d'après le Dictionnaire,
``chaos'' = ``confusion'', ``désordre'',
``imprévisibilité''
- des lois qui gouvernent les objets de taille
macroscopique
(
taille atome, sinon il faut la mécanique quantique ondulatoire)
- Loi déterministe: Le mouvement futur ou
passé est déterminé par l'état
présent
du système, (position
et vitesse de toutes les particules), sans hasard.
Exemple: une bille dans un billard parfait
Loi = trajectoire droite à vitesse constante et réflexion
au bord:
![Image film_bille_billard](film_bille_billard.gif)
- Observation du mouvement régulier du soleil, de la
lune, des
étoiles, des planètes,
, depuis longtemps.
prévision des
saisons, mesure du
temps.
- Puis lois déterministes de Kepler 1609, et de
Newton 1687.
prévision des éclipses, des
marées, de phénomènes astronomiques
avec grande précision ...
- Il semble que toute la nature soit régie par des lois
déterministes.
- Laplace a écrit: ``...''. En vertu du déterminisme
universel,
l'intelligence qui connaîtrait avec une absolue précision
la position
et la vitesse de tout objet dans la position initiale pourrait
calculer l'évolution de l'univers à tout moment du temps
passé
ou
futur.
- Des physiciens (dont Laplace) étaient convaincus que:
``Déterminisme des lois physiques''
''évènements
prévisibles.''
``Réversibilité des lois physiques''
''réversibilité
des phénomènes physiques''
- Dans l'élan des découvertes scientifiques de
l'époque, Laplace stipule la prévisibilité
absolue, et une symétrie
passé/futur.
- Pourtant dans la nature peu de mouvements sont
réguliers et
prévisibles, et rarement sur des temps longs:
Chute de corps, balle qui roule, orbite des planètes.
- Pourtant, il y a une nette disymétrie
passé/futur: imprévisibilité
du futur qui nous est en grande partie inconnu, en contradiction avec
la vision de Laplace:
Le passé est partiellement connu. Certains
évènements laissent des
traces:
- Traces fossilisées d'hominidés à
Laetoli, Tanzanie, il y a 3,7
années.
- La foudre est imprévisible mais laisse des traces.
- Il y a souvent des interactions entre objets (plusieurs
degrés
de liberté)
fluides, météorologie, systèmes biologiques,
écosystèmes, ... ce qui
complique la compréhension des phénomènes.
Comment expliquer la contradiction apparente entre
- Les lois physiques, qui sont réversibles (ex:
bille dans
un billard)
- et la disymétrie passé/futur des
phénomènes physiques?
Laplace semble avoir tort: on observe parfois du chaos (=
imprévisibilité)
avec des lois déterministes:
![Image film_bille_impacts](film_bille_impacts.gif)
Comment peut il y avoir des lois déterministes donnant un
mouvement chaotique (imprévisible)?
Frédéric Faure
Univ. Joseph Fourier,