Le développement de la physique atomique a remis en cause l'image du réel que la modernité avait érigée sur la mécanique classique.

Il a établi que les modèles explicatifs déterministes, qui fonctionnaient avec une précision parfaite dans le macro-monde, devenaient incohérents lorsqu'on se plongeait dans la compréhension du micro-monde.

Ainsi, en établissant son célèbre principe d'indétermination ou d'incertitude, Werner Heisenberg a contesté la possibilité d'une causalité fermée et mécanique dans le domaine de la physique.

Cela rompt radicalement avec toute explication fermée du monde en termes de causes et d'effets unidirectionnels.

A quel point l'incertitude est mauvaise

Ce principe, formulé en 1925, stipule que plus la connaissance de la position d'une particule est précise, plus la mesure de sa masse et de sa vitesse est imprécise, et vice versa.

La précision avec laquelle il peut être mesuré est donc limitée.

Cela ne dépend pas de l'appareil utilisé, qui pourrait hypothétiquement être parfait, mais de l'acte de mesurer lui-même, car la mesure d'une chose dépend de la manière dont elle est mesurée et non de l'objet mesuré.

Par exemple, il est indifférent qu'une distance soit mesurée en kilomètres ou en miles, car cela ne la change pas, mais le résultat varie si l'on utilise une méthode ou l'autre et, avec lui, l'évaluation de la distance.

Cela n'invalide pas la validité de la physique classique, mais nuance son exactitude : la mécanique classique vise à travailler avec des grandeurs parfaitement mesurables, elle suppose donc que l'on puisse connaître la mesure exacte de n'importe quoi et dans n'importe lequel de ses aspects. Elle peut donc postuler une vision déterministe et invariante du réel.

L'idée que le principe d'incertitude l'emporte sur le déterminisme a été remise en question, mais cela implique l'acceptation d'une idée quelque peu étrange : qu'il n'y a en fait pas de positions, de masses ou de vitesses des particules mais seulement des ondes parfaitement quantifiables par des fonctions complexes.

Ainsi, l'indétermination de tout système ne serait qu'apparente.

Cette idée ne change cependant pas le problème intuitif de l'altération d'un système lorsqu'il est mesuré.

En outre, le passage des particules aux ondes ne résout pas la question de la fermeture épistémologique de la physique, telle qu'elle a été soulevée par Erwin Schrödinger, qui a conçu la célèbre expérience de pensée du chat en 1935.

Il y a un chat dans le sac

Imaginez l'animal à l'intérieur d'une boîte opaque équipée d'un dispositif composé d'une ampoule en verre contenant un poison volatil, et d'un marteau attaché à l'ampoule, de sorte que s'il tombe dessus, il brisera l'ampoule, provoquant la fuite du poison.

Pour garantir l'autosuffisance du système, le marteau a été relié à son tour à un mécanisme de détection des particules alpha, de sorte que s'il est touché par une particule alpha, il s'activera et tombera.

À côté du détecteur, nous plaçons un atome radioactif qui a 50 % de chances d'émettre une particule alpha dans l'heure qui suit. On ferme la boîte et on attend.

À la fin de cette heure, l'un des deux événements possibles se sera produit : soit l'atome aura émis une particule alpha et déclenché le piège à poison, soit il n'aura pas émis de particule alpha.

Par conséquent, le chat sera soit vivant, soit mort. Ce qui est intéressant, c'est que vous ne pouvez pas savoir ce qui s'est passé sans ouvrir la boîte.

Un scientifique consciencieux, soucieux de garantir la qualité prédictive de ce qu'il fait, voudra développer un modèle lui permettant d'anticiper ce qui est arrivé au chat avant de le voir de ses propres yeux. Il aura alors recours à une formulation mécanique quantique du problème.

Ainsi, le chat sera décrit par une fonction d'onde compliquée qui sera le résultat de la superposition des deux états possibles combinés moitié-moitié :

A) Chat vivant.

B) Chat mort.

En appliquant le formalisme quantique, quelque chose de perplexe se produit : le chat serait vivant et mort en même temps.

On a alors recours à la seule façon positive de savoir ce qui s'est passé : on ouvre la boîte. Mais en effectuant ce contrôle - la mesure - le système est altéré, car la superposition des états décrits dans la fonction est rompue.

C'est à ce moment que, sauveur, le déterminisme béni qu'impose le bon sens semble nous dire que, comme le chat ne pouvait pas être vivant et mort en même temps, il doit avoir été vivant ou mort avant.

Cependant, la mécanique quantique nous informe de quelque chose de plus pervers : tant que personne n'ouvre la boîte, le chat sera dans un état indéfini, constitué de la superposition des deux états possibles : A ou B.

Cela signifie simplement que c'est la forme de contrôle appliquée à un système qui le modifie et le détermine, car elle le modifie.

Il existe de multiples interprétations de ce modèle mental.

La plus fondamentale est que l'interprétation quantique montre qu'il n'est pas aussi "évident" que le suggère le sens commun que l'on puisse obtenir une certitude ultime sur quoi que ce soit, car il existe une composante probabiliste non gouvernable.

Anticipez, ne prévoyez pas

Des tentatives ont été faites pour surmonter ce paradoxe, afin de se rapprocher de l'idée d'un modèle prédictif permettant de savoir ce qui va arriver au chat.

La plus récente a été fournie par Zlatko Minev, membre de l'équipe de Michel Devoret à Yale : le "saut quantique", c'est-à-dire le moment où l'on décide si le chat vit ou meurt, n'est pas aussi abrupt qu'on le pensait.

Bien qu'elle n'ait été observée expérimentalement que dans les années 1980, l'idée du saut quantique est due au physicien danois Niels Bohr. Il s'agit de ce qui se produit lorsque l'on mesure l'information quantique d'un atome ou d'une molécule - appelée bit ou cubit.

En effectuant cette mesure, l'atome "saute" d'un état énergétique à un autre, et l'on sait qu'à long terme, ces sauts sont imprévisibles.

L'équipe de Yale a établi que, bien qu'il ne soit pas possible de faire des prédictions précises sur les changements dans un système, il serait possible de disposer d'un dispositif de surveillance qui signalerait rapidement qu'un saut quantique est sur le point de se produire.

Cela donnerait une cohérence physique à tout système étudié et, idéalement, pourrait anticiper la mort du chat et même l'inverser avant qu'elle ne se produise (ce qui, soit dit en passant, est assez paradoxal en soi).

En fait, cette découverte n'invalide pas l'utilité du paradoxe de Schrödinger, puisqu'elle ne rompt pas avec le dogme quantique selon lequel l'avenir est aléatoire, et ne modifie pas non plus le fondement du principe d'indétermination.

Elle souligne seulement - et ce n'est pas rien - qu'il est possible de disposer d'un moyen d'avertir qu'un changement est sur le point de se produire dans le système étudié.

C'est un peu comme ce qui s'est passé avec les poissons avant l'éruption du volcan sur l'île de La Palma : les pêcheurs ont rapporté que les prises avaient considérablement diminué avant l'éruption parce que les poissons avaient tout simplement disparu des zones de pêche habituelles.

Ce n'est pas que les animaux savaient qu'une éruption volcanique allait se produire.

Ils ont simplement anticipé un danger en percevant des signes précurseurs, tels que des secousses de faible intensité ou des changements subtils dans la température et la composition de l'eau, qui échappent à la perception humaine.

Il est temps de philosopher

Tout cela, et voici la philosophie, ouvre de nouvelles voies d'interprétation du problème corps-esprit, invalidant l'hypothèse selon laquelle le dualisme est nécessairement une approche fausse, anormale ou dispensable.

En fait, contrairement à ce que postulent les partisans du réductionnisme, il n'est pas absurde d'être dualiste et on ne peut pas dire non plus qu'être dualiste n'a aucun sens scientifique.

Schrödinger lui-même a avancé quelques idées en 1944.

Attiré par l'énorme complexité observable dans la matière vivante, il proposa que, concernant le comportement de cette matière vivante, il fallait chercher une réponse différente, car il fallait accepter que, peut-être, elle fonctionnait d'une manière irréductible aux lois ordinaires de la physique.

Cela n'implique pas que de nouvelles lois physiques doivent être découvertes pour expliquer le fonctionnement du vivant, mais que les différents niveaux systémiques superposés dont est constituée toute activité organique modifient, altèrent et alternent les processus déterministes et probabilistes qui fonctionnent régulièrement dans la matière inerte.

Comment expliquer alors la conscience ?

On peut commencer par accepter l'existence d'une âme immatérielle comme une réponse symbolique-rationnelle au fait de la pluralité des manifestations du conscient.

Une solution historiquement réussie, mais qui présente de sérieuses difficultés théoriques. Et si ce n'est pas le cas, demandez à René Descartes.

Une autre alternative serait de comprendre que la conscience est intimement liée à l'état physique d'une région limitée de la matière, le corps, dont elle dépend, et que, comme il existe une grande pluralité de corps, il y aurait une pluralité de consciences ou d'esprits, autant qu'il y a de personnes.

Mais cela nous mènerait au problème du subjectivisme et du relativisme.

En d'autres termes, comment les gens pourraient-ils être d'accord entre eux sur quoi que ce soit, si nous vivons enfermés dans notre propre conscience ?

À moins, bien sûr, qu'une proposition alternative de compromis ne soit avancée, comme le soi-disant émergentisme systémique (que nous laisserons pour un autre jour).

Schrödinger a opté, troisième option, pour une approche moniste-matérialiste de l'affaire, comprenant le mental comme un simple épiphénomène.

Mais ce type d'explication n'est pas non plus entièrement fonctionnel, dans la mesure où il requiert un déterminisme psychophysique que son propre paradoxe remet en cause, puisqu'il empêche d'expliquer l'anomalie inhérente aux lois psychophysiques.