Ilya Prigogine

Nous croissons en proportion directe de la quantité de chaos que nous pouvons soutenir et dissiper

Le Vicomte Ilya Romanovich Prigogine était un chimiste physique et lauréat du prix Nobel connu pour ses travaux sur les structures dissipatives, les systèmes complexes et l'irréversibilité.

Biographie

Prigogine est né à Moscow quelques mois avant la Révolution russe de 1917, dans une famille juive. Son père, Roman Ruvim Abramovich Prigogine, était ingénieur chimiste à l'École technique impériale de Moscow ; sa mère, Yulia Vikhman, était pianiste. Parce que la famille était critique envers le nouveau système soviétique, ils ont quitté la Russie en 1921. Ils se sont d'abord rendus en Allemagne et en 1929, en Belgique, où Prigogine a reçu la nationalité belge en 1949. Son frère Alexandre 1913–1991 devint ornithologue.

Prigogine a étudié la chimie à l'Université libre de Bruxelles, où en 1950, il devint professeur. En 1959, il a été nommé directeur de l'Institut international Solvay à Bruxelles, en Belgique. Cette année-là, il a également commencé à enseigner à l'Université du Texas à Austin aux États-Unis, où il a été nommé plus tard Professeur régent et Professeur Ashbel Smith de physique et d'ingénierie chimique. De 1961 à 1966, il a été affilié à l'Institut Enrico Fermi à l'Université de Chicago. À Austin, en 1967, il a co-fondé le Centre de thermodynamique et de mécanique statistique, aujourd'hui le Centre des systèmes quantiques complexes. Cette année-là, il est également retourné en Belgique, où il est devenu directeur du Centre de mécanique statistique et de thermodynamique.

Il a été membre de nombreuses organisations scientifiques et a reçu de nombreux prix, récompenses et 53 doctorats honorifiques. En 1955, Ilya Prigogine s'est vu décerner le Prix Francqui pour les sciences exactes. Pour ses études en thermodynamique irréversible, il a reçu la Médaille Rumford en 1976, et en 1977, le Prix Nobel de chimie. En 1989, il a reçu le titre de Vicomte de la noblesse belge de la part du Roi des Belges. Jusqu'à sa mort, il a été président de l'Académie internationale des sciences, Munich, et en 1997, il a été l'un des fondateurs de la Commission internationale pour l'enseignement à distance CODE, une agence d'accréditation mondiale. Prigogine a reçu un doctorat honorifique de l'Université Heriot-Watt en 1985 et en 1998, il s'est vu décerner un doctorat honoris causa par l'UNAM à Mexico.

Prigogine s'est d'abord marié à la poétesse belge Hélène Jofé, également auteure connue sous le nom de Hélène Prigogine, et en 1945, ils ont eu un fils Yves. Après leur divorce, il s'est marié à la chimiste d'origine polonaise Maria Prokopowicz, également connue sous le nom de Maria Prigogine, en 1961. En 1970, ils ont eu un fils Pascal.

En 2003, il a été l'un des 22 Prix Nobel qui ont signé le Manifeste humaniste.

Recherche

Prigogine est surtout connu pour sa définition des structures dissipatives et leur rôle dans les systèmes thermodynamiques loin de l'équilibre, une découverte qui lui a valu le Prix Nobel de chimie en 1977. En résumé, Ilya Prigogine a découvert que l'importation et la dissipation d'énergie dans les systèmes chimiques pouvaient résulter de l'émergence de nouvelles structures, d'où les structures dissipatives dues à l'auto-réorganisation interne. Dans son texte de 1955, Prigogine a établi des connexions entre les structures dissipatives et l'instabilité de Rayleigh-Bénard et le mécanisme de Turing.

Théorie des structures dissipatives

La théorie des structures dissipatives a mené à des recherches pionnières dans les systèmes auto-organisés, ainsi qu'à des enquêtes philosophiques sur la formation de la complexité chez les entités biologiques et la quête d'un rôle créatif et irréversible du temps dans les sciences naturelles. Voir la critique de Joel Keizer et Ronald Fox.

Avec le professeur Robert Herman, il a également développé les bases du modèle à deux fluides, un modèle de trafic dans l'ingénierie du trafic pour les réseaux urbains, analogue au modèle à deux fluides en mécanique statistique classique.

Le concept formel d'auto-organisation de Prigogine a également été utilisé comme un « pont complémentaire » entre la théorie générale des systèmes et la thermodynamique, conciliant l'imprécision de certains concepts importants de la théorie des systèmes

Travaux sur les problèmes non résolus de la physique

Dans ses dernières années, ses travaux se sont concentrés sur le rôle fondamental de l'indéterminisme dans les systèmes non linéaires au niveau classique et quantique. Prigogine et ses collaborateurs ont proposé une extension de l'espace de Liouville de la mécanique quantique. Un espace de Liouville est l'espace vectoriel formé par l'ensemble des opérateurs linéaires auto-adjoints, équipé d'un produit intérieur, qui agissent sur un espace de Hilbert. Il existe une application de chaque opérateur linéaire dans l'espace de Liouville, cependant, pas tous les opérateurs auto-adjoints de l'espace de Liouville ont un homologue dans l'espace de Hilbert, et en ce sens, l'espace de Liouville a une structure plus riche que l'espace de Hilbert. La proposition d'extension de l'espace de Liouville par Prigogine et ses collaborateurs visait à résoudre le problème de la flèche du temps en thermodynamique et le problème de la mesure en mécanique quantique.

Prigogine a co-écrit plusieurs livres avec Isabelle Stengers, notamment The End of Certainty et La Nouvelle Alliance Order out of Chaos.

The End of Certainty

Dans son livre de 1996, La Fin des certitudes, écrit en collaboration avec Isabelle Stengers et publié en anglais en 1997 sous le titre The End of Certainty: Time, Chaos, and the New Laws of Nature, Prigogine soutient que le déterminisme n'est plus une croyance scientifique viable : « Plus nous en savons sur notre univers, plus il devient difficile de croire au déterminisme. » Ceci constitue un écart majeur par rapport à l'approche de Newton, Einstein et Schrödinger, qui ont tous exprimé leurs théories en termes d'équations déterministes. Selon Prigogine, le déterminisme perd son pouvoir explicatif face à l'irréversibilité et l'instabilité.

Prigogine retrace le différend sur le déterminisme à Darwin, dont la tentative d'expliquer la variabilité individuelle selon les populations en évolution a inspiré Ludwig Boltzmann d'expliquer le comportement des gaz en termes de populations de particules plutôt que de particules individuelles. Cela a conduit au domaine de la mécanique statistique et à la réalisation que les gaz subissent des processus irréversibles. En physique déterministe, tous les processus sont réversibles dans le temps, ce qui signifie qu'ils peuvent se dérouler à l'envers aussi bien qu'en avant dans le temps. Comme l'explique Prigogine, le déterminisme est fondamentalement un déni de la flèche du temps. Sans flèche du temps, il n'y a plus de moment privilégié connu sous le nom de « présent », qui suit un « passé » déterminé et précède un « avenir » indéterminé. Tout le temps est simplement donné, l'avenir étant aussi déterminé ou aussi indéterminé que le passé. Avec l'irréversibilité, la flèche du temps est réintroduite en physique. Prigogine note de nombreux exemples d'irréversibilité, notamment la diffusion, la désintégration radioactive, le rayonnement solaire, la météorologie et l'émergence et l'évolution de la vie. Comme les systèmes météorologiques, les organismes sont des systèmes instables existant loin de l'équilibre thermodynamique. L'instabilité résiste à l'explication déterministe standard. Au lieu de cela, en raison de la sensibilité aux conditions initiales, les systèmes instables ne peuvent être expliqués que statistiquement, c'est-à-dire en termes de probabilité.

Prigogine affirme que la physique newtonienne a maintenant été « étendue » trois fois : d'abord avec l'introduction de l'espace-temps en relativité générale, ensuite avec l'utilisation de la fonction d'onde en mécanique quantique, et enfin avec la reconnaissance de l'indéterminisme dans l'étude des systèmes instables de la théorie du chaos.

Publications

• Prigogine, I.; Defay, R. 1954. Chemical Thermodynamics. London: Longmans Green and Co.
• Prigogine, I. 1955. Introduction to Thermodynamics of Irreversible Processes. Springfield, Illinois: Charles C. Thomas Publisher.
• Prigogine, Ilya 1957. The Molecular Theory of Solutions. Amsterdam: North Holland Publishing Company.
• Prigogine, Ilya 1961. Introduction to Thermodynamics of Irreversible Processes Second ed.. New York: Interscience. OCLC 219682909.
• Defay, R. & Prigogine, I. 1966. Surface tension and adsorption. Longmans, Green & Co. LTD.
• Glansdorff, Paul; Prigogine, I. 1971. Thermodynamics Theory of Structure, Stability and Fluctuations. London: Wiley-Interscience.
• Prigogine, Ilya; Herman, R. 1971. Kinetic Theory of Vehicular Traffic. New York: American Elsevier. ISBN 0-444-00082-8.
• Prigogine, Ilya; Nicolis, G. 1977. Self-Organization in Non-Equilibrium Systems. Wiley. ISBN 0-471-02401-5.
• Prigogine, Ilya 1980. From Being To Becoming. Freeman. ISBN 0-7167-1107-9.
• Prigogine, Ilya; Stengers, Isabelle 1984. Order out of Chaos: Man's new dialogue with nature. Flamingo. ISBN 0-00-654115-1.
• Prigogine, I. The Behavior of Matter under Nonequilibrium Conditions: Fundamental Aspects and Applications in Energy-oriented Problems, United States Department of Energy, Progress Reports: September 1984 – November 1987, 7 October 1987. Department of Physics at the University of Texas-Austin 15 April 1988 – 14 April 1989, January 1989, Center for Studies in Statistical Mathematics at the University of Texas-Austin. 15 April 1990 – 14 April 1991, December 1990, Center for Studies in Statistical Mechanics and Complex Systems at the University of Texas-Austin.
• September 1984 – November 1987, 7 October 1987. Department of Physics at the University of Texas-Austin
• 15 April 1988 – 14 April 1989, January 1989, Center for Studies in Statistical Mathematics at the University of Texas-Austin.
• 15 April 1990 – 14 April 1991, December 1990, Center for Studies in Statistical Mechanics and Complex Systems at the University of Texas-Austin.
• Nicolis, G.; Prigogine, I. 1989. Exploring complexity: An introduction. New York, NY: W. H. Freeman. ISBN 0-7167-1859-6.
• Prigogine, I. "Time, Dynamics and Chaos: Integrating Poincare's 'Non-Integrable Systems'", Center for Studies in Statistical Mechanics and Complex Systems at the University of Texas-Austin, United States Department of Energy-Office of Energy Research, Commission of the European Communities October 1990.
• Prigogine, Ilya 1993. Chaotic Dynamics and Transport in Fluids and Plasmas: Research Trends in Physics Series. New York: American Institute of Physics. ISBN 0-88318-923-2.
• Prigogine, Ilya; Stengers, Isabelle 1997. The End of Certainty. The Free Press. ISBN 978-0-684-83705-5.CS1 maint: ref=harv link
• Kondepudi, Dilip; Prigogine, Ilya 1998. Modern Thermodynamics: From Heat Engines to Dissipative Structures. Wiley. ISBN 978-0-471-97394-2.
• Prigogine, Ilya 2002. Advances in Chemical Physics. New York: Wiley InterScience. ISBN 978-0-471-26431-6. Archived from the original on 17 December 2012. Retrieved 29 July 2008.
• Editor with Stuart A. Rice of the Advances in Chemical Physics[dead link] book series published by John Wiley & Sons presently over 140 volumes
• Prigogine I, papers and interviews Is future given?, World Scientific, 2003. ISBN 9789812385086 145p.