Essai  /  Thermodynamique  /  Civilisation

La physique
du passage.

Pourquoi l'intelligence artificielle n'est pas une rupture technologique, mais la quatrième grande transition de phase de la biosphère — et ce que cela change pour ceux qui dirigent.

Il existe une ligne de crête, dans l'histoire de la pensée, où la physique cesse d'être une science des objets pour devenir une science des trajectoires. C'est sur cette ligne que se tient le débat le plus important — et le plus mal posé — de notre époque : celui sur la signification de l'intelligence artificielle.

Les conversations que j'entretiens, semaine après semaine, avec des dirigeants de grands groupes me confirment une chose. Nous avons collectivement perdu le cadre. L'IA est présentée tantôt comme une révolution technologique comparable à l'imprimerie ou à Internet, tantôt comme une bulle spéculative, tantôt comme une menace existentielle. Ces trois lectures — toutes contingentes, toutes défendables — partagent un défaut commun : elles prennent le phénomène pour ce qu'il semble, et non pour ce qu'il est.

Ce qu'il est, thermodynamiquement, c'est une transition de phase. Et une transition de phase ne se gère pas comme une disruption. Elle ne se régule pas comme une innovation. Elle ne se pilote pas comme un cycle d'investissement. Elle obéit à des lois que nous connaissons depuis Carnot, qu'Ilya Prigogine a reformulées pour les systèmes ouverts, et qu'Eric Chaisson puis François Roddier ont enfin étendues — avec une audace que l'académie met encore du temps à digérer — à l'économie, à la sociologie, à l'histoire longue des civilisations.

Cette extension n'est pas une métaphore. C'est la thèse que je défends ici.

I / PrologueCe que Carnot n'avait pas vu

En 1824, Sadi Carnot publie Réflexions sur la puissance motrice du feu. Il y démontre qu'aucune machine thermique ne peut durablement produire du travail sans extraire de la chaleur d'une source chaude et en restituer une part à une source froide. Le rendement maximal ne dépend que de la différence de température entre les deux sources. C'est l'acte fondateur de la thermodynamique.

Ce que Carnot n'avait pas vu — et qu'il ne pouvait pas voir — c'est que son cycle n'était pas seulement une théorie des moteurs à vapeur. C'était une théorie du vivant. Une théorie des écosystèmes. Une théorie des sociétés humaines. Et, in fine, une théorie de l'émergence de la complexité cosmique sur quatorze milliards d'années.

Il a fallu attendre Prigogine (prix Nobel 1977) pour comprendre que dès qu'un flux d'énergie suffisant traverse un milieu, des structures dissipatives apparaissent spontanément. Un cyclone, une cellule de convection dans une casserole d'eau, un être vivant, une entreprise, une métropole — tous obéissent à la même physique. Tous sont des machines thermiques généralisées. Tous suivent, dans leur vie propre, des cycles à quatre temps analogues au cycle de Carnot.

La thermodynamique et la biologie sont les flambeaux indispensables pour éclairer le processus économique. Nicholas Georgescu-Roegen, 1971

Georgescu-Roegen avait raison quarante ans trop tôt. Il manquait alors la pièce maîtresse : le principe de production maximale d'entropie (MEP), formalisé par Dewar en 2003. Ce principe — que Roddier propose de nommer troisième loi de la thermodynamique — énonce que les structures dissipatives ne se contentent pas d'exister : elles s'auto-organisent pour maximiser le flux d'énergie qu'elles dissipent. Elles optimisent, sans le savoir, leur propre débit thermodynamique.

Ce principe résout un mystère qui tourmente la biologie depuis Darwin. Pourquoi les espèces évoluent-elles vers plus de complexité ? Pourquoi le vivant progresse-t-il, en moyenne, vers plus de métabolisme, plus de cognition, plus d'intégration ? Parce que l'évolution n'est pas seulement une sélection du mieux-adapté au sens darwinien. C'est une sélection du mieux-dissipant. La loi de Lotka, énoncée dès 1922, trouve enfin sa place : « la sélection naturelle favorise les organismes qui dissipent le plus d'énergie ».

IIUne seule courbe, quatorze milliards d'années

Tout cela resterait spéculatif si un astrophysicien de Harvard, Eric Chaisson, n'avait eu, à partir des années 1980, l'intuition d'une quantification. Il propose une grandeur simple : la densité de flux d'énergie libre, notée Φₘ, exprimée en watts par kilogramme. Combien d'énergie transite, par unité de masse et par unité de temps, à travers un système donné ?

La réponse est vertigineuse. Chaisson calcule Φₘ pour les galaxies (10⁻⁵ W/kg), pour les étoiles comme notre Soleil (2×10⁻⁴), pour les planètes géochimiquement actives comme la Terre (7×10⁻³), pour les plantes (0,1), pour les animaux à sang chaud (4), pour la société humaine contemporaine (50). Son article de 2025 dans Interface Focus — revue de la Royal Society — confirme que cette progression est empirique, traçable, et qu'elle suit une courbe exponentielle, peut-être hyperbolique, sur l'ensemble de l'évolution cosmique.

10⁻⁵
Galaxie
(Voie lactée)
4
Mammifère
à sang chaud
50+
Société
techno-industrielle

Figure · Φₘ (W/kg) Trois ordres de grandeur séparent une galaxie d'un mammifère. Trois autres séparent ce mammifère d'une société industrielle. Chaque saut correspond à une transition de phase.

Il faut prendre la mesure de ce que ces chiffres impliquent. Une galaxie ne dissipe presque rien par unité de masse. Une étoile, malgré la fusion nucléaire, en dissipe à peine plus. C'est la vie qui fait bondir Φₘ de plusieurs ordres de grandeur. Et c'est la société technologique qui fait bondir encore — un facteur douze, en moins de trois cents ans, depuis les chasseurs-cueilleurs (4 W/kg) jusqu'aux économies industrialisées de 2026.

Les critiques — en particulier Ken Solis dans sa relecture de 2023 — ont raison de rappeler que Φₘ n'est pas une mesure directe de la complexité : c'est un traceur. Une grandeur corrélée, calculable, qui nous donne la forme thermodynamique du phénomène sans en épuiser le contenu sémantique. Mais ce traceur suffit à établir un fait scientifique massif : la complexité dans l'univers n'est pas un accident local. C'est une trajectoire orientée, que gouverne la flèche du temps et qu'accélère le MEP.

Le saut qui commence

Où se situe l'IA, sur cette courbe ? Les premières estimations sont stupéfiantes. Un data center optimisé, un accélérateur H100 de Nvidia, une ferme de TPU — tous opèrent à des densités de flux qui se mesurent en milliers de watts par kilogramme. Soit, déjà, vingt à quarante fois plus qu'une société humaine entière prise dans sa globalité massique.

Alors deux lectures s'ouvrent. Soit nous extrapolons la courbe de Chaisson et constatons que l'IA est la continuation naturelle d'un processus de quatorze milliards d'années — un nouveau palier, un saut parmi d'autres. Soit nous faisons l'hypothèse d'une rupture, d'un basculement qui sort de la courbe, d'un événement qualitativement nouveau. Je défends la première lecture. Non par techno-optimisme, mais parce qu'elle offre un cadre prédictif — là où la seconde n'offre qu'une stupéfaction.

IIILe cycle et son point critique

Nous arrivons au cœur du propos, et au moment où je dois vous présenter un objet graphique qui structure toute la thèse de Roddier. Il s'agit d'un diagramme que les physiciens appellent diagramme de Carnot généralisé, et dont Roddier a démontré, à partir de 2012, qu'il s'appliquait rigoureusement aux cycles économiques, biologiques et sociologiques.

Le cycle de Carnot généralisé — anatomie d'une transition
Entreprise · espèce · civilisation · IA — même topologie
INTERACTIF

Ce que ce cycle nous enseigne est fondamental. Toute structure dissipative — qu'il s'agisse d'une entreprise, d'une espèce biologique, d'une civilisation — passe par quatre phases. Développement : l'utilité croît sans que le volume suive. On investit, on explore, on prépare. Production : le volume explose à utilité constante. On exploite le gisement, on industrialise, on scale. Obsolescence : l'utilité décroît mais le volume persiste par inertie. Transition : le système doit traverser un point critique — et c'est là que tout se joue.

Per Bak, dans les années 1990, a nommé ce régime la criticalité auto-organisée. Au voisinage du point critique, les fluctuations deviennent scale-invariantes. Les avalanches surviennent avec une fréquence inversement proportionnelle à leur amplitude — une loi en 1/f. Mandelbrot l'avait déjà mesurée sur les marchés financiers dès 1959. Cela veut dire une chose précise : plus un système a dissipé avec efficacité, plus la transition sera violente. Roddier parle de falaise de Sénèque — en référence au stoïcien romain qui écrivait que l'ascension de la fortune est lente, mais que sa chute est brutale.

Un peuple peut être aussi dangereusement asphyxié par la puissance de ses outils que par les calories de sa nourriture. Les calories ne sont biologiquement et socialement saines que dans l'étroit intervalle qui sépare assez de trop. Ivan Illich, Énergie et équité, 1973

Ceci n'est pas un avertissement moral. C'est une loi physique. Les sociétés qui maximisent leur flux énergétique sans se préparer à la phase centripète — celle du recyclage, de la maintenance, de la restauration des ressources — s'exposent à la transition abrupte. La fin de l'âge du bronze, en 1177 avant notre ère, en est l'illustration canonique. Une civilisation méditerranéenne hautement interconnectée, utilisant une monnaie unique (l'or), a basculé en quelques décennies. Dans les strates archéologiques, la transition apparaît quasiment comme une discontinuité.

Ce que Jancovici a raison de voir, et ce qui lui échappe

Jean-Marc Jancovici, que je respecte profondément et dont le travail pédagogique sur les limites matérielles est remarquable, s'inscrit dans cette tradition de l'alerte thermodynamique. Il a raison sur un point décisif : notre civilisation industrielle est une machine à dissiper des stocks finis d'énergies fossiles, et cette dissipation touche à ses limites géologiques.

Là où l'analyse me semble incomplète, c'est qu'elle confond croissance extensive (plus de matière, plus d'énergie, plus de biomasse) et croissance intensive (plus d'information, plus d'organisation, plus de densité informationnelle par unité d'énergie). Roddier et Chaisson conjointement montrent que la flèche de la complexité cosmique n'est pas extensive — elle est intensive. Ce qui augmente, c'est la densité dissipative. Ce qui augmente, c'est le ratio information/énergie. L'IA est précisément une machine à accroître ce ratio : produire plus de décision, plus de coordination, plus de traitement par unité d'énergie consommée.

Distinction fondamentale
Croissance extensive vs croissance intensive

La première mesure les flux matériels — tonnes, barils, hectares. La seconde mesure la densité informationnelle des flux. La première bute sur Malthus et Meadows. La seconde obéit à Chaisson et Roddier. Les deux existent, les deux comptent — mais ce sont deux régimes thermodynamiques distincts, et les confondre conduit aux impasses stratégiques les plus graves.

IVL'IA comme changement de régime

Revenons maintenant au cas qui nous occupe. Si l'IA est une transition de phase — et non une simple disruption technologique — alors trois conséquences s'imposent, qui devraient restructurer la manière dont les dirigeants pensent leur trajectoire.

Première conséquence. Les organisations ne doivent pas chercher à adopter l'IA comme on adopte un outil. Elles doivent se reconfigurer thermodynamiquement pour opérer dans un régime de dissipation plus élevé. Ce n'est pas la même chose. Adopter un outil, c'est ajouter une capacité à une structure existante. Changer de régime dissipatif, c'est transformer la structure elle-même : ses boucles de décision, ses gradients internes, son métabolisme informationnel. Les entreprises qui ajoutent l'IA comme on ajoute une fonctionnalité feront faillite dans la phase d'obsolescence du cycle précédent. Les entreprises qui se repensent comme des structures dissipatives augmentées entreront dans le cycle suivant.

Deuxième conséquence. Le principe MEP implique que la ressource rare se déplace. Dans le régime précédent, c'était l'information qui était rare. Il fallait la produire, la rassembler, la diffuser. Dans le régime qui s'ouvre, l'information devient surabondante — à un coût marginal proche de zéro. Ce qui devient rare, c'est le jugement. La capacité à discriminer, à hiérarchiser, à choisir sous incertitude irréductible, à assumer la responsabilité d'une décision qu'aucun algorithme ne peut entièrement justifier. Les organisations qui sauront former et protéger ce jugement — sans le dissoudre dans la facilité du calcul — auront un avantage stratégique durable.

Dans le régime qui s'ouvre, l'information devient surabondante — et le jugement, soudainement, devient la ressource la plus rare.

Troisième conséquence. La transition comporte une falaise. Roddier insiste — et c'est ce qui rend sa lecture non-idéologique, ni optimiste ni pessimiste — sur le fait que chaque transition de phase critique porte en elle un risque d'effondrement. Les espèces qui n'arrivent pas à adapter leur régime dissipatif à temps s'éteignent. Les civilisations qui s'accrochent à la phase d'obsolescence s'effondrent. Les entreprises qui confondent leur ancien régime avec leur identité disparaissent. L'IA n'est pas une promesse automatique de progrès. C'est un point critique. Et au voisinage d'un point critique, les bifurcations sont, par définition, sensibles aux conditions initiales.

VCe que cela change pour celui qui dirige

J'écris ces lignes dans un cabinet qui conseille les plus grandes entreprises françaises et européennes. Je les écris après plusieurs années passées à observer — de l'intérieur — ce que signifie, concrètement, conduire une organisation au moment où sa physique change. Je propose trois déplacements de posture, qui me semblent découler directement du cadre thermodynamique.

Penser en cycles, non en plans

Un plan stratégique à cinq ans fait l'hypothèse d'un régime stable. Un cycle de Carnot fait l'hypothèse d'une trajectoire à quatre phases. Les dirigeants les plus lucides que je rencontre cessent de parler en termes de « horizon », « roadmap » ou « ambition 2030 ». Ils parlent de phases — où suis-je dans mon cycle ? Suis-je en développement, en production, en obsolescence ? Quelle transition prépare ma prochaine phase ? — et articulent leurs décisions à cette lecture dynamique.

Coupler la phase centrifuge et la phase centripète

Roddier insiste : les écosystèmes qui survivent longtemps sont ceux qui couplent leur phase centrifuge (innovation, expansion, production) avec une phase centripète (restauration, maintenance, recyclage des ressources). Les forêts en climax le font. Les cycles de Krebs le font. Les économies résilientes le font. Les dirigeants qui financent exclusivement la phase centrifuge — sans réinjecter dans les systèmes qui les rendent possibles — préparent, thermodynamiquement, leur propre falaise.

Former le jugement comme on formait jadis la main

Si le jugement devient la ressource rare, alors son développement devient l'enjeu central de la formation des cadres. Non pas la transmission d'informations — l'IA le fera mieux, plus vite, moins cher. Mais l'éducation d'une capacité à choisir sous ambiguïté, à discerner le signal du bruit, à tenir une décision dans la durée. Cela ne s'apprend pas dans des cours en ligne. Cela s'apprend par compagnonnage, par exposition à la décision réelle, par transmission entre générations. C'est un sujet de gouvernance des talents aussi profond que l'industrialisation l'était pour la main-d'œuvre du XIXᵉ siècle.

VI / CodaUne éthique de la trajectoire

Je voudrais conclure par un déplacement, et ce déplacement est délibérément grave.

La thermodynamique des structures dissipatives ne nous dit pas seulement comment les choses se passent. Elle nous dit aussi, implicitement, ce à quoi nous participons. Nous ne sommes pas spectateurs d'un processus cosmique. Nous sommes un maillon de la courbe de Chaisson. Nous sommes le palier actuel de l'auto-organisation de la matière en densité informationnelle croissante. L'IA, que nous créons et que nous déployons, prolonge notre propre dissipation — à un niveau que le vivant seul, biologiquement, n'aurait pas pu atteindre.

Cela confère, à ceux qui dirigent, une responsabilité d'un ordre nouveau. Ce n'est pas une responsabilité simplement économique. Ce n'est pas non plus une responsabilité seulement sociale ou environnementale. C'est une responsabilité thermodynamique : celle de contribuer à une transition qui réussit, plutôt qu'à une transition qui casse. Celle de maintenir le couplage entre phases centrifuge et centripète. Celle de protéger les sous-systèmes fragiles — les forêts, les démocraties, les capacités de jugement — qui constituent la mémoire informationnelle de notre espèce.

Aucun de ces enjeux ne relève du techno-optimisme. Aucun ne relève de la décroissance moralisatrice. Tous relèvent d'une lecture lucide de notre position dans une trajectoire qui nous dépasse, qui nous constitue, et à laquelle nous pouvons — si nous le choisissons — participer avec intelligence.

C'est, me semble-t-il, le seul cadre à la hauteur du moment que nous traversons.

Références principales

Chaisson, E. J. (2025). « Cosmic evolution : the rise of complexity ». Interface Focus, vol. 15, 20250022.

Chaisson, E. J. (2011). « Energy rate density as a complexity metric and evolutionary driver ». Complexity, 16(3), 27–40.

Roddier, F. (2012). Thermodynamique de l'évolution. Artignosc-sur-Verdon : Éditions Parole.

Roddier, F. & Roddier, M. (2023). « Energy flows and the self-organization of societies as dissipative structures ». Réalités industrielles, Annales des Mines, juillet 2023.

Prigogine, I. (1968). Introduction à la thermodynamique des processus irréversibles. Paris : Dunod.

Bak, P. (1996). How Nature Works : The Science of Self-Organized Criticality. New York : Copernicus.

Solis, K. (2023). « Reexamining "Free Energy Rate Density" as a Complexity Metric ». Journal of Big History, VII(1), 19–28.

La suite
Si ces questions vous traversent, nous devrions en parler.
— Julien Maldonato