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8 août 2007
par Stéphane Jourdan

L'effet papillon dans l'effet papillon!

Nous avons tous entendu parler de l'effet papillon. Ce soit-disant principe scientifique est devenu un lieu commun, un cliché que les journalistes emploient à tout bout de champ pour donner à leur articles une touche hi-tech. Pourquoi l'effet papillon est-il ainsi devenu aussi galvaudé ! Ne serait-ce pas un effet collatéral du réchauffement (qui empêche un bon refroidissement des cerveaux) ?
Dans cet article nous essaierons de tirer une hypothèse scientifique de la grande vulgarisation du prétendu effet.

D'ou vient l'effet Papillon ?

Le terme viendrait du titre d'une conférence donnée en 1972 par Lorenz, un météorologue considéré comme un des redécouvreurs de la théorie du chaos. Le titre de cette conférence, une métaphore pour certains (mais la rumeur oriente plutôt vers une boutade destinée à réveiller les auditeurs...) était «Prédictibilité: le battement d'ailes d'un papillon au Brésil peut-il provoquer une tornade au Texas?» (Predictability: Does the Flap of a Butterfly's Wings in Brazil Set off a Tornado in Texas)

Selon certains ce titre n'aurait même pas été vraiment décidé par Lorenz lui-même mais par l'organisateur du colloque et quand Lorenz s'en serait aperçu, il aurait été trop tard pour le rectifier. Quoiqu'il en soit, au cours de cette conférence, Lorenz lui-même s'est paraît-il employé à minimiser la portée de cet énoncé (qu'un battement particulier des ailes d'un papillon particulier puisse provoquer des phénomènes météo) puisque :

- le même papillon battait des ailes toute la journée
- d'autres papillons en faisaient autant
- d'autres animaux, à commencer par nous même, déplaçaient beaucoup plus d'air qu'un simple papillon, etc.

L'effet Papillon a-t-il un caractère scientifique, existe-t-il vraiment ?

Le sujet de la conférence de Lorenz était de montrer une application particulière du “principe de la sensibilité aux conditions initiales”, bien connu par ailleurs en physique (mais aussi dans la vie courante : se lever du pied gauche). En fait, dans le cas particulier exploré par Lorenz - qu'il nomma les attracteurs étranges - les comportement d'une équation mathématique (aux paramètres de laquelle une petite variation est appliquée au départ) quoique numériquement distincts, sont en pratique remarquablement similaires et parallèles (ce fait est bien visible sur les images proposées par la page de wikipedia en anglais : http://en.wikipedia.org/wiki/Butterfly_effect).

Par la suite, il a été confirmé que l'analyse scientifique de l'évolution imprévisible des systèmes météorologiques, qui empêche la vision de leur évolution à court terme (8 jours), attribuait plutôt ce fait à un comportement inhérent à ces systèmes, et non à la méconnaissance des conditions initiales. D'ailleurs il est aisé de voir que de tels systèmes, comme d'autres systèmes chaotiques, sont en fait caractérisés par l'émergence d'une stabilité à moyen et long terme (mois - années) et non d'un chaos de plus en plus grand (la courbe bleue et la courbe jaune sur l'image sont remarquablement similaires, même si elles diffèrent pour toujours...). C'est ce qui permet d'ailleurs de décrire des climats : les événements météorologique en un lieu donné se succèdent de façon aléatoire et avec une amplitude imprévisible mais leur compilation statistique n'en donne pas moins une résultante assez stable, le climat local, qui est bien étudié a posteriori avec les outils statistiques classiques. L'existence réelle de ce climat local est aussi corroborée par le caractère particulier de la végétation, qui se comporte comme une sorte d'intégrateur biologique.

De toute façon, le bon sens nous dit qu'avant d'explorer si réellement un battement d'aile à Rio pouvait provoquer une tornade au Texas, il aurait fallu étudier si un battement d'aile au Texas pouvait déjà avoir ce résultat !

Pourquoi les écrivains et les journalistes ont-ils tant parlé de l'effet papillon ?

De nombreux livres et films ont exploité l'idée de la sensibilité aux conditions initiales dans leur intrigue, généralement en conjonction avec un voyage dans le temps, et cela avant la grande vulgarisation de l'effet papillon par les journalistes. A un moment de l'histoire racontée dans ces livres ou films, un personnage modifie volontairement (avec des intentions bonnes ou mauvaises) ou involontairement, un ou plusieurs paramètres, souvent anodin au départ, mais menant souvent à la mort d' un animal ou d'une personne...

Une variante est d'empêcher la rencontre de deux personnes (Il va de soi que l'événement à éviter à tout prix dans une entreprise de ce genre est de se rencontrer soi-même ou encore ses propres parents, ce dont les films raffolent évidemment). De retour à son époque, le héros trouve en général le monde modifié d'une manière incroyable, ce qui permet d'agrémenter l'histoire de nombreux événements qui seraient autrement difficiles à justifier dans le scénario...

Les pages de Wikipedia nous donnent la liste de tous les films, romans ou autres BD qui ont exploité une variante de l'effet papillon (le site en anglais cite d'ailleurs des oeuvres qui ne sont pas reprises sur la page en français (pour passer de l'une à l'autre il suffit de cliquer sur le lien des langues à gauche).

Notons encore que ces modifications du passé engendrant un bouleversement de l'avenir n'ont rien de météorologique et ne concernent pas non plus un décalage de lieu : l'action et l'effet ont une unité de lieu et c'est finalement du théâtre car grâce au voyage dans le temps, on respecte en pratique une unité de temps.

Ces procédés littéraires ne correspondent pas réellement à ce qu'on attend d'un effet papillon : une modification contemporaine ou presque à ses conséquences (mais il est vrai que le paradigme de départ ne dit pas au bout de combien de temps le battement d'aile donne l'ouragan...) mais éloignée de son point de départ. Toutefois j'utiliserai dans la suite de cet article cette nouvelle acception, même si on peut la considérer seulement comme une analogie au vrai effet papillon.

Dans son article très comique mais aussi très bien documenté de 1995 : “la chasse à l'effet papillon, Nicolas Witkowski (http://www.tribunes.com/tribune/alliage/22/witk.htm cité par wikipedia) a étudié l'origine possible du choix du papillon (qui aurait longtemps été une mouette). Remarquant que dans une nouvelle de Bradbury datant de 1948, c'était déjà un papillon que le voyageur dans le temps avait tué sans s'en rendre compte ou encore que Poincaré avait déjà parlé de cyclone, il découvre que les courbes engendrées par les attracteurs étranges – regardez à nouveau l'image - de Lorenz ressemblaient à des Papillons...il vaudrait mieux dire, à des demi-papillons !

Witkowski recense encore plaisamment (sans prétendre être exhaustif) les différentes variantes géographiques (il décèle une africanophobie et une américanophylie dans notre effet), climatiques (on passe par toute la gamme des orages, des ouragans, des cyclones sans oublier les tempêtes de neige et les raz de marée, on verra qu'on peut aller plus loin...) et plus rarement biologiques (l'animal est quelquefois une libellule). Enfin il s'indigne d une tendance américano-américaine à centrer la cause, le papillon en fait, hors des Etats-Unis mais les dégâts, au contraire, dans la mère patrie !

L'effet Papigé ?

Là où Witkowski est moins profond c'est quand il tente d'expliquer d'où vient ce foisonnement incroyable de citations (en pratique souvent de réappropriations avec modification de l'énoncé ) de l'effet papillon :

“L'ampleur de ce phénomène médiatique, qui déborde largement le cadre scientifique, montre à l'évidence que le concept de chaos fait vibrer quelque fibre mythique ou à tout le moins qu'il entre en résonance avec des préoccupations essentielles.” Sa théorie s'arrête là !

Selon nous au contraire, le succès de l'effet papillon est à attribuer à une toute autre cause : l'effet Papigé !

Pour mieux comprendre la nature de cet effet, qui sera énoncé à la fin de l'article, examinons maintenant une des dernières manifestations de l'effet papillon, qui n'existait pas, il est vrai, à l'époque de l'article de Witkowski !

Dans un “Bloc-note” du journal Le Point (n° 1781 du 2 novembre 2006) le philosophe et essayiste français Bernard-Henry Lévy a proposé que l'effet papillon était une “loi établie par les théoriciens du chaos et qui veut qu'un battement d'ailes de papillon au Brésil puisse déclencher un tremblement de terre à Kobe”

On remarque que pour notre philosophe, et contrairement à l'américanisme attribué à l'effet par Nicolas Witkowski (cf. http://www.tribunes.com/tribune/alliage/22/witk.htm), l'action démarre bien en Amérique (du Sud) mais se propage centripètriquement en Asie, dans un événement réel de surcroît, cas qui n'avait jamais été présenté à ma connaissance. De plus on est frappé par le surprenant saut théorique entre une conséquence habituellement météorologique (ouragan, déluge, tornade) et un phénomène sismique. Certes, il y avait déjà le cas cité par le Nouvel Observateur en 1994 dans lequel Jean-Edern Hallier (pas moins) avait évoqué un papillon en Amazonie provoquant un raz de marée au Mexique (cité par Witkowski).

On peut dire à la décharge de JEH qu'un raz de marée, disons une augmentation du niveau de la mer, peut effectivement être liée à un cyclone, comme on l'a vu à la Nouvelle Orléans, quoique les raz de marée les plus dévastateurs soient plutôt liés à des tremblements de terre, comme en Indonésie.

Par ailleurs il n'est pas impossible que, réellement, le déclenchement de certains séismes soit à mettre en relation avec une pression atmosphérique particulièrement faible en un point donné et à un moment donné influant sur la croûte terrestre, ce qui enlève à l'énoncé de BHL sa nature si poétique et pourrait en faire une vraie théorie scientifique, s'il l'avait conçue à cette fin, ce qui est douteux.

Un nouveau paradigme

Bizarrement, et contrairement à ses observations de départ et à ce que son article montre du début à la fin, Witkowski finit par trouver que les différents ressasseurs de l'effet papillon n'ont pas fait preuve de tant d'originalité que cela ! Il déplore que le bel effet soit utilisé sans discernement et sans adaptation, y compris dans l'univers des neurones ou des individus humains...

A l'opposé, l'article de Wikipedia dans son paragraphe : Nouveau Paradigme, sous-entend que la montée de popularité de l'effet papillon serait due à son utilisation comme métaphore sociale.

Nous proposons ici une troisième interprétation :

Le fait que l'effet papillon soit devenu si populaire, sa réutilisation dans de nombreux domaines, à la limite de l' artistique, dans les sciences sociales aussi bien que dans les sciences dures (du moins dans les articles qui s'y réfèrent) ressortent à l'évidence d'un fascinant effet d'amplification : une mise en abyme dont Witkowski ne paraît pas s'être aperçu :

Quel que fut le vrai événement fondateur de l'histoire, de l'anecdote, elle a été colportée à tout moment comme une légende urbaine et ce qui est remarquable, c'est que sa dissémination, une tempête intellectuelle dans la tête des journalistes et vulgarisateurs, s'est produite elle-même selon le modèle physique envisagé (mais ici dans le monde mental) : le battement de langue d'un écrivain ou d'un organisateur de colloque s'est transformé en grand courant de vent !

C'est donc pour distinguer l'effet papillon de sa propre dynamique de vulgarisation qu'il importait d'introduire un nouveau concept pour le deuxième phénomène; l'effet Papigé.

Cet effet ou principe s'exprime de la manière suivante :

“ Une théorie d'apparence scientifique sera d'autant plus propagée dans le grand public que :
1 les sciences supposées être en question échapperont complètement à ceux qui la répètent;
2 sa formulation sera plus poétique, permettant ainsi une appropriation suivie de réinterprétation, permutation, etc.

L'effet Papigé tire naturellement son nom du milieu dans lequel il se propage : ceux qui n'ont pas pigé...

La météo commence à se dégrader sérieusement à Auckland, d'où j'écris cet article, et comme j'entends le vent siffler par-dessous les portes et les fenêtres de ma maison, je commence à me demander si quelqu'un n'a pas malencontreusement démoli une maison à Kobe (ébranlée par le dernier tremblement de terre ?) écrasant ainsi malencontreusement un papillon ???

Image précédente (voir plus haut) manipulée par l'auteur

voir d'autres images papillonesques :
http://www.viewsfromscience.com/documents/webpages/chaos_p3.html
http://www.urbanhonking.com/universe/archives/earth_life/

© Automates Intelligents 2007