petit rappel "simple" scientifique (source wikipedia)
L' « effet papillon » est une expression qui résume une métaphore concernant le phénomène fondamental de sensibilité aux conditions initiales en théorie du chaos.
En 1972, le météorologue Edward Lorenz fait une conférence à l'American Association for the Advancement of Science intitulée : « Predictability: Does the Flap of a Butterfly's Wings in Brazil Set off a Tornado in Texas? », qui se traduit en français par :
« Prédictibilité : le battement d'ailes d'un papillon au Brésil peut-il provoquer une tornade au Texas ? ».
Lorenz explique :
« De crainte que le seul fait de demander, suivant le titre de cet article, "un battement d'aile de papillon au Brésil peut-il déclencher une tornade au Texas ?", fasse douter de mon sérieux, sans même parler d'une réponse affirmative, je mettrai cette question en perspective en avançant les deux propositions suivantes :
Si un seul battement d'ailes d'un papillon peut avoir pour effet le déclenchement d'une tornade, alors, il en va ainsi également de tous les battements précédents et subséquents de ses ailes, comme de ceux de millions d'autres papillons, pour ne pas mentionner les activités d'innombrables créatures plus puissantes, en particulier de notre propre espèce.
Si le battement d'ailes d'un papillon peut déclencher une tornade, il peut aussi l'empêcher. ».
Lorenz:
Article détaillé : Système dynamique de Lorenz.Edward Lorenz, lui, travaillait sur des problèmes similaires : des prévisions météorologiques grâce à des systèmes informatiques. D’après les lois déterministes - également dites prévisionnistes - créées par Galilée et développées par Isaac Newton selon lequel les conditions initiales permettraient de déterminer l’état futur d’un système grâce à la mise en place d’une nouvelle technique mathématique, le calcul différentiel alors en vigueur, toute action X aurait des conséquences Y prévisibles grâce à des formules mathématiques, pourvu que les fonctions en cause fussent continûment dérivables (il n’était pas question par exemple de prévoir le mouvement d’un chat par ce moyen). Lorenz a incorporé, en 1963, le fait que des variations infimes entre deux situations initiales pouvaient conduire à des situations finales sans rapport entre elles.
Il affirma ainsi qu’il n’était pas envisageable de prévoir correctement des modifications climatiques à très long terme (par exemple un an), parce qu’une incertitude de 1 sur 106 lors de la saisie des données de la situation initiale pouvait conduire à une prévision totalement erronée. Or :
d’une part, ces incertitudes sont inévitables,
et d’autre part, l’homme ne peut pas prendre en compte tous les éléments qui constituent son environnement, surtout lorsqu’il s’agit de variations infimes.
Le concept:
Dans l’exemple de Lorenz, un météorologue ne penserait pas forcément à prendre en compte les variations du courant d’air provoquées par le battement d’aile d’un papillon. Son idée de « non infaillibilité du système prévisionnel », théorisé sous la forme de « l’effet papillon », rappelle qu’il existe au moins une différence entre le déterminé et le déterminable.
Ainsi, un battement d’aile d’un papillon non pris en compte est peut-être celui qui entraînera de proche en proche une variation, évoluant comme l'exponentielle du temps écoulé, de conditions atmosphériques.
En réalité, la situation utilisée par la métaphore est sans doute mal choisie : des travaux récents ont montré que justement, l'effet papillon n'était pas applicable à la modélisation de l'atmosphère : un effet minime est "noyé" et oublié sans incidence pour la totalité.
Résultats de la théorie du chaos:
Avec Lorenz, les limites pratiques du modèle de Newton sont mieux perçues, et un nouveau concept de « déterminisme relatif » émerge. Le terme de « théorie du chaos » réapparaît et c’est au début des années 1970 que le monde connaît un engouement pour ce paradigme. On découvre alors deux résultats étonnants :
Le chaos possède une sorte de signature (voir Nombres de Feigenbaum).
Il peut conduire lui-même à des phénomènes stables. On parle alors d’émergence. On ne pourra en connaître le détail de réalisation, mais les états finaux peuvent être connus sans qu’on sache par quel chemin on y arrivera : c’est une généralisation de la notion d’attracteur déjà posée par Poincaré.
L'Institut de Santa Fe sera créé en 1984 pour tenter d’étudier les conditions par lesquelles, parfois, c’est l’ordre qui émerge du chaos - ce qui constitue très exactement le contraire d’un effet papillon.
Comment « voir » l’effet papillon
Dans le domaine de la prévision météo, la modélisation du climat correspond à un système dynamique de nature chaotique. La connaissance des conditions initiales, ainsi que leur représentation dans les simulations qu'utilisent les prévisionnistes, (modèles numériques), est forcément incomplète, d'où la « Limite du Chaos » qu'implique l'article de Lorenz. Elle se traduit en pratique par une « limite de prévisibilité », qui est d'un peu plus de 10 jours (on dit que l'atmosphère « oublie tout en 2 semaines »). Au cours des 2 dernières décennies, les progrès conjoints des observations, (par satellite ou in situ), et de la capacité de calcul ont permis de se rapprocher de cette limite, selon un rythme de « 1 jour de plus tous les 5 ans ».
On a supposé, à cause de son aspect chaotique, qu'une modification infime des conditions initiales par exemple le battement de l'aile d'un papillon pouvait modifier radicalement l'avenir climatique voire créer un ouragan. Si le modèle chaotique s'applique bien et que la limite de prévisibilité existe vraiment, en revanche, les modèles numériques montrent qu'il n'est pas scientifique de prétendre qu'une petite modification peut créer un ouragan, car l'énergie dégagée par le papillon sera dissipée avant d'avoir pu produire un effet de grande amplitude.
La même limitation, résultant de la connaissance incomplète des conditions initiales, vaut aussi pour la prévision océanique, avec une limite qui est de quelques semaines, au lieu de quelques jours.
Le phénomène perturbateur minime qui peut déclencher une avalanche, connu en montagne depuis quelques siècles, relève du même problème.
Extrapolations culturelles à partir de l'effet papillon : proverbes, films,musiques etc
L’effet papillon est utilisé comme métaphore de la vie quotidienne ou de l'histoire. Toutefois il faut se méfier du rapprochement entre ces problématiques.
En effet, une des Pensées de Blaise Pascal est souvent résumée par la phrase « Le nez de Cléopâtre, s'il eût été plus court, toute la face de la terre aurait changé»
On peut également citer la maxime de Benjamin Franklin :
« À cause du clou, le fer fut perdu.
À cause du fer, le cheval fut perdu.
À cause du cheval, le cavalier fut perdu.
À cause du cavalier, le message fut perdu.
À cause du message, la bataille fut perdue.
À cause de la bataille, la guerre fut perdue.
À cause de la guerre, la liberté fut perdue.
Tout cela pour un simple clou. »
Films
1980 : Les Dieux sont tombés sur la tête, film de Jamie Uys
1984 : Miracles, film de Jim Kouf
1985 : Retour vers le futur, film de Robert Zemeckis
1987 : Le Hasard (Przypadek), film de Krzysztof Kieślowski
1989 : Retour vers le futur 2, film de Robert Zemeckis
1990 : Retour vers le futur 3, film de Robert Zemeckis
1995 : L'Effet papillon (El Efecto mariposa), film de Fernando Colomo
1998 : Cours, Lola, cours ! (Lola rennt), film de Tom Tykwer
2000 : Le Battement d'ailes du papillon, film de Laurent Firode
2000 : Amours Chiennes (Amores Perros), film mexicain de Alejandro González Iñárritu
2002 : Irréversible, film français de Gaspar Noé
2004 : L'Effet papillon (The Butterfly Effect), film drame-fantastique américain d'Eric Bress et J. Mackye Gruber
2005 : A Sound of Thunder, film de science-fiction américain de Peter Hyams
2006 : L'Effet papillon 2 (The Butterfly Effect 2), film drame-fantastique américain de John R. Leonetti
2006 : Babel, film drame américain d'Alejandro González Iñárritu
2006 : Déjà Vu, film d'action américain de Tony Scott
2006 : Chaos, Film policier/Action, réalisé par Tony Giglio
2007 : Crimes à Oxford, film d'Álex de la Iglesia
2008 : Dasavatharam, film de science-fiction indien de K.S.Ravikumar
2009 : L'Effet papillon 3 (The Butterfly Effect: Revelation), film drame-fantastique américain de Seth Grossman
2009 : Mr. Nobody, film de Jaco Van Dormael
2009 : Hot Tub Time Machine, est un film américain réalisé par Steve Pink
Bande dessinée :La métaphore du papillon, Collection Grand Angle, Edition Bamboo(2004). Polar-Suspens en 3 tomes. Bamboo.
Musique:
Muse ; Butterflies and Hurricanes, titre dont on peut résumer les paroles par "prends ton destin en main, ton tour est arrivé". En d'autres termes, tout un chacun peut être à l'origine de l'effet papillon.
La chanson de Mass Hysteria : L'effet Papillon
Chanson de Bénabar, "L'Effet papillon" (2008) : "(...) quand le financier s'enrhume ce sont les ouvriers qui toussent (...) c'est très loin la couche d'ozone mais c'est d'ici qu'on la perce (...)". Cependant la chanson est peut-être mal nommée car la plupart des exemples illustrent plutôt l'effet "Action/Réaction".
Les deux chansons de The Verve, Buttefly sur A Storm In Heaven (en français : une tempête au paradis) et Catching The Butterfly sur Urban Hymns traitent de l'effet papillon.
Ca me rassure de ne pas être la seule à me poser la question : suis je victime d'un effet papillon?
