Avant l'avènement de la mécanique quantique au début du 20e siècle, la plupart des scientifiques pensaient qu'il devrait être possible de prédire le comportement de n'importe quel objet dans l'univers simplement en comprenant le comportement de ses éléments constitutifs. Par exemple, si l'on pouvait écrire les équations du mouvement de chaque atome d'un système, il devrait être possible de résoudre ces équations (avec l'aide d'un dispositif informatique suffisamment grand) et de faire des prédictions précises sur l'avenir de ce système. Cependant, certains systèmes défient cette notion. Prenons l'exemple d'une cellule vivante, qui se compose principalement de carbone, d'hydrogène et d'oxygène, ainsi que d'autres oligo-éléments. Nous pouvons étudier ces composants individuellement sans jamais imaginer comment leur combinaison peut donner naissance à quelque chose d'aussi complexe et merveilleux qu'un organisme vivant ! Ce cours vous permettra d'explorer le concept d'émergence à l'aide d'exemples tirés de la science des matériaux, des mathématiques, de la biologie, de la physique et des neurosciences, afin d'illustrer comment des composants ordinaires, lorsqu'ils sont réunis, peuvent collectivement donner lieu à des comportements inattendus et surprenants.

Note : L'image fractale (Triangle de Sierpinkski) représentée sur la page d'accueil du cours a été générée par une application logicielle appelée XaoS 3.4, qui est distribuée par la Free Software Foundation sous une licence publique générale GNU. A l'issue de ce cours, vous serez capable de : 1. Expliquer la différence d'hypothèses entre une approche émergente et une approche réductrice de la science. 2. Expliquer pourquoi l'approche réductive est considérée par beaucoup comme inadéquate pour décrire et prédire les systèmes complexes. 3. Décrivez comment l'échelle de longueur utilisée pour examiner un phénomène peut contribuer à la façon dont vous l'analysez et le comprenez. 4. Expliquez pourquoi la recherche de principes généraux expliquant les phénomènes émergents en fait un lieu actif de recherche scientifique. 5. Discutez d'exemples de phénomènes émergents et expliquez pourquoi ils sont classés comme émergents.