Nous avons souvent du mal à comprendre les phénomènes où les résultats s'accumulent et interagissent.
Il existe un problème mathématique courant : un petit-enfant demande à ses grands-parents de l'argent de poche, commençant avec un yen et le doublant chaque jour pendant un mois.
Si le grand-parent, peu méfiant, accepte, il se retrouverait à devoir un milliard de yens un mois plus tard.
Cette erreur survient parce que nous avons tendance à supposer que si le fait de doubler un yen quelques fois ne représente pas grand-chose, alors la progression continuera sur cette même trajectoire linéaire.
Cependant, en traçant attentivement les résultats de cette accumulation et interaction, on peut comprendre que le résultat sera une somme énorme, même sans connaissances ou intuition mathématiques avancées.
Par conséquent, ce n'est pas un problème de connaissance ou de capacité, mais plutôt un problème de méthodologie de pensée.
Et cette méthode de pensée, où l'on suit progressivement l'accumulation et l'interaction pour comprendre logiquement le résultat, est ce que j'aimerais appeler la "pensée par simulation".
Le premier pas dans l'origine de la vie
De même, nous avons du mal à comprendre l'origine de la vie.
L'origine de la vie est la question de savoir comment des cellules complexes ont émergé sur l'ancienne Terre, qui ne contenait initialement que de simples substances chimiques.
Lorsque l'on considère ce problème, des explications sont parfois avancées qui reposent sur un miracle momentané et accidentel.
Cependant, du point de vue de l'accumulation et de l'interaction, cela peut être compris comme un phénomène plus réaliste.
L'eau et l'air circulent de manière répétée dans diverses parties de la Terre. Les substances chimiques sont ainsi déplacées localement puis se propagent de manière diffuse sur l'ensemble de la planète.
Grâce à ces diverses répétitions, les substances chimiques réagissent les unes avec les autres.
Cela devrait conduire à une transition d'un état initial, qui ne contenait que de simples substances chimiques, à un état qui inclut des substances chimiques légèrement plus complexes. Bien sûr, de nombreuses substances chimiques simples seraient toujours présentes.
Et puisque les substances chimiques légèrement plus complexes sont des combinaisons de substances chimiques simples, leur nombre est plus petit, mais leur variété est plus grande que celle des substances chimiques simples.
Cette transition d'état ne se produit pas seulement dans de petites zones localisées de la Terre ; elle se produit simultanément et en parallèle sur l'ensemble de la planète.
De plus, en raison de la circulation de l'eau et de l'atmosphère terrestre, ce qui se passe dans une petite zone se diffuse dans son environnement, provoquant le mélange des substances chimiques sur toute la Terre. Il en résulte une Terre où une gamme diversifiée de substances chimiques, légèrement plus complexes que l'état initial, existe désormais.
La signification du premier pas
Il n'y a aucune preuve de cette transition de l'état initial à cet état actuel ; il s'agit d'une inférence. Cependant, personne ne pourrait le nier. Au contraire, pour le nier, il faudrait expliquer pourquoi ce mécanisme universel, observable même aujourd'hui, ne fonctionnerait pas.
Ce mécanisme possède déjà l'auto-entretien, la réplication et le métabolisme pour des substances chimiques légèrement plus complexes. Cependant, il ne s'agit pas de l'auto-entretien, de la réplication et du métabolisme avancés, extrêmement proches de ceux des organismes vivants.
Toutes les substances chimiques légèrement plus complexes peuvent à la fois se décomposer et se former. Pourtant, à l'échelle planétaire, chaque substance chimique légèrement plus complexe maintient une certaine quantité constante.
Le fait même qu'une quantité constante soit maintenue par la formation et la dégradation répétées démontre la nature de l'auto-entretien par le métabolisme.
De plus, les substances chimiques légèrement plus complexes n'existent pas sous forme de molécules uniques ; bien que leur proportion puisse être faible, leur nombre est immense.
Bien que ce ne soit pas de l'auto-réplication, c'est une activité productive qui génère davantage de la même substance chimique. Bien que le terme "réplication" puisse être légèrement différent, il produit un effet similaire.
En d'autres termes, le phénomène indéniable de la Terre passant de la simple présence de substances chimiques à l'inclusion de substances chimiques légèrement plus complexes est à la fois le premier pas et l'essence de l'origine de la vie.
Vers l'étape suivante
Bien sûr, cet état, qui inclut des substances chimiques légèrement plus complexes, n'est pas la vie elle-même.
Il n'est pas non plus raisonnable de considérer cela comme l'activité de la vie à l'échelle planétaire. Il s'agit simplement d'un état où des substances chimiques légèrement plus complexes sont présentes en raison de réactions chimiques répétées.
Et cela peut certainement se produire sur des planètes autres que la Terre. Le fait que la vie n'ait pas émergé sur d'autres planètes mais qu'elle l'ait fait sur Terre suggère que quelque chose de différent s'est produit sur Terre par rapport à d'autres planètes.
Considérer ce qu'est ce quelque chose est la prochaine étape.
Cependant, après avoir compris cette étape initiale, nous ne devrions pas être en mesure de concevoir la prochaine étape de l'origine de la vie de manière localisée. Comme la première étape, la prochaine étape doit également être conçue comme un phénomène à l'échelle planétaire.
Et la prochaine étape est pour la Terre de transiter vers un état contenant des substances chimiques encore légèrement plus complexes.
À mesure que cette étape est répétée, les substances chimiques deviennent progressivement et cumulativement plus complexes.
Concurremment, les mécanismes d'auto-entretien, de réplication et de métabolisme deviennent également de plus en plus complexes.
Le rôle des polymères et de la topographie terrestre
Ici, la présence de polymères joue un rôle significatif. Les protéines et les acides nucléiques sont des polymères. Les polymères peuvent créer de manière cumulative des polymères complexes et diversifiés à partir de seulement quelques types de monomères. L'existence de monomères capables de former des polymères renforce la nature évolutive de ce mécanisme.
Les nombreux lacs et étangs sur Terre fonctionnent comme des sites d'expérimentation scientifique isolés. Il devait y avoir des millions de tels endroits sur la planète. Chacun aurait été un environnement différent tout en étant capable d'échanger des substances chimiques grâce à la circulation globale de l'eau et de l'air.
Le pouvoir de la pensée par simulation
Une fois que l'origine de la vie est envisagée de cette manière, il devient impossible d'offrir autre chose que la critique du "manque de preuves". Au lieu de cela, il faudrait rechercher un mécanisme qui réfute celui-ci. Cependant, je ne peux concevoir un tel mécanisme.
En d'autres termes, tout comme le grand-père dans l'exemple de l'argent de poche, nous n'avons tout simplement pas compris l'origine de la vie. Tout comme nous pouvons comprendre l'énorme somme après 30 jours en appliquant la pensée par simulation à des faits connus, en considérant l'accumulation et l'interaction, nous pouvons également comprendre l'émergence de la vie sur Terre.
L'hypothèse du nuage de poussière
Une forte lumière UV à la surface entraverait l'échange de substances chimiques. Cependant, la Terre primitive devait être recouverte de nuages de cendres volcaniques et de poussière provenant d'une activité volcanique fréquente et d'impacts de météorites. Ces nuages auraient bloqué le rayonnement ultraviolet.
De plus, l'atmosphère contenait de l'hydrogène, de l'oxygène, du carbone et de l'azote – des atomes qui sont des composants clés pour d'importants monomères biologiques – tandis que la poussière contenait d'autres atomes rares. En outre, la surface de la poussière pouvait agir comme catalyseur pour la synthèse chimique de monomères.
De surcroît, le frottement de la poussière génère de l'énergie telle que la chaleur et la foudre, et le soleil fournit continuellement de l'énergie comme le rayonnement UV et la chaleur.
Ce nuage de poussière est l'usine à monomères ultime, fonctionnant 24h/24 et 7j/7, utilisant la Terre entière et toute l'énergie solaire qui s'y déverse.
Interaction des mécanismes
Rappelons la première étape : la transition vers une Terre contenant des substances chimiques légèrement plus complexes.
Sur une planète où ce mécanisme fonctionne, il existe une usine à monomères ultime, le principe d'accumulation de complexité en polymères est réalisé, et il y a des millions de laboratoires scientifiques interconnectés.
Même si cela n'explique pas entièrement l'origine de la vie, il ne fait aucun doute que cela fournit un mécanisme pour la création des substances chimiques complexes requises par les organismes vivants.
Et souvenons-nous de l'argument selon lequel la première étape contient déjà l'essence de la vie.
Une Terre contenant des substances chimiques très complexes, créées comme une extension de cette étape, doit incarner l'essence de la vie à un niveau plus avancé.
De cela, nous pouvons voir qu'une Terre avec un éventail diversifié de substances chimiques très complexes et des phénomènes essentiels de la vie très avancés a maintenant vu le jour.
La touche finale
Nous sommes maintenant arrivés à un point où nous pouvons considérer l'origine de la vie en supposant une Terre qui a atteint un état très avantageux, une prémisse qui n'est généralement pas prise en compte dans les discussions existantes.
Que faut-il d'autre pour l'émergence de la vie ?
C'est la création et l'intégration des mécanismes fonctionnels requis par les organismes vivants.
Cela ne semble pas nécessiter de dispositifs particulièrement spéciaux et peut être expliqué comme une extension naturelle de la discussion jusqu'à présent.
La méthode de la pensée par simulation
La pensée par simulation est différente de la simulation elle-même.
Par exemple, tenter de simuler le mécanisme de l'origine de la vie expliqué ici avec un ordinateur ne serait pas aisé.
Ceci s'explique par le fait que mon explication manque des expressions strictes et formelles nécessaires à une simulation.
Cependant, cela ne signifie pas que ma pensée n'est pas rigoureuse.
Bien que le mode d'expression soit le langage naturel, il repose sur une structure logique solide, des faits scientifiques connus et un raisonnement objectif enraciné dans notre expérience.
Par conséquent, il est parfaitement capable de saisir les tendances générales et les changements de propriétés. Si elle est erronée, ce n'est pas dû à un manque de formalisation, mais plutôt à une omission des conditions sous-jacentes ou de l'influence d'interactions spécifiques.
Ainsi, la pensée par simulation est possible en utilisant le langage naturel, même sans définir d'expressions formelles.
Je crois que même sans expressions formelles, il est possible d'exprimer rigoureusement des concepts mathématiques en utilisant le langage naturel.
J'appelle cela les "mathématiques naturelles".
Avec les mathématiques naturelles, l'effort et le temps de formalisation sont superflus, permettant à un plus large éventail de personnes de saisir et de comprendre mathématiquement un champ d'application plus vaste qu'avec les mathématiques existantes.
Et la pensée par simulation est précisément une méthode de pensée qui emploie la simulation en utilisant le langage naturel.
Développement logiciel
La pensée par simulation est une compétence indispensable pour les développeurs de logiciels.
Un programme effectue des calculs de manière répétée en utilisant des données dans l'espace mémoire et place les résultats dans les mêmes données ou dans des données différentes dans l'espace mémoire.
En d'autres termes, un programme est l'accumulation et l'interaction elles-mêmes.
De plus, ce qu'un développeur de logiciels vise à réaliser est généralement compris à travers des documents et des entretiens avec la personne qui commande le développement.
Puisque le but ultime est de réaliser quelque chose avec un programme, le contenu, lorsqu'il est examiné en profondeur, doit être l'interaction cumulative de données.
Cependant, la personne qui commande le développement logiciel n'est pas une experte en programmation. Par conséquent, elle ne peut pas décrire rigoureusement ce qu'elle souhaite réaliser en expressions formelles.
En conséquence, ce qui est obtenu des documents et des entretiens sont des textes en langage naturel, accompagnés de diagrammes et de tableaux de référence. La tâche de convertir cela en expressions formelles rigoureuses est le développement logiciel.
Dans le processus de développement logiciel, il y a des tâches telles que l'analyse des exigences et l'organisation des exigences, et la définition des spécifications, où le contenu du développement est organisé à partir des documents du client.
De plus, sur la base des résultats de la définition des spécifications, une conception de base est effectuée.
Les résultats de ces tâches sont principalement exprimés en langage naturel. Au fur et à mesure que le travail progresse, le contenu devient logiquement rigoureux pour faciliter la création du programme final.
Et au stade de la conception de base, qui est centrée sur le langage naturel, le produit doit pouvoir fonctionner sur un ordinateur et réaliser ce que le client souhaite atteindre.
C'est précisément là que la pensée par simulation, via les mathématiques naturelles, est requise. De plus, une double couche de pensée par simulation est nécessaire ici.
L'une est la pensée par simulation pour confirmer si le comportement attendu peut être atteint comme une interaction entre l'espace mémoire de l'ordinateur et le programme.
L'autre est la pensée par simulation pour confirmer si ce que le client souhaite réaliser est effectivement réalisé.
La première nécessite la capacité de saisir le fonctionnement interne d'un ordinateur par la pensée par simulation. La seconde nécessite la capacité de saisir les tâches que le client effectuera en utilisant le logiciel par la pensée par simulation.
Ainsi, les développeurs de logiciels possèdent ces deux capacités de pensée par simulation — la pensée par simulation principielle et la pensée par simulation sémantique — en tant que compétence empirique.
Conclusion
L'origine de la vie est un sujet sur lequel de nombreux scientifiques et individus intellectuellement curieux travaillent. Cependant, comprendre l'origine de la vie de la manière expliquée ici n'est pas courant.
Cela suggère que la pensée par simulation est une façon de penser qui fait facilement défaut à beaucoup de gens, quelles que soient leurs connaissances ou leurs capacités.
D'autre part, les développeurs de logiciels utilisent intensivement la pensée par simulation pour traduire divers concepts en systèmes.
Bien sûr, la pensée par simulation n'est pas l'apanage des développeurs de logiciels, mais le développement logiciel exige particulièrement cette capacité et est excellent pour la former.
En utilisant la pensée par simulation, on peut non seulement assembler et comprendre l'image complète de mystères scientifiques complexes et avancés comme l'origine de la vie, mais aussi des sujets complexes comme les structures organisationnelles et sociétales.
Par conséquent, je crois que dans la société future, les individus possédant des compétences en pensée par simulation, comme les développeurs de logiciels, joueront des rôles actifs dans divers domaines.