorsque le résultat recherché est atteint, un signal de statisfaction est envoyé «démocratiquement» à tous les neurones, indépendemment de leur contribution. L’auto-organisation se fait à l’aide de deux paramètres: l’intensité des connections entre les neurones et le seuil à partir duquel l’information est transmise d’un neurone à l’autre. Ces paramètres oscillent au cours du temps de façon à maximiser la «satisfaction» générale.

Nous avons vu que toutes les structures dissipatives produisent du travail mécanique en décrivant des cycles semblables aux cycles de Carnot. Cela nous a conduit à modéliser l’économie à l’aide de deux paramètres l’offre et la demande dont on a montré que l’un joue le rôle d’une température et l’autre le rôle d’une pression (billet 89). En serait-il de même des paramètres de Bak et Stassinopoulos?

Leur algorithme modélise un être vivant. Celui-ci produit bien du travail mécanique par l’intermédiaire des neurones moteurs. Les signaux de satisfaction proviennent d’un apport d’énergie sous forme de nourriture: ce sont les calories fournies par l’équivalent d’une source chaude. Quant aux signaux d’entrée, ils apportent de l’information de l’environnement, ce qui correspond à une exportation d’entropie. De la chaleur est nécessairement évacuée vers une source froide: c’est la chaleur latente de changement d’état liée à la réorganisation du cerveau.

J’ai dit que l’auto-organisation se faisait à l’aide de deux paramètres. Clairement les seuils jouent le rôle d’une température. Des seuils bas facilitent leur franchissement, comme le ferait une température élevée; des seuils élevés empêchent leur franchissement comme le ferait une température basse. L’intensité des connections joue le rôle d’une pression. Elle mesure un flux de charge comme la pression mesure un flux de particules qui frappent une paroi.

Le modèle de Stassinopoulos et Bak implique que, pour fonctionner, le cerveau doit nécessairement osciller de part et d’autre d’un seuil de percolation. Dans mon dernier billet, j’ai parlé de la conscience. Celle-ci implique un état d’éveil durant lequel notre cerveau percole. Lorsque nous dormons, nous ne somme plus conscients. C’est donc un état durant lequel notre cerveau ne percole plus. Curieusement, Stassinopoulos et Bak ne semblent pas avoir vu que leur modèle impliquait l’existence du sommeil: il en montre le rôle et la nécessité.

Rappelons que toute structure dissipative oscille autour de son point critique et que ces oscillations, parfois qualifiées d’oscillations de relaxation (!), n’ont pas de périodes propres. On sait que de telles oscillations se synchronisent aisément sur des phénomènes extérieurs. Il est donc naturel que le cerveau se synchronise sur le cycle diurne, soit en phase (animaux diurnes) soit en opposition de phase (animaux nocturnes). Pour certains la synchronisation se fait sur les saisons. C’est le cas des animaux qui hibernent.

Le sommeil apparait ainsi comme une phase nécessaire du cycle d’oscillation du cerveau. Dans le prochain billet, nous comparerons ces oscillations aux cycles d’une machine à vapeur, ce qui nous éclairera encore sur leur fonctionnement, et nous généraliserons ces concepts à un réseau neuronal quelconque.

Dans mon billet 100, je parle d’une prise de conscience globale des problèmes de l’environnement. J’ai déjà parlé de conscience dans mon billet 62. Je propose de préciser ici cette notion. Nous verrons plus tard comment la généraliser à l’ensemble de l’humanité.

Le problème de la conscience a fait couler beaucoup d’encre, notamment chez les philosophes. Beaucoup pensent qu’une notion aussi subjective ne saurait faire l’objet d’une étude objective. Avec les ordinateurs accomplissant aujourd’hui des tâches que l’on croyait réservées à l’esprit humain, les idées ont évolué. Un philosophe comme Daniel Dennett fait aujourd’hui davantage appel à la biologie et aux sciences dites cognitives. Des neurobiologistes comme Antonio Damaso ont largement montré que la conscience peut faire l’objet d’une étude objective. Ainsi Benjamin Libet a pu détecter des intentions avant que le sujet en soit conscient, mettant en question la notion de libre arbitre. Le sujet peut toutefois ne pas donner suite à ses intentions. En tant que physicien, je propose ici une interprétation physique de la notion de conscience.

Dans mes billets précédents, j’ai montré que le concept de réseau neuronal peut s’appliquer à toute structure dissipative considérée comme un ensemble d’agents échangeant de l’énergie et de l’information. On sait aujourd’hui que ces agents s’auto-organisent pour maximiser la vitesse à laquelle ils dissipent l’énergie. C’est apparemment le cas des molécules d’air dans un cyclone, des bactéries dans une colonie, des fourmis dans une fourmilière comme des neurones dans notre cerveau. C’est aussi le cas des sociétés humaines. Peut-on leur appliquer à tous le même modèle d’auto-organisation?

Je pense que oui. Le physicien danois Per Bak a montré que tous s’auto-organisent suivant un processus qu’il a baptisé « criticalité auto-organisée ». Avec Stassinopoulos, il a construit un modèle informatique de cerveau (1). Quoique très élémentaire, ce modèle fonctionne parfaitement. J’ai montré qu’il a les propriétés d’une machine de Carnot et peut se généraliser à n’importe quelle structure dissipative. Cela signifie que, fondamentalement, un cyclone et notre cerveau s’auto-organisent de la même manière. C’est ce qu’intuitivement nos ancêtres exprimaient en disant qu’un cyclone a une âme.

Aujourd’hui, notre civilisation matérialiste nous les fait considérer comme très différents. Nous disons en particulier que notre cerveau est conscient, tandis qu’un cyclone ne l’est pas. Mais qu’entend-on par conscience? Peut-on en donner une définition précise conforme à l’idée intuitive que nous nous en faisons? On désigne souvent sous le nom de robot tout appareil susceptible d’accomplir des tâches normalement réservées aux êtres humains. La cybernétique nous a appris qu’il n’est pas possible de construire un robot sans boucle de contrôle. Lorsqu’un robot envoie une commande à un moteur, des senseurs vérifient constamment que le moteur accomplit bien l’action programmée dans le robot et envoient, si nécessaire, des signaux indiquant la correction à effectuer.

Le modèle de cerveau de Stassinopoulos et Bak cherche à maximiser l’arrivée des « cacahuettes », mais ne comporte pas de boucle de contrôle. Lorsque ses actions ne déclenchent plus une arrivée de cacahuettes, il continue à effectuer des actions jusqu’à ce qu’il « découvre » par hasard la nouvelle action qui maximise l’arrivée des cacahuettes. Notre propre cerveau dispose-t-il de boucles de contrôle? On sait aujourd’hui qu’il en possède de très nombreuses. Il possède en particulier une boucle dite de rétroaction, plus globale que toutes les autres, que nous nommons la réflexion. Par lui-même, le mot « réflexion » évoque bien la notion de rétroaction.

J’ai dit plus haut que les neurobiologistes peuvent détecter des intentions dont nous ne sommes pas conscients et que ces intentions ne sont pas nécessairement suivies d’effet. Cela veut dire que nous réfléchissons avant d’agir. Il est facile de montrer que la réflexion est consciente. Beaucoup de gens parlent aujourd’hui plusieurs langues. Chacun peut dire dans quelle langue il réfléchit. Ayant vécu aux États-Unis, je peux dire que j’y ai très souvent réfléchi en anglais. Il m’arrive encore aujourd’hui de le faire, notamment lorsque je dois rédiger un texte dans cette langue. Ainsi, lorsque nous réfléchissons, un signal normalement destiné à l’élocution est renvoyé à notre propre système auditif. Bien qu’aucun son ne soit émis, nous nous parlons littérallement à nous-même.

Rien n’empêche d’ajouter une boucle de rétroaction à l’algorithme de Stassinopoulos. Le problème de cet algorithme est que lorsqu’il découvre une nouvelle façon d’obtenir des cacahuettes, il oublie la façon précédente. En ajoutant systématiquement au nouveau signal d’entrée une fraction du signal précédent, on prolonge sa mémoire du résultat des actions passées, ce qui logiquement améliore ses chances de réussite. J’ignore si cette modification a été tentée, mais il est clair que tout ce qui peut aider à mémoriser le résultat des actions passées ne peut être que favorisé par l’évolution, d’où l’évolution du cerveau humain.

Il est intéressant de noter que cette boucle de contrôle que nous appelons réflexion se fait essentiellement à travers le langage. Boileau disait: «ce que l’on conçoit bien s’énonce clairement». C’est bien le développement du langage qui a permis à l’homme d’améliorer ses facultés de réflexion et de prolonger sa mémoire à long terme. En prolongeant encore davantage cette mémoire, l’invention de l’écriture a continué à améliorer sa faculté de réflexion. C’est ainsi qu’avant de prendre une décision, chacun d’entre nous utilise son expérience passée. Elle nous permet d’estimer au mieux le résultat de nos actions.

En termes techniques, cela s’appelle une inférence bayésienne. Le problème est que chacun d’entre nous a une expérience différente, ce qui fait que nos estimations sont différentes. Chacun d’entre nous a ses idées a priori. Il est intéressant de noter qu’à la suite des travaux de E.T. Jaynes, l’estimateur qui minimise l’information a priori s’appelle un estimateur d’entropie maximale. Le sous-titre de son livre posthume sur la théorie des probabilités est « la logique de la science ». On retrouve bien le fait que la science progresse grâce à l’entropie que l’humanité produit, c’est-à-dire à l’énergie qu’elle dissipe.

Comme l’avait vu François Rabelais, science sans conscience n’est que ruine de l’âme. Toute savoir implique le développement de cette boucle de contrôle que nous nommons la conscience. Le savoir est une information mémorisée dans le cerveau. Les êtres vivants mémorisent aussi de l’information dans leurs gènes. Si un savoir culturel implique une conscience culturelle, un «savoir génétique» doit impliquer une conscience génétique. Comme le préssentait Pierre Teilhard de Chardin, le développement de la conscience est un processus naturel et universel. Il pensait que même une pierre possédait en germe des éléments de conscience. En cela, je lui donne tort, mais j’irai volontiers jusqu’à dire qu’un thermostat possède un élément de conscience. En tant que boucle de contrôle, il est «conscient» de la température qu’il est en charge de maintenir.

(1) Dimitris Stassinopoulos and Per Bak, Democratic reinforcement: A principle for brain function. Phys. Rev. E 51, 5 (May 1995). Pour une description de leur modèle de cerveau, voir aussi le livre de Per Bak «How Nature Works» (traduit en français sous le titre: «Quand la nature s’organise»), ou mon propre livre «Thermodynamique de l’évolution» (section 9.3).

De même que les règles de reproduction des gènes permettent de distinguer les espèces en biologie, de même les règles d’héritage permettent de distinguer les cultures en sociologie. Emmanuel Todd classifie les cultures à l’aide de deux paramètres: égalitaire/inégalitaire et libéral/autoritaire, ce qui conduit aux quatre types de cultures indiqués sur la figure 10 de mon livre (Thermodynamique de l’évolution, page 113).

À la page 114, je compare le fonctionnement de la société au fonctionnement d’un cerveau. La culture autoritaire-égalitaire maintient la tradition en l’imposant également à tous les descendants, tandis que la culture libérale-inégalitaire favorise l’innovation. La culture autoritaire-inégalitaire favorise l’ordre et la subordination, c’est-à-dire les organisations hiérarchiques. Ce mode favorise le passage à l’action. Au contraire, le mode libéral-égalitaire laisse la voie libre à toutes les éventualités. Il favorise la réflexion.

Géométriquement, l’état moyen du « cerveau » de la société peut être représenté dans un plan par un point ayant pour coordonnées les deux paramètres d’Emmanuel Todd (figure ci-dessus). Comme pour l’état de l’économie, ce point tourne autour de l’origine qui est le point critique. Le cycle commence avec la tradition, puis la réflexion, l’innovation et l’action. Cette dernière modifie l’environnement auquel nous étions adapté. Cela nous oblige à nous réadapter d’où la nécessité d’une restructuration (transition de phase que nous nommons effondrement). Après l’effondrement on revient à une tradition améliorée par le fruit de l’expérience (leçons de l’effondrement) et un nouveau cycle recommence. Il s’agit bien d’un algorithme d’apprentissage.

Politiquement, cela signifie qu’après un effondrement une société doit être d’abord autoritaire-égalitaire (extrême gauche), puis libérale-égalitaire (gauche), libérale-inégalitaire (droite) pour finir autoritaire-inégalitaire (extrême droite) juste avant l’effondrement suivant. L’élection de Donald Trump à la présidence des États-Unis semble confirmer ce schéma. En France, François Hollande se prétend socialiste mais mène une politique de droite tandis que l’extrême droite de Marine Le Pen a le vent en poupe. Historiquement, l’extrême droite du Maréchal Pétain a pris le pouvoir alors que la France s’enfonçait dans une deuxième guerre mondiale. À la libération, le parti communiste était à son apogée. Ces quelques exemples nous conduisent à penser que le cerveau global d’une société tourne ainsi régulièrement comme un moteur bien huilé.

Ce n’est bien évidemment pas le cas. Un contre exemplaire est facile à trouver: l’union soviétique s’est effondrée alors qu’elle était communiste. Le gouvernement chinois se prétend toujours communiste alors que, devenue libérale, sa politique est de plus en plus inégalitaire. Pourquoi cela? La réponse est très simple: un moteur bien huilé ne dissiperait pas d’énergie, il s’emballerait. Pour dissiper l’énergie il est nécessaire d’introduire des « frottements mécaniques », en l’occurence ce que les physiciens appellent de l’hystérésis, c’est-à-dire un retard entre la cause et l’effet. C’est le décalage qu’on observe entre la culture d’un pays et la politique qu’il est amené à suivre. Historiquement, les cultures ont toujours cherché à s’adapter à l’état d’évolution de leur société, mais plus vite elles s’adaptaient plus vite la société évoluait. C’est le phénomène d’accélération connu sous le nom d’effet « reine rouge » (section 6.1 de mon livre). C’est lui qui maintient un décalage permanent causant des tensions. Ce sont ces tensions qui font qu’occasionnellement les sociétés s’effondrent.

Dans mon livre (section 3.2.2), je montre que le modèle d’Ising s’applique à la propagation des croyances. Dans mon billet 57, je l’applique à la propagation des opinions politiques. En période d’élections, leur domaine d’Ising est visualisé sur les cartes électorales. Les opinions politiques font généralement partie de la culture transmise à travers l’éducation. Dans son livre « L’invention de l’Europe », Emmanuel Todd montre que les cultures familiales persistent sur de nombreuses générations. Il en est de même des idées politiques, mais celles-ci sont aussi influencées par l’entourage. Un individu dont la culture est en phase avec celle de son entourage transmettra facilement ses idées politiques. Au contraire, un individu dont la culture est en opposition de phase aura du mal à transmettre ses idées. Influencé par son entourage, il pourra même les abandonner.

Dans mon billet 57, j’explique pourquoi l’Union soviétique s’est effondrée. Parfaitement adaptée à la réorganisation des années d’après guerre, sa culture autoritaire s’est montrée économiquement très efficace, mais elle a rapidement manqué de résilience. Parce que libérale, la culture occidentale était plus résiliente. Elle a alors pris le dessus. Tandis que le pétrole faisait monter la température économique (billet 49), le bloc soviétique s’est décomposé en morceaux plus petits, comme un cristal éclate à la chaleur.

Aujourd’hui la situation a bien changé. Remise de cet effondrement, la Russie est devenue plus libérale, tout en restant égalitaire. Pendant ce temps, la culture occidentale devenait de plus en plus inégalitaire. Le pétrole est plus difficile à extraire et l’activité économique mondiale stagne. La température générale de l’économie se rapproche de la température critique. À l’heure actuelle, les États-Unis ne peuvent maintenir leur dissipation d’énergie qu’à travers une politique autoritaire. Mais celle-ci est en désaccord avec la culture libérale du pays. En votant pour Trump, l’Amérique profonde des cow-boys a franchi le pas. Elle a montré qu’elle était lasse des mensonges de marketing de l’élite financière et a préféré élire un richissime américain se présentant pour ce qu’il est. Il est clair cependant que passer d’un régime libéral traditionnel vers un régime autoritaire, plus éloigné de la culture du pays ne se fait pas sans tensions.

Que va-t-il se passer? Comme l’était l’union soviétique, les États-Unis sont une réunion d’États initialement indépendants. Toute union de cette ampleur est nécessairement fragile. Nous avons vu que lorsque l’économie d’un pays lui impose de suivre une politique trop éloignée de celle de sa culture traditionelle des tensions se produisent. Ces tensions ont fait éclater l’Union soviétique. Je surprendrai peut-être mes lecteurs en disant qu’elles risquent aujourd’hui de faire éclater les États-Unis. Si les États-Unis éclatent, l’Europe en fera autant. Fragilisée par le départ de la Grande Bretagne, elle ne repose déjà plus que sur deux piliers: la France et l’Allemagne. Des deux, la France est de beaucoup la plus fragile. Sa culture majoritairement libérale-égalitaire est en complète opposition de phase avec la culture autoritaire-inégalitaire d’un pays comme l’Allemagne. On peut donc s’attendre à ce que tôt ou tard la France quitte l’Union européenne, ou bien se scinde en deux. Le sud-est pourrait quitter l’Union avec d’autres pays méditerranéens, dont la Grèce, tandis que le Nord, plus proche de Bruxelles, resterait lié à l’Allemagne. Tout dépend des sources d’énergie auxquelles chacun aura accès.

Je vais maintenant m’aventurer à faire un pronostic. De tous les pays européens, celui qui s’en tirera le mieux est sans conteste l’Allemagne. Sa culture à la fois autoritaire et inégalitaire est celle des familles souches, capables de résister aux adversités. Elle partage cette caractéristique avec le Japon. Au chapitre 9 de son livre « Collapse », Jared Diamond montre que le Japon est une des rares civilisations à avoir su éviter un effondrement. Il l’explique par son organisation hiérarchique, une caractéristique que possède aussi l’Allemagne. C’est donc d’Allemagne que repartira la civilisation occidentale, mais son caractère inégalitaire l’empêchera de devenir le germe d’une civilisation nouvelle. C’est là que la Russie, par l’intermédiaire de l’Allemagne de l’Est, jouera un rôle essentiel. À la fois égalitaire et autoritaire, la Russie a toutes les caractéristiques nécessaires pour créer une nouvelle civilisation. Elle possède encore des réserves d’énergie fossile et sera moins affectée que les autres pays par le réchauffement climatique. Enfin elle partage une culture commune avec la Chine à laquelle elle pourra venir en aide. Il semble que Poutine en soit parfaitement conscient (1).

(1) Voir: http://www.comite-valmy.org/spip.php?article7776.

C’est le titre de l’exposé que j’ai fait (en anglais) le 7 octobre dernier au siège de l’ESA (European Space Agency) à Paris. J’ai été invité à faire cet exposé à l’occasion du lancement d’un livre intitulé: « SOS Treaty. The Safe Operating Space Treaty ». Écrit en coopération par des scientifiques et par des juristes, ce livre montre l’urgence de développer des accords internationaux pour la protection de l’environnement.

Le mot « Gaïa » fait référence ici au concept par lequel James Lovelock exprime le fait que l’ensemble des structures qui dissipent sur Terre l’énergie solaire se comporte comme un même être vivant. Cerveau de Gaïa, l’humanité prend conscience qu’elle est en charge des écosystèmes et de l’atmosphère terrestre, comme un individu prend conscience qu’il est en charge de son propre corps pour se nourrir et se maintenir en bonne santé.

Le lecteur intéressé trouvera ci-joint les projections à l’aide desquelles j’ai illustré mon exposé (format pdf ou diaporama). Mon intervention du 18 octobre à Salon de Provence et ma prochaine intervention à Toulon ne sont que des versions françaises pour grand public de ce même exposé.

Le jeudi 10 novembre 2016 à 18h 30, je ferai un exposé à la librairie Contrebandes, 37 rue Paul Lendrin à Toulon.

Mardi 18 Octobre à 19h30, je donnerai une conférence à Salon-de-Provence, cinéma « Les Arcades », sur le sujet: « Où va l’humanité? ».

Voici la période des vacances. J’ai retrouvé cette courte vidéo. Il s’agit d’un exposé improvisé que j’ai fait à Porquerolles en septembre 2012 pour les membres de l’Institut INSPIRE (voir billet 47). Je termine mon discours sur le rôle joué par l’interconnectivité dans l’évolution, un rôle fondamental sur lequel je reviendrai. Bonnes vacances.