[Énigme] Théorie de l'évolution et 2e principe de la thermo

[Levesque]

Si vous faites une recherche sur internet, sur youtube par exemple, vous trouverez plusieurs sites ou vidéo qui affirment que le deuxième principe de la thermodynamique rend impossible les conclusions de la théorie de l'évolution.

J'aimerais beaucoup que la chose soit clarifiée dans cette discussion. Entre autre, parce que des créationniste utilisent cet argument pour faire de la propagande (ce que je supporte mal).

Cordialement,

Simon

[Éric]

J'ai fait une recherche et j'ai trouvé ceci:

http://www.mensongedelevolution.com/chapitre11.php

En gros, ça dit que la vie ne peut évoluer s'il n'y a pas d'ordonnancement au niveau moléculaire donc, si l'entropie augmente (ce que dit le deuxième principe de la thermodynamique).

D'abords, Boltzman avait démontré que le deuxième principe découle du fait que statistiquement, si on laisse un grand nombre de particules se déplacer sans apport d'énergie extérieure, ils auront plus de chances de se retrouver dans un état plus désordonné que dans un état plus ordonné. Assez pour qu'on observe à chaque transformation thermodynamique une augmentation de l'entropie. Mais je pense qu'il faut regarder ce qui peut se passer sur plusieurs millions (voire milliard) d'année. Il y a des chances q'il se forme alors quelques molécules assez complexe pour pouvoir s'auto-reproduire avant d'être détruites. Rendu à ce stade, le deuxième principe de la thermodynamique n'a de l'influence que sur la durée de vie des organismes (ce qui pourrait peut-être expliquer le fait qu'une vie individuel soit relativement courte) et n'en a aucunes sur l'évolution qui se fait sur plusieurs génération. Sur les nombreux organismes produits, ce sont ceux qui se sont le mieux adapté à l'environnement (ce qui inclu la capacité d'aller chercher leurs énergie soit s'alimenter) qui survivent. C'est exactement ce que dit la théorie de l'évolution.

CQFD

[Levesque]

Avant de continuer, j'aimerais préciser un truc :

Le deuxième principe de la thermodynamique semble dire que le désordre doit augmenter dans tout processus physique.

À mon avis, cette formulation du principe est imagée et cache une réalité plus fondamentale : Les processus physiques ne cherchent pas nécessairement le désordre, ils cherchent la stabilité!

Sachant cela, la réponse à l'énigme vient d'elle même...

Simon

[styvesg]

Salut,

J'ai juste commencer à lire le texte du lien qu'Éric à proposé mais ca me semble déja etre un gros tas de "%/$!&

Premierement, je ferais juste remarquer que l'entropie comprise comme le désorde apparent est une notion très très trompeuse parce que la plupart du temps, le désorde (s'il en est) n'est pas apparent! J'explique par un exemple classique: la formation des micelles et des bicouches lipidiques en général. Si on se fit seulement à l'ordre apparent, on dirait que l'état d'une solution de phospholipides disout (c'est très instable on le sait, car les phospholipides sont en grande partie hydrophobes) est plus désordonnée que l'état de micelle ou de bicouche où tous les phospholipides sont en rang d'onion! Mais vous n'etes pas aussi naif evidemment et vous vous douter aussi que pour que la formation de membranes soit un phénomène spontané, il se doit d'avoir une variation d'énergie libre de Gibbs négative. l'énergie libre de Gibbs a une composante d'énergie interne et une composante entropique. Si la variation d'énergie interne est positive, alors nécessairement la composante entropique doit etre très négative afin que le processus soit spontanée (sinon, la réaction devrait être couplée à une autre et le tout serait spontanée!)

(entre parenthère, c'est exactement ce que la Vie fait de mieux, coupler des réactions afin que le tout soit spontanée, l'apport initial d'énergie (ou de négentropie pour etre exact) étant fourni par les photons de haute énergie émis par le soleil et réémis par nos corps ds l'infrarouge (+ basse énergie). Si ca vous interesse, allez voir The Emperor's New Mind de Roger Penrose p. 303 à 347.)

Donc pour poursuivre avec la formation des membranes, vu que (il me semble) la variation d'énergie interne est justement positive, la variation d'entropie est nécessairement très très négative. Pourtant, elle ne parait pas puisque nous avons omit de considérer, jusqu'à maintenant, les changement interne au solvant: l'eau... en fait, les molécules d'eau se trouve à etre plus ordonnées (moins de possibilité de conformation) lorsque les phospholipides sont dissous que lorsqu'ils sont regroupés en membranes et l'augmentation d'entropie produite par le changement de conformation de l'eau lors de l'agglomération des micelles et membranes fourni plus que ce qu'il faut en entropie pour faire en sorte que la réaction soit spontanée!!!.

Je résume donc en terme très simple: BIEN QU'IL Y AIT EU UNE AUGMENTATION D'ORDRE APPARENT PAR LA FORMATION DE MEMBRANE, L'ENTROPIE A NÉANMOINS AUGMENTÉ PUISQUE LE REGROUPEMENT DES PHOSPHOLIPIDES EST COUPLÉ INTRINSEQUEMENT AU CHANGEMENT DE CONFORMATION DU SOLVANT QUI OFFRE UNE AUGMENTATION D'ENTROPIE BIEN SUPÉRIEURE À LA DIMINUTION APPARENTE.

Évidemment, c'est un exemple particulier, mais en réalité, comme je l'ai mentionné, quasiment toutes les réactions chimiques du vivant sont des réactions couplées. Entre autre, lorsque l'on mange, on ne mange pas vraiment l'énergie mais plutot l'ordre ds la nouriture puisque les réaction de synthese de notre corps sont couplée à celle de dégradation de la nourriture (principalement des glucides) et ils fournisse une augmentation d'entropie superieure! Ainsi on remonte jusqu'au plante et au soleil... Le vrai mystere est donc: POURQUOI LE SOLEIL EST T'IL LÀ!!!

J'ai jusqu'ici seulement traité de la seconde loi et de la formation du vivant et des processus qui maintienne la vie. La théorie de l'évolution se situe à au tout autre niveau à mon avis et couvre plutot la question: EXPLIQER LA DIVERSITÉ DES STRUCTURES RENDU POSSIBLE PAR LA 2IEME LOI.

Je crois que cette lecture du problème de la théorie de l'évolution montre en elle-meme qu'une des théories ne peut contredire l'autre, et ce même si des théories était violée, ce qui a ma connaissance n'est pas le cas.

Si vous vouler un bon accompte de la théorie de l'évolution à plusieurs niveau: molécule, organisme, société, etc. Lisez "The Selfish Gene" de Richard Dawkins, qui est aussi (en bonus) un fervant athée!

Si quelque chose n'est pas clair, demander moi de clarifier car ce genre de question est de la plus haute importance pour la survie de l'humanité!!! ;-)

Ghis

P.S. Je regarderai plus en détail le text qu'Éric a proposé et je ferai des attaques plus spécifique si c'est nécessaire!

[Levesque]

Salut Ghis,

tu résume les deux points essentiels : (1) les créationistes se basent sur une formulation dangeureuse du 2e principe de la thermodynamique. Celle-ci parle du désordre, mais elle ne spécifie pas le désordre de quoi. C'est le désordre de l'univers en entier qui doit augmenter, pas celui de chaque sous-système. Un système peut devenir plus ordonné, à condition que l'augmentation de l'ordre dans ce système augmente le désordre dans le systèeme "univers". (2) Les molécules simples se regroupent en molécules complexes justement parce qu'elle sont alors plus stables (cela s'explique quantativement par l'énergie de Gibbs, comme Ghis le rappelle).

Donc, puisque les molécules se regroupent et se complexifient tout en augmentant l'entropie de l'univers, il n'y a aucun conflit entre le second principe et la théorie de l'évolution.

Le second chapitre du livre de Dawkins, qui est nécessaire à la construction logique de la théorie de l'évolution, me semble même BASÉ SUR le second principe de la thermo!

[styvesg]

Bonjour,

J'en ai encore lu un bout. Spécifiquement, il y a un endroit où il dit que pour utiliser l'énergie du soleil, il est nécessaire d'avoir un appareil tres complexe (comme les photosystemes chez les plantes) et que un tel système est trop complexe pour être généré aléatoirement à partir de la soupe originelle, il doivent donc avoir été créé. Cet argument assume que la vie à toujours été la meme et qu'il n'a pas moyen qu'elle évolue (car elle doit avoir commencer avec les plantes, les animaux, etc, tous ensemble puisqu'il se soutiennent l'un l'autre)!

Je suis parfaitement d'accord qu'il est virtuellement impossible que les photosystèmes actuels soient générés aléatoirement et personne ne maintient le contraire. La reproduction en laboratoire des conditions de la soupe primordiale a montrée que plusieurs molécules simples pouvaient etre générés assez facilement. Ensuite, ds l'échelle de complexité, nous avons quelques polymeres d'acide aminé, la plupart n'ayant aucune propriétés particulière. Par contre, il y a encore aujourd'hui certain vestiges cellulaire de molécules d'ARN auto-réplicative et c'est a ce jour une des hypothèses les plus plausible sur le RÉPLICATEUR originel. Le réplicateur originel n'a aucune compétition ds sont millieu et il s'en trouve libre d'utiliser toutes les ressources à sa disposition. Il suffit alors d'une mutation pour que le jeux de l'évolution commence, le réplicateur ayant la plus grande efficacité de réplication prendra inévitablement rapidement le dessus de la population. Mais il y a plus qu'une facon d'etre le plus efficace. Entre autre, on peut etre le plus stable chimiquement, ainsi, le terrain gagné ds l'utilisation des ressources n'est pas perdu... on peut aussi penser à une protection contre la catalyse et les conditions extérieures. Donc au fil des mutations aléatoires, des structures on du etre générées sans qu'à aucun moment la structure finale apparait spontanément du néant! La deuxième loi de la thermodynamique joue un role fondamental ds ce schéma puisqu'elle dicte les réactions qui sont possible spontanément à chaque étape de l'évolution.

Je voudrais aussi faire remarquer une molécule tres simple et tres intéressante, le rétinol. C'est une molécule photoréactive présente ds l'oeil. On peut assez facilement imaginer une molécule similaire présente ds la soupe primordiale qui catalyserait une réaction chimique spécifique ds un systeme réplicatif (et ce supposé systeme n'est meme pas obligé de le synthétisé le rétinol lui meme, il peut certainement le retrouver naturellement ds la soupe!) Ainsi, il n'est pas nécessaire de posséder un photosystème moderne pour utilisé l'énergie fournie par le soleil et il est naif de penser que c'est la seule facon.

Ce qui est le plus drole, c'est que cet argument est dirigé contre l'évolution alors qu'en fait, l'argument montre seulement que les structures actuelles sont trop complexes pour avoir été générées instantanément... et nous sommes d'accord sur ce point! Mais l'évolution explique comment de telles structures peuvent etre générées au fil des générations.

Finalement, je veux seulement préciser que l'histoire que je viens de vous raconter ne peut etre utilisé pour confirmer la théorie de l'évolution. (Puisque nous ne possédons aucune trace assez précise de cette époque de la terre à ma connaissance) Mon histoire est seulement une hypothese basée sur les principes de la physique et l'évolution pour montrer qu'elle explique la complexité sans avoir à faire un grand bond de synthese spontanée, jugé trop improbable.

Ainsi, leur argument sur l'improbabilité de la complexité actuelle est facilement évité.

Pour plus de renseignement, allez voir "The Selfish Gene" de Dawkins

Ghis