Compl�ments du livre
"Pour un principe mat�rialiste fort"

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Thermodynamique du non �quilibre
Gilbert Chauvet

Les travaux du Prix Nobel Ilya Prigogine ont permis de jeter un pont entre la physique et la chimie, puis entre la chimie et la biologie dans ce qui est appel� la thermodynamique du non-�quilibre.
Prigogine, comme Einstein l'avait fait pour la relativit� avec le calcul tensoriel, a utilis� tout un appareillage math�matique pr�-existant (l'analyse lin�aire de la stabilit�) pour donner une interpr�tation nouvelle de la thermodynamique. Einstein avait utilis� le calcul tensoriel - mais aussi les travaux de Lorentz et de Poincar�. Prigogine, lui, a utilis� la dynamique non lin�aire et la th�orie math�matique de la dynamique qualitative. Ainsi, il a pu montrer " comment un syst�me thermodynamiquement ouvert pouvait rester en dehors de l'�quilibre ". Ce qui se traduit par des exp�riences simples : prenez un tube � essai dans lequel vous mettez une certaine solution chimique. Vous regardez le tube : rien ne se passe, rien ne bouge. Chauffez ce tube ou �clairez-le, c'est-�-dire apportez-lui de l'�nergie : il ne se passe toujours rien. Mais modifiez un peu les concentrations de la solution et vous voyez alors appara�tre des bandes sombres transversales qui disparaissent puis r�apparaissent. Le cycle peut se reproduire � condition d'apporter � nouveau de l'�nergie.

Si les chimistes Belousov et Zhabotinski avaient d�couvert ce ph�nom�ne par hasard, le physicien Prigogine et son �quipe ont pu montrer que l'apparition de ces bandes, cette nouvelle structuration (appel�e structures dissipatives) ne survient que pour des valeurs tr�s pr�cis�ment d�termin�es des concentrations mol�culaires et des param�tres de la cin�tique.

Exp�rience de Belousov-Zhabotinski

La thermodynamique du non-�quilibre qui s'applique � ces r�actions chimiques permet le calcul des concentrations qui font appara�tre les bandes claires et sombres et la p�riode d'apparition de ces bandes, c'est-�-dire des structures dissipatives. Comme l'on se trouve dans un milieu ouvert du point de vue thermodynamique, il �tait tentant d'extrapoler ces r�sultats au vivant. Cela a �t� fait, et avec succ�s, par exemple par Albert Goldbeter � Bruxelles (Goldbeter, 1996). Des r�actions biochimiques pr�sentant une p�riodicit� temporelle, comme celle de la glycolyse (transformation du glucose en �nergie), pouvaient �tre pr�dites par la th�orie pour des �tres vivants tr�s simples.

* Extrait du livre de Gilbert Chauvet "Comprendre l'organisation du vivant et son �volution vers la conscience", Collection Automates Intelligents, Vuibert, 2006..

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