On repère deux modalités fondamentales de l’inscription de la perception humaine dans le monde: l’une, continue dans l’ordre de la perception du temps, l’autre discontinue, dans l’ordre de l’appréhension distinctive des étants. Si l’on bute rapidement sur des difficultés insurmontables dans l’exploration de la première, la seconde offre un champ d’exploration large et fécond. En m’appuyant sur un schéma topologique que j’avais mis au point pour tenter de résoudre certaines questions restées sans réponses dans la définition et la compréhension de certains troubles psychiques et cognitifs comme l’autisme, j’analyse une fonction fondamentale du langage: la fonction distinctive. J’ai repéré ce faisant une étonnante préfiguration matricielle de cette fonction présente aux confins de la matière, mise en lumière par une expérience de physique quantique « classique », mais réactualisée en 2013 par une équipe de physiciens américains. Analysant les résultats obtenus au croisement d’une théorie du passage de l’infiniment petit au monde macroscopique — la théorie de la décohérence quantique — et des inférences autorisées par mon schéma, je propose une explication apparemment satisfaisante des entorses à la logique classique constatées en physique quantique. Il apparaît que le lien entre l’opérateur distinctif présent au niveau quantique et celui qui se manifeste dans le langage n’est pas d’ordre analogique mais signale plutôt une étroite parenté ontologique. De sorte que l’univers lui-même, et nous-mêmes en son sein, semblons constitués fondamentalement par cet opérateur que l’on pourrait qualifier de « metalinguistique » — indice à l’appui d’une approche moniste sans doute plus féconde et pertinente que l’approche dualiste ordinairement réservée à la distinction entre esprit et matière.
On repère deux modalités fondamentales de l’inscription de la perception humaine dans le monde: l’une, continue dans l’ordre de la perception du temps, l’autre discontinue, dans l’ordre de l’appréhension distinctive des étants. Si l’on bute rapidement sur des difficultés insurmontables dans l’exploration de la première, la seconde offre un champ d’exploration large et fécond. En m’appuyant sur un schéma topologique que j’avais mis au point pour tenter de résoudre certaines questions restées sans réponses dans la définition et la compréhension de certains troubles psychiques et cognitifs comme l’autisme, j’analyse une fonction fondamentale du langage: la fonction distinctive. J’ai repéré ce faisant une étonnante préfiguration matricielle de cette fonction présente aux confins de la matière, mise en lumière par une expérience de physique quantique « classique », mais réactualisée en 2013 par une équipe de physiciens américains. Analysant les résultats obtenus au croisement d’une théorie du passage de l’infiniment petit au monde macroscopique — la théorie de la décohérence quantique — et des inférences autorisées par mon schéma, je propose une explication apparemment satisfaisante des entorses à la logique classique constatées en physique quantique. Il apparaît que le lien entre l’opérateur distinctif présent au niveau quantique et celui qui se manifeste dans le langage n’est pas d’ordre analogique mais signale plutôt une étroite parenté ontologique. De sorte que l’univers lui-même, et nous-mêmes en son sein, semblons constitués fondamentalement par cet opérateur que l’on pourrait qualifier de « metalinguistique » — indice à l’appui d’une approche moniste sans doute plus féconde et pertinente que l’approche dualiste ordinairement réservée à la distinction entre esprit et matière.
Après quelques considérations historiques sur la notion de «conscience» et son importance grandissante en physique, nous étudions quelques tentatives récentes de modélisation quantique de celle-ci en montrant que la philosophie qui les inspire n'est pas nouvelle. Bien des thèses évoquées aujourd'hui et présentées comme ayant leur origine dans les progrès de la philosophie anglo-saxonne de l'esprit ont en réalité des résonances plus anciennes. De certaines variantes de l'interprétation de Copenhague à la théorie de Penrose en passant par celle de Wheeler, on en découvre maintes expressions, dont une très intéressante dans les textes du philosophe français Raymond Ruyer (1902-1987), lui-même fortement influencé par Leibniz et certains physiciens quantiques. Flirtant volontiers avec le panpsychisme, ces théories prétendent parfois non seulement fournir un «modèle mathématique» de la conscience, mais, dès lors que celle-ci – au moins sous une forme embryonnaire – semble partout répandue, une modélisation de l'univers lui-même. Il faut alors se garder de certains excès portant à croire qu'on pourrait prouver physiquement que l'univers est conscient. En revanche nous savons, depuis l'avènement de la physique quantique, qu'il nous faut sans doute remettre en cause le modèle d'explication de l'expérience élaborée à partir de la physique classique. Cela, sans aucun doute, pose la question de la nature exacte de la matière et des entités subjectives-objectives avec lesquelles nous sommes en interaction.
Ce travail a pour objet d'évaluer l'apport de la physique quantique à la compréhension du phénomène de la conscience. Les modèles « classiques » de la conscience proposés actuellement laissent en suspens deux questions importantes: (a) l'explication de la synchronisation de régions éloignées du cerveau qui semble nécessaire à la construction de percepts conscients ; (b) la question du fossé explicatif qui existe entre l'expérience subjective, relevant de ce que le sujet est capable de ressentir de façon privée, et la description de ses corrélats neurophysiologiques dans le langage de la science, à la troisième personne. Les approches quantiques de la conscience sont systématiquement exposées et critiquées. Le « modèle dissipatif du cerveau »proposé par Vitiello et Freeman semble corroborer les données expérimentales et pourrait ainsi contribuer à résoudre cette dernière question (a). Ce modèle utilise une propriété fondamentale de la théorie quantique des champs selon laquelle la brisure spontanée de symétrie au sein d'un système physique donne lieu à l'émergence d'une dynamique collective pour ce système. Les modèles, relavant de la conception du monismeneutre, qui ont développés par Bohm et Hiley, et, plus récemment, par Atmanspacher et Primas, utilisent la théorie quantique pour son pouvoir expressif (concepts de complémentarité et d'intrication) et non comme une théorie de la seule matière pour bâtir une représentation unificatrice du phénomène de la conscience. Ils permettent de dissoudre la question (b) du fossé explicatif. Nous proposons enfin de prolonger et d'appliquer,plus généralement, ce mode de représentation au domaine psychosomatique.
Cet article a pour objet d’évaluer l’apport de la physique quantique dans la compréhension du phénomène de la conscience. Si certaines approches quantiques de la conscience n’apportent aucun éclairage nouveau aux questions laissées en suspens par la neurobiologie actuelle, nous montrons que d’autres s’avèrent tout à fait prometteuses. D’une part en proposant, dans le cadre de la théorie quantique des champs, une explication de la synchronisation à grande échelle du cerveau qui est requise pour l’intégration et la diffusion de l’information, préalable à la construction de percepts conscients. D’autre part, en utilisant les concepts typiquement quantiques de complémentarité et d’intrication ainsi que le formalisme correspondant pour construire une représentation unifiée du phénomène de la conscience permettant de dépasser le cadre matérialiste dans lequel l’expérience subjective ne trouve aucune place. La théorie quantique permet, en effet, de représenter la co-émergence des deux aspects psychiques et physiologiques enchevêtrés de la conscience à partir d’un niveau «neutre » de réalité psychophysique plus fondamental sans faire appel à un mystérieux concept de causalité entre processus mentaux et physiologiques -un mode de représentation qui peut s’appliquer plus généralement pour modéliser l’unité psychosomatique de l’individu.
Les théories physiques classiques peuvent être interpretées comme représentant le monde en termes d'intéractions causales à la fois locales et déterministiques entre des systèmes characterisés par des propriétés bien définies. Il est bien connu que la mécanique quantique orthodoxe, qui se trouve être une de nos théories les mieux confirmées, ne peut pas être interprétée dans les termes du cadre décrit ci-dessus. Au début des années soixante, John Bell a démontré que toute théorie représentant son domaine dans les termes du cadre classique ci-dessus satisfait une série d'inégalités, les inégalités de Bell. Certains physiciens ont développé des théories alternatives à la théorie quantique orthodoxe, théories dont les interprétations associées abandonnent au moins une des charactéristiques du cadre classique. Les philosophes s'efforcent d'interpreter ce resultat de la physique contemporaine, i.e. s'efforcent de comprendre à quoi peut ressembler le monde s'il est vrai que les interactions entre les systèmes physiques sont soit non-locales, soit non-déterministiques, ou bien que ces systèmes physiques ne possèdent pas de propriétés définies. Cette ligne de pensée a atteint son apogée avec la "métaphysique expérimentale" qui s'est développée après que la violation des inégalités de Bell par l'expérience a été observée. L'interprétation orthodoxe est que les expériences de type Bell nous forcent à accepter certaines formes d'interactions non-locales, et peut- être non causales, au niveau fondamental. Dans cette thèse, j'évalue dans quelle mesure l'investigation philosophique de nos meilleures théories scientifiques peut nous aider à décider de ce que peut être le monde au niveau fondamental. J'étudie cette question en considérant le domaine quantique, et en particulier les phénomènes de type Bell. Mes conclusions pointent dans la direction d'une vue plus modeste du rôle possible de la philosophie de la physique que celle que les programmes de métaphysique expérimentale suggèrent. Dans une première partie, j'étudie le rôle que la philosophie de la physique peut légitimement jouer dans le développement et l'évaluation des différentes theories quantiques. Je soutiens que le rôle de la philosophie de la physique ne consiste pas à imposer des critères d'acceptabilité pour les théories physiques en plus des critères usuels de cohérence interne et d'adéquation empirique. Un rôle à la fois important et légitime que peut jouer la philosophie de la physique consiste à distinguer clairement, pour nos théories et leurs interprétations, ce qui est imposé par les phénomènes et les théories de ce que relèvent de nos choix et préférences. Je soutiens enfin qu'un tel travail d'analyse peut se faire sur la base de l'analyse structurelle de nos théories et de nos modèles de données. Dans la seconde partie de la thèse, j'étudie spécifiquement le cas de l'interprétation des théorèmes de Bell et des expériences associées. J'évalue systématiquement l'interprétation orthodoxe selon laquelle les résultats de ces expériences nous force à accepter une forme "bénigne" de non-localité, bénigne" parce que de type non-causal. Je montre que l'interprétation orthodoxe comprends trois thèses différentes, la première portant sur la question de la localité, la seconde portant sur la question de la causalité et la troisième concernant le holisme. Je fournis des cadres théoriques rigoureux afin d'évaluer ces trois thèses. Le résultat de mon analyse concernant la question de la localité est que l'interprétation orthodoxe peut être défendue. En revanche, concernant les questions de causalité, aucun des cadres théoriques existant ne permet de soutenir l'interprétation orthodoxe, si cette dernière est comprise dans sa version forte de métaphysique expérimentale. Dans les deux cas cependant, une version faible peut être défendue. En particulier, un résultat important de ma thèse est que l'interprétation orthodoxe peut être défendue rigoureusement au niveau empirique.
La physique newtonienne introduit un espace et un temps continus, mais considère la matière, décrite en termes corpusculaires, comme discontinue. Les théories de la relativité représentent aussi l'espace-temps comme un continuum. La nature de la lumière a été source de discussions depuis avant le XVIIème siècle : est-elle constituée de particules, comme le suggérait Newton, ou bien d'ondes ? Cette dernière conception impliquait cependant l'existence d'un éther électromagnétique, dont les propriétés restaient indéterminées. Telle était la version électromagnétique du débat continu / discontinu. Au début du XIXème siècle, l'interférométrie suggéra de considérer la lumière comme une onde, plus précisément une onde électromagnétique : une victoire de la vision continue. Mais au début du XIXème siècle, la révolution quantique introduisit une vision entièrement nouvelle, qui rendit caduque les descriptions de la lumière en termes d'ondes [classiques] ou de particules. Il fallait la décrire par de nouvelles entités, fonctions d'onde ou champs quantiques. Il apparut ensuite que l'on devait décrire la matière de la même manière. Dans un sens, le débat continu / discontinu était résolu : les deux aspects étaient présents dans la matière ou dans le rayonnement, tous deux quantifiés. Du point de vue mathématique, la situation peut être décrite géométriquement, sous forme de la géométrie non commutative, ou bien algébriquement, par l'emploi d'opérateurs. L'histoire ne se termine pas là. Différents arguments suggèrent que notre description actuelle de la nature n'est pas satisfaisante, et que nous devons chercher une théorie physique plus complète et plus unifiée. La plupart des physiciens estiment qu'elle doit impliquer une quantification de la gravitation, sous une forme ou sous une autre. Celle-ci pourrait se présenter comme une quantification de la géométrie elle-même. Ceci motive une grande part de la recherche actuelle en physique fondamentale, qui considère différentes approches : géométrie quantique, gravité en boucles, réseaux de spin ou réseaux causaux, triangulation dynamiques ... Chacune introduit de nouvelles conceptions de l'espace et du temps, ou ces entités géométriques apparaissent quantifiées ; comme la matière dans la théorie quantique originale, elles incorporent des caractéristiques continues et discontinues. Nous ne savons pas si l'une de ces théories se révélera adéquate. Les travaux continuent.
La pensée physique - et, jusqu'à un certain point, la pensée mathématique, du moins géométrique - s'est toujours appuyée sur la notion d'espace, comme par exemple le concept de dimension spatiale qui a donné l'idée de grandeur physique mathématisée. Jusqu'à la théorie de la relativité générale, celle-ci comprise, les conceptions des systèmes physiques et des phénomènes dont ils sont le siège ou l'origine ont été tributaires d'une pensée de l'espace, et ces phénomènes et ces systèmes sont, en général, pensés dans l'espace, même s'ils ont contribué à modifier la pensée de l'espace et s'ils ont obligé à reformuler notre «intuition spatiale». La physique quantique a remis en question cette certitude tranquille en mettant la pensée de l'espace et dans l'espace devant le dilemme suivant : ou bien garder le concept d'espace physique dans le sens précédent qui nous semble naturel et renoncer à l'idée que les «systèmes quantiques» pourraient être représentés directement dans cet espace comme des systèmes dotés de propriétés qui leur soient propres ; ou bien admettre que cela a un sens de parler de systèmes quantiques ayant des propriétés et enlever à l'espace son rôle premier dans la représentation de ces systèmes. En prenant ce second point de vue, on est amené à penser la physique autrement que «dans l'espace» au sens habituel ; et cependant, on a toujours, à un moment ou à un autre, à envisager les systèmes physiques quantiques en référence à cet espace, qui est celui des corps macroscopiques et du cosmos dans son état actuel. Se demander comment une telle pensée est possible amène donc en même temps à s'interroger sur le rapport entre le monde quantique et l'espace physique de notre expérience. Cette interrogation passe par un inventaire des modifications du concept d'espace requises par la description physique des systèmes quantiques. On concluera en évoquant l'idée d'une émergence du concept d'espace à partir des phénomènes quantiques, tant du point de vue épistémologique (émergence d'un certain niveau de réalité à partir de niveaux sous-jacents) que du point de vue cosmogénétique (formation et expansion de l'espace physique des objets macroscopiques).