Le 19ème siècle a vu naître la thermodynamique, science qui malgré une appellation reconnue, s’est dévoilée plus ambiguë qu’il n’y paraît. Carnot a été l’inventeur de la théorie de la chaleur. Cette théorie est à l’origine d’une des trois branches qui constitue la physique contemporaine dont l’objet est la nature non organisée, inerte, bien qu’elle se donne à voir sous toutes ses formes et que son essence est d’être en mouvement. La matière est énergie ne l’oublions pas, et même l’énergie est ajustée à la forme. Pas de forme sans énergie et pas d’énergie sans forme, à l’exception du neutrino. Bref, le second principe de Carnot établit l’impossibilité de transformer la chaleur en travail si on ne dispose que d’une source de température (autrement dit, inutile de chauffer une poêle, elle ne se déplacera pas). C’est le principe du moteur à explosion. On peut transformer le travail en énergie électrique et celle-ci en système permettant d’extraire de la température. C’est le principe du réfrigérateur. Si on inverse le système, on obtient une pompe à chaleur. Lorsqu’il fait moins dix à l’extérieur, on peut utiliser cette température comme source chaude et transférer cette source à l’intérieur d’un appartement. C’est étrange, se chauffer avec du froid. Toute cette théorie a été transposée à l’étude des réactions chimiques, puis à la compréhension du vivant. Les biologistes de cette époque se sont étonnés que la vie puisse s’organiser en dépit du second principe qui soi-disant, dit que l’univers va vers le désordre. Plus précisément, c’est un système fermé qui se désorganise et donc, la vie étant un système ouvert, elle ne transgresse pas le second principe. Comprend-on pour autant la Vie ? Non !

La thermodynamique s’occupe des transferts. De chaleur, comme dans les exemples cités, triviaux du reste mais il n’y a rien de plus trivial qu’un frigo ou une climatisation. Mais aussi transferts d’énergie et de formes entres molécules. Elle aide à comprendre les modalités d’organisation des flux de matière. On l’appelle alors physique statistique mais si elle rejoint des considérations de mécanique rationnelle, alors elle s’éloigne des flux pour devenir une science des mouvements et choc complexes, voire dotés d’une dynamique chaotique. On est alors dans la mécanique statistique. La thermodynamique porte sur les échanges. Pourquoi ne pas l’appeler la formo-dynamique ? La mécanique rationnelle est toute autre. Elle est sous la gouvernance du principe de moindre action dont la signification est tout aussi étrange, sinon plus, que la gravitation de Newton. Celle-ci s’est éloignée de la mécanique rationnelle pour devenir cosmologie. La cosmologie relativiste. Branche de la relativité qui porte sur l’ajustement entre espace-temps et masses dans l’univers. Il y a aussi la relativité qui porte sur l’ajustement temps espace et aussi sur la lumière qui elle, dépend des théories de Maxwell pour ce qui est le champ électromagnétique, et de Planck pour ce qui est de l’interaction masse-rayonnement qui se fait par quanta, d’où l’effet photoélectrique et coucou, on voit réapparaître Einstein. Mais la mécanique rationnelle est quand même autre. Elle ne porte pas sur le rayonnement, ni sur le cosmos. Disons qu’elle nous ramène à un ordre technique de la matière sublunaire (notre terre). Et sur cette terre, on a étudié les particules élémentaires. L’intégrale des chemins a été considéré par son inventeur, Feynman, comme une transposition du principe de moindre action à la formalisation de particules élémentaires dont la représentation utilise des champs de probabilités et des fonctions complexe. Nous sommes bel et bien dans notre monde sublunaire, d’autant plus à l’aise que le second principe de la thermodynamique, si l’on en croit Louis de Broglie, a maille à partie avec ce fameux principe de moindre action.

Dans la matière, nous avons donc le principe de moindre action et le principe de relativité que pour ma part, j’ai redéfini comme principe d’ajustement. Ces deux principes gouvernent le monde physique, autrement dit le monde d’action (expression), ou encore selon la quadruple division de Jean Scot Erigène, le créé qui ne crée pas. Ce monde matériel n’obéit pas à un Dieu écrivant le monde en langage mathématique comme l’avait imaginé en son temps Galilée, celui-ci ayant sans doute trop abusé de Platon. Le monde matériel est conçu selon des principes techniques et celui qui domine tout, le principe d’ajustement que j’ai élargi à la question de la forme et de l’énergie. Notre monde physique est conçu selon une notice technique dont on peut connaître les plans et les formes générales. Plus précisément, des grands principes, des belles équations et des résultats différenciés comme par exemple la trajectoire d’un corps doté d’une énergie cinétique dans un champ de potentiel (mécanique rationnelle, utilisation du lagrangien et PMA), ou bien quelques subtiles formes de l’atome idéal (en fait, l’atome d’hydrogène calculé en intégrant l’équation de Schrödinger).

Maintenant que nous avons toute la compréhension des choses de surface, nous pouvons lancer un clin d’œil aux trois théories quantiques des champs, ou disons, la première étant assez triviale (mis à part les infinis que le tour de magie mathématique fait disparaître ce qui laissait penser Feynman à une Nature qui se fout bien de notre tronche)... intéressons-nous aux deux autres. La QED appartient à la physique du monde d’action (dont la base est l’interaction électromagnétique). Les particules et les interactions découvertes dans les accélérateurs appartiennent à un autre monde. Elles relèvent d’une autre physique, celle des interactions faibles et puis fortes. Mais si on lit les diagrammes de réaction, alors on voit un monde de transformation assez étrange, avec des paramètres formels en grand nombre, charge, nombre baryonique, spin, isospin etc... et puis ces fameux quarks et pour finir les charges de couleur et je ferme la parenthèse.

Donc, il y a la matière, et même plusieurs matières, disons des champs, des processus, des substances quantiques cachée. La Vie est comprise à partir de la chimie qui repose sur l’interaction électromagnétique et donc sur une physique du monde d’action avec le PMA et le principe d’ajustement. Une question : doit-on ajouter un principe supplémentaire pour rendre compte du Vivant, un principe qui ne découle pas du monde physique ? La réponse est oui, c’est le principe d’assemblage, voire d’auto-assemblage. Ainsi, les molécules s’assemblent, un peu à l’image des composants d’un ordinateur. Mais elles le font selon un principe naturel. La Vie est aussi un phénomène technique et même auto-technique. Pour ce faire, la Vie utilise des composants mais aussi et surtout, elle les produit en série, elle les duplique. Ainsi la cellule avec ses protéines et sa membrane. Ensuite cette cellule peut se mouvoir, et aussi échanger avec l’environnement des composants, voire capter des signaux (expression et perception).

La matière possède déjà les attributs d’une substance technique. La Vie est la réalisation achevée du second stade, celle de l’assemblage des composants, de leur réplication, de leur évolution autonome. Dès les premiers stades de l’apparition de la Vie, des principes sont nécessaires pour expliquer le processus. Et là se trouve un étrange paradoxe. La théorie de l’Evolution courante admet que le couple adaptation mutation rend compte de la transformation des espèces. Un simple ajustement, une simple substitution et on veut nous faire croire que l’Evolution se passe ainsi ? Il y a matière à penser mais la science pense-t-elle ? Peu ou pas du tout hélas. Je vous laisse méditer si vous avez pu aller jusqu’au bout de cette note des plus ardues.