Emergentisme

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    1. 1. Emergentisme : la fin du réductionnisme ? C. Lémery – Lisboa – Avril 07
    2. 2. Emergentisme : la fin du réductionnisme ? <ul><li>Des visions du monde </li></ul><ul><li>Du réductionnisme à l’émergentisme </li></ul><ul><li>Panorama : </li></ul><ul><ul><li>Qu’est-ce que la vie ? </li></ul></ul><ul><ul><li>L’émergence en physique </li></ul></ul><ul><ul><li>Un exemple en sciences sociales </li></ul></ul>
    3. 3. Visions du monde <ul><li>Le monde vu par la physique </li></ul><ul><li>Le monde vu par la chimie </li></ul><ul><li>Le monde vu par la biologie </li></ul><ul><li>Le monde vu par les neurosciences </li></ul><ul><li>Le monde vu par les sciences économiques et sociales </li></ul><ul><li>… </li></ul>
    4. 4. Autres visions du monde
    5. 5. Autres visions du monde
    6. 6. Autres visions du monde
    7. 8. Pourquoi tant de visions ? <ul><li>Une méthodologie réductionniste </li></ul>Etude des propriétés des sous-parties Compréhension du tout Un phénomène Solidification des éléments qui constituent les phénomènes
    8. 9. Théorie du grand tout Principes premiers Atomes Chimie Processus biologiques Psychologie Sociologie Etc. Particules Molécules Cognition
    9. 10. Les pièces du puzzle Calculs numériques pour 256 molécules ? Nombre de molécule dans 1 Litre d’eau : 3000000000000000000000000000 R. Bukowski et al. Science 315, Mars 2007
    10. 11. Théorie du grand tout ? Principes premiers Le passage d’une science à l’autre est spéculatif Faillite de l’approche réductionniste ? Atomes Chimie Processus biologiques Psychologie Sociologie Etc. Particules Molécules Cognition
    11. 12. De nombreux points d’interrogation… Une autre approche ?
    12. 13. De l’approche réductionniste à l’approche émergentiste
    13. 14. Un changement de paradigme <ul><li>Réductionnisme </li></ul><ul><ul><ul><li>Tout = Somme de ses parties </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Solidification des composants </li></ul></ul></ul><ul><li>Emergentisme </li></ul><ul><ul><ul><li>L’ensemble est plus que la somme de ses parties </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Focus sur les relations </li></ul></ul></ul>
    14. 15. Réductionnisme : focalisation sur les structures Lorsque les conditions de condensation sont là Comment se forment les nuages ? Molécules d’eau
    15. 16. Réductionnisme : focalisation sur les structures Comment se forment les nuages ?
    16. 17. Ce que l’approche réductionniste n’explique pas ?
    17. 18. Intégration des relations entre les phénomènes Comment se forment les nuages ? Emergence des formes : Cessation des conditions Cessation de la forme Conditions P, T Humidité Poussières Forme : Nuage
    18. 19. Du réductionnisme à la systémique Approche Systémique Approche Réductionniste Dynamique de réseau : l’ensemble a plus de propriétés que ses parties « De quoi cette chose est faite ? » « Quels sont les relations qui président à cette chose ? »
    19. 20. Approche systémique de la réalité Température Evapotranspiration Humidité Le tout est plus que la somme de ses parties Végétation Le nuage : une propriété émergente
    20. 21. Qu’est-ce que la vie ?
    21. 22. Qu’est-ce que la vie ? <ul><li>Définition classique : « Capacité d’un organisme à se reproduire, à respirer et à se nourrir » </li></ul><ul><li>Wikipedia : « La vie est un état organisé et homéostatique de la matière » </li></ul><ul><li>Wikipédia II : « La vie est le nom donné à un phénomène empirique particulièrement important pour les humains mais qui ne se laisse pas facilement définir (cf. infra). Ce phénomène s'oppose à la notion de matière inerte, et s'articule avec la notion de mort » </li></ul>
    22. 23. L’approche réductionniste de la vie <ul><li>Un système vivant est un objet qui contient de l’ADN </li></ul><ul><li>… et qui n’est pas mort </li></ul>Vie = propriété des systèmes vivants Faut-il changer d’approche ?
    23. 24. La nature de la science Khun - 1962, la structure des révolutions scientifiques Science normale <ul><li>Modèle de pensée, paradigmes : </li></ul><ul><li>observations </li></ul><ul><li>questions en relation </li></ul><ul><li>méthodes </li></ul>Changement de paradigmes Phénomène inexpliqué
    24. 25. Science normale Approche réductionniste la nature de la vie Approche émergentisme
    25. 26. Qu’est-ce que la vie ? Combien de bactéries dans un organisme humain ? Autant que de cellules ! Perspective systémique: Notre organisme est un éco-système
    26. 27. Systèmes écologiques <ul><li>Caractérisé par une structure en réseau : </li></ul>
    27. 28. Réseau = facteur de régulation <ul><li>Boucle de rétroaction </li></ul>Été chaud Augmentation quantité d’algue Augmentation activité des crevettes Régulation quantité d’algue
    28. 29. Auto-production des organismes : l’auto-poïese Conditions Intra-cellulaire T, salinité, etc… Forme ADN… Environnement Protéines Enzymes Réseau Nouvelle propriété : La vie Auto-poïese : Chaque nœud du réseau participe à la production et la transformation d’autres nœuds du réseau -> Auto-production Maturana & Varela, 1974 Réseau
    29. 30. Auto-régulation des réseaux <ul><li>Plus il y a de liens dans le réseau, à toutes les échelles, plus celui-ci est susceptible de retrouver l’équilibre suite à une perturbation </li></ul>Réseau écologiques Nœuds = organismes vivants Réseau de l’organisme vivant Nœuds = organes Réseau cellulaire : Nœuds = cellule Réseau intracellulaire : Nœuds = organelles Réseau biochimique : Nœuds = molécules Liens = réactions chimiques
    30. 31. L’équilibre homéostatique Conséquence des nombreuses boucles de rétroaction Conditions physico-chimiques Propice à sa survie Milieu extérieur P salinité T pH
    31. 32. L’interdépendance des organismes vivants Chaque organisme est un sous-ensemble de son environnement et maintient son équilibre homéostatique
    32. 33. La vie  propriété intrinsèque <ul><li>Vie : </li></ul><ul><li>Propriété émergente à une certaine échelle </li></ul><ul><li>Processus/ relations à l’œuvre </li></ul><ul><li>Une cellule « vit » parce qu’elle est dans le bon environnement </li></ul>On ne peut attribuer la propriété « vie » indépendamment de l’environnement : <ul><li>Un organisme « vit » car il est dans le bon environnement </li></ul>
    33. 34. L’émergence en physique
    34. 35. L’émergence en physique Les propriétés des systèmes macroscopiques sont émergentes Elles ne peuvent être déduites des niveaux microscopiques Elles sont indépendantes des lois du monde microscopique Ex 1 : P.V=n.R.T Explication classique : mouvement brownien Mais les molécules de gaz ne se soumettent pas à la mécanique Newtonienne ! Loi expérimentale Donc « vraie » Laughlin (nobel de physique) Prigogine (nobel de chimie)
    35. 36. L’émergence en physique Les propriétés des systèmes macroscopiques sont émergentes Elles ne peuvent être déduites des niveaux microscopiques Elles sont indépendantes des lois du monde microscopique Ex 2 : Les états cristallins ordonnés Il est facile de montrer que les atomes s’arrangent sous forme cristalline Il est difficile (voire impossible) d’expliquer l’ordre émergeant à notre échelle Pourtant cela assure la cohésion de nos édifices ! Robert Laughlin – prix Nobel de physique
    36. 37. Un exemple en sciences sociales Sonder les opinions
    37. 38. Le sondage d’opinions Population globale 56 % no 44 % sim Fiabilité si échantillon ~ 1000 personnes Valables si les personnes ont une opinion à priori L’approche est réductionniste S N S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N
    38. 39. Comment se font les opinions ? Médias La mesure de l’opinion n’est pas indépendante de ce qu’elle mesure ! Approche émergentisme Emergence d’une propriété collective : l’opinion du groupe Opinion individu Histoire collective Opinions collectives Histoire personnelle L’opinion collective n’est pas la somme des opinions individuelles Sondage
    39. 40. Un dernier exemple ?
    40. 41. <ul><li>Décrire l’état du corps humain : </li></ul><ul><li>Combien de paramètres pour faire le diagnostique de l’état de santé d’un être humain ? </li></ul>10 31 octets Espace nécessaire pour stocker l’information de la position des atomes d’un être humain avec une précision de la taille de l’atome Rq : 1 disque dur = 100 Go = 10 11 octets La santé d’un individu ne se déduit pas de son état « moléculaire » Mais de propriétés macroscopiques collectives
    41. 42. Autres exemples <ul><li>Neuroscience </li></ul><ul><ul><li>La mémoire comme une propriété émergente </li></ul></ul><ul><li>Management & organisation humaine </li></ul><ul><ul><li>management de réseau </li></ul></ul>Etc…
    42. 43. La fin du réductionnisme ? Réductionnisme : Comprendre les rouages de la mécanique Le mécanisme de l’horloge Emergentisme : Étude des propriétés émergentes du collectif L’horloge donne l’heure N’explique pas pourquoi l’horloge donne l’heure 2 approches complémentaires qui permettent une simplification de la compréhension du monde Il n’y a pas de démon dans la montre ! Une montre donne l’heure
    43. 44. C’est fini Merci de votre attention

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