Aléatoire
On nous demande souvent, que ce soit pour le début de l'univers, ou pour l'évolution, comment peut-on croire au hasard. C'est non seulement un homme de paille mais un concept mal compris. On va regarder quelques modèles physiques ou mathématiques, pour se convaincre qu'une organisation peut naitre de phénomènes apparement aléatoires.
Le jeu de la vie
Regardons déjà le jeu de la vie de Conway. C'est un jeu à zéro joueur, une sorte de simulation qui se déroule sur une grille avec des cellules blanches ou noires.
- Une cellule morte possédant exactement trois cellules voisines vivantes devient vivante (elle naît)
- Une cellule vivante ne possédant pas exactement deux ou trois cellules voisines vivantes meurt.
On peut voir apparaitre des structures. Parfois, on observe une sorte d'organisaiton qui émerge naturellement de règles très simples. Certaines de ces formes ont attiré l'attention de pas mal de gens, ou on peut observer une sorte de vaisseau qui t raverse la carte. qu'on voit souvent apparaitre même en partant de grilles aléatoires. En résumé, avec quelques règles très simples, on peut voir émerger une structure. En en laissant un tourner un peu longtemps, j'ai obtenu qui est une structure parfaitement bien organisée, et qui ressemble vraiment typiquement à la plupart des simulations sur des grilles de cette taille : peu importe la grille aléatoire de départ, on arrive très souvent, à un truc qui ressemble à ça.
Une bouteille de gaz.
Maintenant, regardons ce qu'on trouve en sciences. On a des choses, ou bien que les phénomènes ne soient pas forcément aléatoires au sens ou ils obéissent à des lois, l'abscence de connaissance des données initiales nous permet de considérer certains phénomènes comme aléatoires. Typiquement : le déplacement d'une molécule dans un fluide ou un gaz.
On a obtenu à la précédente frame hits.
Et dans les cent dernières : hits.
Ici, on voit bien, avec très peu de molécules, que l'évènement : une molécule a tapée sur la paroie, est difficilement prévisible avec précision. Par contre, on peut mesurer combien tapent par seconde, et obtenir une valeur relativement précise. Et ça, c'est dans une simulation avec seulement 250 baballes. C'est ainsi que malgré l'immense difficulté de modéliser le cheminement de millards de mollécules de gaz, on est capable de faire de la physqiue avec la donnée suivante : mes pneus sont gonflés à 2.1 bars. De phénomènes microscopiques aléatoires, on peut sortir une règle précise.
L'accumulation de nombreux phénomènes aléatoires, dans un système régit par quelques lois physique très simple peut faire émerger des procéssus complexes et prévisibles avec un grand degré de précision. Pour les gazs, on se contente de PV=nRT et on peut décrire très précisément l'état d'un système.
Les cristaux de glace
Si un matin l'hiver, vous allez avec une bouteille d'eau froide devant votre voiture. Les molécules d'eau sont dans un état aléatoire dans la bouteille. Elles s'y baladent librement, toutes mélangées. Et quand vous allez verser la bouteille sur la vitre de votre voiture, l'eau va geler. Ce processus n'a rien d'aléatoire. Des cristaux vont apparaitre de façon très structurée. à partir d'un état aléatoire, et des lois de la physique, la complexité émerge, sans créateur. Ce n'est pas Dieu qui sculpte ces cristaux.
Galton board
C'est une démonstration physique de la loi des grands nombres. Ce mécanisme nommé planche de Galton montre le comportement d'un grand nombre de billes, quand elles ont un chemin aléatoire dans une grille.
Le résultat est prévisible, malgré le fait que chaque bille observe un chemin aléatoire.
Gravitation
La terre ne s'est pas formée par hasard ! c'est trop bien foutu tout ça ! Bon, regardons déjà la quantité de planètes de l'univers, le nombre est énorme. Dans notre système solaire, en première approximation, pour qu'une planête soit habitable, il faut qu'elle se situe à plus de 142 millions de km du soleil, et à moins de 235. En y regardant de plus près, il serait possible que des formes de vies se développent dans des océans dans des lunes de géantes gazeuses, trouvant leur énergie des gigantesques forces de marées. Mais passons, observons simplement la puissance organisatrice de la gravité. Ci dessous, la simulation de "blobs" qui ont une taille, une vitesse et une masse. On en place BEAUCOUP dans un bloc central, avec une vitesse initiale aléatoire et de la gravité. Quand deux blobs sont trop proches, ils fusionnent. Pour simplifier, je n'ai pas mis de collisions possibles.
On observe assez souvent, de la fusion autour d'une "étoile" et des trucs qui vont graviter autour. Pas besoin d'un dieu pour faire tourner des cailloux autour d'une étoile. Une équation suffit et c'est m1 * m2 / d2. Si j'avais ajouté la fonctionnalité pour les blobs de se casser si la vitesse était trop grosse, on aurait probablement eu une situation encore plus spéctaculaire, ou encore une composition des vitesse moins "fluide", avec un calcul selon l'angle ou ça tape.
Darwin
Pour la théorie de l'évolution, (qui n'a ni commencée avec Darwin, ni été achevée par lui), il en va de même. Ce qui compte, c'est qu'il existe de la variabilité dans les populations, pour que la sélection naturelle puisse opérer. Et bien que l'apparition de nos caractéristiques soit aléatoire, chaque individu est différent de ses frères et soeurs, tout en ressemblant à ses parents, et est porteur lui même de nouvelles mutations aléatoires. Ce qui compte ce n'est pas qu'une mutation arrive comme on gagnerait au lotto. Non ce qui compte, c'est que les individus ressemblent à leurs parents (transmettre leurs gènes) tout en étant différents les uns des autres.
Conclusion
Personne ne dit que la pression atmosphérique est aléatoire. De la même façon, dire qu'on serait arrivé ici "par hasard" est un énorme homme de paille. C'est une mauvaise vision de ces phénomènes. Sous entendre que c'est "le lotto", c'est une mauvaise compréhension. La pression dans vos pneus de voiture est régie par des phénomènes aléatoires, cependant on est certain du comportement de nos voitures.