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Quelques mots

La balade continue sur Facebook : Errances Chromatiques

23 novembre 2006

Déterminisme versus Stochastisme

Le hasard existe-t-il vraiment ? C’est une question que je me pose et à laquelle je vous invite à réfléchir.

J’ai pris cette photo (ne me demandez pas comment le dé tient, c’est un truc ;), pour illustrer ces deux termes. L’échiquier représente le déterminisme, c'est-à-dire ce qui est déterminé de façon stricte et sans équivoque, le dé représente le hasard ou le stochastime c'est-à-dire ce qui est défini par des probabilités).

Prenons deux atomes d’hydrogène au centre d’une étoile. Certains diront que le premier atome a une probabilité p de rencontrer le second pour créer de l’hélium. Au cours de la vie de l’étoile cette probabilité p augmente jusqu’à atteindre 100% à la fin de la vie de l’étoile (voire avant). Cette description est stochastique puisque nous ne pouvons dire à quel moment les deux atomes vont se rencontrer.

Cependant, imaginons que nous connaissions tout de cette étoile, jusqu’au moindre atome, que nous connaissions leurs positions d’origines, les charges particulaires internes et externes à l’étoile et par rapport aux particules, à la température et son évolution, aux champs électromagnétiques et à la densité du milieu. Tout de A à Z. Ne serait-il pas possible de modéliser les trajectoires de ces deux atomes et de prédire quand ils se rencontreront ? Je pense que si. C’est qu’ont fait Gauss en 1802 en prédisant les coordonnées de réapparition de Cérès après que celui-ci ait disparu derrière le soleil, ou certains systèmes que décrit Okubo dans « Diffusion and ecological problems : mathematical models ». Je recommande aussi la lecture du cycle de Fondation d’Asimov.

Ainsi, pour moi, et je tiens à avoir votre avis, le hasard n’existe pas. Il a été inventé pour pallier notre manque d’information pour expliquer ou modéliser un phénomène. A vous de jouer...

10 commentaires:

Anonyme a dit…

bonjour

Suite à la première photo de ton blog ....

La question du hasard, du déterminisme et du chaos m'a toujours intéressé.
Une conférence de P. Bergé m'avait enthousiasmé : j'en ai oublié une grande partie ... cependant, je me souviens du paradoxe suivant lequel un phénomène dont on connaît parfaitement les lois d'évolution (déterminisme) peut être imprédictible. P Bergé explique cela par l'imprécision sur les conditions initiales; Plus cette imprécision est faible, plus l'évolution réelle "colle" longtemps à la courbe théorique; mais elle finit toujours par s'en écarter si on attend suffisamment longtemps.
Bref, j'avais retenu que le déterminisme sera toujours battu en brèche car la précision infinie sur les conditions initiales n'existe pas.

Si j'en ai le courage, je rechercherai les notes que j'avais prises (cela date de plus de 10 ans ....)

voir le lien ci-dessous :
http://ecrits-vains.com/doxa/tri01.htm

cordialement
JC

Bravo pour les photos; je les regarde avec plaisir

François Moreno a dit…

Bonjour,

Merci pour le lien que je vais étudier et pour le commentaire. Cependant, je pense que l’on devrait s’obliger à ne pas raisonner en « humains » et avec les outils humains en notre possession. Il est vrai qu’on ne puisse à l’heure actuelle déterminer avec précisions des conditions initiales. Le terme même de conditions initiales est pour moi une aberration puisque le temps n’a ni début, ni fin naturels. Il n’empêche que le parcours d’une poussière aussi infime soit-elle dans une pièce n’est pas dû au hasard simplement parce qu’on ne connais pas les conditions initiales de son émission dans l’atmosphère. Ne pas les connaître, ne signifie en rien qu’elles n’existent pas. Elles existent sous formes stochastiques simplement parce que nous ne les connaissons pas. Si quelqu’un avait la capacité de les connaître, alors nous pourrions calculer le parcours de la poussière (en tenant compte d’autres paramètres).

La phrase « déterminisme sera toujours battu en brèche car la précision infinie sur les conditions initiales n'existe pas » constitue pour moi un paradoxe au monde existant. Si les conditions initiales précises n’existaient pas ou du moins des conditions déterminées à un instant t (puisque le terme d’initial est purement humain), alors le monde ne serait que chaos. Puisque des erreurs s’ajoutent à t+1 puis t+2 jusqu’à t+n, pourquoi les trains du monde entier ne déraillent-ils pas puisque déjà à l’arrêt, leurs conditions ne sont pas précisément déterminées et que cette indétermination augmente en fonction du temps ?

Je pense effectivement que l’approche stochastique d’un problème est efficace quand on n’en connaît ni toutes les variables, ni tous les paramètres ni toutes les conditions initiales, mais je crois également, qu’à partir du moment où ces éléments sont fixés, tout est modélisable y compris le « hasard » qui n’est pour moi que l’équivalent mathématique de ce qu’on appelle la « boîte noire » dans des systèmes de flux trophiques en écologie, c'est-à-dire des flux dont on ne connaît que l’intensité mais pas l’origine ni même parfois le devenir.

Amicalement



F.

Anonyme a dit…

Puisqu'on est dans les grands mots, je dirais que tout ceci est très intéressant, mais à caractère aporétique (aporie: problème insoluble).
Alors, donner mon avis là-dessus... il y a de nombreuses variables, sans compter la religion qui remettrait en cause nombre de principes. Le hasard, à tout zazard!

Amande

Je vais être redondante mais tes photos sont magnifiques. Félicitations.

Anonyme a dit…

Quand on étudie les événements après qu'ils se soient produits, on peut toujours analyser le "pourquoi ils ont eu lieu", mais étaient-ils déjà inscrits dans un dessein ?
Ca me ferait froid dans le dos...
En même temps, si le hasard n'existe pas, ça donne vraiment envie de s'abandonner aux événements, de ne plus se sentir responsable de rien...
Le science et les religions ont leurs idées là-dessus. Mais à mon petit niveau, je ne peux guère faire avancer les choses...
Parfois oui, j'aime à penser qu'il y a une toute petite part de "hasard" dans le grand dessein de l'Univers, une petite part de liberté...
Mais si on me prouve le contraire... ;-)

Anonyme a dit…

Et que faites-vous de la relation d'incertitude d'Eisenberg?
On ne peut pas, à un moment donné, connaître à la fois et la position et la vitesse d'une particule. Les particules élémentaires ont un comportement quantique, en cela, elles ont une probabilité de présence en un endroit donné, rien de plus. Par la même, elles peuvent être à deux endroits en même temps, ce n'est pas impossible...
Du coup, ça complique les choses quant à la prédictibilité de l'avenir. Il faut, comme les psychohistoriens, raisonner statistiquement, avec de très grands nombres pour limiter les effets quantiques.

PS: photos maginfiques, bravo!
Je voudrais savoir avec quel matériel du travailles.

François Moreno a dit…

Un lecteur d'Asimov, chic ! :) Pour en revenir au sujet, je ne parle que de trajectoires hors physique quantique. Alors on peut entrer dans le débat : si la base est l'atome tout découle du quantique, mais a un moment précis, vous êtes à une position donnée et non à cette position avec 25% de chance et à une autre avec 75% de chance. Ici, je ne parle pas de prédire un évènement avec les variables dont on dispose aussi incomplètes soient -elles (dans ce cas je suis d'accord que cela relèverait de statistiques prédictives), mais je propose de faire un instant ce qu'un scientifique à toujours rêver d'avoir : l'ensemble des données exhaustive d'un évènement, quand bien même elles seraient une infinité.

Pour le matos, la photo a été prise avec un Canon PowerShot A620, les dernière ont été prises avec un EOS400D et différents objectifs.

François Moreno a dit…

Pour en revenir à la réflexion sur Eisenberg. Certes, mais ne faut-il pas battre hors sentier pour innover ? Personnellement, je pense qu'une évolution (je ne parle pas de génétique, mais de science) ne peut apparaitre qu'en osant, même dans des directions qui semblent impossibles. C'est parfois le seul moyen de contourner des problèmes.

Lazik a dit…

Bonjour,

Je m'intéresse également à la question de savoir si on serait capable de tout prédire en ayant toutes les données. Le problème selon moi est que toute particule intéragit avec ses voisins. Si l'univers est infini, alors il est impossible de pouvoir connaître toutes les informations sur toutes les particules.

Paradoxal... encore là, peut-être que l'univers est fini, qui sait?

Max a dit…

Je suis d'accord sur le fait que les conditions initiales ne sont certes pas toujours empiriquement vérifiable et connues.Exemple simplet d'un tirage au sort d'une boulle dans un sac ou on ne voit rien.Les conditions ne sont pas determinables et laissent donc une place certaine à l'incertain en quelques sortes.
Le stochastisme existe je pense, et c'est tant mieux. En effet cette zone aléatoire, inconnue, est le fruit de nombreuses reflections au travers des âges, qui, à mon avis ont été,sont,et seront synonymes de developpements intellectuels.
Les gens qui ont peur de ça peuvent toujours se réfugier dans des preceptes religieux afin de se rassurer.
Débat interessant

Max

Max a dit…

Je pense que les conditions initiales sont, parfois, impossibles à determiner dans le sens ou celles-ci ne répondent ni se rapportent à aucune variables connues. Prenons l'exemple d'un tirage au sort de boulles dans un sac noir. Il est dans ce cas impossible de determiner quelle boulle on tirera. Le stochastisme existe ici.
L'inconnu, l'aléatoire, ont été le fruit de nombreuses remises en questions, d'interrogations, et ce, tout au long de l'histoire. Ce manque de conditions initiales, cet aléatoire, ce stochastisme ou peu importe comment nous l'appelons en fait, ai nécessaire je pense, à une certaine évolution intellectuelle.
Toutes ces initiations, ces remises en questions et ce chemin intellectuel réduisent le stochastisme et se rapprochent du deterministe.
On pourrait dans l'idée modéliser ces deux constantes sur un graphique exprimant le determinisme en fonction du stochastisme même si cette courbe reste à determiner.
Pour conclure, ceux à qui tout cela fait peur peuvent toujours se réfugier dans les croyances et les religions: determiner l'incertain en se basant sur des incertitudes...
Paradoxe?

 
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