![\"benard\"](\"http:\/\/www.francois-roddier.fr\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2006\/06\/benard.jpg\")
<\/a>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/p>\n
Il s\u2019agit bien d\u2019un syst\u00e8me travers\u00e9 par un flux important d\u2019\u00e9nergie, ici un flux de chaleur. Lorsque la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature est faible, la chaleur se propage par conduction: l\u2019agitation des mol\u00e9cules se propage simplement par collisions d\u2019un mol\u00e9cule \u00e0 une autre sans d\u00e9placement du fluide. Lorsque la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature devient plus \u00e9lev\u00e9e, un nouveau moyen de transport de la chaleur appara\u00eet: la convection. Il y a apparition d\u2019un mouvement d\u2019ensemble ordonn\u00e9 des mol\u00e9cules. La diminution d\u2019entropie li\u00e9e \u00e0 cette apparition d\u2019ordre est enti\u00e8rement compens\u00e9e par la dissipation plus \u00e9lev\u00e9e de chaleur \u00e0 la surface du fluide.<\/p>\n
Il y a en fait comp\u00e9tition entre deux moyens de transport de l\u2019\u00e9nergie: la conduction et la convection. Lorsque le flux de chaleur est important, la conduction n\u2019est plus assez efficace pour transporter l\u2019\u00e9nergie. L\u2019individualisme des mol\u00e9cules ne paie plus et, l\u2019union faisant la force, la convection l\u2019emporte. D\u2019une fa\u00e7on g\u00e9n\u00e9rale, c\u2019est toujours le moyen de transport le plus efficace qui l\u2019emporte puisqu\u2019il d\u00e9robe l\u2019\u00e9nergie aux autres. Le r\u00e9sultat est bien une \u00e9volution vers un maximum de dissipation d\u2019\u00e9nergie, conform\u00e9ment au principe de production maximale d\u2019entropie.<\/p>\n
Ce n\u2019est pas par hasard si les cellules de B\u00e9nard font instinctivement penser \u00e0 des ph\u00e9nom\u00e8nes li\u00e9s \u00e0 la vie. Comme tous les ph\u00e9nom\u00e8nes dissipatifs, elles en poss\u00e8dent au moins trois caract\u00e9ristiques:
\n<ul>
\n<li>
\na) Le m\u00e9tabolisme: les cellules de B\u00e9nard ne subsistent que si elles sont constamment aliment\u00e9es en \u00e9nergie. Lorsque l\u2019apport d\u2019\u00e9nergie cesse, elles disparaissent comme un individu meurt lorsqu\u2019il n\u2019est plus aliment\u00e9.<\/li><li>
\nb) Le comportement impr\u00e9visible: la position, le nombre ou la forme exacte des cellules de B\u00e9nard varient d\u2019une exp\u00e9rience \u00e0 une autre comme les cellules diff\u00e8rent entre deux individus d\u2019une m\u00eame esp\u00e8ce. <\/li><li>
\nc) La s\u00e9lection naturelle: un changement de r\u00e9gime comme le passage de la conduction \u00e0 la convection porte, en hydrodynamique, le nom de bifurcation. Nous verrons que c\u2019est un m\u00e9canisme tout \u00e0 fait analogue \u00e0 celui de l\u2019apparition de nouvelles esp\u00e8ces animales ou v\u00e9g\u00e9tales. Les cellules de B\u00e9nard ne peuvent se d\u00e9velopper que dans des conditions o\u00f9 elles l\u2019emportent sur un ph\u00e9nom\u00e8ne dissipatif concurrent comme la conduction. C\u2019est le m\u00e9canisme m\u00eame de la s\u00e9lection naturelle d\u00e9couvert par Darwin.<\/li><\/ul><\/p>\n
Lorsque le transport de chaleur se fait par conduction, les mol\u00e9cules du fluide situ\u00e9es pr\u00e8s de la surface chaude ne re\u00e7oivent aucune information sur ce qui se passe pr\u00e8s de la surface froide. Elles se contentent de transmettre par collision de l\u2019\u00e9nergie cin\u00e9tique aux mol\u00e9cules voisines sans \u201csavoir\u201d ce qu\u2019il s\u2019y passe ailleurs. L\u2019\u00e9nergie se transmet ainsi de proche en proche jusqu\u2019\u00e0 la surface froide.<\/p>\n
Lorsque la convection s\u2019\u00e9tablit, les mol\u00e9cules qui se sont refroidies pr\u00e8s de la surface froide redescendent vers la surface chaude. Elles y apportent donc une information sur la temp\u00e9rature de la surface froide. Une communication s\u2019\u00e9tablit. Si un changement de temp\u00e9rature survient au niveau de la surface froide, l\u2019information est aussit\u00f4t transmise au niveau de la surface chaude o\u00f9 les mol\u00e9cules r\u00e9agissent en cons\u00e9quence. C\u2019est ainsi qu\u2019une diminution de la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature entra\u00eene une diminution de la diff\u00e9rence de densit\u00e9 entre le fluide ascendant et descendant donc une diminution de la convection. Inversement, une augmentation de la diff\u00e9rence de temp\u00e9rature se traduit par une augmentation de la convection, qui elle-m\u00eame tend \u00e0 r\u00e9duire cette diff\u00e9rence de temp\u00e9rature.<\/p>\n
Ce ph\u00e9nom\u00e8ne de r\u00e9gulation thermique est caract\u00e9ristique d\u2019une boucle d\u2019asservissement qui s\u2019est form\u00e9e ainsi naturellement. C\u2019est elle qui maintient l\u2019ordre et la r\u00e9gularit\u00e9 du mouvement. Elle est responsable de la diminution locale d\u2019entropie. Le cycle de la mati\u00e8re dans une cellule convective est tout \u00e0 fait analogue au cycle du fluide dans une machine thermique comme le cycle de Carnot. Une caract\u00e9ristique souvent oubli\u00e9e des machines de Carnot est qu\u2019elles n\u00e9cessitent toutes un asservissement. Dans la machine de Denis Papin, un op\u00e9rateur devait intervenir pour r\u00e9gler l\u2019admission de la vapeur dans le cylindre. C\u2019est James Watt qui automatisa non seulement l\u2019admission de la vapeur dans le cylindre mais aussi la vitesse de rotation gr\u00e2ce \u00e0 son r\u00e9gulateur \u00e0 boules. Les moteurs de voiture actuels doivent leur rendement \u00e0 d\u2019innombrables boucles d\u2019asservissement.<\/p>\n
Les boucles d\u2019asservissement sont \u00e0 la base de l\u2019automatique et de la cybern\u00e9tique <a href=\u00a0\u00bbhttp:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Cybern\u00e9tique\u00a0\u00bb>(5)<\/a>, science qui conduit \u00e0 l\u2019intelligence artificielle. Elles caract\u00e9risent les m\u00e9canismes d\u2019apprentissage des \u00eatres vivants, m\u00e9canismes qui se traduisent par l\u2019apparition de la conscience. On peut d\u00e9finir la conscience comme la facult\u00e9 de s\u2019inclure soi-m\u00eame dans son mod\u00e8le interne du monde ext\u00e9rieur, ce qui est une sorte de boucle d\u2019asservissement. On admet g\u00e9n\u00e9ralement que le passage du non-conscient au conscient est progressif. Il y a donc plusieurs degr\u00e9s de conscience.<\/p>\n
La conscience appara\u00eet comme une propri\u00e9t\u00e9 globale qui semble \u00e9merger chez les \u00eatres vivants \u00e9volu\u00e9s. Le degr\u00e9 de conscience pourrait donc \u00eatre une mesure de la complexit\u00e9 d\u2019un syst\u00e8me cybern\u00e9tique. Pour moi, l\u2019unit\u00e9 de conscience est une boucle d\u2019asservissement \u00e9l\u00e9mentaire, comme le bit est une unit\u00e9 d\u2019information. Sans voir, comme Teilhard de Chardin <a href=\u00a0\u00bbhttp:\/\/www.richmond.edu\/~jpaulsen\/teilhard\/citation.html \u00ab\u00a0>(6)<\/a>, de la conscience partout y compris dans une pierre, je dirais qu\u2019une cellule de B\u00e9nard a d\u00e9j\u00e0 un degr\u00e9 de conscience \u00e9l\u00e9mentaire. Elle est consciente d\u2019une diff\u00e9rence de temp\u00e9rature et r\u00e9agit en cons\u00e9quence.<\/p>\n
(1) Voir par exemple:
\nhttp:\/\/www.philo5.com\/Les%20vrais%20penseurs\/03%20-%20Ilya%20Prigogine.htm
\n(2) Voir: http:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Cellules_de_B\u00e9nard
\n(3) Voir l\u2019animation:
\nhttp:\/\/www.cite-sciences.fr\/francais\/ala_cite\/expo\/tempo\/planete\/portail\/planete\/video.php?film=42&debit=1
\n(4) Voir par exemple: http:\/\/www.cosmovisions.com\/Janssen.htm
\n(5) Voir: http:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Cybern\u00e9tique
\n(6) Teilhard de Chardin, Le ph\u00e9nom\u00e8ne humain (Seuil, 1970).
\nVoir aussi : http:\/\/www.richmond.edu\/~jpaulsen\/teilhard\/citation.html
\n(7) Illustration tir\u00e9e du livre: Into the cool, E. D. Schneider and D. Sagan (Univ. of Chicago Press, 2005). D\u2019apr\u00e8s: Koschmieder, E. L., B\u00e9nard cells and Taylor vortices (Cambridge Univ. Press).<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Pendant longtemps un certain nombre de ph\u00e9nom\u00e8nes physiques ont intrigu\u00e9 les physiciens car ils semblaient contraire au second principe de la thermodynamique. Ces ph\u00e9nom\u00e8nes, qualifi\u00e9s de dissipatifs par Ilya Prigogine <a href=\u00a0\u00bbhttp:\/\/www.philo5.com\/Les vrais penseurs\/03 – Ilya Prigogine.htm\u00a0\u00bb>(1)<\/a>, apparaissent toujours dans des syst\u00e8mes travers\u00e9s par des flux importants d\u2019\u00e9nergie. C\u2019est le cas par exemple de l\u2019apparition … Continuer la lecture de 10. Des cellules presque vivantes.<\/span>