Par OSAME KINOUCHI*
traditionicile scientifiqueíséjour et philosóréside dans l'œuvre de Friedrich Engels
Les sciences de la complexité présentent des thèmes récurrents : l'émergence de comportements qualitativement nouveaux dans les systèmes dissipatifs hors d'équilibre, la tendance apparente des systèmes complexes à se situer à la lisière des transitions de phase et des points de bifurcation, les dynamiques historiques qui présentent des équilibres ponctués, une tentative de complémentarité idées d'évolution darwinienne avec certaines idées de progrès (capacité de calcul accrue) etc. De tels thèmes appartiennent en fait à une longue tradition scientifique et philosophique et, curieusement, apparaissent déjà dans les travaux de Friedrich Engels dans les années 70.
Le dialogue entre Norman Yoffee et Chris Langton
Anthropologue à l'Université d'Arizona et expert de la dynamique de la formation de l'État, Norman Yoffee a décrit l'histoire des anciennes civilisations de la Mésopotamie, l'Irak moderne. « La formation de l'État se fait toujours rapidement. Les états sont présomptifs et prévisibles. Chris Langton a immédiatement réitéré ce qu'il avait dit sur les transitions de phase en physique et leur analogie avec d'autres systèmes, y compris les changements entre différents niveaux de complexité sociale. "Je vois tout à travers le prisme des transitions de phase", a-t-il admis. (…) Mais Chris avait en tête quelque chose de plus qu'une simple analogie, quelque chose de plus qu'une simple coïncidence de modèle. – Peut-être y a-t-il quelque chose de fondamentalement identique dans les deux systèmes, de sorte que les schémas sont les mêmes quels que soient les détails du système [Lewin, 1994].
Aux faibles niveaux de développement technologique, on peut penser l'économie comme étant en régime permanent correspondant à l'état stationnaire d'une couche de fluide soumise à un faible échauffement. (...) A des niveaux plus élevés de développement technologique, ou de réchauffement, on peut s'attendre à des oscillations périodiques. En fait, des cycles économiques approximativement périodiques ont été observés. A des niveaux encore plus élevés de développement technologique, nous pourrions avoir une superposition de deux ou trois périodicités différentes, et les analystes économiques ont vu de telles choses.
Enfin, à des niveaux de développement suffisamment élevés, il devrait y avoir une économie turbulente, avec des variations irrégulières et une dépendance sensible aux conditions initiales. Il est encore raisonnable de dire que nous vivons actuellement dans une telle économie. (...) Mais si on essaie de faire une analyse plus quantitative, on tombe immédiatement sur le fait que les cycles et autres fluctuations de l'économie s'inscrivent dans un contexte général de croissance. Il y a une évolution historique à sens unique que nous ne pouvons pas oublier. De plus, les cycles économiques ont leur caractère historique : chacun est différent, nous n'assistons pas simplement à la répétition monotone d'un même phénomène dynamique. (…) Je pense cependant que notre scénario n'est pas tout à fait faux et que sa valeur n'est pas seulement métaphorique. Pourquoi? Car on n'utilise pas certaines propriétés très subtiles des systèmes dynamiques, mais au contraire des faits de base robustes. (…) Notre scénario, même s'il a peu de valeur quantitative, peut donc être qualitativement raisonnable [Ruelle, 1993].
C'est ce que dit Engels dans le livre La dialectique de la nature:
"Dans la Nature, d'une manière fixée exactement pour chaque cas individuel, les changements qualitatifs ne peuvent avoir lieu que par l'addition quantitative ou la soustraction quantitative de matière ou de mouvement (ce qu'on appelle l'énergie). Si nous imaginons qu'un matériau non vivant est découpé en morceaux de plus en plus petits, aucun changement qualitatif ne se produit au début. Mais cela a une limite : si nous parvenons, par exemple par évaporation, à obtenir les molécules séparées à l'état libre, alors il est vrai que nous pouvons généralement les diviser davantage, mais seulement avec un changement complet de qualité. La molécule est décomposée en ses atomes individuels, qui ont des propriétés très différentes de celles de la molécule. (…) les atomes d'oxygène libres sont facilement capables d'accomplir ce que les atomes d'oxygène atmosphérique, liés ensemble dans la molécule, ne peuvent jamais accomplir. ».
"Mais la molécule est aussi qualitativement différente de la masse du corps auquel elle appartient. Il peut développer des mouvements indépendants de cette masse alors que celle-ci reste apparemment au repos, c'est-à-dire présente des vibrations thermiques ; et par des changements de position et de connexion avec des molécules voisines, il est possible de transformer le corps en un allotrope ou un état d'agrégation différent. On voit ainsi que l'opération purement quantitative de la division a une limite à partir de laquelle elle se transforme en différence qualitative : le corps n'est constitué que de molécules, mais il est quelque chose d'essentiellement différent de la molécule, comme celle-ci est différente de l'atome. ».
"Une intensité de courant minimale est nécessaire pour faire briller le fil de platine d'une lampe électrique à incandescence; et chaque métal a sa température d'incandescence et de fusion, chaque liquide ses points de congélation et d'ébullition définis à une pression donnée (…) ; enfin, chaque gaz a aussi son point critique où il peut être liquéfié par pression et refroidissement. En bref, les soi-disant constantes physiques ne sont pour la plupart que des désignations des points nodaux auxquels l'addition ou la soustraction quantitative de mouvement produit un changement qualitatif dans l'état du corps considéré, auquel, par conséquent, la quantité est transformé en qualité. ».
"En biologie, comme dans l'histoire de la société humaine, la même loi s'applique à chaque étape, mais nous préférons nous baser ici sur des exemples tirés des sciences exactes, car ici les quantités sont exactement mesurables et peuvent être suivies. Probablement les mêmes messieurs qui ont jusqu'ici qualifié la transformation de la quantité en qualité de mysticisme et de transcendantalisme incompréhensible, déclareront maintenant qu'il s'agit en fait de quelque chose d'évident, de trivial et de banal, qu'ils ont employé pendant longtemps, de sorte que rien de nouveau n'était mettre dedans. Mais avoir formulé pour la première fois sous sa forme universellement valable une loi générale du développement de la nature, de la société et de la pensée, restera toujours un acte d'importance historique. ».
Transitcoc'est phase et fenôsociale moins émergente.
La simulation est une façon de faire des expériences de pensée. Bien que les hypothèses puissent être simples, les conséquences peuvent ne pas être évidentes. Les effets à grande échelle des agents interagissant localement sont appelés les « propriétés émergentes » du système. Les propriétés émergentes sont souvent surprenantes car il peut être difficile d'anticiper toutes les conséquences de formes d'interaction même simples [Axelrod, 1997].
L'étude des dilemmes sociaux permet d'éclairer une question centrale du comportement : comment assurer une coopération globale entre des individus confrontés à des choix conflictuels. Ces avancées récentes montrent que des comportements coopératifs peuvent en effet émerger spontanément dans des situations sociales, à condition que les groupes soient petits et de composition diverse et que leurs constituants aient des perspectives [d'interaction] à long terme. Plus important encore, lorsque la coopération apparaît, elle se produit de manière soudaine et imprévisible, après une longue période de stase [Glance & Huberman, 1994].
De l'interaction des composants ici en bas découle une sorte de propriété globale ici, quelque chose qui n'aurait pas pu être prédit d'après ce que l'on sait des composants », a poursuivi Chris Langton. « Et la propriété globale, ce comportement qui surgit, se répercute, influençant le comportement des individus ici-bas qui l'ont produit. L'ordre résultant d'un système dynamique complexe était tel que Chris l'a décrit : des propriétés globales résultant du comportement grégaire des individus [Lewin, 1994].
Voici des extraits d'Engels sur ce point :
« L'histoire se fait de telle manière que le résultat final provient toujours de conflits entre de nombreuses volontés individuelles, dont chacune, à son tour, est façonnée par un ensemble de conditions d'existence particulières. Il y a d'innombrables forces qui s'entrecroisent, une série infinie de parallélogrammes de forces qui donnent lieu à une résultante : le fait historique. Ceci, à son tour, peut être considéré comme le produit d'une force qui, prise dans son ensemble, agit inconsciemment et involontairement. Car le désir de chacun est contrecarré par celui d'un autre, et ce qui en résulte est quelque chose que personne ne voulait. C'est ainsi que l'histoire se déroule comme si elle était un processus naturel et est soumise, elle aussi, essentiellement aux mêmes lois du mouvement ».
« Mais le fait que les diverses volontés individuelles — dont chacune désire ce que la constitution physique des individus et les circonstances extérieures la poussent à faire (qu'elles soient personnelles ou de la société en général, qui sont finalement économiques) — n'accomplissent pas ce qu'elles veulent, mais reposent sur une moyenne collective, sur une résultante commune, il ne faut pas en conclure que leur valeur est égale à zéro. Au contraire, chacune de ces volontés individuelles contribue à la résultante et, dans cette mesure, y est incluse. Je vous demanderais d'approfondir cette théorie dans ses sources originales et non dans des sources de seconde main. Marx a rarement écrit une œuvre dans laquelle elle n'ait pas joué un rôle, mais surtout Le 18 Brumaire de Louis Bonaparte est un excellent exemple de son application » (lettre d'Engels à Konrad Schmidt, 5/8/1890).
« Ainsi, par exemple, dans le Capital de Marx, toute la section 4a, consacrée à l'étude de la production de plus-value relative à l'étendue de l'entreprise, à la division du travail, à la fabrication des machines et à la grande industrie, contient de nombreux cas de changements quantitatifs simples qui transforment la qualité des choses.( …) Nous avons, par exemple, le fait que la collaboration de plusieurs personnes, la fusion de plusieurs forces en une seule force totale, crée, comme le dit Marx, un nouveau pouvoir de forces qui diffère, de manière essentielle, de la somme des forces individus associés » (Anti-Dühring, Ch. XII).
« Ce n'est qu'après (...) avoir étayé le fait que toute petite somme de valeur ne suffit pas à la convertir en capital, mais que, pour cela, toute une période d'évolution et toute une branche de production doivent dépasser une certaine limite. à tout le moins, ce n'est qu'après tout cela et par rapport à ces faits que Marx avance : « Ici, comme dans les sciences naturelles, la vérité de la loi découverte par Hegel dans sa Logique est prouvée, selon laquelle, arrivé à un certain point, de simples changements quantitatifs deviennent des variations qualitatives » (Anti-Dühring, chap. XII).
L'interpénétreoppositions : ordre contre désordre, stabilité contre instabilité et les états de crêteíticos.
1 – Langton—L'ancienne vision du monde de la nature était qu'il oscillait autour d'équilibres simples. La science de la complexité dit que ce n'est pas vrai. Les systèmes biologiques sont dynamiques, difficilement prévisibles et créatifs à bien des égards. (...) Dans l'ancienne vision de l'équilibre du monde, les idées sur le changement étaient dominées par la forme action et réaction. C'était un monde mécanique, ennuyeusement prévisible au maximum. Dans ce genre de monde, vous ne pourriez pas avoir des avalanches d'extinctions et de spéciations de toutes ampleurs causées par la même ampleur de changement environnemental, par exemple, comme nous le voyons dans des modèles dynamiques complexes [Lewin, 1994].
Vous voyez des transitions de phase tout le temps dans le monde physique », a déclaré Chris Langton. Saviez-vous que les membranes cellulaires sont juste équilibrées entre l'état liquide et l'état solide ? Donnez-lui juste une légère traction, (…) laissez une seule molécule de protéine se lier à un récepteur sur la membrane, et vous pouvez produire de grands changements, des changements biologiquement utiles. J'ai demandé s'il disait que les membranes biologiques sont au bord du chaos, et non par accident. - Je suis. Je dis que le bord du chaos est là où l'information met le pied dans la porte du monde physique, où elle exerce un contrôle sur l'énergie. Être au point de transition entre l'ordre et le chaos vous donne non seulement un contrôle précis - petit stimulus/grand changement - mais cela permet également au traitement de l'information de devenir une partie importante de la dynamique du système [Lewin, 1994].
Position d'Engels sur ce sujet :
"Dans l'organisme vivant, on assiste à un mouvement incessant de toutes ses plus petites particules, ainsi que de ses principaux organes, qui se traduit par un équilibre continu de l'organisme dans son ensemble pendant la période normale de la vie et qui, cependant, reste toujours dans l'équilibre, le mouvement, l'unité vivante du mouvement et de l'équilibre » (Dialectique de la nature, Notes).
« L'équilibre est inséparable du mouvement (…). La possibilité pour un corps de rester en équilibre relatif, la possibilité d'états d'équilibre temporaires, est la condition essentielle de la différenciation de la matière, et donc de la vie. (...) A la surface du Soleil il y a un mouvement et une agitation éternels, une dissociation. Sur la Lune, l'équilibre semble prévaloir exclusivement, sans aucun mouvement relatif. Sur Terre, le mouvement s'est différencié, et l'échange entre mouvement et équilibre s'est établi : le mouvement individuel tend vers l'équilibre et le mouvement, dans son ensemble, détruit à nouveau l'équilibre individuel. (…) Tout équilibre n'est que temporaire et relatif ». (Dialectique de la nature, Notes).
L'interpénétretion des contraires : Memórire contre mutationle traditionneltion versus innovation et évolution au bord du chaos.
[Dans mon modèle de calcul écologique] si j'augmente le taux de mutation, le système devrait devenir chaotique et s'éteindre. À un rythme inférieur, il se peut que rien d'intéressant ne se produise. Entre ces deux vitesses, une écologie riche devrait être produite – Tom Ray m'a parlé de son système Tierra [Lewin, 1994].
[Dans le modèle quasi-spécifique de l'évolution moléculaire] le processus darwinien d'organisation hors équilibre présente un parallèle évident avec les transitions de phase ordre/désordre. Dans notre cas, une valeur de q minuscule [q → 0, copie de gènes haute fidélité] conduit à un seul type de molécule (une population virale uniforme), alors que des taux d'erreur élevés (q → 1) conduit à un ensemble de molécules totalement aléatoires sans aucune identité biologique. (…) Une transition abrupte est observée pour une certaine valeur de q, connue sous le nom de catastrophe d'erreur. (…) Les preuves expérimentales montrent clairement que les rétrovirus s'auto-organisent généralement très près de la catastrophe d'erreur. En ce sens, le large spectre de mutants rend l'optimisation évolutive plus rapide [Solé et al., 1996].
Un passage où Engels aborde cette question :
« La théorie de l'évolution démontre, à partir de la cellule simple, comment chaque progrès vers une plante plus complexe, d'une part, et vers l'homme, d'autre part, obéit à un conflit continu entre héritage et adaptation. À première vue, il est évident que des catégories telles que positives et négatives sont peu applicables à de telles formes d'évolution. L'héritage peut être conçu comme quelque chose de positif, de conservateur ; et l'adaptation comme côté négatif, qui détruit continuellement les qualités héritées ; mais l'adaptation peut aussi être considérée comme une activité créatrice, positive, et l'héritage comme une activité résistante, passive, négative. (...) La théorie darwinienne est la preuve pratique du lien intime entre hasard et nécessité tel que défendu par Hegel » (Dialectique de la nature, Notes).
L'interpénétretion des contraires : Compétitionle versus coopèreet coopérationla compétitive.
L'idée d'utiliser les écosystèmes comme métaphore des systèmes économiques peut sembler bizarre. Après tout, l'entreprise idéale a longtemps été considérée comme une machine qui fonctionne bien et qui est dirigée vers des objectifs spécifiques sous la direction d'un PDG omniscient et omnipotent. La métaphore des entreprises en tant qu'espèces - se nourrissant de l'argent des consommateurs et interagissant comme un écosystème - apporte des changements importants. Premièrement, les PDG devront s'habituer à considérer leurs entreprises non pas comme des machines mais plutôt comme des organismes vivant dans des communautés, ce qui change la nature de leurs visions économiques.
Deuxièmement, les PDG devront se rendre compte qu'ils ont beaucoup moins de contrôle sur le sort de leurs entreprises qu'ils ne voudraient le croire. Ce changement dans la façon dont les chefs d'entreprise perçoivent leur monde correspond à des changements étonnamment récents dans la pensée des écologistes. Fondamentalement, c'est une rupture avec la vision qui considère le monde comme simple, prévisible et évoluant vers l'équilibre ; c'est reconnaître que le monde est complexe, imprévisible et loin de l'équilibre. C'est aussi un dépassement de l'idée que la concurrence directe est la force fondamentale qui façonne les communautés écologiques et commerciales. La plupart des entreprises réussissent si les autres réussissent. La concurrence fait partie du tableau, bien sûr, mais loin d'être la seule partie. La coopération et la création de réseaux mutuellement bénéfiques sont également importantes. Brandenburger et Nalebuff décrivent cette stratégie conjointe par le terme de coopétition, qui est aussi le titre de leur livre [Lewin, 1997].
Un extrait de l'ouvrage d'Engels :
"Avant Darwin, ce qui était souligné par ses disciples aujourd'hui était précisément le fonctionnement coopératif harmonieux de la nature organique, car le règne végétal fournit aux animaux de la nourriture et de l'oxygène, et les animaux fournissent aux plantes du fumier, de l'ammoniac et de l'acide carbonique. Mais peu de temps après que les théories de Darwin aient été généralement acceptées, ces mêmes personnes ont changé de cap et ont commencé à voir partout comme rien de plus que de la concurrence. Les deux points de vue sont justifiés dans certaines limites, mais les deux sont également unilatérales et étroites. L'interaction des corps dans la nature non vivante comprend à la fois l'harmonie et les affrontements ; chez les êtres vivants, à la fois coopération consciente et inconsciente et compétition consciente et inconsciente. Par conséquent, en ce qui concerne la Nature, il n'est pas acceptable d'arborer uniquement le drapeau unilatéral de la lutte. Il est également tout à fait puéril de prétendre résumer toute la richesse multiple de l'évolution et de la complexité historiques dans la phrase maigre et unilatérale "lutte pour l'existence" »» (Dialectique de la nature, Notes).
L'interpénétreopposés : hasard versus nécessité et chaos déterministe.
A première vue, le déterminisme laplacien ne laisse aucune place au hasard : si je lance une pièce, les lois de la Mécanique classique déterminent, en principe, avec certitude, si elle tombera pile ou face. Comme le hasard et les probabilités jouent en pratique un rôle important dans notre compréhension de la Nature, nous pourrions être tentés de rejeter le déterminisme. En effet, comme nous le verrons, le dilemme hasard/déterminisme est en grande partie un faux problème.
Premièrement, il n'y a pas d'incompatibilité logique entre le hasard et le déterminisme, puisque l'état d'un système à l'instant initial, au lieu d'être précisément fixé, peut s'ordonner selon une certaine loi du hasard. Si tel est le cas, à tout autre instant, le système aura également une distribution aléatoire, et cette distribution peut être déduite de la distribution du moment initial, grâce aux lois de la mécanique. En pratique, l'état d'un système à l'instant initial n'est jamais connu avec une précision parfaite, c'est-à-dire qu'un peu de hasard est toujours supposé dans l'état initial du système. Nous verrons que ce peu de hasard au moment initial peut fournir beaucoup de hasard (ou beaucoup d'indétermination) à un moment ultérieur. On constate ainsi qu'en pratique le déterminisme n'exclut pas le hasard. Tout au plus peut-on dire qu'il existe, si l'on veut, un moyen de présenter la Mécanique classique sans jamais parler de hasard. Nous verrons plus loin que ce n'est plus vrai pour la Mécanique Quantique. Ainsi, deux idéalisations différentes de la réalité peuvent différer fortement d'un point de vue conceptuel, même si leurs prédictions sont pratiquement identiques pour une large classe de phénomènes [Ruelle, 1993].
Un extrait sélectionné du livre Dialectics of Nature :
« Une autre opposition qui s'emmêle avec la métaphysique est celle du hasard et de la nécessité. (…) Le sens commun et, avec lui, la majorité des hommes de science, traitent la nécessité et le hasard comme des déterminations qui s'excluent mutuellement et à jamais. Une chose, une relation, un processus, est soit accidentel, soit nécessaire ; mais pas les deux choses simultanément. En vue de cela, les deux existent côte à côte dans la Nature ; il contient toutes sortes d'objets et de processus, parmi lesquels certains sont accidentels et d'autres nécessaires. L'important est donc de ne pas confondre les deux classes. Dans une position contraire à cette opinion, il y a le déterminisme, qui a été transféré du matérialisme français à la science et qui cherche à liquider le hasard en l'ignorant. (...) Le fait que, ce soir, à quatre heures du matin, une puce m'ait piqué, et non pas à trois ou cinq, et précisément sur le côté droit de l'épaule et non sur le mollet de la jambe gauche : tous ces les faits sont produits par un enchaînement irrévocable de cause à effet, par une nécessité inamovible, et certainement de telle manière que la sphère gazeuse dont est issu le système solaire était déjà constituée de telle manière que ces faits devraient être vérifiés dans ce façon et pas autrement. Contredisant les deux conceptions, Hegel est apparu avec des propositions jusqu'alors inédites selon lesquelles (...) le hasard est nécessaire, que la nécessité se détermine comme hasard et que, d'autre part, le hasard est peut-être une nécessité absolue. La science continuait simplement à ignorer ces propositions (…) et persistait théoriquement, d'une part, dans les vacuités mentales de la métaphysique de Wolff selon laquelle une chose est soit accidentelle, soit nécessaire, mais pas les deux à la fois ; ou bien, dans ce déterminisme mécanique un peu moins vide : celui qui nie le hasard, généralement par des mots, pour finir par le reconnaître en pratique, dans chaque cas particulier » (ENGELS, Friedrich. Dialectique de la nature, Notes).
*Osame Kinouchi est professeur au Département de physique de la FFCLRP-USP.
Pour lire la première partie, rendez-vous sur : https://dpp.cce.myftpupload.com/mudanca-endogena/
