Préface......................................................................................... 9
Prologue....................................................................................... 13
Partie 1 - Affiner notre vision du monde
1. Un périple dans les échelles..................................................... 19
L’Univers fractal........................................................................ 19
Pour comprendre la notion d’échelle, affranchissons-nous de l’anthropocentrisme.............................................................. 23
Attention, les échelles changent................................................. 26
Les structures complexes naissent des interactions entre différentes échelles........................................................... 28
2. Pourquoi la physique peine-t-elle à expliquer les phénomènes complexes ?........................................................ 31
Le mythe pythagoricien............................................................. 32
Le mythe newtonien.................................................................. 35
Un biais de sélection dans la connaissance.................................. 38
Émergence et réductionnisme..................................................... 41
Aucune théorie n’est valide à toutes les échelles........................... 46
L’incertitude s’est invitée en force dans les sciences...................... 50
Une vision moderne des lois de la nature..................................... 58
Remettre le hasard à la place qu’il mérite..................................... 60
3. Les deux moteurs de l’Univers : l’entropie et l’expansion........... 65
Plus que l’énergie, c’est l’entropie qui anime l’Univers.................... 66
Le ruissellement de l’entropie anime toutes les structures.............. 72
Une vision élargie de l’entropie : l’information.............................. 76
D’où vient la faible entropie initiale du Big Bang ?........................ 79
Où s’échappe l’entropie du cosmos ?............................................ 82
Le « quatrième principe de la thermodynamique » dans le marc de café................................................................. 84
Partie 2 - La nature fabrique le complexe à partir du simple
4. Comment émerge la complexité ?.............................................. 93
L’émergence à partir de rien (ou presque).................................... 93
L’énergie ne travaille que sous contrainte.................................... 97
Le hasard est contraint par les lois de la nature............................ 99
Le hasard est aussi sujet aux contraintes qu’il crée lui-même.......... 103
La causalité descendante........................................................... 108
Le millefeuille hiérarchisé.......................................................... 115
Chaque niveau du millefeuille forge ses propres lois...................... 120
5. À la frontière entre l’ordre et le chaos...................................... 123
La complexité se développe à la marge........................................ 124
Les systèmes auto-organisés maintenus loin de l’équilibre.............. 128
Les attracteurs peuvent extraire de l’ordre du chaos...................... 132
Des exemples dans toutes les strates du millefeuille...................... 135
Les états critiques auto-organisés............................................... 142
Les systèmes complexes adaptatifs.............................................. 148
6. Les transitions de phase et les brisures de symétrie.................. 157
Le concept est né en physique.................................................... 157
Notre histoire est ponctuée de transitions de phase...................... 161
Les transitions de phase provoquent des brisures de symétrie......... 167
7. L’échappement dans le possible adjacent.................................. 173
Un principe de portée universelle................................................ 174
Deux propriétés importantes....................................................... 176
Deux exemples dans le monde minéral......................................... 177
L’échappement dans le possible adjacent est au coeur de l’évolution naturelle.............................................................. 179
Quelques exemples dans l’histoire du vivant................................. 182
Des exemples dans la société...................................................... 184
Le possible adjacent et la physique............................................. 187
8. Le monde s’organise comme une combinatoire.......................... 191
La complexité du monde vient de la simplicité de ses ingrédients..................................................................... 191
Premier Lego : les particules...................................................... 197
Deuxième Lego : les atomes....................................................... 199
Troisième Lego : les molécules.................................................... 200
Quatrième Lego : les macromolécules........................................... 203
Le quatrième Lego se sophistique avec la catalyse et fait apparaître la vie............................................................. 206
La catalyse est une notion universelle......................................... 209
L’auto-assemblage des êtres vivants............................................ 213
De nouveaux Lego apparaissent dans les plus grandes échelles........ 219
Et Dieu dans tout cela ?............................................................. 222
9. La martingale de la sélection darwinienne................................. 225
La martingale est-elle systématiquement gagnante ?...................... 226
La sélection naturelle crée le plus improbable pourvu qu’elle en ait le temps............................................................... 229
L’évolution darwinienne suit-elle une finalité ?............................. 232
La sélection naturelle existe-t-elle en dehors du domaine du vivant ?............................................................. 234
La sélection naturelle s’est-elle arrêtée chez l’Homme ?.................. 240
Partie 3 - Nouvelles interprétations et indications sur le futur
10. Un éclairage sur la question quantique................................... 247
La mécanique quantique dévoile une couche fondamentale du millefeuille.......................................................................... 247
La question quantique............................................................... 252
Le problème de la mesure, un caillou dans la chaussure................. 253
La décohérence permet de mieux comprendre les contradictions...... 256
Le chat de Schrödinger peut craindre la mort, mais non la superposition quantique........................................... 257
La renormalisation, une procédure licite...................................... 261
L’émergence de l’espace-temps et des lois.................................... 263
11. La transition de phase d’Internet............................................ 267
Une origine très simple, un développement très complexe.............. 267
La confrontation des échelles..................................................... 271
Causalités montante et descendante............................................ 273
Des possibles adjacents s’ouvrent à l’infini................................... 274
Internet présente les caractéristiques d’une transition de phase...... 277
Internet s’auto-organise entre le chaos et l’ordre.......................... 279
Une entropie coûteuse............................................................... 286
Internet, un gigantesque catalyseur............................................. 290
12. Qu’attendre du futur ?............................................................ 293
Le futur de l’Univers, du Système solaire et de la Terre.................. 294
Le futur de la science................................................................ 297
La science et l’intelligence artificielle.......................................... 303
Le futur de la société................................................................ 307
Remerciements............................................................................... 315
Bibliographie................................................................................. 317
Lexique........................................................................................ 319
Index .......................................................................................... 337
