Un bébé encombrant *

(La biologie peut-elle aider à résoudre les énigmes de la physique ?)

lundi 25 octobre 2010

Tout savant digne de ce nom finit toujours par se faire, en étudiant la nature, ce que Jacques Monod appelle une « philosophie naturelle ». Au-delà des phénomènes, il finit par acquérir une certaine idée des choses, de leur signification, de leur destinée, de leur relation avec lui-même. Il se construit ces idées « de derrière la tête » dont parlait Pascal et qui, quoi qu’on fasse et qu’on croie penser, sont toujours finalement d’essence religieuse.

On ne saurait le nier : la « philosophie naturelle » la plus répandue en cette fin de siècle n’est pas exempte d’incohérences et de contradictions.
D’un côté, les spécialistes des sciences de la vie, y compris des sciences humaines, sont en majorité matérialistes. Écoutons le fameux théoricien américain de la paléontologie, George Gaylord Simpson  [1] : « Il y a quelques rares vitalistes (c’est-à-dire, dans le contexte, spiritualistes) parmi les spécialistes compétents de l’évolution, surtout en Europe, mais une écrasante majorité aussi bien en Europe qu’ailleurs, sont matérialistes (a). »

Le mystère récusé

Selon Simpson, l’interprétation matérialiste est absolument prédominante parmi les spécialistes « les plus compétents », ce qui signifie évidemment que lui-même est matérialiste. Pour ces « matérialistes », la vie avec, à son sommet, le mystère de l’homme – mystère qu’ils récusent – s’explique intégralement par le jeu aveugle des lois de la physique.

Quand on lit et relit cette affirmation inlassablement répétée, on ne peut, à la longue, qu’être obsédé par une idée : celle d’interroger les physiciens, de leur demander s’il est bien vrai que leur physique peut fournir les explications dernières.

Notons que cette idée d’interroger les physiciens sur le pouvoir explicatif de la physique ne semble être jusqu’ici venue à l’esprit d’aucun biologiste matérialiste, pas plus, semble-t-il, que l’idée de lire ce qu’écrivent réellement les physiciens quand ils méditent sur les difficultés de leur science [2].

Si cette idée leur venait un jour, on peut leur annoncer des surprises. Car (et c’est l’autre branche de la contradiction dont je parlais) les physiciens, eux, sont bien éloignés de fournir à leurs collègues biologistes les arguments présomptueux que ceux-ci, non sans imprudence, se complaisent à requérir d’eux. Quand le biologiste s’est débarrassé des mystères de la vie en les déposant dans les bras du physicien, il se hâte de s’en aller en se frottant les mains, assuré qu’il est, par une culture philosophique héritée du siècle dernier, d’avoir fait son devoir, tout son devoir, et que l’encombrant bébé est en de bonnes mains [3]. Que ne vérifie-t-il, avant de s’en aller, que le bébé, si l’on me pardonne l’image, ne fait pas aussitôt pipi dans les mains de sa nourrice ? Car c’est, hélas ! ce qui se passe.

L’Université (anglaise) de Cambridge vient de publier (b) les comptes rendus d’une discussion commencée lors d’un congrès de physique tenu dans ses murs en juillet 1968. À cette discussion dont le thème était « la théorie quantique et au-delà » ont pris part les vingt et un spécialistes mondiaux les plus réputés de la physique des Quanta (c).

Le livre qui résulte de cette discussion est sans doute ce que l’on peut lire actuellement de plus profond et de plus stimulant du point de vue philosophique sur le problème toujours renaissant de la confrontation de l’esprit humain avec le monde physique. Car il apparaît uniformément dans toutes les communications de ces physiciens que les problèmes fondamentaux de la physique actuelle sont de nature philosophique. Les textes les plus remarquables à cet égard sont ceux de l’Allemand von Weizsäcker (Institut Max Planck de Munich) et de l’Américain H. H. Pattee (Laboratoire de physique de l’Université de Stanford).

Le titre du texte de Pattee est assez piquant lorsqu’on se rappelle l’assurance de Jacques Monod affirmant que, pour rendre compte de la mécanique vivante, il n’a besoin de rien de plus que la physique quantique. Voici ce titre : La vie peut-elle expliquer la mécanique quantique ? Selon Pattee, en effet, toutes les questions que l’on s’est posées jusqu’ici sur l’origine de la vie ont été formulées à l’envers (backwards). Loin de chercher à savoir si la physique peut expliquer la vie, il serait, dit-il, plus prometteur de se demander plutôt si la vie ne nous fournit pas des modèles valables pour élucider les énigmes de la physique.

Comme Monod, Pattee souligne le rôle fondamental du message dans le phénomène vivant élémentaire. Ce message vivant (celui dont l’ADN est le véhicule) « implique, dit-il, trois étapes qui sont : 1° le codage ; 2° le stockage ; 3° le décodage ». La physique du stockage ne pose pas de problème particulier. En revanche, souligne-t-il, « il est incohérent du point de vue de la logique et de la physique de penser que l’on puisse écrire un symbole ou un enregistrement dans le monde (supposé) strictement déterministe gouverné par les lois microscopiques du mouvement ».
Pattee, citant Post et Polanyi, montre que l’idée déterministe (fondement du matérialisme, rappelons-le) vise à représenter l’univers comme une machine. Mais « toutes nos machines macroscopiques, ainsi que les langages symboliques, n’existent que comme produits de la matière hautement évoluée... Le fait que nos machines et nos systèmes symboliques puissent être construits et qu’ils marchent n’est pas un résultat du déterminisme, mais de l’ingéniosité de la vie »...

Nature et déterminisme

Le déterminisme philosophique n’est donc rien d’autre qu’une subtile et fallacieuse pétition de principe : l’homme projette dans l’univers microphysique l’idée anthropomorphique de machine. Cette machine n’existe, en fait, que dans notre pensée. La biologie moléculaire (spécialité de Monod) « peut, certes, faire d’utiles descriptions de la vie dans le cadre de ce modèle ». Mais « la vie elle-même n’aurait jamais existé si son apparition avait été assujettie à de telles descriptions, ou si elle avait dû réaliser ses processus internes d’enregistrement de cette façon ».
Pour ce physicien, le déterminisme et le hasard ne peuvent donc avoir produit la vie, pour la simple raison que le déterminisme n’existe pas dans la nature. Il n’apparaît que comme un instrument de la science humaine, au terme de l’évolution [4]. En revanche, le spectacle de la vie devrait nous inciter à découvrir les mécanismes originaux de codage de la matière inanimée. Extraordinaire retournement ! Loin que la physique explique la vie, c’est la vie qui, peut-être, nous permettra un jour de comprendre mieux la matière... [5]

Aimé MICHEL

(a) G. G. Simpson : Geography of Evolution (Capricorn Books, New York 1965).

(b) Quantum Theory and Beyond (essais et discussions nés d’un colloque de physique, sous la direction de Ted Bastin, Cambridge University Press, 1971).

(c) Notons toutefois l’absence inexplicable de Louis de Broglie, le plus éminent des physiciens qui essaient actuellement d’aller « au-delà » de la physique quantique.

Les Notes de (1) à (5) sont de Jean-Pierre Rospars

(*) Chronique n° 35 parue dans F.C. – N° 1276 – 28 mai 1971. Reproduite dans La clarté au cœur du labyrinthe, chap. 21 « Scientisme, matérialisme, réductionnisme », pp. 524-526.


[1George Gaylord Simpson (1902-1984) est un paléontologiste américain, l’un des plus influents du siècle passé. Né à Chicago d’un père avoué, il grandit à Denver. Il fit ses études à l’université du Colorado puis à Yale où il obtint son doctorat en géologie et paléontologie. Un premier mariage dont il eut quatre enfants, se termina par un divorce.
Il se remaria en 1938 avec une amie d’enfance, la psychologue Anne Roe (1904-1991) dont nous avons déjà parlé (voir les chroniques n° 67, La querelle des programmes, et n° 40, Quand les chiffres plébiscitent la famille, parues ici les 26 avril 2010 et 25 mai 2010). Après un post-doctorat au British Museum il entra au Muséum américain d’Histoire naturelle, fit la guerre en Afrique et en Sicile, accepta un poste de professeur à l’université Columbia de New York puis à Harvard. En 1967 il s’établit à Tucson où il mourut. Il est l’auteur de très nombreux articles et d’une quinzaine de livres dont les plus connus sont : Tempo and mode in evolution (1944, trad. fr. Rythme et modalités de l’évolution, Albin Michel, Paris, 1950), The meaning of evolution (1949, trad. fr. L’évolution et sa signification, Payot, Paris, 1951) et The major features of evolution (1953).

Il fut à la fois paléontologiste de terrain (avec des missions en Patagonie, au Venezuela et en Amazonie où il faillit perdre la vie) et théoricien, l’un des artisans de la théorie synthétique de l’évolution, ainsi nommée parce qu’elle est fondée sur des données provenant de toutes les sciences biologiques. Il se fit connaître pour son étude détaillée et quantitative de l’évolution des chevaux. Avant lui avait court la théorie de O. C. Marsh qui décrivait une évolution linéaire à partir d’un ancêtre sans sabot de la taille d’un renard. Simpson la fit voler en éclat en montrant dans son livre Chevaux (1951) que cette évolution présentait plusieurs branches divergentes et qu’elle s’était déroulée dans des habitats variés. Il étudia aussi la distribution passée des animaux durant le Cénozoïque, c’est-à-dire au cours des 65 derniers millions d’années. Il s’opposa fermement à la théorie de la dérive des continents qui rendait compte de la dispersion des animaux loin de leurs aires d’origine et proposa d’autres mécanismes de dispersion donnant les mêmes résultats sur des continents fixes (La géographie de l’évolution, Masson, Paris, 1969). Il dût finalement s’incliner devant les preuves en faveur de la tectonique des plaques.

[2Aimé Michel, qui se disait plaisamment « spiritualiste scientifique » comme d’autres se déclarent « matérialistes scientifiques », reprend ici l’argument qu’il déployait dans la chronique n° 33, Un biologiste imprudent en physique, parue ici le 25 janvier 2010. Je doute pour ma part que les objections soulevées par Aimé Michel gagnent quoi que ce soit à s’affubler du qualificatif de « spiritualiste » plutôt que de « matérialiste ». Cela ne peut que contribuer à obscurcir le débat. En l’occurrence les positions des uns et des autres sont d’autant moins claires que dans chaque camp on se réclame apparemment du déterminisme et de l’indéterminisme mais pas sur les mêmes sujets. Je ne sais si les matérialistes sont tous déterministes en physique mais ils semblent bien indéterministes en matière d’évolution biologique : selon Simpson, Monod et beaucoup d’autres auteurs se réclamant du matérialisme, l’évolution aurait pu se passer de bien d’autres façons et l’homme ne jamais apparaître (voir la fameuse citation de Monod dans la chronique n° 52, Sur un crâne de deux mille siècles, parue ici il y a deux semaines). A l’inverse, Aimé Michel se déclare quant à lui docile aux enseignements de la mécanique quantique, donc indéterministe en physique ; par contre il soutient le déterminisme (ou du moins une certaine part de déterminisme) dans l’évolution biologique. Au demeurant déterminisme et indéterminisme ne sont nullement exclusifs l’un de l’autre : si vous lancez une seule fois une pièce vous ne pouvez savoir si elle tombera du côté pile ou du côté face, mais si vous la lancez mille fois (ou si vous lancez mille pièces en même temps) vous pouvez être sûr que près de la moitié d’entre elles seront du côté pile et que plus l’écart à 500 sera grand plus il sera improbable. Il existe donc des lois du hasard et cette formule n’a rien d’un oxymore.

[3Voir la chronique n° 34, Auguste Comte et le Père Noël, parue ici le « Le courrier que me vaut cette chronique m’a révélé l’extraordinaire survivance, dans le public cultivé de notre pays, des idées du XIXe siècle concernant la science. Aussi étonnant que cela paraisse, les catholiques français eux-mêmes sont souvent encore tout imprégnés de scientisme. Une proportion non négligeable d’entre eux tiennent toujours la science pour cette part privilégiée de la connaissance que vient confirmer le calcul. Ils persistent à l’imaginer, disciples lointains et inattendus d’Auguste Comte, comme une majestueuse cathédrale égale en projet à la nature elle-même et dont les fondations mathématiques supportent la physique, laquelle supporte la chimie, laquelle supporte la biologie, laquelle supporte les sciences humaines. »

[4« L’homme de science (…) doit savoir que le déterminisme n’est pas la règle, mais l’exception (…). Le déterminisme est la forme de connaissance la plus utile à l’homme, parce qu’elle est le mieux en accord avec la pensée rationnelle, avec l’esprit humain ; et surtout le déterminisme est la forme de connaissance la plus utile pour l’action. Il faut rechercher dans la nature autant que possible des phénomènes déterminés. Or, il en existe, peut-être à court terme seulement, peut-être grossièrement seulement. (…) Nous ne rechercherons plus un déterminisme préexistant, absolu, valable dans tous les pays ; nous rechercherons un déterminisme relatif qui nous soit utile dans notre travail, à nous petits êtres vivants, sur cette infime planète (…). » (J. Fourastié, Les conditions de l’esprit scientifique, Gallimard, 1966, pp. 236-238).

[5L’idée que la vie peut aider à comprendre la matière pouvait paraître bizarre il y a quarante ans ; elle a beaucoup gagné en crédibilité depuis lors. Aujourd’hui des physiciens en nombre croissant s’intéressent à la biologie, non comme phénomène particulier, séparé et plus ou moins « miraculeux », mais comme illustration de lois générales de l’univers. Ce renversement de perspective est d’une importance considérable tant pour la recherche scientifique que par ses conséquences philosophiques et sociétales. Certaines barrières entre les disciplines traditionnelles, qui isolaient les chercheurs les uns des autres, sont en passe d’être renversées. Le « nouvel esprit scientifique » qui naît ainsi est à la mesure des défis globaux auxquels l’humanité se trouve confrontés.

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