Réductionnisme, Emergence et Physique statistique

[invite8bc7cacf]

Bonjour, je suis actuellement en 1°S-SI, et comme chaque élève de première, je dois réaliser un TPE.
Pour le sujet, on a déssidé de présenter quelque chose qui nous avaient tous de suite intéraisser, il s'agit de l'Emergence

C'est un sujet intéraissant, car il traite de la science en général et de la manière dont elle fontionne ( ce qui semble pertinant dans le cadre d'un bac "scientifique" ), et est particulièrement d'actualité face a l'impasse dans laquelle semble nous mené le réductionnisme a l'heure actuelle.

Ca entre carément dans le domaine de la philosophie et de l'épistémologie donc, et c'est peut etre là le problème.

En effet, nos profs nous on toujours dis q'un tpe ne devait pas ètre un exposé ( simple restitution de connaissances accumulés ), mais devait engendré une production concrète ( produit, maquette, programme etc). Or c'est assez difficile d'associer philosophie et production concrète.

Ducoups on s'est dis qu'on allai faire une expèrience ( ca peut etre considéré comme une production concrète je crois).
Et grace a cette experience, on pourait démontrer qu'une démarche réductioniste n'est pas toujours une fassons pertinante pour décrire la nature ( il est plus facile de montrer que le réductionisme ne marche pas toujours plutot que de prouver qu'une démarche émergentiste est éfficace ).

Mais en fait le gros problème qu'on a, c'est qu'on ne sait pas du tout qu'elle experience choisir et quoi mesurer. Il faudrait quelquechose qui ne nécéssite pas baucoups de matèriel, qui soit facilement reproductible, et dont les prédiction peuvent difficilement etre faites avec une approche émegentiste ( ca fait baucoups de conditions là ).

On a penser a la physique statistique et particulièrement a l'étude des millieux granulaires, mais on sait toujours quoi mesurer et comment le mesurer.

Donc je m'adresse aux physiciens que vous ètes , si vous avez des idées d'experiences et de protocoles n'hésitez pas, je suis preneur.

( Je met ce fil dans la partie physique parcequ'on est plutot intéréssés
par la physique, et donc par l'aplication de l'émergence a la physique )

Voila merci beaucoups de votre aide.

ps: Si il y a des points ou je n'est pas était clair dites le moi.
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[invite8ef897e4]

Bonjour

Si il y a des points ou je n'est pas était clair dites le moi.

Oui, passant outre l'orhographe, il y a

particulièrement d'actualité face a l'impasse dans laquelle semble nous mené le réductionnisme a l'heure actuelle.

Quelle impasse ?

[invite8bc7cacf]

C'est vrais que j'ai pris un racourci en disant que le réductionnisme nous menez à une impasse ( c'es pas ce que je voulez dire, je me suis mal exprimé )

Ce que je veux dire, c'est que le XXeme siècle a était en physique celui du réductionnisme ( ce qui a dailleur permis des avancé majeures ), mais que nous arivons déjas depuis quelques temps a apercevoir les limites de cette démarche :

D'une pars des limites techniques avec la nécéssité d'intruments aux couts pharaonique pour explorer la matière, justifié par le caractère plus "fondamental" des recherche entreprise.

Et d'autre pars des limites plus "conceptuelles": une "Théorie du Tout", quel qu'elle soit, n'aidera jamais comprendre le comportement d'un tas de sable ou d'une réaction chimique. De plus, personne ne poura jamais faire de théorie du tout, car il y aura toujours un niveau d'énergie auquel elle n'aura pas était observée et donc auquel elle serait potentiellement falcifiable ( la encore impossibilité technique ).

Sinon, je ne suis pas oposé aux recherche "fondamentales", ce serai absurde car elles font avancer la connaissance et ouvre des horizons qui font réver ( c'est le cas pour moi en tout cas ), mais elles sont aussi importantes que celles menées en physique statistique ou de la matière condensé, ni plu, ni moin ( meme si on a plus envi de réver d'un boson de higgs que d'un tas de sable )

[invite8ef897e4]

Et d'autre pars des limites plus "conceptuelles": une "Théorie du Tout", quel qu'elle soit, n'aidera jamais comprendre le comportement d'un tas de sable ou d'une réaction chimique. De plus, personne ne poura jamais faire de théorie du tout, car il y aura toujours un niveau d'énergie auquel elle n'aura pas était observée et donc auquel elle serait potentiellement falcifiable ( la encore impossibilité technique ).

Le probleme ici c'est que c'est ta comprehension de ce que d'autres personnes ont appele "theorie de tout" en ayant eux-memes parfaitement conscience de cette limitation. Il n'a jamais ete le but d'une "theorie de tout" que de decrire des systemes complexes. Fais donc attention dans ton argumentation a ne pas attribuer a d'autres des biais qui sont les tiens !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8ef897e4]

Il faudrait quelquechose qui ne nécéssite pas baucoups de matèriel, qui soit facilement reproductible, et dont les prédiction peuvent difficilement etre faites avec une approche émegentiste

Que penses-tu de modeliser les equations differentielles de Lorenz decrivant l'evolution d'un systeme chaotique a l'aide d'un modele electronique ? Un transistor par ci, un ampli op par la et tu obtiens un signal a toutes fins pratiques aleatoires a partir d'un signal contenant une information et d'un signal de reference. En faisant tourner ton systeme a l'envers, tu utilises le signal de reference pour decrypter le signal qui semble aleatoire. C'est un bon projet je crois. Mais cela ne traite pas de matieriaux granulaires.

[invite8bc7cacf]

Bonjour, merci d'avoir répondu.

Le probleme ici c'est que c'est ta comprehension de ce que d'autres personnes ont appele "theorie de tout" en ayant eux-memes parfaitement conscience de cette limitation. Il n'a jamais ete le but d'une "theorie de tout" que de decrire des systemes complexes. Fais donc attention dans ton argumentation a ne pas attribuer a d'autres des biais qui sont les tiens !

Aprés quelques recherches, c'est vrai que ce que j'ai dit est faux, merci de me l'avoir fait remarquer . Mais j'avais plusieur sources qui sous entendaient que "l'unification des forces fondamentale permétraient de décrire a l'aide d'un nombre trés restreint de lois l'ensemble des phénomène physique et, a priori, chimique et biologique" ( ce qui est en effet absurde ). Je ferai donc attention dans le TPE a juste dire que le réductionisme et insufisant dans certains cas.

Que penses-tu de modeliser les equations differentielles de Lorenz decrivant l'evolution d'un systeme chaotique a l'aide d'un modele electronique ? Un transistor par ci, un ampli op par la et tu obtiens un signal a toutes fins pratiques aleatoires a partir d'un signal contenant une information et d'un signal de reference. En faisant tourner ton systeme a l'envers, tu utilises le signal de reference pour decrypter le signal qui semble aleatoire. C'est un bon projet je crois. Mais cela ne traite pas de matieriaux granulaires.

Si j'ai bien compris, tu propose de créer un systeme qui devient chaotique, et d'utiliser ses propriétés chaotique à des fin pratique pour faire de la cryptographie ?( je suis pas sur d'avoir bien compris ). En fait, je suis un peu nul en électronique ( c'est quoi un "ampli op" ? ), je comprend pas le fonctionement.

Et je pensai a quelque chose aussi: Croyez vous que comme exemple, je puisse présenter la nature "classique" du monde macroscopique comme un phénomène émergent, et dont les base seraient quantique.
En gros, traiter la décohérence comme un brisure de symètrie ( ou transition de phase, d'aprés ce que j'ai vu c'est la mème chose ).

Pour donner un exemple, je vois ca un peut comme la transition rapide d'un liquide en un solide: a haute température, le systeme est liquide et désoroné, puis, passé un certain seuil, le systeme s'ordone tout a coups, sans qu'il soi possible prédir l'arengement exact du réseau ( quelles directions seront privilégiés etc... ), mème en conaissence de la structure du réseau qui elle est toujours la mème ( conaissences du a l'observations, la prévision de ces structures ètant trés difficile a faire a partir des seules information des propriétés des objets élémentaires constituant le réseau ).

Pour moi, ca ressemble un peu a une mesure quantique : on sait q'aprés la mesure faite par un observateur sur un système, le système sera pour l'observateur soit dans un état a soit dans un état b.
Mais avant la mesure, le système n'est pour l'observateur ni dans l'état a ni dans l'état b, celui si sait juste qu'aprés la mesure, le sytème prendra obligatoirement un état, avec une certaine probabilité.

Ca se ressemble beaucoups : la mesure corespondrait au passage d'un seuil de température, le phénomène de cristalisation corespondrait au passage d'une "absence" d'état défini a un état défini, et les différentes orientations possibles du réseau aux état possible que peut prendre le système aprés la mesure. Et ou l'absence de direction privilégié du réseau avant le passage du seuil de température corespondrait a l'absence d'état défini du système avant la mesure.

La seule différence étant que l'indétèrminisme régissant l'aparition d'un état défini pour le système quantique est fondanental, alors que celui donnant une direction privilégié aux réseau est du a nos incapacité technique et mathématiques ( hasard déterministe )

Voila, si ce que j'ai dit est complètement faux ou qu'il y a des trucs a coriger ou pas clair, ca m'aiderait beaucoups que vous interveniez .

ps: Je suis un peut nouveau sur le forum, et je sais toujour pas comment on fait des citation Donc ca serais sympa si quelqun voudrai m'apprendre

[Pio2001]

Et je pensai a quelque chose aussi: Croyez vous que comme exemple, je puisse présenter la nature "classique" du monde macroscopique comme un phénomène émergent, et dont les base seraient quantique.
En gros, traiter la décohérence comme un brisure de symètrie ( ou transition de phase, d'aprés ce que j'ai vu c'est la mème chose ).

Pour donner un exemple, je vois ca un peut comme la transition rapide d'un liquide en un solide

En effet, selon les études menées sur le phénomène de décohérence, la nature classique du monde est une propriété émergente des lois quantiques.
Seulement je pense que le mécanisme de cette émergence est largement trop compliqué pour la classe de première. J'ai moi-même une licence (bac+3), et je n'ai jamais réussi à comprendre (voire même à trouver en détail sur le web) le mécanisme de cette émergence !

Par contre la transition de phase liquide-solide ne me paraît pas vraiment être une propriété émergente.

Je pense que pour bien montrer le mécanisme d'émergence, la simulation sur ordinateur est idéale.
On avait fait un petit programme en licence qui simulait un écosystème (un truc tout bête, on a une grille, et on note 0 ou 1 les cases vivantes et les cases mortes), et on a simulé l'émergence de brusques variations dans l'évolution darwinienne. Je ne me rappelle plus trop ce qu'on avait fait, mais cela ne m'avait pas trop inspiré.

En robotique, on peut observer l'émergence chez des robots de comportements pour lesquels ils n'ont pas été programmés : en programmant des robots pour qu'ils évitent et contournent des obstacles, on a constaté en les laissant livrés à eux-mêmes qu'ils finissaient par tourner en rond, comme s'ils avaient réfléchi au problème et trouvé eux-mêmes la solution pour ne pas se cogner. Ils n'ont absolument pas été programmés pour tourner en rond.

Que dirais-tu de trouver une idée de programme informatique comme celle-ci ? Rien d'infaisable, quoi, juste avec des variables dans un tableau. Tu définit une règle de calcul sur ces variables, et tu regarde comme les valeurs changent au cours de l'exécution.

Reste à trouver une idée intéressante d'émergence. Ca doit exister. Regarde par exemple du côté du "jeu de la vie" : http://fr.wikipedia.org/wiki/Jeu_de_la_vie

[Pio2001]

Tiens j'ai trouvé un exemple : la Fourmi de Langton : http://fr.wikipedia.org/wiki/Fourmi_de_Langton

[invite8bc7cacf]

Bonjour, merci pour tes réponses.

En effet, selon les études menées sur le phénomène de décohérence, la nature classique du monde est une propriété émergente des lois quantiques.
Seulement je pense que le mécanisme de cette émergence est largement trop compliqué pour la classe de première

Ca donne encore plus envi de comprendre

Par contre la transition de phase liquide-solide ne me paraît pas vraiment être une propriété émergente.

Ca m'intéresserai beaucoups que tu développe ce point. En effet, malgré les lectures que j'ai faite, j'ai toujour du mal avec le concept d'émergence.
Doit on parler de système émergent, de phénomène émergent, de loi, ou de propriété émergente. Ou alors l'èmergence n'est elle su'une philosophie de pratique de la science, une maniere de voir la nature ( rayer la mention inutile ).

Concernant l'apartenance des transitions de phases aux phénomènes ( propriétés ? ) émergents, j'avai cru comprendre qu'elles en faisait parti. Il forme notament des classes d'universalités, ce qui est l'une des caractéristique d'un système émergent. C'est expliqué dans le tout dernier paragraphe de wikipedia sur les transition de phases. Ils font d'ailleur intervenir pour ca la théorie des groupes de renormalisation, et je sais que la renormalisation est un sujet fondamental si je veut parler de l'émergence, mais je n'y est toujour rien compris ( je sais juste qu'elle est présente en physique statitique et en théorie quantique des champs ).

pour bien montrer le mécanisme d'émergence, la simulation sur ordinateur est idéale.
On avait fait un petit programme en licence qui simulait un écosystème (un truJe pense que c tout bête, on a une grille, et on note 0 ou 1 les cases vivantes et les cases mortes), et on a simulé l'émergence de brusques variations dans l'évolution darwinienne

Ca c'est marant parsque c'est justement inscri dans le TPE qu'on doit aussi utiliser un automte cellulaire pour metre en evidence le phénomène d'emergence ( l'émergence est elle un phénomène ? ).

Pour le programme dont tu parle, je crois voir ce que c'est ( j'ai mème une conférence passionante sur le sujet ), c'est d'ailleur l'une des première chose a laquelle on a pensé, mais le problème c'est que ca nous avai paru assé chaud a modéliser ( étant assez nul en informatique et ne connaissant aucun langage de programmation ).

C'est pour ca qu'on a décidé de télécharger automate cellulaire dont les règles son maudifiable a volonté et qui parait vachement complet ( Mirek's Cellebration ). Le problème c'est qu'il est anglais, et qu'on est aussi nul en anglais ( décidément ), ducou, on arive pas a maitriser toute les petite subtilité qui nous permetrait de faire ce qu'on veut.

On avait notament pensait a modéliser un phénomène de percolation, puis on est passé par un truc assez fumeux sur la modélisation d'un tas de sable, mais on a arété pasequ'a chaque fois, soit on savait pas comment faire, soit on voyait pas trops les liens qu'il y avait avec l'émergence, ou avec l'autre experience qu'on doit faire sur un phénomène physique ( tas de sable ou autre ).
Sinon, le truc qui nous avait paru intéréssant, s'est d'essayer de retrouver les lois de la thermodinamique a l'aide d'un simple automate cellulaire, et donc de montrer que sous une variation importante de la base ( un grand nombre de mollécule contre une simple grille de cellule dans des états différents ), on arive a retrouver les lois de la thermodinamique ( entropie etc... )

Reste à trouver une idée intéressante d'émergence. Ca doit exister. Regarde par exemple du côté du "jeu de la vie" : http://fr.wikipedia.org/wiki/Jeu_de_la_vie

Je crois que c'est ce qu'on va faire dans tous les cas, parsque c'est le plus connu des automate cellulaire, et c'est en tout cas l'un des plus simple permétant de retrouver des phénomène émergent. Mais il reste une question que je n'est toujours pas compris a fond : En quoi le jeux de la vie de Conway fait il aparaitre des phénomène émergent ?

En robotique, on peut observer l'émergence chez des robots de comportements pour lesquels ils n'ont pas été programmés : en programmant des robots pour qu'ils évitent et contournent des obstacles, on a constaté en les laissant livrés à eux-mêmes qu'ils finissaient par tourner en rond, comme s'ils avaient réfléchi au problème et trouvé eux-mêmes la solution pour ne pas se cogner. Ils n'ont absolument pas été programmés pour tourner en rond.

Ce que tu dis m'intéresse, c'est une sorte d'auto programation des robots ? Les robots ont il était programés pour qu'il s'autoprograment ou cela aparait il comme ca ? Ou alors le fait d'aucne programation et le comportement aparait suite a des programes qui n'ont pas était prévu pour ca ?

ps: Quetion idiote a propos de la signature de Pio2001 : je vois a quoi corespond le dieux qui joue ou dés, c'est Einstein en parlant de la MQ, mais a quoi correspon le nounours vert

[invite93279690]

salut,

C'est un sujet intéraissant, car il traite de la science en général et de la manière dont elle fontionne ( ce qui semble pertinant dans le cadre d'un bac "scientifique" ),

C'est un super sujet je trouve et ça change des trous noirs .

et est particulièrement d'actualité face a l'impasse dans laquelle semble nous mené le réductionnisme a l'heure actuelle.

là part contre il va falloir expliquer ce que tu sous entends par là.

La première chose qui me semble importante c'est de définir ce que tu appelles le réductionisme car il me semble que tu te fais une fausse image (ou plutot une image faible du réductionisme).

Par contre la transition de phase liquide-solide ne me paraît pas vraiment être une propriété émergente.

Je ne suis pas d'accord. Il me semble que la thermo dans son ensemble est un ensemble de phénomènes emergents et les transitions de phases font largement parti du lot. C'est pour ça que je dis qu'il faut préciser ce qu'on entend par "reductioniste" et "emergent".

[invite8bc7cacf]

C'est un super sujet je trouve et ça change des trous noirs .

J'ai mis du temps a le trouvermais mintenant j'en suis stisfait. Ca a fait rire mes profs quand ils ont vu ma problématique ( qui était quand mème assez alembiqué )

là part contre il va falloir expliquer ce que tu sous entends par là.

La première chose qui me semble importante c'est de définir ce que tu appelles le réductionisme car il me semble que tu te fais une fausse image (ou plutot une image faible du réductionisme).

En fait, j'ai revu ma vision du réductionisme ( c'est redi plus haut ).
Je considaire comme le fait de fasse a un système, comprendre le fonctionement de ce système en le décomposant en "petit morceaux", en regardant commant chacun d'eux marche, et en essayant de comprendre les lois de bases régissant l'interaction d'un morceau avec un autre. Tout cela afin de comprendre le fonctionement global du système.

Cette démarche est nécéssaire en science mais pas suffisante ex : analyse des système complexe

[invite93279690]

En fait, j'ai revu ma vision du réductionisme ( c'est redi plus haut ).
Je considaire comme le fait de fasse a un système, comprendre le fonctionement de ce système en le décomposant en "petit morceaux", en regardant commant chacun d'eux marche, et en essayant de comprendre les lois de bases régissant l'interaction d'un morceau avec un autre. Tout cela afin de comprendre le fonctionement global du système.

Cette démarche est nécéssaire en science mais pas suffisante ex : analyse des système complexe

Justement c'est là où tu fais fausse route à mon sens.
Comme dit sur wiki
http://en.wikipedia.org/wiki/Reductionist
Il y a une nuance importante entre le réductionisme de principe que tu décris (qui dit que ce qui est observé à n'importe quelle échelle doit pouvoir etre expliqué d'une façon ou d'une autre à partir des échelles sous jacentes) et le réductionisme dur qui tend à dire que la somme de constituants n'a pas de propriétés differentes de ses même constituants.
C'est ce réductionisme là qui est bel et bien dans une impasse mais pas la méthode réductioniste.
L'idée est que dans un système complexe les propriétés emergentes proviennent des intéractions entre tous les constituants du système qui peuvent donner naissance à de nouvelles propriétés.
Typiquement les automates cellulaires est un bon exemple de ce type de systèmes compexes où clairement la propriété d'un automate "slider" par exemple ne se retrouve clairement dans les propriétés d'un de ses constituants.

Pour fini là dessus, dans ton titre il y a "physique statistique". Ce domaine de la physique a justement comme vocation d'expliquer et de prédire les propriétés emergentes de systèmes macroscopiques résultant des intéractions d'un très très grand nombre de molécules en leur sein.

En ce qui concerne l'émergence en elle même il ne faut pas aller bien loin pour voir qu'une molécule diatomique a des propriétés (notamment chimique) qui ne peuvent pas etre réduites aux propriétés de chacun des atomes et pourtant on sait les prédire en physique moléculaire.

[invité576543]

En quoi le jeux de la vie de Conway fait il aparaitre des phénomène émergent ?

A la base on a des objets simples (des cases) et une règle simple et locale.

A partir de cela apparaissent des objets complexes, ayant un comportement à plus grande échelle que les cases. Par exemples des "glisseurs" qui se déplacent, des lance-glisseurs, etc.

L'émergence c'est cela : deux échelles de descriptions, l'une simple et locale, l'autre plus complexes et moins locales.

Un point intéressant du jeu de Conway est que ces objets compliqués n'apparaissent plus si on modifie un peu la règle. Des phénomènes émergents apparaissent souvent à la limite entre le désordre total et l'évolution rapide vers une situation statique.

Cordialement,

[Pio2001]

ps: Quetion idiote a propos de la signature de Pio2001 : je vois a quoi corespond le dieux qui joue ou dés, c'est Einstein en parlant de la MQ, mais a quoi correspon le nounours vert

Cela fait référence à la théorie des nounours verts multiples.

A l'époque, je croyais que c'était une métaphore pour la théorie des univers multiples, car il existe une probabilité non nulle pour qu'un nounours vert apparaisse spontanément devant nous. Etant donné le principe d'incertitude sur la position des particules qui nous entoure, il n'est pas impossible qu'elles s'arrangent par hasard pour former un nounours vert.
Donc dans l'interprétation des mondes multiples, il existe une branche d'univers avec des nounours verts.
J'aimais bien l'interprétation des mondes multiples, qui permet de contourner le problème de l'indéterminisme du Dieu qui joue aux dés. Puis on m'a montré que cela ne marchait pas. Puis je l'ai remontré avec des calculs. Puis je suis tombé sur une discussion dans le forum physicsforum où ça marche quand même. Je ne sais plus où j'en suis.

Mais en fait, ce n'était pas du tout cela. La théorie des nounours verts multiples est une théorie selon laquelle nous avons tous un nounours vert derrière nous, mais on ne peut pas le voir parce qu'il se cache à chaque fois qu'on se retourne.
C'est l'exemple-type de théorie non réfutable, donc non scientifique.

[invite8ef897e4]

<mode=HS>

La théorie des nounours verts multiples est une théorie selon laquelle nous avons tous un nounours vert derrière nous, mais on ne peut pas le voir parce qu'il se cache à chaque fois qu'on se retourne.

Bah je ne comprend pas bien pourquoi cette theorie necessite que le nounours disparaisse lorsqu'on se retourne. Il suffit qu'il reste derriere nous en fait, sauf que derriere devient devant et devant devient derriere, enfin, bon, tu vois ce que je veux dire. Non ce qui peche dans cette theorie, c'est pourquoi est-ce que l'on s'attendrait, en se retournant, a voir le nounours (s'il ne bougeait pas, c'est a dire, s'il restait, disons, derriere-qui-devient-devant), mais qu'on ne s'attend pas a le voir dans un miroir. Bref...
</mode>
Les suggestions d'etudier les problemes d'emergences de comportement dans des systemes virtuels, jeu de la vie notamment, semblent bien meilleures, bien plus realistes, que mon idee initiale avec le montage electronique.

[invite8bc7cacf]

Bonjour ( ou bonne nuit pour certains )

J'aimais bien l'interprétation des mondes multiples, qui permet de contourner le problème de l'indéterminisme du Dieu qui joue aux dés.

Moi, pèrsonellement, j'aime bien cette idée d'indéterminisme fondamental, donc a choisir, je prendrai pluto le dieu qui joue aux dés.

Sinon, concernant les nounours vert, je vois pas pourquoi il faut faire appel a l'interprétation des mondes multiples d'Everett pour qu'il aparaisses d'un coups, aprés tout, n'importe quelle interprétation de la MQ suffit. Et mème, il n'y a meme pas besoin de faire intervenir de MQ, en thermodinamique aussi il y a un probabilité non nulle que des mollécule s'assemble spontanément pour former nounours vert devant nous.

Ce qui nous permet de parler de néguentropie, qui est un phénomène émergent, et qui recentre la discussion sur son propos initial ( quelle magnifique transition XD )

[invite8bc7cacf]

Justement c'est là où tu fais fausse route à mon sens.
Comme dit sur wiki
http://en.wikipedia.org/wiki/Reductionist
Il y a une nuance importante entre le réductionisme de principe que tu décris (qui dit que ce qui est observé à n'importe quelle échelle doit pouvoir etre expliqué d'une façon ou d'une autre à partir des échelles sous jacentes) et le réductionisme dur qui tend à dire que la somme de constituants n'a pas de propriétés differentes de ses même constituants.
C'est ce réductionisme là qui est bel et bien dans une impasse mais pas la méthode réductioniste.
L'idée est que dans un système complexe les propriétés emergentes proviennent des intéractions entre tous les constituants du système qui peuvent donner naissance à de nouvelles propriétés.

Alors si je comprend bien, il faux que jeux dissoci bien deux réductionisme.
Un réductionisme faible, auquel j'ai fais allusion et dont la pésence en science est presque indispensable.
Et un réductionisme extreme, dont l'utillisation est rendu depuis longtemps obsolète, et présantant une vision du monde datant de Descarte.

En ce qui concerne l'émergence en elle même il ne faut pas aller bien loin pour voir qu'une molécule diatomique a des propriétés (notamment chimique) qui ne peuvent pas etre réduites aux propriétés de chacun des atomes et pourtant on sait les prédire en physique moléculaire.

Tu dis la que les propriétés chimique d'une molleculle son iréductible aux propriétés de chacun des atomes qui la constitu et donc que ces propriétés chimiques sont émergentes.
Jusque là, tout vabien, mais aprés tu dis que ces propriétés chimiques sont prévisibles par la conaisance des propriétés élémentaires de ses atomes ( si j'ai bien compri ), et dons que leur prévisions sont accessibles par une démarche réductioniste... je suis de plus en plus perdu .
Je croyais en effet que la description des système complexes n'était pas accéssible par des méthodes réductionistes en l'état actuel de nos connaissences.

Pour fini là dessus, dans ton titre il y a "physique statistique". Ce domaine de la physique a justement comme vocation d'expliquer et de prédire les propriétés emergentes de systèmes macroscopiques résultant des intéractions d'un très très grand nombre de molécules en leur sein.

D'ailleurs, ca m'intéraisserait beaucoups de savoir quelles sont les méthodes concrètes pour étudier ces système, essayer de décrire et prédire leur comportement, par exemple un phénomène d'avalanche se produisant avec un matèriaux granulaire. Parceque je crois que c'est l'experience qu'on va choisir pour la physique ( je rapelle que je fait deux experiences, une avec un automate cellulaire type "jeu de la vie" comme me le conseille l'opinion générale des intervenat ( humanino, gatsu, pio2001 ). Et l'autre concernant un ysteme physique "tangible", pour l'instant je m'oriente vers le tas de sable ).
Or, vu que ma problématique c'est en gros "comment montrer que le réductionisme ne peut pes tout décrire en pratique", mon intention est de suivre une aproche réductioniste pour décrire le système, montrer que ca marche pas ( facile ), et ensuite prendre une approche émergentiste et montrer que ca marche.
Le problème étant que je sais pas du tout comment faire en pratique

[invite93279690]

Alors si je comprend bien, il faux que jeux dissoci bien deux réductionisme.

Effectivement oui.

Un réductionisme faible, auquel j'ai fais allusion et dont la pésence en science est presque indispensable.

je dirais plutot que c'est indispensable en physique essentiellement.

Et un réductionisme extreme, dont l'utillisation est rendu depuis longtemps obsolète, et présantant une vision du monde datant de Descarte.

je ne sais pas bien quelle était la vision du monde de Descarte mais en tout cas oui ce réductionisme extreme n'est plus vraiment d'actualté.

Tu dis la que les propriétés chimique d'une molleculle son iréductible aux propriétés de chacun des atomes qui la constitu et donc que ces propriétés chimiques sont émergentes.

En effet

Jusque là, tout vabien, mais aprés tu dis que ces propriétés chimiques sont prévisibles par la conaisance des propriétés élémentaires de ses atomes ( si j'ai bien compri ), et dons que leur prévisions sont accessibles par une démarche réductioniste... je suis de plus en plus perdu .

La démarche réductioniste au sens où je l'entends, consiste précisément à expliquer des propriétés émergentes d'un système à partir de l'intéraction complexe entre ses constituants. Typiquement la difference avec un réductionisme dur est que dans cette démarche les intéractions peuvent conduire à des comportements tout à fait inédits et c'est le cas des propriétés chimiques des molécules. De manière générale ce paradigme considère "juste" que rien ne vient de nul part. La physique et la Nature perdraient beaucoup de leur interet si on devait inventer une loi (inexplicable via des principes premiers) pour chaque système étudié.

Je croyais en effet que la description des système complexes n'était pas accéssible par des méthodes réductionistes en l'état actuel de nos connaissences.

ba oui mais ce n'est pas vrai...disons simplement qu'en restant avec une description newtonienne de toutes les particules d'un gaz, tu n'arriveras jamais à expliquer ce qu'est la pression ni la température qui sont selon moi des propriétés émergentes des systèmes macroscopiques car n'ayant rigoureusement aucun sens pour une particule par exemple. Pour parvenir à décrire ce genre de quantité il faut utiliser l'artillerie qui nous permet en gros de passer d'une échelle à une autre dont fait parti la physique statistique.

D'ailleurs, ca m'intéraisserait beaucoups de savoir quelles sont les méthodes concrètes pour étudier ces système, essayer de décrire et prédire leur comportement, par exemple un phénomène d'avalanche se produisant avec un matèriaux granulaire. Parceque je crois que c'est l'experience qu'on va choisir pour la physique ( je rapelle que je fait deux experiences, une avec un automate cellulaire type "jeu de la vie" comme me le conseille l'opinion générale des intervenat ( humanino, gatsu, pio2001 ). Et l'autre concernant un ysteme physique "tangible", pour l'instant je m'oriente vers le tas de sable ).
Or, vu que ma problématique c'est en gros "comment montrer que le réductionisme ne peut pes tout décrire en pratique", mon intention est de suivre une aproche réductioniste pour décrire le système, montrer que ca marche pas ( facile ), et ensuite prendre une approche émergentiste et montrer que ca marche.
Le problème étant que je sais pas du tout comment faire en pratique

Je trouve que tu choisis une manip associée à un sujet super difficile car les milieux granulaires constituent encore de nos jours un pan de la recherche en systèmes complexes (systèmes désordonnées, verres de spins etc...) et donc je vois pas trop ce que tu vas chercher à faire.
Je trouve par ailleurs que ton sujet est mal choisi car il est faux (vu tout ce que je t'ai dit) donc j'espère que tu peux changer le thème...sinon tu vas galèrer.

Pour enfoncer le clou, une dernière preuve que la démarche réductionsite fonctionne jusqu'à maintenant sont les innombrables simulations numériques qui existent et qui partent de l'échelle atomique et arrivent à retrouver par exemple les écoulements hydrodynamiques standards (genre Loi de Stockes autours d'un solide sphérique, turbulence...), prévision des couleurs des matériaux en fonction de leurs propriétés microscopiques, cosmologie, biologie etc...

[chaverondier]

Je n'ai jamais bien su ce qu'on entendait exactement par réductionnisme (scientifique?). Est-ce que cela désigne la croyance selon laquelle seules seraient valides ou dignes d'intérêt les connaissances et considérations pouvant être définies, établies ou réfutées dans un cadre et par des méthodes scientifiques ?

Si tel est le cas, la bonne expérience pour juger de la non pertinence de ce point de vue, c'est l'expérience humaine telle qu'elle se déroule à l'heure actuelle, celle qui consiste à détruire anarchiquement notre environnement et nous-même dans notre course au pouvoir d'achat et à la réussite individuelle à tout prix (1) sans nous soucier des dommages que nous créons.

Aucune méthode sientifique ne nous permettra de montrer que ce n'est pas bien de faire ça car les notions de bien et de mal, d'éthique, de déontologie, de respect de l'homme et de son environnement ne rentrent pas dans le cadre (réductionniste ?) des notions définissables, démontrables, réfutables par des méthodes scientifiques. A mon sens, c'est là que se situe "l'impasse dans laquelle semble nous mener le réductionnisme à l'heure actuelle" (pour citer une phrase à mon sens importante du post à l'origine de ce fil).

Maintenant, puisqu'il faut une production "concrète", pourquoi pas un article dans un journal ? Essayez de trouver un couple journal/sujet de TPE qui pourrait coller (et une relation parmi vous ou parmi vos profs qui pourrait vous aider dans cette tâche).

Bon, j'ai peur d'être un peu hors charte mais cela découle du fait que la question posée sort, me semble-t-il, du cadre de la science (du moins si on y répond correctement). Le TPE devant, semble-t-il, méler la science et la philosophie, il ne me semble pas possible d'y répondre correctement en restant dans le cadre (réductionniste ?) d'une expérience à caractère purement scientique (comme celle du tas de sable) qu'il soit question d'émergence statistique ou pas.

Dans le cas inverse, il faut laisser tomber la philosophie et se rabattre sur un sujet plus classique rentrant dans le cadre (réductionniste ?) de la science, de ses expériences et de ses méthodes. Dans ce cas, il faut être beaucoup, beaucoup moins ambitieux pour pouvoir espérer présenter quelque chose de sérieux et bien adapté à un niveau première S.

(1) et pas seulement au profit. C'est un peu facile d'être systématiquement responsables mais de se débrouiller pour n'être jamais coupables en choisissant les coupables qui nous arrangent (c'est pas moi, c'est lui. C'est pas nous, c'est eux).

[chaverondier]

Je n'ai jamais bien su ce qu'on entendait exactement par réductionnisme (scientifique?). Est-ce que cela désigne la croyance selon laquelle seules seraient valides ou dignes d'intérêt les connaissances et considérations pouvant être définies, établies ou réfutées dans un cadre et par des méthodes scientifiques ?

Bon ! un petit coup préalable de Google m'aurait évité de poser la question de cette façon. La définition, suggérée dans mon message ci-dessus sous forme de question, me semble finalement bien plus correspondre à la notion de scientisme qu'à celle de réductionnisme.

J'ai finalement l'impression que, le plus souvent, le réductionnisme c'est plutôt l'idée selon laquelle l'information sur le tout serait égale à la somme des informations caractérisant, séparément, chacune de ses parties (le point de vue de Descartes il me semble) comme il ressort d'ailleurs de plusieurs messages de ce fil (me semble-t-il).

Les expériences scientifiques qui me semblent le plus s'opposer à cette idée sont celles qui mettent en évidence la non séparabilité quantique (comme l'expérience d'Alain Aspect par exemple, mais celle du choix retardé n'est pas mal non plus). En effet, l'état quantique d'un système S formé de deux sous systèmes S1 et S2 n'est pas toujours le produit tensoriel de l'état quantique du système S1 par l'état quantique du système S2. Mais bon, j'ai bien peur qu'on soit très au dela de ce qu'il est raisonnable d'envisager pour un TPE de première S.

Par contre, je trouve que les messages de Boulzor (orthographe mise à part) visent parfois très juste (me semble-t-il) sur les questions qui se posent au sujet de la mesure quantique notamment. Le point de vue évoqué par Boulzor à ce sujet me semble assez bien correspondre à celui de Roger Balian "Phase Transitions and Quantum Measurements" http://arxiv.org/abs/quant-ph/0508162v1 (1).

(1) Point de vue de Roger Balian sur lequel je me pose des questions. En effet, le modèle de mesure quantique proposé (dans le cas particulier d'une mesure de spin) me semble correspondre à un point de vue réaliste. Je ne vois pas bien comment concilier ce point de vue avec la localité. Il faudrait que je lise ce document de façon plus approfondie que je ne l'ai fait jusqu'à présent pour pouvoir poser des questions correctement formulées au sujet de ce document.