Ilya Prigogine, le "poète de la thermodynamique" qui avait été fiché par la police

©©ROBERT-ESPALIEU/Opale/Leemage

Cet été, L'Echo revisite le parcours exceptionnel de certains Belges méconnus qui ont marqué l'Histoire. Cette semaine: Ilya Prigogine, prix Nobel de chimie en 1977. Fuyant la Russie en 1921, réfugié dès 1929 en Belgique avec sa famille, cet éminent scientifique a profondément marqué la thermodynamique. Il intéressait aussi… la police belge.

"Né à Moscou, le 25 janvier 1917. Apatride d’origine russe, fils de Roman Prigogine et de Julie Wickman, docteur en sciences physiques de profession…" Ces quelques mentions laconiques figurent sur l’extrait de casier judiciaire (vierge) d’Ilya Prigogine. Daté du 14 juillet 1948, ce document est conservé aux Archives générales de Belgique.

Il avait été demandé à l’époque par l’Administration (belge) de la Police des étrangers et figure aux côtés d’une quinzaine d’autres formulaires dans le dossier du ministère de la Justice. Un dossier administratif qui ne dit finalement pas grand-chose de la vie et du génie de ce scientifique de premier plan. Outre peut-être la mention de son premier mariage en décembre 1944, à Ixelles, avec Hélène Jofé, une artiste de Saint-Gilles, qui lui donna un fils en 1945.

Le dernier document de ce dossier date de 1949. Il constate la grande naturalisation accordée au scientifique. Devenu Belge, l’homme n’intéressait plus la Police des étrangers. Par contre, son génie scientifique allait pouvoir s’exprimer pleinement. Et principalement à l’Université libre de Bruxelles, où il étudia la chimie et la physique avant de devenir professeur, en 1950. Lauréat du Prix Francqui en 1955, la plus haute distinction scientifique belge, ses travaux ont ensuite été couronnés par un prix Nobel.

La vision des "structures dissipatives"

S’il fallait résumer son œuvre en quelques concepts, plusieurs mots viennent à l’esprit: thermodynamique, biologie, temps… Avec comme concept phare celui des "structures dissipatives", qui lui valut le prix Nobel de Chimie en 1977.

"Rien ne le décourageait. Il gardait son enthousiasme intact. C’est une vraie leçon de vie."
Albert Goldbeter
Professeur à l'ULB

"La grande contribution de Prigogine à la théorie thermodynamique est son extension aux systèmes qui sont loin de l’équilibre", précisait en 1977 le Comité Nobel de l’Académie royale des Sciences de Suède. "Prigogine a démontré qu’une nouvelle forme de structures ordonnées pouvait exister dans de telles conditions. Il leur a donné le nom de ‘structures dissipatives’, pour souligner qu’elles n’existent qu’en conjonction avec leur environnement."

Un système dissipatif? "Ce sont des structures qui se maintiennent uniquement s’il y a dissipation d’énergie, explique le Pr Goldbeter (ULB), qui a connu et travaillé avec Ilya Prigogine pendant de longues années. "Contrairement à un cristal, qui peut se maintenir tel quel sans apport d’énergie, une structure dissipative est une structure par essence dynamique, qui se maintient par un flux de matière et d’énergie", précise-t-il. Et il continue: "L’apport de Prigogine dans ce contexte, a été de montrer que de telles structures dynamiques requièrent cet apport d’énergie et de matière. C’est pour cela qu’elles sont fréquemment observées dans les systèmes biologiques qui par définition sont des systèmes s’ouvrant au monde extérieur, des structures qui ont besoin d’apports d’énergie et de matière. Ce qui n’exclut pas d’avoir des structures d’équilibre dans les systèmes biologiques." 

La réception à laquelle le Roi Baudouin et la Reine Fabiola avaient convié trois prix Nobel belges (à l'époque, en 1977)): Albert Claude, Christian de Duve et Ilya Prigogine. ©BELGAIMAGE

Pour tenter de mieux cerner la personnalité et l’œuvre d’Ilya Prigogine, le Pr Goldbeter a accepté de nous servir de guide. Il a eu la chance de le connaître et de le fréquenter pendant de nombreuses années à l’ULB.

"J’ai d’abord connu Ilya Prigogine comme professeur, dès 1968", se souvient-il. "Il m’a aidé pour mon mémoire de fin d’études. En réalité, je suivais à l’époque un cours de mécanique quantique donné par un collaborateur du professeur Prigogine. À la fin de mon examen, celui-ci m’a demandé quels étaient mes plans, mes projets pour l’année suivante: ma dernière année d’université. Il fallait que je définisse une thématique pour mon travail de fin d’études. Je comptais faire de la biochimie. Je m’intéressais à la régulation cellulaire."

L’enthousiasme et la passion comme moteurs

"Claude Georges m’a alors envoyé chez le professeur Prigogine, en me disant qu’il s’intéressait aussi à la biologie. J’ai donc été voir le professeur Prigogine. Et là, cela a été la démonstration d’une des grandes qualités de cet homme. En plus de son enthousiasme et alors qu’il avait peu de contacts avec les étudiants, il nous a parlé, à moi et à une consœur, pendant une demi-heure, de ce qui le passionnait. Il m’a convaincu de l’intérêt de faire mon mémoire au sein de son service. Cela a été pour moi un vrai moment clé, une bifurcation, un mot que Prigogine utilisait régulièrement." 

À partir de ce moment-là, Albert Goldbeter n’a cessé de s’intéresser aux bases moléculaires des rythmes biologiques. Un des premiers articles de Prigogine sur les phénomènes d’auto-organisation à ce sujet avait été publié en 1956, dans le Bulletin de la classe des sciences de l’Académie royale des Sciences de Belgique. Il portait sur les phénomènes cycliques dans les systèmes chimiques.

"Il préférait appréhender les problématiques plus globalement, et partait sur de grandes idées, des orientations."
Albert Goldbeter

"Il existe beaucoup de phénomènes cycliques en biologie", reprend-il. "Au cours de mes années de travail à l’université, j’ai étudié les instabilités qui sont liées aux phénomènes de régulation cellulaire. Ces phénomènes donnent naissance à des rythmes. Au fil des ans, je me suis rendu compte que ces rythmes existaient à tous les niveaux", précise le Pr Goldbeter, dont une synthèse des travaux vient de faire l’objet d’une réédition aux éditions Odile Jacob en 2018 ("Au cœur des rythmes du vivant"). 

"Après mes études à l’ULB, je comptais ensuite me consacrer à la biochimie, de préférence dans un laboratoire expérimental. Mais la vie, ce sont des bifurcations incessantes. J’ai donc fait ma thèse au sein du service de Prigogine. Et ensuite… J’ai continué ma carrière au sein de son service." 

Timbre émis par la Suède à l'occasion de la remise du prix Nobel de Chimie à Ilya Prigogine en 1977.

"Prigogine s’intéressait beaucoup aux applications biologiques de ses théories. La biologie et les sciences de la vie constituent un champ extrêmement riche en ce qui concerne les structures dissipatives. Les oscillations, la possibilité qu’un système puisse exister dans différents états stationnaires, sont des phénomènes qu’on rencontre dans énormément de domaines qui vont de la biologie à la physique, de la chimie au climat. Les fameux points de transition irréversibles du climat pourraient faire intervenir des phénomènes d’état multiples de ce genre. Cela montre que ce sont des idées qui ont été extrêmement fécondes, dans beaucoup de domaines."  

Dépasser les frontières, décloisonner, miser sur l’interdisciplinarité

Une constante chez le Pr Prigogine était qu’il encourageait volontiers ses collaborateurs à travailler dans des domaines d’application multiples de ses théories. Était-il dès lors un touche-à-tout? "Le mot a une connotation un peu négative", estime Albert Goldbeter. "Je pense qu’il vaut mieux décrire l’attitude de Prigogine comme celle d’une grande ouverture d’esprit. Un esprit qui ne s’arrêtait pas aux frontières entre les disciplines. Il ne restait pas cloisonné dans un domaine en particulier. Il n’avait pas froid aux yeux et n’hésitait pas à transcender les frontières." 

Les idées de Prigogine ont été fécondes dans maints domaines. Notamment sur la question de la transition irréversible du climat. ©Gamma-Rapho via Getty Images

Était-il dès lors un précurseur de cette interdisciplinarité prônée actuellement de manière si vive? "Nous sommes bien d’accord. L’interdisciplinarité est une démarche indispensable. Actuellement, on la retrouve dans nombre de discours. Mais cela ne signifie pas nécessairement qu’elle a déjà été largement adoptée", précise le scientifique, par ailleurs membre de la Classe des Sciences de l’Académie royale de Belgique. "Dans les faits, il n’est pas toujours simple de promouvoir des chercheurs qui exercent une activité interdisciplinaire. Prigogine a toujours défendu l’interdisciplinarité. Il n’était évidemment pas le seul. Mais il était certainement un de ceux qui défendaient l’interdisciplinarité avec le plus de vigueur. Cette vision n’a pas encore gagné tous les esprits, mais il y a une évolution", constate-t-il, avant d’évoquer un souvenir très personnel à ce sujet.

"Au début des années 1980, j’ai eu la chance d’accompagner le Pr Prigogine à un congrès organisé à Vienne. Ce congrès réunissait des médecins, des physiciens, des biologistes qui discutaient de problèmes situés à la frontière de leurs différentes disciplines. Dans l’avion, où j’étais assis à côté de lui, il me demanda ce qui m’occupait pour l’instant à l’université. Il y avait énormément de monde dans son service, quasi une centaine de personnes travaillant dans des domaines très variés. Et rappelez-vous, chacun avait la liberté de développer ses propres recherches dans le sens où il voulait aller.

"Pourquoi les lois de la mécanique sont-elles réversibles alors que les phénomènes sont eux irréversibles? C’est là-dessus qu’il travaillait."
Albert Goldbeter

Il se faisait que j’avais été sollicité par hasard par un groupe de psychologues et de psychiatres. Il m’avait demandé si les idées de Prigogine pouvaient s’appliquer dans leur champ professionnel. C’était un peu abstrait. Ils m’ont alors montré un exemple de ce qu’ils faisaient. Il s’agissait d’une vidéo concernant une vie de famille. Cela m’a conduit à élaborer un modèle mathématique simple comme exemple de travail pour décrire la dynamique d’un système familial et l’analyser en matière de bifurcations. Ce modèle prévoyait entre autres des crises périodiques dans le fonctionnement de ce système familial. "Mais c’est extrêmement intéressant", m’a dit Prigogine. "Il faut parler de ça à la conférence." Je ne l’ai pas fait. Je n’avais pas son audace à l’époque. Mais voilà bien un exemple de sa grande ouverture d’esprit. Il encourageait vraiment ses collaborateurs à poursuivre leur propre chemin." 

Après le prix Nobel de Chimie de 1977, Ilya Prigogine s’est plutôt intéressé, à nouveau, au problème du temps.  C’était là vraiment son domaine d’intérêt fondamental. Les structures dissipatives sont passées au second plan. 

La musique, bien sûr, et les sculptures précolombiennes

"Pour lui, une fois que les choses étaient clarifiées, il ne s’arrêtait pas à l’approfondissement de l’un ou l’autre détail. Il préférait appréhender les problématiques plus globalement, et partait sur de grandes idées, des orientations", se rappelle Albert Goldbeter. Pourquoi est-il revenu au problème de temps? "C’est toujours la question de l’irréversibilité qui le passionnait, les bases de l’irréversibilité. Pourquoi les lois de la mécanique sont-elles réversibles alors que les phénomènes sont eux irréversibles? C’est là-dessus qu’il travaillait", dit-il. "Il abordait cela en termes de mécanique statistique. Il faisait le lien avec la théorie du chaos. Beaucoup de membres de son service travaillaient dans cette direction. Personnellement, ce qui m’a toujours fasciné chez lui, c’est que rien ne le décourageait. Il gardait son enthousiasme intact. C’est une vraie leçon de vie. Ce qui m’a le plus impressionné chez Prigogine, c’est son optimisme, son enthousiasme, sa créativité et son don d’émerveillements." 

Est-ce pour cela qu’il a été surnommé le Poète de la thermodynamique? "Décrire Prigogine comme étant un poète de la thermodynamique est une formule qui me plaît beaucoup", assure le scientifique. "Elle n’est pas de moi, mais bien d’un journaliste du magazine Time, qui après l’attribution du prix Nobel de Chimie de 1977 était longuement venu à l’université interviewer le lauréat, comme de nombreux autres journalistes à l’époque. Ce journaliste a passé plus de cinq heures au sein de l’université. Il a parlé à Prigogine et a aussi interrogé diverses autres personnes. Le résultat de son travail? Quatre lignes publiées dans le magazine Time! Quatre lignes dans lesquelles il a résumé la personnalité et le travail d’Ilya Prigogine par ces quelques mots: "Prigogine is the poet of thermodynamic". Je trouve que c’était parfaitement vrai. Prigogine a donné une vision poétique et dynamique du monde grâce à son travail."

Faits et dates clés

Nom: Ilya Prigogine 
Naissance à Moscou (Empire russe), le 25 janvier 1917 (juste avant la révolution)
Réfugié en Belgique en 1929
Naturalisé Belge en 1949, Professeur à l’ULB, inventeur du concept des structures dissipatives en thermodynamique.
Prix Nobel de Chimie en 1977.
Décès à Bruxelles, le 28 mai 2003.

Ilya Progogine est décédé à Bruxelles le 28 mai 2003. Il avait 86 ans. Sa seconde épouse, Marina Prokopowicz, lui a survécu, jusqu’à cette année. Emportée par le coronavirus, elle s’est éteinte à Auderghem, le 11 avril 2020. Ils s’étaient mariés en 1961 et avaient eu un fils. Le savant était peu enclin à discuter de sa vie privée avec ses collègues. "Ce n’est que très rarement que j’ai pu aborder d’autres sujets avec lui que ceux qui touchaient à la science et à nos travaux", se souvient encore le Pr Goldbeter. "Cela concernait surtout la musique et son intérêt pour le monde de l’art, en particulier les sculptures précolombiennes. Sinon, il conservait une certaine distance naturelle. Ce n’était pas du dédain, il avait un charisme incroyable, mais cela excluait trop de familiarités." À l’ULB, l’Unité de Chimie physique non linéaire, qui fut le service d’Ilya Prigogine, existe toujours.

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