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Billet de blog 12 août 2011

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Translation Thermodynamique -- Économie -- Écologie -- Humain

Une chose m’a toujours surpris, à la limite de l’énervement, c’est que les « économistes » valorisent ce qu’ils croient être une science par des données réellement scientifiques (ce n’est pas Bernard Maris qui me contredira[1]).

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Ce blog est personnel, la rédaction n’est pas à l’origine de ses contenus.

Une chose m’a toujours surpris, à la limite de l’énervement, c’est que les « économistes » valorisent ce qu’ils croient être une science par des données réellement scientifiques (ce n’est pas Bernard Maris qui me contredira[1]). Déjà que la foire d’empoigne sur les publications scientifiques conduit à toutes les contorsions intellectuelles pour rendre vrai ce que l’on croit (ce n’est pas Michel de Pracontal qui dira le contraire)[2], on voit bien que la « Science Économique » utilise en plus les prédictions autoréalisatrices (dans le meilleur des cas) et la vérification à postériori (le plus souvent).

« Puisque certains scientifiques se sont mêlés d'économie sans y connaître grand-chose, certains économistes se prétendent habilités à parler de sciences de la nature avec la même ignorance dans ce domaine. [3]» Affirmant que le processus économique, comme tout processus du vivant, est irréversible, on peut mieux en rendre compte avec la thermodynamique et sa Loi de l'Entropie sur la qualité de l’énergie qu’avec la mécanique seulement. Tout processus économique consiste à transformer de la matière avec de l’énergie en vue de la satisfaction d’un besoin. Le produit n'est pas le flux matériel de déchets, mais le flux immatériel toujours mystérieux de la joie de vivre.

1 – une approche de l’entropie et comparaison avec le modèle mécanique.

Ce n’est qu’au milieu du siècle XXe siècle que Rudolf Clausius formalisa le fait que la chaleur passe toujours du chaud vers le froid et jamais dans le sens inverse, en incorporant dans la science naissante de la thermodynamique la loi de l'entropie où elle a servi depuis comme son principal pilier. La thermodynamique débute avec Sadi Carnot[4] qui s'est proposé d'étudier les conditions dans lesquelles le rendement d'une machine à feu est maximum. Elle est restée longtemps « la science qui étudie principalement les transformations de la chaleur en travail mécanique et les transformations inverses du travail mécanique en chaleur »

Un système sera dit « thermodynamique » s'il comporte un très grand nombre de particules – de l'ordre du nombre d'Avogadro soit 6,022 × 1023 particules vraies pour une mole de particules. Ce système est le siège, au niveau microscopique, d'une agitation thermique liée au perpétuel mouvement des particules, à des vitesses considérables (500 m/s, environ, dans l'air à la température ordinaire, 1 900 m/s dans l'hydrogène à cette même température, plusieurs kilomètres par seconde pour les électrons de conduction d'un métal...). Ce grouillement frénétique, appelé bruit thermique croit comme la racine carrée du nombre de constituants. Il s'accompagne pourtant d'une immobilité macroscopique, qui résulte du nombre de particules mis en jeu et du caractère aléatoire de leur mouvement d'agitation : les vitesses microscopiques, bien qu'importantes nominalement, se compensent pour aboutir à une valeur moyenne nulle. Le système est pourvu d’une énergie interne.

Vu de l’extérieur :

˗ un système isolé n’échange rien avec l’environnement, ni énergie ni matière, son entropie s’accroit avec le temps en fonction de son bruit thermique. Mais comme il n’y a aucun échange, cela n’est pas mesurable.

˗ Un système fermé échange uniquement de l’énergie et son entropie varie, en plus du bruit thermique, en fonction des différences de température.

˗ Un système ouvert échange énergie et matière. Son entropie peut croitre ou décroitre en fonction des échanges. Une décroissance apparente de l'entropie peut résulter d'un solde positif dans les échanges, c’est le cas des organismes vivants puisent dans le milieu de quoi assurer leur exixtence.

Contrairement au modèle mécanique où les actions sont réversibles, la thermodynamique dit que même un système isolé subit une dégénérescence de la qualité de l’énergie qu’il renferme, rendant tout retour en arrière impossible.

Le premier principe énonce que la conservation de l’énergie sous forme de la somme du travail et de la chaleur est indépendante des transformations du système tandis qu’ils le sont pris séparément[5].

Le deuxième principe admet des énoncés qualitatifs sur l’énergie équivalente en tant que travail ou de chaleur, qui expriment son contenu par une nouvelle fonction d'état (semblable sur ce point à l'énergie interne), que Clausius nomma entropie, traditionnellement notée S. « il est impossible de réaliser un processus dont le seul résultat serait de convertir intégralement en travail une quantité de chaleur fournie par une source unique » d’où la variation de S notée : ΔS ≥ Q/Tex, dans le cas simple où l'extérieur garde une température absolue Tex invariable (Q est toujours la quantité de chaleur que le système reçoit de l'extérieur dans la transformation envisagée).

Le troisième principe s'énonce comme suit : « si deux systèmes sont à l'équilibre thermique avec un même troisième, alors ils sont à l'équilibre thermique entre eux ». Ce nouveau postulat était destiné à fonder théoriquement l'universalité de la notion de température en déterminant la limite du zéro absolu à -273,15 ° Celsius où l'entropie de tout système tend vers zéro.

Si cette loi n'existait pas, le mouvement perpétuel sans pertes existerait : nous pourrions réutiliser l'énergie d'un morceau de charbon à volonté, en le transformant en chaleur, cette chaleur en travail, et ce travail à nouveau en chaleur. Les moteurs, les habitations et même les organismes vivants ne s'épuiseraient plus. Il n'y aurait pas de véritable rareté de l'énergie et des matières premières, pas de limite planétaire à la population. Un accroissement du revenu réel par habitant pourrait s'appuyer en partie sur une plus grande vitesse et en partie sur une exploitation des matières premières accrue. Alors, il n'y aurait aucune raison pour que survienne une lutte réelle, que ce soit à l'intérieur des espèces ou entre elles.

Si l'énergie utilisable a quelque valeur pour l'humanité, c'est dans la mesure où elle est aussi accessible. L'énergie solaire et ses sous-produits nous sont accessibles pratiquement sans effort, sans consommation additionnelle d'énergie utilisable. Dans tous les autres cas, nous avons à dépenser du travail et des matériaux pour puiser dans un réservoir d'énergie utilisable.

Petit bilan énergétique :

 

Stock

Flux

Flux solaire spatial

 

293 1013 Kwh

Flux solaire stratosphérique

 

1,55 106 Kwh

Flux solaire au sol (ciel clair)

 

0,78 106 Kwh

Réserves Uranium récupérable estimée en 2000

0,92 106 Kwh

 

Réserves combustibles récupérable estimées en 2000

0,86 106 Kwh

 

Photosynthèse

351 Kwh

 

Hydraulique

24 Kwh

 

2 – Peut-on appliquer ce modèle à l’économie ?

Un système économique ne peut survivre sans un apport continu d'énergie et de matière, de sorte qu'il constitue un système ouvert.

Il s'agit de distinguer le rendement en termes énergétiques et en termes économiques. Le rendement économique implique le rendement énergétique, mais la réciproque n'est pas vraie et le mécanisme des prix ne peut pallier toute pénurie, que ce soit de terre, d'énergie ou de matières.

Les économistes avancent des arguments tels que « la notion d'une limite absolue des ressources naturelles utilisables est insoutenable dès lors que la définition des ressources varie radicalement et d'une façon imprévisible dans le temps... Une limite peut exister, mais elle ne peut n’être ni définie ni exprimée en termes économiques. Lorsque les ressources deviennent de plus en plus rares, il y aura d’abord une substitution à l'intérieur de la gamme des biens de consommation. Puis, les prix réagissant à la rareté croissante, les consommateurs achèteront moins de biens riches en ressources et davantage d'autres choses.» Quelles que soient les ressources ou la terre arable dont nous pouvons avoir besoin à une époque quelconque, il s'agira toujours de basse entropie accessible et de terres accessibles. Et puisque tout cela n'existe qu'en quantité finie, aucun artifice de classification ne peut éliminer cette finitude.

Un autre argument avancé par les économistes est que « nous serions toujours capables non seulement de trouver un substitut pour remplacer une ressource qui est devenue rare, mais encore d'augmenter la productivité de n'importe quelle sorte d'énergie et de matière quitte à imaginer toujours quelque chose pour pallier le manque et même de substituer d’autres facteurs aux ressources naturelles. Rien, donc, ne saurait jamais se mettre en travers de la route qui mène l'espèce humaine vers une existence toujours plus heureuse ». Un progrès technologique en induit un autre, cela est vrai, mais le processus n'est pas cumulatif comme celui de la croissance démographique. Même si la technologie continue à progresser, une séquence croissante peut avoir une limite supérieure posée par le coefficient théorique de rendement. Il n'existe pas de facteurs matériels autres que les ressources naturelles.

Le progrès technologique s’appuie

˗ d’une par sur les innovations d'économie, qui apporte une économie nette de basse entropie, par une combustion plus complète, une diminution des frottements, l'obtention d'une lumière plus intense à partir du gaz ou de l'électricité, la substitution de matériaux par d'autres moins coûteux en énergie, la découverte de nouveaux procédés d'utilisation de basse entropie accessible.

˗ D’autre part, le progrès technologique se fait par des innovations de substitution qui ne font que remplacer de l'énergie humaine par de l'énergie physico-chimique, la poudre à canon qui remplaça la catapulte en est une bonne illustration. En général, de telles innovations nous permettent non seulement d'agir plus efficacement, mais encore, et surtout de faire des choses qu'il était impossible de réaliser auparavant comme de voler en avion.

˗ Enfin, il y a les innovations de la gamme des produits qui créent de nouveaux biens de consommation, tels que les automobiles, les ordinateurs, etc. La plupart des innovations de cette catégorie appartiennent en même temps à celle des innovations de substitution.

La maîtrise d’une nouvelle forme d’énergie accessible provoque un grand bon technologique suivi d’une expansion de la demande en matières premières. Et nous sommes contraints de croître dans un environnement fini.

3 – Le « système économique » est-il écologique ?

L’espèce humaine est la seule de toutes à pouvoir influencer non seulement sa part de nourriture, mais encore l'efficacité de la transformation d'énergie solaire en nourriture. Remplacer l’animal de trait par le tracteur, du fourrage par les combustibles pour les moteurs, du fumier et de la jachère par des fertilisants artificiels équivaut à puiser dans des réserves finies qui s’épuiseront en quelques siècles (voire moins) au lieu de bénéficier de celles du soleil évalué à 5 milliards d’années. L'énergie d'origine terrestre, sous une forme concentrée, nous permet d'obtenir presque instantanément d'énormes quantités de travail contrairement au flux d'énergie solaire qui nous parvient avec une très faible intensité. L’utilisation de n'importe quelle énergie terrestre produit une pollution nuisible, irréductible cumulative, fut-ce la seule pollution thermique contrairement à l'énergie solaire, qui, utilisée ou non, se transforme en chaleur ambiante.

L’objet de la science économique est l'administration des ressources rares sur une seule génération tandis que l’écologie pose à l’humanité le problème des rapports entre la qualité de la vie et la répartition de la dot de l'humanité entre toutes les générations. Le domaine des phénomènes couvert par l'écologie est plus large que celui couvert par la science économique.

Pour attribuer un prix convenable à un objet non reproductible, il faut qu'absolument tout le monde surenchérisse pour l'acquérir. Les générations à venir ne peuvent être présentes à l’enchère et l’offre de la génération actuelle, reflétant son intérêt à protéger ses enfants et peut-être ses petits-enfants, anticipe les prix futurs calculés sur quelques décennies en plus de la demande. Les mécanismes du marché conduisent à une surconsommation des ressources, trop grande et trop rapide, par les premières générations (ère d’abondance), aussi longtemps que durent les perspectives économiques présentes. Il n'y a pas de rente à ce moment-là et dès lors, aucune incitation a économisé de la ressource pour les générations à venir. La ressource abondante peut donc n'avoir pas de prix pendant la génération présente. Les marchés sont impuissants à prévenir l'épuisement excessif des ressources par les générations antérieures. Si les ressources naturelles ont un prix, ce n'est d'habitude pas à cause de leur rareté actuelle, mais en raison d'une certaine rareté escomptée dans un avenir proche.

Dans un programme bioéconomique minimal, il est proposé[6] :

˗ Interdire totalement non seulement la guerre elle-même, mais la production de tous les instruments de guerre. Non seulement cela mettra fin aux tueries de masses par des armes perfectionnées, mais encore libérera des forces de production fantastiques en faveur de l'aide internationale sans pour autant abaisser le niveau de vie des pays intéressés.

˗ Grâce à l'utilisation de ces forces de production ainsi qu'à des mesures complémentaires, bien planifiées et sincèrement conçues, aider les nations sous-développées à parvenir aussi vite que possible à une existence digne d'être vécue, mais non point luxueuse.

˗ Limiter progressivement la population de l’humanité jusqu'à un niveau où une agriculture organique suffirait à la nourrir convenablement les pays à très forte croissance démographique qui devront faire des efforts tout particuliers pour obtenir aussi vite que possible des résultats dans cette direction.

˗ Éviter soigneusement et, si nécessaire, réglementer strictement tout gaspillage d'énergie tel que les excès de chauffage, de climatisation, de vitesse, d'éclairage, etc.

˗ Nous guérir nous-mêmes de notre soif morbide de gadgets extravagants.

˗ Nous débarrasser de la mode, « cette maladie de l'esprit humain », qui pousse à jeter une veste ou bien un meuble alors qu'ils sont en mesure de rendre les services que l'on est en droit d'en attendre. Et c'est même un crime bioéconomique que d'acheter une « nouvelle » voiture chaque année et de réaménager sa maison tous les deux ans. Les marchandises devraient être construites de façon à durer davantage. Les consommateurs se rééduquent eux-mêmes dans le mépris de la mode. Les constructeurs devront bien alors se concentrer sur la durabilité.

˗ Rendre les marchandises durables encore en les concevant comme réparables.

˗ En accord forcé avec précédemment, nous guérir nous-mêmes du cercle vicieux qui consiste à faire plus vite afin d'avoir plus de temps pour travailler à un nouvel appareil qui fait plus vite encore, et ainsi de suite à l'infini. Nous devons nous faire à l'idée que toute existence digne d'être vécue a comme préalable indispensable un temps suffisant de loisir utilisé de manière intelligente.

4 – L’écologie est-elle faite pour l’humain ?

Si les recommandations qui précèdent apparaissent raisonnables à quiconque veut examiner la logique sous-jacente, l'humanité voudra-t-elle prêter attention à un quelconque programme impliquant des entraves à son attachement au confort ? Peut-être le destin de l'homme est-il d'avoir une vie brève, mais fiévreuse, excitante et extravagante, plutôt qu'une existence longue, végétative et monotone.

Supposons d’abord que les humains cherchent à maximiser leur probabilité objective ou subjective de bonheur futur. Supposons ensuite que le bonheur soit une fonction croissante de la richesse, plus on est riche, moins l'effet d'une hausse de cette richesse est important sur ce bonheur. Intégrons une notion de pessimisme, qui associe préférences et croyances, où l’individu transforme la distribution objective des probabilités en faveur des états qui lui sont le moins favorables et un décideur qui aurait à l'esprit un point de richesse de référence en dessous duquel il serait plutôt riscophile, et au-dessus duquel il serait plutôt riscophobe, avec une forte aversion au risque autour du point de référence. L'utilité ne dépend plus alors de la richesse en tant que telle, mais des ses variations dans le temps. On retrouve une fonction d’état similaire à celle de l’entropie. En conséquence, le degré d'aversion au risque d'un individu sera très différent selon qu'il vient de subir de grosses pertes ou qu'il vient d'accumuler d'importantes plus-values.

Les actions se trouvent exclusivement expliquées par leurs conséquences, ou plus précisément, par l’information dont dispose le décideur sur leurs conséquences au moment de sa prise de décision, comme dans la théorie des jeux. Les origines d’une information peuvent fournir des indications sur sa représentativité. Les individus ont le plus souvent en mémoire, lorsqu’ils effectuent leurs choix des informations relatives à des cas voisins qui, enrichissent ce qu’ils peuvent connaître de la situation dans laquelle ils opèrent. Enfin, ils modifient, en permanence, leurs informations à la lumière d’autres informations qu’ils peuvent recevoir et qui mettent les premières en perspective. Or, ces conséquences sont directement dépendantes des états du monde, de telle sorte que l’information sur ces états fait elle-même partie de leur description. Il peut en résulter de curieuses interprétations. L’information fournie par la partition des différents états du monde doit permettre au décideur de savoir lequel des états est (ou sera) vrai. On peut toutefois imaginer que l’information disponible sur l’un de ces états ne soit pas suffisante pour permettre au décideur de savoir si ce qu’il sait de cet état est vrai. De deux choses l’une, en effet : ou bien l’état est vrai, ou il est faux, de telle sorte que la partition des états coïncide avec la connaissance qu’en a le décideur. Ne pas savoir revient ainsi pour lui à savoir qu’il ne sait pas. Mais qu’en est-il lorsqu’il ne sait pas qu’il ne sait pas, ou que les informations à sa disposition ne sont pas suffisantes pour l’éclairer sur ce point ? Cette lacune d’information est alors génératrice d’ambiguïté logique. Elle conduit à inclure dans la catégorie des mondes possibles un monde paradoxal, qui peut être qualifié de « logiquement impossible ». La stratégie du décideur y est reliée à l’état de sa connaissance sur les stratégies des autres acteurs, ce qui ouvre la voie à une série d’itérations, puisque ce que les décideurs pensent de ce que les autres décideurs dépendent de ce qu’ils pensent eux-mêmes de ce qu’ils pensent et ainsi de suite…

Les émotions interviennent, à plusieurs niveaux dans le processus de décision. Elles contribuent, à la motivation, parfois à la justification des choix. Elles participent également à la formulation des options, en surestimant ou en sous-estimant, certaines des possibilités. De quelle manière les émotions s’insèrent-elles dans le processus cognitif de la décision ? Tendent-elles à renforcer ou, au contraire, à réduire l’acuité des décideurs, ou tout au moins leurs performances ? Se manifestent-elles sous leur contrôle conscient, ou répondent-elles partiellement à un mécanisme automatique ?

Les neuropsychologues avancent l’hypothèse des « marqueurs somatiques » (somatic markers). Certaines zones déterminées du cerveau, le cortex préfrontal et l’amygdale se trouvent activés par des stimulations de deux ordres :

˗ Primaires, c’est la sensation qui accompagne une perception ou l’accomplissement d’une action, comme le plaisir de résoudre un problème.

˗ Secondaires c’est le souvenir et/ou l’imagination de ces sensations.

Ces stimulations transmettent des signaux qui affectent les différentes phases de raisonnement du décideur. Elles construisent les informations selon des schémas mentaux destinés à les leur rendre intelligibles, ou, tout au moins plus aptes à éclairer leur jugement dans un petit monde qui n’est qu’un sous-ensemble du « grand monde » dans lequel évoluent les décideurs. Le « grand monde » représentant une meilleure approximation des connaissances, mais beaucoup plus difficile à appréhender logiquement. La connaissance que les décideurs peuvent avoir les uns des autres et, par conséquent, les croyances qu’ils se forgent à leur sujet sont, tributaires de leur faculté d’empathie. C’est dans la mesure où chacun se met mentalement à la place de l’autre qu’il se trouve en mesure d’émettre des croyances sur son comportement, notamment, d’expliquer le déroulement et l’issue de négociations économiques, politiques ou sociales.

Cette faculté d’empathie renvoie à l’hypothèse des « représentations partagées ». Les conséquences d’une action exécutée par un sujet active dans le cerveau d’un autre les mêmes signaux que ceux qu’il aurait ressentis s’il avait, lui-même, exécuté cette action. La lecture des points essentiels du programme bioéconomique nous met à la place, respectivement :

˗ - Des victimes de guerre et des contribuables ou des militaires et des membres du complexe militaro-industriel. Pour la suppression de la guerre et des armes.

˗ - Des altruistes impénitent ou des impérialistes colonisateurs. Pour l'aide aux pays sous-développées.

˗ - Des écologistes conscients ou des fachos eugénistes. Pour le contrôle de la démographie.

˗ - Des écologistes radicaux ou des indisciplinés irresponsables. Pour les économies d’énergie et de matière.

˗ - Des consommacteurs intégristes ou des futiles insouciants pour le sevrage aux gadgets, le développement durable et la réparabilité.

˗ - Des épicuriens nonchalants ou des addictifs du travail. Pour les loisirs utilisés intelligemment.

Comme nous ne pouvons être tous à la fois, et que la démonstration par l’entropie semble indiscutable, Nicholas Georgescu-Roegen (1906-1994) Économiste nous conseille : « j'avoue n'avoir jamais pu chasser de mon esprit un soupçon depuis que je me suis attaché à l'étude de la nature entropique du processus économique : l'humanité voudra-telle prêter attention à un quelconque programme impliquant des entraves à son attachement au confort exosomatique ? Peut-être le destin de l'homme est-il d'avoir une vie brève, mais fiévreuse, excitante et extravagante, plutôt qu'une existence longue, végétative et monotone. Dans ce cas, que d'autres espèces dépourvues d'ambition spirituelle – les amibes par exemple - héritent d'une Terre qui baignera long temps encore dans une plénitude de lumière solaire ! »

[1] http://fr.wikipedia.org/wiki/Bernard_Maris

[2] http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/f/fiche-article-articles-scientifiques-le-dessous-des-signatures-20450.php?chap=3

[3] http://classiques.uqac.ca/contemporains/georgescu_roegen_nicolas/decroissance/decroissance.html

[4] Sadi Carnot (1796-1832) publie en 1824 ses Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance ; le principe, dit de Carnot, qu'il y énonce constitue le deuxième principe de la thermodynamique. Le rendement maximal d'un moteur thermique apparaît comme dépendant uniquement des températures des sources et non pas de la nature de l'agent. Quasi ignorée de son temps, cette œuvre magistrale fut connue grâce à une publication d'Émile Clapeyron datée de 1834 et eut une influence considérable sur le développement de la thermodynamique, en particulier par Rudolf Clausius et William Thomson (lord Kelvin) vers 1850. ©E.U 2011 auteur Bernard PIRE

[5] soit Ui l'énergie que renferme le système dans l'état initial de la transformation, soit Uf son énergie dans l'état final ; alors l'énergie (ΔU) qu'a gagnée le système au cours de la transformation – différence entre Uf et Ui – provient à la fois, et exclusivement, du travail W et de la chaleur Q que lui a fournis l'extérieur ; en grandeur et en signe, ΔU = W + Q où ΔU = UfUi (définition). Dans les conditions de repos macroscopique le bruit thermique persiste et les grandeurs Ui et Uf sont les valeurs de l'énergie interne dans les états initial et final.

[6] Nicholas Georgescu-Roegen (1906-1994) Économiste, Université Vanderbilt, Nashville, Tenessee (1979) La décroissance Entropie – Écologie – Économie pages 109 – 111.

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