Recommended Readings

Hugues Bersini, Des réseaux et des sciences (Vuibert, 2005)

La science est toujours en quête d’universaux, à la recherche de structures et de mécanismes communs dans des réalités apparemment distinctes. Les réseaux sont de ce fait un sujet d’étude privilégié, car des entités interconnectées et variant dans le temps, il est aisé d’en découvrir partout : urbanisme, réactions chimiques, biologie, cerveau, télécommunications, écosystèmes, etc.

Toute la science de ces cinquante dernières années a été fortement marquée par l’utilisation massive de l’informatique pour chercher à simuler le comportement de l’objet d’étude et faciliter ainsi modélisation et prédiction.

Cet ouvrage présente donc, de la manière la plus accessible possible, cette science des réseaux, en partant de situations connues, souvent quotidiennes : réseaux sociaux, de transports, informatiques, d’acteurs de cinéma ; réseaux de mots, de gènes et de neurones ; réseaux immunitaires et écosystèmes.

Hugues Bersini, Qu’est-ce que l’émergence ? (Ellipses, 2007)

Le tout vaut plus que la somme des parties, 1 + 1 = 3, voilà ce que l’on dit des phénomènes émergents. Serait-ce cette émergence le secret de la conscience ou de la vie ? Les physiciens, conduits en cela par deux récents prix Nobel, y décèlent les prémisses d’une révolution conceptuelle de leur pratique encore à venir. Que le tout d’une voiture ou d’un ordinateur soit davantage que la somme des parties qui les constituent n’a pourtant pas de quoi étonner l’ingénieur ! La main invisible de l’économie libérale, au-delà d’être invisible, est-elle réellement émergente ? Et pourquoi est-ce dans les textes de biologie que l’on retrouve l’émergence le plus souvent citée, comme si cette science pouvait prétendre à plus de légitimité dans cette utilisation ? Quel est cet apparent mystère d’un tout qui va au-delà des parties ou d’un ensemble qui transcende ses éléments. Quels sont-ils ces ingrédients de base de la recette de l’émergence ? Que faut-il pour que cette mayonnaise ensembliste prenne alors même qu’elle fait toujours débat ?

Fritjof Capra, The Web of Life. A New Scientific Understanding of Living Systems (Anchor Books, 1996) 

During the past twenty-five years, scientists have challenged conventional views of evolution and the organization of living systems and have developed new theories with revolutionary philosophical and social implications. Fritjof Capra has been at the forefront of this revolution. In The Web of Life, Capra offers a brilliant synthesis of such recent scientific breakthroughs as the theory of complexity, Gaia theory, chaos theory, and other explanations of the properties of organisms, social systems, and ecosystems. Capra’s surprising findings stand in stark contrast to accepted paradigms of mechanism and Darwinism and provide an extraordinary new foundation for ecological policies that will allow us to build and sustain communities without diminishing the opportunities for future generations.

Jean-Paul Delahaye, Complexité aléatoire et complexité organisée (Éditions Quae, 2009) 

Qu’est-ce que la complexité ? Y a-t-il un concept précis derrière le mot ? Que nous disent les mathématiques sur de possibles définitions formelles ? Quelles sont les conséquences et les applications du travail de définition théorique ?

Ces questions, qui trouvent leur réponse dans ce livre, intéresseront à la fois les mathématiciens, les statisticiens, les biologistes et tous les étudiants des grandes écoles d’ingénieur, mais aussi tous ceux qui veulent comprendre la philosophie des sciences contemporaines dont l’un des buts est de saisir la nature profonde du hasard et de la complexité.

Ivar Ekeland, Au Hasard. La science, la chance et le monde (Seuil, 2004)

Ceci est un livre sur le hasard et sur les rapports que la science entretient avec la chance. L’auteur, mathématicien de profession, a toujours maintenu que la science fait partie de la culture et que les concepts scientifiques les plus modernes peuvent et doivent s’expliquer par référence à l’univers culturel. Il en fait, ici la démonstration en s’appuyant sur quelques épisodes d’une grande œuvre littéraire, Les Sagas des rois de Norvège de l’Islandais Snorri Sturlasson (1179-1241). Chacun de ces épisodes sert de point de départ à un développement qui nous fait découvrir l’un des aspects de la théorie mathématique du hasard. Nous parcourons ainsi de vastes espaces scientifiques, du classique calcul des probabilités au moderne chaos, des systèmes dynamiques à la théorie de l’information, de la logique à la statistique et nous rencontrons en cours de route quelques objets familiers de la science contemporaine : l’entropie, les fractales, le mouvement brownien.

David Napier, Age of Immunology – Conceiving a Future in an Alienating World (University of Chicago Press, 2002)  

David Napier argues that the central assumption of immunology—that we survive through the recognition and elimination of non-self—has become a defining concept of the modern age. Tracing this immunological understanding of self and other through an incredibly diverse array of venues, from medical research to legal and military strategies and the electronic revolution, Napier shows how this defensive way of looking at the world not only destroys diversity but also eliminates the possibility of truly engaging difference, thereby impoverishing our culture and foreclosing tremendous opportunities for personal growth.

 

Nicolas Gisin, L’impensable hasard : Non-localité, téléportation et autres merveilles quantiques (Odile Jacob, 2012)

La physique quantique n’est pas avare de propriétés singulières. Mais cette science a aussi des implications plus fondamentales, qui constituent de véritables défis à la logique ordinaire. La notion d’« intrication », en particulier, explorée depuis une trentaine d’années, mène à l’existence, très contre-intuitive, d’un hasard ubiquitaire, capable de se manifester simultanément en plusieurs endroits de notre univers…
Cette stupéfiante « non-localité »   a des applications bien concrètes en cryptographie, pour la protection des données financières et médicales, et a permis la démonstration d’une « téléportation quantique » dont les auteurs de science-fiction les plus imaginatifs ont du mal à entrevoir les infinies possibilités.
De « jeu de Bell » en expériences d’intrication quantique, il mène vers une solide compréhension d’un des domaines les plus fascinants de la physique actuelle

Lynn Margulis, Symbiotic Planet: A New Look At Evolution (Basic Books, 1999) 

 

Ranging from bacteria, the smallest kinds of life, to the largest—the living Earth itself—Margulis explains the symbiotic origins of many of evolution’s most important innovations. The very cells we’re made of started as symbiotic unions of different kinds of bacteria. Sex—and its inevitable corollary, death—arose when failed attempts at cannibalism resulted in seasonally repeated mergers of some of our tiniest ancestors. Dry land became forested only after symbioses of algae and fungi evolved into plants. Since all living things are bathed by the same waters and atmosphere, all the inhabitants of Earth belong to a symbiotic union. Gaia, the finely tuned largest ecosystem of the Earth’s surface, is just symbiosis as seen from space.

Stuart Kauffman, Reinventing the Sacred: A New View of Science, Reason, and Religion (Oxford University Press, 2008)

Consider the complexity of a living cell after 3.8 billion years of evolution. Is it more awesome to suppose that a transcendent God fashioned the cell at a stroke, or to realize that it evolved with no Almighty Hand, but arose on its own in the changing biosphere? In this bold and fresh look at science and religion, complexity theorist Stuart Kauffman argues that the qualities of divinity that we revere – creativity, meaning, purposeful action – are properties of the universe that can be investigated methodically. He offers stunning evidence for this idea in an abundance of fields, from cell biology to the philosophy of mind, and uses it to find common ground between belief systems often at odds with one another.A daring and ambitious argument for a new understanding of natural divinity, Reinventing the Sacred challenges readers both scientifically and philosophically.

Stuart Kauffman, Humanity in a Creative Universe (OUP, 2016)

Grounded in his rigorous training and research background, Kauffman is inter-disciplinary in every sense of the word, sorting through the major questions and theories in biology, physics, and philosophy. Best known for his philosophy of evolutionary biology, Kauffman coined the term “prestatability” to call into question whether science can ever accurately and precisely predict the future development of biological features in organisms. As evidenced by the title’s mention of creativity, the book refreshingly argues that our preoccupation to explain all things with scientific law has deadened our creative natures. In this fascinating read, Kauffman concludes that the development of life on earth is not entirely predictable, because no theory could ever fully account for the limitless variations of evolution. 

Zwirn Hervé, Les limites de la connaissance (Odile Jacob, 2000)

La science nous permettra-t-elle un jour de tout savoir ? Ne rêve-t-elle pas d’une formule qui explique tout ? N’y aurait-il donc rien qui entrave sa marche triomphale ? Le monde deviendra-t-il transparent à l’intelligence humaine ? Tout mystère pourra-t-il être à jamais dissipé ? Hervé Zwirn pense qu’il n’en est rien. La science, en même temps qu’elle progresse à pas de géants, marque elle-même ses limites. C’est ce que montre la découverte des propositions indécidables qui ont suivi le théorème de Gödel. Ou celle des propriétés surprenantes du chaos déterministe. Ou encore les paradoxes de la théorie quantique qui ont opposé Einstein et Bohr et mettent en cause toute notre manière de penser. L’analyse de ces limites que la science découvre à sa propre connaissance conduit l’auteur à poser cette question, la plus profonde : qu’est-ce que le réel ?

Zwirn Hervé, Les systèmes complexes (Odile Jacob, 2005)

Comment les oiseaux coordonnent-ils leurs vols au long cours ? Comment nos milliards de neurones se connectent-ils pour fabriquer notre personnalité ? Pourquoi des espèces animales restent-elles stables pendant des millénaires avant de se transformer en un instant ? Pourquoi l’Union soviétique a-t-elle pu s’effondrer en quelques mois après avoir dominé l’Europe pendant plus d’un demi-siècle ?

Qu’est-ce qui différencie un système complexe d’un système simple ? Comment peut-on étudier un système sans le réduire à ses constituants ? Comment peut-on décrire son fonctionnement s’il est chaotique ?

Dans cette introduction qui fourmille d’exemples concrets, Hervé Zwirn décrit les mathématiques des systèmes complexes dans la vie et la société.

 

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