Énergie et information: une chronique des hésitations sur le rôle de l'observateur en physique
L’énergie n’a pas de définition, sauf celle donnée par un principe de conservation qui fondamentalement revient à la définir comme appartenant à une liste ouverte dont le cardinal est inconnu. L’entropie, identifiée par Shannon comme étant une information qui nous fait défaut, n’en a que trop. Il s’ensuit une interprétation instable et hésitante de leur lien.
La thermodynamique, la science des changements de forme de l’énergie, est phénoménologique. Toute ses lois sont induites de l’observation. Depuis son origine, le concept d’énergie est lié aux connaissances de l’observateur, à l’information dont il dispose: où regarder et avec quels instruments. La thermodynamique ne s’occupe que du monde sensible. Elle est aristotélicienne. Mais cela est perturbant si on considère que la raison nous donne accès aux propriétés intrinsèques des choses, au monde intelligible de Platon, celui qui est au delà du monde sensible et qui existe indépendamment de nous. Cela est perturbant si l’on a une conception purement platonicienne de la science. D’où l’approche de la mécanique statistique (“Le fondement rationnel de la thermodynamique”, J.W. Gibbs). C’est le premier mouvement de pendule des idées, dont les oscillations continuent jusqu’à aujourd’hui, car malheureusement la mécanique statistique introduit beaucoup d’incohérences principalement dues à l’hypothèse ergodique. Heureusement, elles sont toutes résolues par la théorie de l’information de Shannon. Hélas, l’information est trop aristotélicienne et trop conceptuelle. Par chance, le principe de Landauer la rend plus “physique”. C’est pour l’instant la dernière tentative pour ramener les notions d’énergie et d’information vers ce que l’on considère le bon côté de la science, celui de Platon. Le principe de Landauer est maintenant considéré comme une loi fondamentale de la physique. Fâcheusement, on montre que ce principe n’en est pas un.
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