|
| N° 40 - Février 2004 |
COOPéRATION SCIENTIFIQUE - Europe-Russie: le legs Prigogine
Ilya Prigogine, prix Nobel de chimie 1977, s’est éteint à Bruxelles en mai dernier. Toute sa vie, il a promu l’Europe des sciences et, à ses yeux, cette Europe a toujours intégré la Russie, où il était né. Depuis 1992, il était à la tête d’un vaste programme de coopération transnationale entre scientifiques. Analysant les systèmes complexes, ces travaux se poursuivent aujourd’hui et se concrétisent dans une quinzaine de projets impliquant notamment des chercheurs de Moscou, Saint-Pétersbourg et Dubna.
L’ordre derrière le chaos Du côté de la Commission européenne, l’idée d’une coopération avec les scientifiques de l’ex-URSS, fondée sur les travaux du prix Nobel de chimie(1), émane de Michel Carpentier, alors responsable des programmes de recherche sur les technologies de l’information et convaincu que les théories d’Ilya Prigogine sur les systèmes complexes pouvaient conduire à des développements et des applications dans de nombreux domaines(2). Ce dernier, de son côté, savait que les mathématiques et la physique de la complexité avaient fait l’objet de travaux pointus dans différentes écoles russes (Kolmogorov, Gelfand, Fock, Bokoyobov). Il fallait donc embarquer ces cerveaux dans cette démarche. Un an de phase pilote fut nécessaire pour identifier les partenaires. La phase principale du projet fut lancée en 1994, pour une durée de cinq ans. Mais que sont exactement ces systèmes complexes? Ils se caractérisent par un état loin de l’équilibre et une création autonome d’information. On les appelle aussi auto-innovatifs, ou auto-organisés. Il peut s’agir du climat de la Terre comme des états du cerveau. Du trafic d’information sur Internet ou de n’importe quel organisme vivant. De l’univers pris dans son ensemble ou de la bourse de New-York. Tous ces systèmes ont une caractéristique commune: ils sont en partie imprévisibles et, pour les aborder, les lois mathématiques déterministes ne suffisent pas. “Ce fut le génie d’Ilya Prigogine de reconnaître l’ordre derrière le chaos apparent que présentent tous ces systèmes”, explique Ioannis Antoniou, doctorant sous la direction de Prigogine, devenu ensuite son proche collaborateur, directeur adjoint des Instituts Solvay à Bruxelles et coordinateur de ce projet. “Depuis ce jour, mon sort est intimement lié à celui de la Russie. J’ai un bureau à l’université de Moscou, comme en avait Ilya Prigogine lui-même. En cinq ans, les résultats ont été très importants dans un domaine si vaste que l’on peut espérer engranger des résultats dans de multiples directions.” “Souvent, les comportements paraissent chaotiques à l’échelle individuelle, mais si vous trouvez le bon niveau d’agrégation des données, vous voyez apparaître des lois statistiques merveilleuses, une mélodie cachée dans le bruit”, poursuit Ioannis Antoniou. “Pourquoi? Parce que les comportements individuels sont interdépendants et que cette interdépendance se manifeste dans des régularités à plus grande échelle – et même souvent à plusieurs échelles. Dans de nombreux cas, les lois sont auto-similaires, c’est-à-dire qu’elles présentent le même profil pour différentes échelles, comme les courbes fractales.” Une même approche mathématique
Au terme des cinq ans, il était clair qu’il fallait poursuivre ces travaux, mais les règles du jeu ont changé. Le temps des mesures d’urgence n’avait plus sa justification, dans la mesure où la coopération scientifique de l’Union avec la Russie commençait à s’inscrire dans un contexte nouveau. Cette coopération s’inscrivait dans le cadre d’une participation internationale et compétitive aux appels à propositions de l’Union. Pour les chercheurs russes, la transition n’était pas nécessairement facile à vivre. “Certains scientifiques n’ont pas réussi à soumettre des projets compétitifs en termes de standards européens”, explique Ioannis Antoniou. “D’autre part, le nouveau programme de la Commission exigeait des possibilités d’applications commerciales, ce que toutes les équipes n’ont pas été en mesure de démontrer. C’est une chose de passer d’une modélisation théorique à un algorithme qui en utilise les principes. Mais cela en est encore une autre d’intégrer ces algorithmes dans des systèmes prototypes et ensuite dans des applications commerciales réalistes et compétitives.” Plusieurs équipes ont toutefois relevé le défi et quinze projets, issus des domaines de recherche initiés grâce à Prigogine, ont passé la rampe, dont la plupart sont réalisés à l’université de Moscou, à l’université de Saint-Pétersbourg et à l’Institut de recherches nucléaires de Dubna. “Le programme précédent nous a permis de mettre le pied à l’étrier”, estime Iouri Melnikov. A l’université de Moscou, une dynamique autonome s’était clairement mise en place, avec la création, en 1995, de l’Institut pour l’étude mathématique des systèmes complexes (dont Prigogine était président honoraire), qui se révèle un fécond vivier du développement des outils théoriques de base. L’enjeu des applications Quant aux projets financés par la Commission, davantage axés sur le passage des théories aux applications, ils touchent des domaines aussi variés que l’immunoinformatique, les modèles boursiers, l’imagerie 3D, les nanotechnologies, l’informatique quantique, l’étude des rythmes cardiaques ou cérébraux. A Dubna, par exemple, le professeur Victor Ivanov, directeur du Laboratoire des technologies de l’information, est un spécialiste de la complexité du réseau Internet. “Nous nous basons sur l’approche d’Ilya Prigogine pour modéliser le trafic des paquets d’information. Un choix judicieux du niveau d’agrégation des données fait apparaître des lois statistiques stables. Connaître ces lois nous permet de détecter les anomalies et de mettre au point des systèmes de protection ainsi que des outils d’optimisation du trafic. Nous développons aussi le même type d’approche pour la prévision boursière.” Mais que ce soit à Bruxelles, Moscou, Dubna ou Saint-Pétersbourg, un élément est constant: l’admiration inconditionnelle pour Ilya Prigogine, tant sur le plan scientifique que personnel. Iouri Melnikov le considère comme “un esprit universel, dans la grande tradition des Lumières” et Vladimir Belokurov, vice-recteur de l’université de Moscou, le dépeint “toujours ouvert et à l’écoute des autres, intéressé par les idées des jeunes et “prêt à les pousser en avant”. “Nous sommes persuadés que sa pensée va marquer le 21ème siècle”, estime Ioannis Antoniou. Mais lui pensait déjà plus loin. Il disait qu’après l’irréversibilité et l’auto-organisation, le prochain grand défi des sciences serait d’élucider la relation corps/esprit.” C’est qu’Ilya Prigogine, qui publia plusieurs ouvrages marquants avec la philosophe des sciences Isabelle Stengers(3), ne s’est jamais encombré de barrières disciplinaires. D’abord attiré par le droit, il est passé par la psychologie avant d’étudier la chimie puis la physique et les mathématiques. Chaque centre d’intérêt l’amenait vers un autre, plus fondamental encore. Alexey Sissakian, vice-Président de l’Institut de Dubna, le dépeint presque comme un philosophe: “Il était profondément convaincu que les distinctions entre physique, chimie et autres disciplines introduisent des barrières artificielles, tandis que la nature forme un tout en perpétuelle interaction.” (1) Ce prix récompensait sa théorie des structures dissipatives selon laquelle un système, loin de l’équilibre, peut soudainement devenir ordonné (par exemple la cellule vivante). Prigogine met ainsi en lumière la dynamique des systèmes instables et leur importance, alors que la physique classique avait privilégié l’équilibre. (2) Après le départ de Michel Carpentier, cette idée bénéficia du soutien enthousiaste de George Metakides. (3) Pistes bibliographiques: I. Prigogine et I. Stengers, La Nouvelle Alliance, Paris, Gallimard, 1979 – I. Prigogine, Physique, temps et devenir, Paris, Masson, 1982 – I. Prigogine et I. Stengers, Entre le temps et l’éternité, Paris, Fayard, 1988 – I. Prigogine, Les lois du chaos, Paris, Flammarion, 1994 – I. Prigogine, La fin des certitudes, Paris, Odile Jacob, 1996. |
|
||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||
