Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ? - Page 2
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Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?



  1. #31
    invite5321ebfe

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?


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    Citation Envoyé par Calvert Voir le message
    Désolé pour le délai, je n'ai pas eu le temps de considérer cette question avant. (...)
    Merci! Donc on aurait plusieurs ordres de grandeur au-dessus de l'estimation de Chaisson, ce qui évidemment change sa courbe. C'est bizarre qu'il est fait une erreur basique pour un astrophysicien (sa formation je crois). Ou alors c'est que dans la logique de son papier, il s'intéresse à la description d'une trajectoire locale et observable (voie lactée>soleil>terre>vie), mais cela ne ressort pas très clairement dans le texte.

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  2. #32
    invite5321ebfe

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Citation Envoyé par Ryuujin Voir le message
    Oui, bah c'est faux ! Les populations bactériennes actuelles ne sont pas "avant nous" ; elles évoluent même bien plus vites que nous.
    C'est toujours la même vision complètement biaisée de l'évolution, qui nous considère comme une sorte de point final, et qui considère les autres espèces comme nos ancêtres.
    Nous ne sommes pas plus évoluées que les autres espèces actuelles : on évolue depuis exactement la même durée.
    Tu veux dire que les bactéries ne sont pas apparues sur Terre avant les hommes ?

    Chaisson ne dit pas que les hommes sont "devant" ou "derrière" les bactéries au sens où tu l'entends, il n'est quand même pas stupide au point d'ignorer qu'il y a un paquet de bactéries dans ce monde et qu'elles évoluent tellement vite que nos antibiotiques deviennent désuets à vitesse accélérée, ce qu'à peu près tout le monde sait.

    De nouveau, le mieux est de lire son papier en lien au début de la discussion et critiquer son texte sur la base de ses propositions, pas de points imaginaires qui ont apparemment été mille fois débattus.

  3. #33
    DomiM

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Merci

    Citation Envoyé par Calvert Voir le message
    Désolé pour le délai, je n'ai pas eu le temps de considérer cette question avant. Calcul fait, pour une étoile de toujours 85 masses solaires, le rapport L/M moyen pendant toute sa vie nucléaire (je n'ai volontairement pas pris en compte l'explosion de la supernova dans le calcul, je l'ajouterai plus tard) est de :



    Ce qui est largement plus que le Soleil.
    Je pense que vous avez tenu compte de la faible durée de vie des hypergéantes mais pourriez vous donnez le détails de votre calcul en tenant compte de ce qui suit
    Les hypergéantes sont des étoiles très lumineuses, jusqu'à plusieurs millions de luminosités solaires, et ont une température comprise grossièrement entre 3 500 K et 35 000 K. Presque toutes les hypergéantes montrent des variations de luminosité au cours du temps à cause d'instabilités internes.

    À cause de sa masse élevée, la durée de vie d'une hypergéante est très courte sur une échelle de temps astronomique, seulement quelques millions d'années, à comparer à environ 10 milliards d'années pour une étoile comme le Soleil. De ce fait, les hypergéantes sont extrêmement rares et seule une poignée d'entre elles sont connues actuellement.
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Hyperg%C3%A9ante
    Citation Envoyé par Calvert Voir le message
    La luminosité d'une étoile va en gros comme
    moyenné sur le temps de vie de l'étoile ?
    Pouvez vous détailler ce raccourci ?

  4. #34
    Calvert

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Je pense que vous avez tenu compte de la faible durée de vie des hypergéantes mais pourriez vous donnez le détails de votre calcul en tenant compte de ce qui suit
    J'ai pris un modèle stellaire de 85 masses solaires, qui me fournit l'évolution temporelle de la luminosité et de la masse (entre autres):




    Et je fais une moyenne du rapport sur la vie de l'étoile:



    moyenné sur le temps de vie de l'étoile ?
    Non, mais ça donne un ordre de grandeur, pour estimer. Le calcul ci-dessus par contre est une moyenne sur la vie de l'étoile. Et on voit que si l'on fait l'estimation "à la louche", on tombe "assez" juste (le soleil est en gros à 2 erg/g/s, une étoile de 85 masses solaires devrait être à 2 * 852 = 15000, le calcul exact donne 40000. L'ordre de grandeur est le bon).

    Pouvez vous détailler ce raccourci ?
    Cette estimation est faite dans tous les cours d'évolution stellaire (une approche est donnée par wikipédia)

  5. #35
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    2 questions
    -on parle bien de W/kg en se foutant de la durée de vie du système ?
    bref un tout petit petard bien foutu ( ou une petite bombe nucléaire ) dissipe énormément d'énergie / sa masse à l'instant t, donc au sommet.
    bref longue vie aux systèmes à durée de vie la plus courte possible car elles optimiseront leur W/kg.
    sinon coté Kg, qu'en ait-il des fourmis , ça pèse pas lourd ces bêtes là et pourtant, quelle énergie !
    si on parle de Wh/kg alors il n'y a même pas comparaison avec le soleil.

    -il me semble ( et cela a été dit plus haut ) que la thermo s'interesse à des systèmes, pas à des objets isolés.
    même si au singulier et en temps qu'objet,il garde mon café au chaud.

    quand au W/kg de l'homme, on parle de V Boloré ou d'un habitant de la corne de l'afrique
    Dernière modification par ansset ; 19/11/2011 à 16h22.

  6. #36
    Cendres
    Modérateur

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Citation Envoyé par skept Voir le message
    Tu veux dire que les bactéries ne sont pas apparues sur Terre avant les hommes ?

    Je ne vois pas par quel tour de magie intellectuelle on peut déduire cela de la phrase de Ryuujin...

    Simplement, leurs temps de générations sont bien plus courts, donc les mutations viables ont une fréquence plus élevée.
    N'a de convictions que celui qui n'a rien approfondi (Cioran)

  7. #37
    DomiM

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Citation Envoyé par Calvert Voir le message
    J'ai pris un modèle stellaire de 85 masses solaires, qui me fournit l'évolution temporelle de la luminosité et de la masse (entre autres):




    Et je fais une moyenne du rapport sur la vie de l'étoile:





    Non, mais ça donne un ordre de grandeur, pour estimer. Le calcul ci-dessus par contre est une moyenne sur la vie de l'étoile. Et on voit que si l'on fait l'estimation "à la louche", on tombe "assez" juste (le soleil est en gros à 2 erg/g/s, une étoile de 85 masses solaires devrait être à 2 * 852 = 15000, le calcul exact donne 40000. L'ordre de grandeur est le bon).


    Cette estimation est faite dans tous les cours d'évolution stellaire (une approche est donnée par wikipédia)
    Désolé mais je ne comprend pas sur votre lien pour les étoiles de masses M > 20M⊙ la relation s'aplatit et devient L ∝ M.

    alors L/M ∝ 1

  8. #38
    invite5321ebfe

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Citation Envoyé par Cendres Voir le message
    Je ne vois pas par quel tour de magie intellectuelle on peut déduire cela de la phrase de Ryuujin...
    Simplement, leurs temps de générations sont bien plus courts, donc les mutations viables ont une fréquence plus élevée.
    Et moi je ne vois pas comment Ryuujin pouvait répondre ce qu'il a répondu à ma phrase :

    Si tu veux, il dit seulement qu'une population humaine a une plus forte densité énergétique qu'une population bactérienne, qu'elle est apparue après dans l'évolution
    Consistant à dire que des formes bactériennes ont émergé dans l'évolution avant l'homme, et non l'inverse. Je n'avais pas besoin d'un cours pour m'expliquer qu'il y a plein de bactéries adaptées à plein de milieux...

  9. #39
    invite5321ebfe

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Citation Envoyé par ansset Voir le message
    -on parle bien de W/kg en se foutant de la durée de vie du système ?
    Non. De nouveau, lire le texte et le commenter en le citant, ce qu'à peu près personne n'a fait depuis le début à part Calvert! C'est quand même fou qu'un sujet soit lancé sur la base de deux textes précis – un sur Dewar et un de Chaisson – et que pas un de ces textes ne soit commenté, chacun y allant de tirades qui ne prennent pas la peine de lire et de critiquer ce qui est réellement écrit dans ces textes!

    Donc même si l'humanité se fait sauter le caisson en se balançant toutes ses bombes nucléaires à la figure, ce bouquet final fera partie du système "société" chez Chaisson (l'ensemble des productions humaines) ou bien du système "technologies" dans sa figure 5.

  10. #40
    invite5321ebfe

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Citation Envoyé par Calvert Voir le message
    J'ai pris un modèle stellaire de 85 masses solaires, qui me fournit l'évolution temporelle de la luminosité et de la masse (entre autres):
    (...)
    Chaisson a tout un développement sur les étoiles comme exemple d'évolution physique (la partie 2 de son texte). Il se conclut ainsi sur l'évolution des autres étoiles :

    In contrast to the Sun whose complexity increases only modestly for much of its lifetime, more massive stars demonstrate more strongly a correlation among evolution, complexity, and Fm. To give one example, owing to its greater gravity, a 10-M star lives fast and dies young (50 My) while developing huge thermal, density, and elemental gradients between its core and surface as it fuses progressively heavy nuclei within ordered, concentric shells—a repetitive process that engenders ever-increased energy flows and complexity states. In fact, it is the growing complexity fostered by such stars’ rising energy flow that causes them to quickly evolve away from the main sequence toward the supergiant domain, as sketched by the higher, looping track in Figure 2, where for each cycle that yields heavier nuclei, the value of Fm rises still more [15,16]. Numerically, for the specific case shown in the figure, Fm  600, 1800, 2600, and 4000 erg/s/g, while fusing H, He, C, and O, respectively— enhanced energy flows that will eventually synthesize up to Fe nuclei, exceed optimum values, and explode the star into disordered pieces during a violent supernova. Both Rigel and Betelgeuse, exceptionally luminous members of the constellation Orion, are good examples of such stars now evolving toward this catastrophic fate.
    Bon, je ne comprends pas tout... mais cela semble corroborer l'idée qu'il prend notre soleil comme exemple (d'une étoile) et non comme valeur générale de toutes les étoiles, et qu'il calcule simplement sa densité énergétique à l'instant de sa naissance (comme il le fait ensuite pour les étapes du vivant). Par ailleurs, dans le texte ci-dessous, et dans les figure 2, 3 (voir le pdf), il a l'air de dire que les étoiles (peu importe leur masse / luminosité) connaissent elle aussi une évolution vers des états de densité énergétique / complexité (au sens où il l'entend) plus importants dans le temps. Si tu as le temps de jeter un oeil...

  11. #41
    Calvert

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Ce qu'il dit est dans le grandes lignes correct. Ce n'est pas non plus surprenant, et je ne nie pas que les étoiles suivent une courbe plus ou moins croissante en L/M au long de leur vie. C'est lié à la contraction du coeur (plus ou moins rapide), qui accélère de plus en plus les processus de fusion nucléaire.

    Ce qui me dérange, c'est essentiellement cette figure, où il place le rapport L/M de différentes classes d'objet au cours du temps, courbe croissante qui finit à "société" (je crois). Le reproche que je fais, c'est que cette belle courbe croissante serait beaucoup moins belle et beaucoup moins croissante si l'on plaçait certains autres objets le long de cette courbe, et que la conclusions que "le rapport L/M augmente au cours de l'histoire de l'univers" est fausse.

    Et je ne suis pas juge en ce qui concerne les aspects "biologie". Je me demande par exemple où se situerait le colibri, dans ce dessin.

  12. #42
    ansset
    Animateur Mathématiques

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Citation Envoyé par skept Voir le message
    Non. De nouveau, lire le texte et le commenter en le citant, ce qu'à peu près personne n'a fait depuis le début à part Calvert! C'est quand même fou qu'un sujet soit lancé sur la base de deux textes précis – un sur Dewar et un de Chaisson – et que pas un de ces textes ne soit commenté, chacun y allant de tirades qui ne prennent pas la peine de lire et de critiquer ce qui est réellement écrit dans ces textes!
    .
    merci : on se calme, ce n'est pas moi qui relance cette mesure obscure ou équation à longueur de fil ou de lien.
    et quand je is : comment se fait -il que cette "découverte fondamentale" soit ignorée.?
    tu n'as pas une toute petite idée ?

  13. #43
    Ryuujin

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Tu veux dire que les bactéries ne sont pas apparues sur Terre avant les hommes ?
    Les bactéries fossiles, oui. Les bactéries actuelles, non.

    Il implique que, depuis sa création, l’univers évolue en formant des structures matérielles de plus en plus complexes capables de dissiper de plus en plus efficacement l’énergie. Les étoiles, les planètes, les plantes, les animaux, et enfin l’homme forment une telle suite de structures.
    C'est typiquement le genre d'erreur qu'on peut attendre d'un physicien qui prétends parler de biologie sans avoir un chouia de connaissance dans le domaine.
    Les animaux plus compliqués que les plantes ? ça sort d'où, de la genèse ? L'hydre d'eau douce est donc plus compliquée que les dionées ? Que les trembles qui font d'énormes réseaux de clones ? Que l'acacia qui arrive à communiquer en émettant de l'éthylène ?
    Encore un physicien qui n'a pas la moindre idée de ce que c'est que la complexité du vivant !
    On est même pas encore capables de comprendre comment fonctionne le moindre protiste, et Chaisson prétends faire une échelle de complexité ? On mesure comment la complexité de choses qu'on ne comprends pas ?

    Idem pour la dissipation d'énergie : y a t'il un seul être vivant qui soit aussi efficace qu'un simple bloc de basalte ? J'en doute fort !
    Un quelconque lien entre complexité et dissipation d'énergie me semble même contre-intuitif

    En fait, l'ensemble de l'article de Chaisson n'est selon moi qu'un délire de crackpot : la conclusion est injectée sous forme d'hypothèse implicite (lien entre complexité et dissipation d'énergie, existence d'une sélection sur la complexité et/ou sur la dissipation d'énergie), toutes les données des courbes sont inventées, la sélection naturelle n'est pas comprise, l'évolution n'est pas comprise, le fonctionnement des écosystèmes n'est pas compris.
    En gros, la mauvaise compréhension qu'a Chaisson du vivant lui donne l'impression que l'évolution tend vers la complexité et vers une dissipation accrue d'énergie, et il nous pond un article entier en inventant des données pour arriver à cette conclusion tout en partant de ce préjugé.

    Il affirme par exemple que la photosynthèse est plus efficace chez les plantes cultivées en C4 que chez les autres angiospermes, chez les angiospermes que chez les gymnospermes.
    Ca, ça me fait doucement rigoler. Les maximas en terme de rendement de la photosynthèse, c'est chez les algues brunes. Puis les rouges, puis les vertes, puis les gymnospermes, puis les angiospermes. En gros, complètement l'inverse de ce qu'affirme Chaisson.
    Et pour enfoncer le clou, dans l'absolu, les plantes en C4 sont moins performantes. Elles deviennent plus performantes dans un cas particulier : lorsque le CO2, l'eau, ou les nutriments minéraux deviennent limitants.

    Et ça, c'est un des exemples les plus probants cités par Chaisson, c'est dire !

  14. #44
    Calvert

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Désolé mais je ne comprend pas sur votre lien pour les étoiles de masses M > 20M⊙ la relation s'aplatit et devient L ∝ M.

    alors L/M ∝ 1
    D'accord, mais:

    1) L'article de wikipédia est une version simplifiée de cette relation,
    2) J'ai mis cet exemple uniquement pour donner une idée du pourquoi ça marche comme ça.

    La valeur que je donne pour l'étoile massive (40000 erg/s/g) est une valeur déduite d'un modèle d'évolution stellaire "state-of-the-art", et elle n'est pas déduite de la relation masse-luminosité approximative.

  15. #45
    invite5321ebfe

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Citation Envoyé par ansset Voir le message
    merci : on se calme, ce n'est pas moi qui relance cette mesure obscure ou équation à longueur de fil ou de lien.
    Mais je suis calme, simplement soit on débat de ce que dit un auteur, soit on repart sur la 100.000e discussion généraliste où les glissades successives dans l'imprécision rendent l'ensemble totalement confus au bout de 5 pages, et je préfère nettement la première option. Je ne trouve pas que la mesure choisie par Chaisson soit "obscure" – justement, il déplore que la mesure de la complexité par l'information est assez floue, il choisit un critère se référant à des grandeurs physiques plus simples, énergie et masse. Où trouves-tu une obscurité sur ce point précis?


    et quand je is : comment se fait -il que cette "découverte fondamentale" soit ignorée.?
    tu n'as pas une toute petite idée ?
    Je n'ai jamais dit que le propos de Chaisson était une "découverte fondamentale". Même si elle l'était (ce dont je doute), l'argument serait intenable : entre le moment où une hypothèse est émise et le moment où elle fait l'objet d'un certain consensus, voire suscite l'apparition d'une étude disciplinaire caractérisée dans son domaine d'intérêt, il se passe généralement pas mal de temps. Mais de nouveau, je ne prétends pas qu'il y aura des chaires d'étude de la complexité (au sens de Chaisson) dans 30 ans à Stanford et à Harvard, j'essaie juste de comprendre ce qu'il veut dire, d'identifier ce qu'il ne dit pas et de voir si tout cela a un intérêt.

  16. #46
    invite5321ebfe

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Citation Envoyé par Ryuujin Voir le message
    (...)
    C'est typiquement le genre d'erreur qu'on peut attendre d'un physicien qui prétends parler de biologie sans avoir un chouia de connaissance dans le domaine.
    Les animaux plus compliqués que les plantes ? ça sort d'où, de la genèse ? L'hydre d'eau douce est donc plus compliquée que les dionées ? Que les trembles qui font d'énormes réseaux de clones ? Que l'acacia qui arrive à communiquer en émettant de l'éthylène ?
    Encore un physicien qui n'a pas la moindre idée de ce que c'est que la complexité du vivant !
    On est même pas encore capables de comprendre comment fonctionne le moindre protiste, et Chaisson prétends faire une échelle de complexité ? On mesure comment la complexité de choses qu'on ne comprends pas ?
    Là-dessus, deux points : a) Chaisson propose une mesure de la complexité, qui est forcément réductionniste. A la limite, on oublie le mot "complexité" et on ne s'intéresse qu'à la densité énergétique (qui est censé être synonyme dans son esprit, du moins la seconde mesurerait la première) pour voir si son propos à une sens (si c'est le cas, on peut toujours conclure que la densité énergétique n'est pas une mesure de la complexité) ; b) Chaisson ne s'intéresse pas à des espèces en particulier, plutôt à des systèmes organisés qui émergent et se maintiennent dans le temps. Sa définition du système n'est peut-être pas très claire, c'est un point critiquable.

    Idem pour la dissipation d'énergie : y a t'il un seul être vivant qui soit aussi efficace qu'un simple bloc de basalte ? J'en doute fort !
    Un quelconque lien entre complexité et dissipation d'énergie me semble même contre-intuitif
    Je n'ai pas compris.

    Il affirme par exemple que la photosynthèse est plus efficace chez les plantes cultivées en C4 que chez les autres angiospermes, chez les angiospermes que chez les gymnospermes.
    Ca, ça me fait doucement rigoler. Les maximas en terme de rendement de la photosynthèse, c'est chez les algues brunes. Puis les rouges, puis les vertes, puis les gymnospermes, puis les angiospermes. En gros, complètement l'inverse de ce qu'affirme Chaisson.
    Et pour enfoncer le clou, dans l'absolu, les plantes en C4 sont moins performantes. Elles deviennent plus performantes dans un cas particulier : lorsque le CO2, l'eau, ou les nutriments minéraux deviennent limitants.
    Et ça, c'est un des exemples les plus probants cités par Chaisson, c'est dire !
    Ah merci, voilà une critique argumentée sur un point précis. Là-dessus, c'est un point tout à fait factuel : Chaisson dit le contraire. Son problème n'est pas trop de savoir si le CO2 ou les intrants limitent dans certaines conditions, juste de mesurer la densité énergétique moyenne des classes / ordres / familles dans les milieux où elles évoluent présentement (précisément, si une classe de plante a évolué pour mieux métaboliser des intrants, du CO2, de la lumière ou ce que l'on veut, cela fait partie du schéma de Chaisson). Donc dans son tableau 3, il trouve que le phytoplancton ou les algues ont un taux de densité énergétique de l'ordre de 900 erg/s/g, que les autres sont un ordre de grandeur au-dessus (5000 à 20.000).

    J'aimerais bien savoir d'où viennent vos divergences, qui sont manifestes : calculez-vous la même chose?

  17. #47
    Ryuujin

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    il choisit un critère se référant à des grandeurs physiques plus simples, énergie et masse. Où trouves-tu une obscurité sur ce point précis?
    Dans cette histoire de lien entre complexité et énergie/masse.

    Une augmentation de la complexité peut rendre l'individu plus efficace en terme énergétique, moins efficace, ou ne rien changer.
    Il n'y a pas de lien direct entre complexité et énergie/masse.

  18. #48
    invite5321ebfe

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Citation Envoyé par Calvert Voir le message
    (...)Ce qui me dérange, c'est essentiellement cette figure, où il place le rapport L/M de différentes classes d'objet au cours du temps, courbe croissante qui finit à "société" (je crois). Le reproche que je fais, c'est que cette belle courbe croissante serait beaucoup moins belle et beaucoup moins croissante si l'on plaçait certains autres objets le long de cette courbe, et que la conclusions que "le rapport L/M augmente au cours de l'histoire de l'univers" est fausse.
    Oui, je comprends ce point sur la présentation de la courbe.

    Et je ne suis pas juge en ce qui concerne les aspects "biologie". Je me demande par exemple où se situerait le colibri, dans ce dessin.
    Ben, je ne pense pas que ce soit l'objet du papier. Si tu veux, le colibri est dans le règne des animaux, donc Chaisson se demande si les animaux ont une meilleure densité énergétique que des végétaux. Même si tu trouves un végétal qui exploite mieux l'énergie qu'une partie des animaux (au sens de Chaisson, sa mesure erg/s/g), cela ne change pas son raisonnement si, en moyenne, les végétaux sont un ordre de grandeur en dessous des animaux pour l'efficience énergétique.

    Là où il n'est pas clair (ou j'ai lu trop vite), c'est dans la sélection de ces ensembles (les "systèmes"). Par exemple, est-ce que cela aurait un sens de comparer vertébrés et invertébrés, je l'ignore. Il est certain que plus tu rentres dans les détails, moins sa métrique est intéressante (si tant est qu'elle est un intérêt, ce dont je ne suis toujours pas convaincu). Mais évidemment Chaisson ne prétend nulle part que les ornithologues doivent désormais analyser les colibris uniquement à travers leur densité énergétique!

    Pour le dire autrement, tout biologiste reconnaîtra sûrement que l'accès aux ressources de l'environnement fait partie des pressions sélectives de base, un organisme ne survit et ne se reproduit pas sans cela. Donc Chaisson me semble proposer que cet "accès aux resources" pourrait se mesurer par la quantité d'énergie qu'un organisme est capable d'exploiter par unité de masse. Et il dit que certaines classes d'organisme (ou ordres ou règnes, point pas clair) sont plus efficaces dans cet exercice, qu'elles émergent progressivement dans l'évolution à partir de classes qui ont une moindre densité énergétique. En quoi cette base générale est fausse pour un biologiste? En quoi l'idée que le complexe émerge du simple et que l'énergie est nécessaire à maintenir la complexité est en soi choquante?

  19. #49
    Xoxopixo

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Citation Envoyé par Ryuujin
    Une augmentation de la complexité peut rendre l'individu plus efficace en terme énergétique, moins efficace, ou ne rien changer.
    Il n'y a pas de lien direct entre complexité et énergie/masse.
    C'est le point faible de sa théorie.
    Encore, si il s'etait limité à la matière, le cosmos, il aurait pu avec une certaine habilité laisser penser qu'il existe une tendance.
    Mais pas en ce qui concerne le règne du vivant.

    Les dinosaures ont régnés sur Terre pendant des millions d'années.
    L'adaptation à leur milieu a été optimale, et en tenant compte des variations climatiques.
    Tous les milieux on été colonisés, certains vivaient même dans les milieux enneigés.
    C'est cette notion qui semble avoir été occultée, il ne s'agit pas d'un épiphénomène ponctuel, mais d'un règne sur une durée très longue, que nous avons du mal à imaginer au regard de notre courte existence.

    Or à moins d'imaginer que le milieu etait plus propice à un rapport energie/masse inferieur qu'il ne l'est à l'heure actuelle, il est difficile d'imaginer qu'ils n'aient pas sur cette longue periode de stabilité été en mesure d'évoluer à un niveau de complexité comparable aux especes actuelles.

    On se fait à mon avis une fausse idée de la complexité en se basant sur le cas particulier du système nerveux des mammifères, qui n'est pourtant pas l'espèce la plus représentée sur Terre.
    Comment en tirer une loi si le cas des mammifère, est sous-représenté ?
    L'asticot va-t-il irrémédiablement vers une complexification de son système nerveux ?
    Et la fourmi pourtant anterieure aux dinosaures, si je ne m'abuse, présente-t-elle ce type d'adaptation ?

    Quelle etait la complexité du métabolisme des dinosaures, de leur système digestif, de leurs défenses immunitaires, etc ?

    Je pense que ça fait longtemps que des seuils de complexité ont été atteints concernant les espèce, et que ce seuil est plus ou moins stabilisé au regard des contraintes de l'environnement.
    Il n'y a pas d'envolé inexorable vers un seuil hypothétique, sans raison.

    La critique que l'on peut faire au premier abord concernant la théorie proposée, c'est qu'il n'y a pas de mécanisme explicatif de la necessité pour le vivant à élever son rapport masse/energie.
    Or ce que l'on sait, et ceci est un fait reconnu, c'est que l'évolution fonctionne sous la pression de selection.
    Si l'espèce est adaptée, elle évoluera très peu, puisqu'il n'y a plus de pression.
    La fourmi, concernant son anatomie est un bon exemple.
    En bon vivant, rien ne vaut un bonne logique ternaire.

  20. #50
    Cendres
    Modérateur

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    On finit par sortir du débat initial...au delà des courbes Chaisson, je rappelle qu'il y a un constat des biologistes: lorsque l'on étudie les espèces actuelles, la tendance à la complexification, déjà évoquée X fois ici, mais que quelqu'un arrive toujours à remettre sur le tapis sous un e forme ou une autre, est loin d'être évidente. Sans les débats interminables pour mesurer la complexité, chaisson ou pas, de formes de vie très différentes...un lombric est-il plus ou moins "complexe" qu'un cèpe, ou une sphaigne? Il le mesure comment, Chaisson? Avec un "densité énergétique"? Ou des études physiologiques précises?

    Ensuite, il faudrait démontrer qu'une majorité de lignées d'êtres vivants se serait "complexifiée" depuis des millions d'années...déjà qu'on ne connaît pas le nombre d'espèces actuelles...
    Dernière modification par Cendres ; 20/11/2011 à 18h08.
    N'a de convictions que celui qui n'a rien approfondi (Cioran)

  21. #51
    invite5321ebfe

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    C'est le point faible de sa théorie.
    La critique que l'on peut faire au premier abord concernant la théorie proposée, c'est qu'il n'y a pas de mécanisme explicatif de la necessité pour le vivant à élever son rapport masse/energie.
    Or ce que l'on sait, et ceci est un fait reconnu, c'est que l'évolution fonctionne sous la pression de selection.
    Au contraire, voir ce que je dis ci-dessus : l'énergie, ce n'est jamais qu'une ressource. Tu admettras qu'aucun être vivant ne peut vivre sans ressource en générale ni énergie en particulier. Donc l'idée que le vivant va développer des trajectoires avec comme pression générale de fond la synthèse (absorption / transformation) la plus efficace possible de l'énergie disponible sur une planète n'a rien de farfelue, du moins je trouce cela intéressant comme angle d'analyse.

    Dans l'autre discussion sur Foundalis, quelqu'un disait : le processus mutation-sélection-adaptation maximise la fitness, point barre. Or c'est justement le cas dans le rapport énergie/masse : à masse égale, et toutes choses égales par ailleurs, on peut penser que tu as un avantage si tu parviens à exploiter plus d'énergie du milieu (cela demande moins d'effort, moins de temps, cela t'expose à moins aux prédateurs, etc.).

    Si l'énergie était le seul facteur de pression sélective, elle expliquerait toute l'évolution (= toutes les formes possibles inventées dans l'évolution). Mais Chaisson ne dit évidemment jamais cela. Un système plus efficace en énergie peut disparaître en fonction d'autres pressions sélectives, ou à cause d'une catastrophe. Si une chute de météorite ou des trapps volcaniques obscurcissent le ciel sur une longue période, toutes les espèces dépendant directement d'une énergie solaire normale (=habituelle dans leur cadre adaptatif) pour se maintenir disparaissent, et elles disparaissent probablement d'autant plus vite qu'elles ont une masse importante (=un fort besoin d'énergie pour se maintenir à l'équilibre). Mais quand bien même, cela n'empêche pas la compétition pour capter l'énergie en régime "normal" de luminosité. Dès que l'effet d'obscurcissement de la catastrophe disparaît, et bien que 90% des espèces aient disparu, l'évolution va conduire de nouveau à optimiser l'efficience énergétique.

    PS : A nouveau, mettons la "complexité" de côté : accordons-nous d'abord sur le fait de savoir si le facteur énergie/masse peut donner une grille pertinente comme contrainte de l'évolution du vivant.

  22. #52
    invite5321ebfe

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Citation Envoyé par Cendres Voir le message
    (...)
    Ensuite, il faudrait démontrer qu'une majorité de lignées d'êtres vivants se serait "complexifiée" depuis des millions d'années...déjà qu'on ne connaît pas le nombre d'espèces actuelles...
    Pour la clarté du débat, je propose que l'on mette de côté la complexité dans un premier temps, et que l'on s'accorde d'abord ou non sur le rapport énergie/masse dans l'évolution du vivant. Dans un second temps, si l'on convient que ce rapport peut être analysé comme sorte de trait adaptatif (parmi d'autres), je propose que l'on voit si le rapprochement avec la complexité est valide ou non.

  23. #53
    Xoxopixo

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Citation Envoyé par Skept
    Au contraire, voir ce que je dis ci-dessus : l'énergie, ce n'est jamais qu'une ressource. Tu admettras qu'aucun être vivant ne peut vivre sans ressource en générale ni énergie en particulier. Donc l'idée que le vivant va développer des trajectoires avec comme pression générale de fond la synthèse (absorption / transformation) la plus efficace possible de l'énergie disponible sur une planète n'a rien de farfelue, du moins je trouce cela intéressant comme angle d'analyse.

    Dans l'autre discussion sur Foundalis, quelqu'un disait : le processus mutation-sélection-adaptation maximise la fitness, point barre. Or c'est justement le cas dans le rapport énergie/masse : à masse égale, et toutes choses égales par ailleurs, on peut penser que tu as un avantage si tu parviens à exploiter plus d'énergie du milieu (cela demande moins d'effort, moins de temps, cela t'expose à moins aux prédateurs, etc.).
    Une optimisation, qui se prologe jusqu'à un seuil.
    Ca n'a rien à voir avec un croissance inexorable vers un optimum illimité.
    Il y a justement une limite et c'est ce point qui n'est pas pris en compte dans la théorie de Chaisson.
    La complexité aussi a un coût.

    On arrive donc à un équilibre, qui peut perdurer très longtemps.
    Qui disparait suite à une changement brutal des conditions de vie, et qui revient à son optimum (prennant en compte le coût des moyens mis en oeuvre à l'optimisation selon les aléas et les possibilités) au cours de la prochaine évolution.
    Je n'y vois aucune loi transcendentale, c'est le mécanisme de l'évolution.

    Il n'y a aucune comparaison, aucun mécanisme commun qui est cité, qui permet de rapprocher la théorie de l'évolution du vivant avec "celle" de la matière.
    Et c'est normal, puisqu'il n'y a pas de comparaison possible entre ces deux phénomènes.

    Citation Envoyé par Cendre
    Ensuite, il faudrait démontrer qu'une majorité de lignées d'êtres vivants se serait "complexifiée" depuis des millions d'années...déjà qu'on ne connaît pas le nombre d'espèces actuelles...
    Et comme dit ici, les affirmations sont difficiles.
    On ne connait pas par exemple le métabolisme des dinosaures, ni le fonctionnement de leurs organes internes.
    La seule chose que l'on connait, c'est leur répartition géographique sous des milieux variés, ce qui donne une idée de leur capacité à y prosperer.

    Le problème soulevé par Cendre, c'est qu'on ne sait pas estimer la complexité individuelle, et encore moins celle de toute la biosphère pour en déduire une tendance.
    En bon vivant, rien ne vaut un bonne logique ternaire.

  24. #54
    invite5321ebfe

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    Une optimisation, qui se prologe jusqu'à un seuil.
    Ca n'a rien à voir avec un croissance inexorable vers un optimum illimité.
    Il y a justement une limite et c'est ce point qui n'est pas pris en compte dans la théorie de Chaisson.
    Où vois-tu que Chaisson défend cette croissance inexorable? Il a fait au moins un autre papier sur les limites de l'énergie du "système humain", qui avait été commenté par le Club des géonautes (dont est membre je crois un hororable physicien de ce forum ) De toute façon, vu qu'il y a une quantité limitée d'énergie sur Terre, tu as forcément un maximum pour le vivant sur cette planète.

    Tu parles ci-dessus d'une "optimisation qui se prolonge jusqu'à un seuil", en quoi c'est très différent d'une tendance ?

    Par ailleurs, tu ne réponds pas à mon point basique :
    - oui ou non le fait de capter et transformer l'énergie est-il nécessaire à tout être vivant ?
    - oui ou non le fait de capter et transformer l'énergie plus efficacement est-il un avantage adaptatif au sens que l'évolution biologique donne à ce terme ?

    Si la double réponse est oui, alors il n'est pas difficile de déduire que l'évolution biologique favorisera toutes choses égales par ailleurs l'émergence d'individus / populations / espèces / ordres plus efficaces que ceux déjà présents dans l'exploitation de l'énergie. Cela ne signifiera pas que les moins efficaces de ce point de vue là vont disparaître (ni qu'elles sont "inférieures" ou je ne sais quel épouvantail dont il n'est pas question ici), puisqu'il y a d'autres critères de sélection à l'oeuvre dans l'évolution. Pour la même raison, cela ne signifie pas que des espèces à faible densité énergtique ne peuvent pas émerger alors qu'il existe déjà des espèces à haute densité énergétique. Si dans un coin du sous-sol océanique, des bactéries mutantes arrivent à métaboliser un nouvel élément d'un milieu, elles vont prospérer sans difficulté et finir probablement par former une nouvelle espèce ; et si dans cette population de nouvelles mutations permetent d'encore mieux métaboliser le nutriment en question, eh bien elles seront favorisées sauf si la mutation à d'autres désavantages. Tu dis très bien qu'il y a un "coût" : mais cela, c'est juste le problème des stratégies évolutives stables dans un contexte de ressources limitées et de "trade-off" entre les avantages/inconvénients des mutations. Ce que cela signifie en revanche, c'est qu'il y aura toujours compétition pour l'énergie dans le vivant.

    PS : sur l'évolution physique par rapport à l'évolution biologique, je ne suis pas assez calé pour m'avancer. Chaisson dit que tout système ouvert et ordonné a besoin d'énergie pour se maintenir, que cela vaut en physique comme en biologie ou en culture, que cette contrainte est un bon outil de description selon lui.

  25. #55
    Xoxopixo

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Citation Envoyé par Skept
    Si la double réponse est oui, alors il n'est pas difficile de déduire que l'évolution biologique favorisera toutes choses égales par ailleurs l'émergence d'individus / populations / espèces / ordres plus efficaces que ceux déjà présents dans l'exploitation de l'énergie
    Une espèce n'est pas mise en danger ni ne subit de pression de selection concernant le rapport de conversion masse/energie si elle se nourit de celles qui le font mieux qu'elle. C'est un peu le principe de l'herbivore.

    Citation Envoyé par Skept
    Tu parles ci-dessus d'une "optimisation qui se prolonge jusqu'à un seuil", en quoi c'est très différent d'une tendance ?
    C'est que le seuil peut être plus ou moins bas.
    En fonction des époques, et cela sans aucune règle.
    Donc aucune tendance sur le long terme.
    Tant que ça fonctionne, c'est à dire que la concurence intra-inter spécifique n'est pas à l'oeuvre, aucune pression de selection ne va augmenter ce seuil.
    Les extinctions massives libèrent les niches.
    Quel mécanisme mysterieux serait à l'oeuvre indépendement de l'évolution ?

    Citation Envoyé par Skept
    1- oui ou non le fait de capter et transformer l'énergie est-il nécessaire à tout être vivant ?
    2- oui ou non le fait de capter et transformer l'énergie plus efficacement est-il un avantage adaptatif au sens que l'évolution biologique donne à ce terme ?
    1. Oui mais pas nécessairement de manière optimale.
    2. Non, les structures permettant de transformer l'energie efficacement peuvent être fournies par d'autres espèces.
    Le consommateur en haut de la chaine alimentaire en profite, mais lui-même ne necessite aucun changement évolutif.
    En bon vivant, rien ne vaut un bonne logique ternaire.

  26. #56
    Xoxopixo

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Citation Envoyé par Skept
    Chaisson dit que tout système ouvert et ordonné a besoin d'énergie pour se maintenir, que cela vaut en physique comme en biologie ou en culture, que cette contrainte est un bon outil de description selon lui.
    Dans un monde idéal et simpliste peut-être.
    Mais les voies de la nature sont impénétrables.
    Il oublie je pense les interactions au sein de la biosphère.
    En bon vivant, rien ne vaut un bonne logique ternaire.

  27. #57
    invite5321ebfe

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    Une espèce n'est pas mise en danger ni ne subit de pression de selection concernant le rapport de conversion masse/energie si elle se nourit de celles qui le font mieux qu'elle. C'est un peu le principe de l'herbivore.
    (...)
    1. Oui mais pas nécessairement de manière optimale.
    2. Non, les structures permettant de transformer l'energie efficacement peuvent être fournies par d'autres espèces.
    Le consommateur en haut de la chaine alimentaire en profite, mais lui-même ne necessite aucun changement évolutif.
    Je ne comprends pas tes points. Tu parle de la chaîne alimentaire : mais c'est une illustration de ce que dit Chaisson. Puisqu'une espèce concentre déjà de l'énergie, alors consommer cette espèce est une stratégie comme une autre pour s'en procurer. C'est une manière d'envisager la diversification / complexification : l'évolution a produit l'émergence d'espèces capables de consommer d'autres espèces. Ou de les parasiter, au demeurant.

    Sinon pour le 1), je ne sais ce que tu entends par optimalité d'un besoin d'énergie pour un organisme et pour le 2) je ne sais pas ce que tu veux dire par "aucun changement évolutif" dans la mise en place de la chaîne alimentaire.


    Quel mécanisme mysterieux serait à l'oeuvre indépendement de l'évolution ?
    Pourquoi parler d'un mécanisme indépendant? Chaisson remet-il en question un seul mécanisme de l'évolution darwinienne? Non. Propose-t-il un autre mécanisme que la mutation-sélection-adaptation ou la dérive neutre pour expliquer les transformations des populations? Non. Chaisson dit-il que des espèces sont plus évoluées que d'autres? Non. Il pose simplement que tout vivant a une contrainte (capter assez de flux d'énergie pour se maintenir à l'équilibre), que la capacité à assurer cette contrainte de manière efficace ne semble pas distribuée également (car le ratio énergie/masse n'est pas égal pour les espèces, classes, ordres, etc.) et qu'à partir d'un état initial simple (début de la vie), on voit émerger dans le temps des systèmes ayant une plus forte densité énergétique. Avant même d'essayer d'interpréter, il faudrait déjà savoir si ces faits sont corrects ou non.

    Bon Ryuujin m'a dit qu'il se trompait sur les plantes et que l'inverse était vrai, les formes les plus primitives seraient plus efficaces que les angiospermes quand on ramène l'énergie synthétisée à la masse des organismes. C'est possible mais je voudrais juste savoir si Ryuujin et Chaisson parle bien de la même chose, car je trouve bizarre que Chaisson se soit systématiquement trompé dans ses calculs au point d'inverser complètement ce que l'on observe. Je soupçonne que c'est plutôt un problème dans la quantité qui est réellement calculée par les uns ou les autres.

  28. #58
    Xoxopixo

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Citation Envoyé par Skept
    on voit émerger dans le temps des systèmes ayant une plus forte densité énergétique. Avant même d'essayer d'interpréter, il faudrait déjà savoir si ces faits sont corrects ou non.
    Justement, ce fait ne repose sur rien.

    Citation Envoyé par Skept
    Je ne comprends pas tes points. Tu parle de la chaîne alimentaire : mais c'est une illustration de ce que dit Chaisson. Puisqu'une espèce concentre déjà de l'énergie, alors consommer cette espèce est une stratégie comme une autre pour s'en procurer. C'est une manière d'envisager la diversification / complexification : l'évolution a produit l'émergence d'espèces capables de consommer d'autres espèces. Ou de les parasiter, au demeurant.
    On part de l'espèce et maintenant on doit considerer l'ecosystème...
    Pourquoi pas, mais dans ce cas comment interprete-il les extinctions massives, nombreuses, qui ont eu lieu sur Terre ?
    Et comment se permet-il de classer les climax qui s'en suivent ?
    Quelles sont les données (pour reprendre l'argument de Cendres) qu'il est capable d'avancer ?
    Il n'avance rien puisque ces données n'existent pas.
    Ce ne sont que des suppositions, et je me permet également dans ce cas de de supposer que ce fait est inexact.

    Citation Envoyé par Skept
    Il pose simplement que tout vivant a une contrainte (capter assez de flux d'énergie pour se maintenir à l'équilibre), que la capacité à assurer cette contrainte de manière efficace ne semble pas distribuée également (car le ratio énergie/masse n'est pas égal pour les espèces, classes, ordres, etc.) et qu'à partir d'un état initial simple (début de la vie), on voit émerger dans le temps des systèmes ayant une plus forte densité énergétique. Avant même d'essayer d'interpréter, il faudrait déjà savoir si ces faits sont corrects ou non.
    Justement, rien ne permet de corroborer ce fait.
    La seule chose que l'on sait par exemple des dinosaures, et pourtant on est loin de parcourir l'ensemble de l'histoire de l'évolution, c'est la taille des cellules osseuses. Ce qui permet de déduire (par supposition) la vitesse de croissance de ces derniers.
    Du point de vue des vertébrés, rien ne permet de confirmer son hypothèse.

    Nous n'avons aucune idée du métabolisme des dinosaures.
    Certains avancent qu'ils sont de sang chaud, d'autres qu'ils sont analogues aux reptiles, bref, les faits sont inconnus.
    On constate que certains, avant l'extinction du tertiaire on été capables de coloniser des environnements glacials, c'est tout.

    Avant, on n'en sait encore moins.
    Et même aujourd'hui, il aurait été interressant de voir comment il s'y prendrait pour évaluer ce fameux rapport energie/masse, (en prennant en compte la consommation des espèces plus efficaces pour ce même rapport).
    En bon vivant, rien ne vaut un bonne logique ternaire.

  29. #59
    invite10421055

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Bonjour,

    La théorie de Chaisson, fondée sur la thermodynamique hors-équilibre, me semble être l'hypothèse la plus crédible pour rendre compte,
    de l'émergence de la complexité , et à fortiori de la vie dans notre univers.

    Hors cette approche auto-organisationnelle, qui trouve un lien fort entre, dissipation d'énergie,irréversibilité, information, complexité.
    Quelles sont les autres approches ?

    Elles ne sont pas nombreuses :

    -- Il y a le principe anthropique fort ou faible: Qui suggère que tous les paramètres de l'univers sont finement ajustés, pour permettre l'émergence de la vie, mais ajustés par qui ?
    - Par Dieu pour les uns ( donc une forme de créationnisme )

    -- D'autres suggèrent que la vie est apparue, à la suite d'une incroyable séries de hazard, et que nous sommes probablement seuls dans l'univers.

    -- D'autres encore soutiennent la thèse du Vitalisme, qui affirme qu'une autre forme d'énergie, de type spirituelle...s'incarnerait dans la matière,
    pour faire émerger la vie...

    -- L'approche de Chaisson, suggère que l'énergie loin de l'équilibre crée de l'information, qui permet l'émergence de la complexité. Autrement dit la vie émerge de certains modes de configuration de l'énergie. Elle en est le prolongement, non une exception au second principe, puisque l'information, permet une dissipation encore plus importante de l'énergie. Cette approche ne suggère pas une sorte de "finalité orienté", dans l'univers, à l'instar du principe anthropique, mais que l'énergie "loin de l'équilibre", est "créative".

    Cordialement

  30. #60
    invite231234
    Invité

    Re : Y a-t-il une signification "thermodynamique à l'évolution" ?

    Tu oublies la théorie des multivers !

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