La loi de conservation s'applique-t-elle à l'entropie et à l'information ?

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La loi de conservation s'applique-t-elle à l'entropie et à l'information ?

Message  SFuchs le Mer 28 Sep 2016 - 17:08

Bonjour à tous,

Un des premiers grands éclaircissements dont j'ai bénéficié dans le domaine de la cosmologie et de la physique, fut l'essai d'Hubert Reeves "L'heure de s'enivrer".

Dans un paragraphe passionnant sur la question de l'entropie dans l'univers, Hubert Reeves illustre sa réflexion sur la distribution de l'entropie dans l'univers à l'aide du binôme Terre-Soleil. Durant sa démonstration plutôt claire, Hubert Reeves montre comment le binôme Terre-Soleil remplit à sa façon la condition des systèmes loin de leur point d'équilibre à partir desquels émerge les nouvelles propriétés de la matière et du vivant.

Si donc la Terre est capable d'héberger la vie, c'est en partie en raison du gradient de température existant entre la surface de la Terre et du Soleil. Gradient qui, garant d'une forme d'information en tant que différence de potentiel calorique, rend possible l'émergence d'un flux énergétique dont le vecteur est la lumière du Soleil, d'une longueur d'onde particulière : le jaune.

Hubert Reeves montre que c'est toute la vie qui s'alimente de cette énergie, qu'elle utilise pour s'auto-organiser et qu'elle dégrade en passant par l'émission d'une lumière infrarouge, 20 fois plus émettrice de photons que la lumière jaune, ce qui est le signe d'une transformation de l'énergie émise d'un niveau entropique donné vers un niveau entropique plus élevé. Or, la différence entropique entre cette lumière initialement reçue et secondairement émise est en quelque sorte le carburant entropique grâce auquel le système vivant auto-organisé peut maintenir ses propriétés émergentes de structure organisée et/ou vivante, loin de ses attracteurs et points d'équilibre.

Ma question est alors simple, et s'adresse aux physiciens : peut-on se baser sur ce type d'observation, fort juste au demeurant, pour imaginer qu'il existe un principe de conservation de l'entropie à l'échelle macroscopique, et peut-être de l'univers ? Hubert Reeves quant à lui ne tranche pas complètement le sujet, et peut-être a-t-il raison de ne pas complètement le trancher. Sa réflexion vise en premier lieu à contre-carrer tous ceux qui comprennent mal la règle entropique, allant jusqu'à conclure à la future et inéluctable mort de notre univers à la faveur d'une augmentation inéluctable de l'entropie à son échelle. Si l'entropie doit augmenter, dit Hubert Reeves, alors cela serait de façon beaucoup moins rapide que ceux qui se méprennent sur le bilan entropique et global dans l'univers.

En effet, tout se passe comme si l'augmentation de l'entropie dans notre binôme Terre-Soleil était le pendant de l'apparition locale de propriétés émergentes, manifestation d'une complexité et d'un supplément de sophistication et d'information venant équilibrer cette production entropique globale. Dès lors, l'apparition de la vie et de la conscience feraient partie du plan cosmologique, dans un univers en sursis mais pas condamné, rappelant au passage leur immense valeur et les enjeux qui en découlent.

Au-delà de la question entropique, se pose la question plus générale de l'information. L'information : une des notions les plus difficiles à expliciter et à cerner. Si l'entropie est une notion pouvant être rattachée à l'énergie et sa qualité d'usage, que dire de l'information ? Faut-il imaginer que, comme le suggère le binôme Terre-Soleil et le déploiement de la vie qu'il rend possible, les lois de conservations puissent aussi s'appliquer à l'information ? Dès lors, faut-il considérer qu'il existe, dans l'univers, un pendant à l'accroissement locale de l'information, qui serait l'accroissement global et en miroir du chaos ? Faut-il au contraire penser que l'émergence de la nouveauté soit l'expression de "plus" à partir de "moins". A moins que la nouveauté qui se manifeste ne soit en fait que l'actualisation ou la réalisation, dans l'univers qu'il nous est donné de voir, d'idées, formes ou archétypes qui ont éternellement existé à l'état potentiel, pour finalement ne se réaliser que lorsque les conditions pour ce faire ont été réunies ?

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Re: La loi de conservation s'applique-t-elle à l'entropie et à l'information ?

Message  patanjali le Sam 1 Oct 2016 - 16:57

Sans être physicien, je me permets de faire des remarques générales qui ne sont que mon opinion en tant qu’épistémologiste :

L’entropie et son contraire, la complexité ou néguentropie désignent des qualités ou états contraires de l’énergie.
Ce qui est conservé, c’est l’énergie et la conservation de l’énergie ne se rapporte qu’à un cadre spatial limité. Rien ne permet de dire que l’univers est limité.
La notion d’entropie est une approximation quantitative d’un gradient qualitatif de la matière-énergie entre son état diffus (entropie) et son état concentré (néguentropie ou complexité).
Henri Atlan a décrit symboliquement ce gradient par le titre d’un livre : Entre le cristal et la fumée.

L’information a été quantifiée en nombres de bits, la complexité par le rapport du nombre des liaisons et des degrés de liberté. Mais cela ne rend pas compte du sens et effet possible de l’information.
Ce qui est intéressant dans la démonstration de Reeves, c’est qu’il a traduit le gradient d’énergie ou d'entropie par une différence de couleur et donc de fréquences d’ondes.
Je pense qu’en définitive l’information ou qualité dans la diversité de la nature réside dans les interférences d’ondes sous forme de figures géométriques complexes impossibles à quantifier mais qui ont un effet de symbole pour le sujet qui y est sensible.
L’information est à distinguer du sens qui reste relatif à la réactivité ou affectivité du sujet sensible.
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