Sur l’entropie :

Parmi les questions les plus pertinentes qu’a soulevé mon premier article, le problème de la diminution d’entropie qu’implique la complexification du vivant revient souvent : Pour rester simple dans le cadre de cet essai de vulgarisation qui doit rester accessible aux non scientifiques, nous dirons que l’entropie, c’est le désordre.
L’énoncé moderne du deuxième principe de la thermodynamique peut s’énoncer ainsi :
« Dans un système isolé, l’entropie ne peut que croître », ce qui est une constatation quotidienne : « Si vous ne rangez jamais votre bureau, la pagaille va s’y installer ! ». Cela ne veut pas dire que votre bureau ne sera jamais en ordre, mais pour qu’il le soit, il faudra une intervention extérieure, éventuellement la vôtre, pour le ranger.

Le premier principe de la thermodynamique affirme qu’il y a équivalence entre l’énergie thermique (la chaleur) et l’énergie mécanique (le travail). (Une calorie = 4,18 joules) Le deuxième principe restreint cette équivalence en précisant que « qualitativement », ce n’est pas la même chose et il s’énonce également de la façon suivante :
« Il n’est pas possible de produire du travail avec une seule source de chaleur ». Il en faut donc au moins deux, et il y a une perte d’énergie pour passer de la chaleur au travail avec un rendement maximal que précise la théorie.
Le lien entre les deux énoncés est simple : La chaleur, c’est de l’énergie en désordre. Le travail, c’est de l’énergie ordonnée et pour passer de l’un à l’autre, il faut sacrifier de l’énergie !
Les organismes vivants ne contreviennent pas au deuxième principe : Ce ne sont pas des systèmes isolés, ils ont obligatoirement un apport d’énergie avec l’extérieur pour permettre leur métabolisme. Ils évacuent leur entropie vers le milieu extérieur, mais globalement, l’entropie augmente.

L’analogie entre la complexification et la diminution d’entropie paraît évidente, mais n’est encore qu’une corrélation intuitive : Il n’existe pas de définition rigoureuse de la complexité en biologie. Certains s’y attellent en essayant de définir la quantité d’information nécessaire pour caractériser un état complexe, ce qui est...complexe ! Nous ne nous aventurerons pas ici à vouloir la quantifier et nous en garderons une conception naïve, bien suffisante.

Certains me reprochent de ne donner aucune explication sur le pourquoi de cette complexification du vivant. En effet, le scientifique ne cherche pas « pourquoi » mais il essaye de comprendre « comment ». Pour lui, il n’y a pas de but, pas d’objectif, l’Horloger est aveugle selon l’expression de Dawkins. Tout se produit donc au hasard, mais absolument « tout » peut se produire. Vu comme ça, l’ordre n’est qu’un cas particulier du désordre. C’est rare, mais ça peut arriver « aussi » ! Or nous avons vu que le vivant ne concerne que la chimie du carbone soit un seul parmi la centaine d’atomes possibles qui forme la matière dont 95% ne participe pas à la chimie et ne représente que 5% de l’Univers, soit le peu que nous pouvons explorer ! Et au sein de cette chimie du carbone, un seul type de configuration s’est trouvée pourvue d’une propriété de duplication efficace parmi une infinité possible. Il s’agit donc bien d’un événement tout à fait exceptionnel, mais nous ne voyons que lui car nous en sommes issus !
Les sciences de la complexité sont récentes car elle n’ont pu se développer qu’avec le concours des ordinateurs dans les années 60. Les simulations montrent qu’avec des règles simples répétées indéfiniment on peut obtenir du très complexe, que du chaos peut émerger une organisation et que l’ordre peut être issu du bruit.