Le Quark et le Jaguar - Voyage au coeur du simple et du complexe

Murray Gell-Mann, prix Nobel de physique nous dresse dans cet ouvrage, écrit en 1995, un panorama de la vie et de l'évolution depuis la plus élémentaire matière issue du big bang jusqu'aux systèmes adaptatif complexes, que sont les formes de vie terrestres mais aussi les sociétés humaines ou les systèmes informatiques. On peut dire que c'est une entreprise d'intégration ambitieuse des savoirs. Je ne prétendrais pas avoir tout compris car certains chapitres me sont restés parfaitement abscons.

J'en retiens quelques éléments un peu éparses. D'abord une définition du simple et du complexe : une réalité simple est une réalité qui peut être décrite de manière la plus brève, avec la chaine d'information la plus courte. Si je comprends bien un quark est quelque chose de très simple tandis qu'un jaguar, une société humaine ou une machine dotée d'IA sont des systèmes adaptatifs complexes.

Une partie est consacrée à la description de l'univers quantique, au principe d'indétermination d'Heisenberg et au théorie du chaos et à leurs conséquences sur la compréhension de l'évolution de l'univers depuis le bigbang. Il s'amuse en passant de l'exploitation par la science fiction de ces principes avec l'idée d'univers parallèles. Que plusieurs formes univers soient théoriquement possibles du point de vue de la physique quantique ne signifie pas que plusieurs versions coexistent effectivement au sein de notre univers (mais ça fait de bonnes histoires..). A moins qu'ils n'existent plusieurs univers autonomes au sein desquels d'autres versions de l'histoire ont pu se déployer...

Notre univers, en tous cas, a pris tel ou tel chemin à tel et tel moment dans une combinaison d'application des lois de la physique, de hasard et d'interaction. C'est, je crois, un élément central de l'explication qu'il déploie ensuite depuis la physique pure vers la biologie, l'anthropologie, les sciences humaines et sociales.

Les théories de la physique classique et la théorie quantique ne s'opposent pas : la théorie classique est une sorte d'approximation suffisante pour la plupart des usages courants de la vie humaine. Si l'on regarde avec assez de distance en ignorant les multiples détails et possibles de la physique quantique, c'est à dire en "agraindissant" comme il le dit, les théories classiques sont parfaitement valables. L'univers évolue depuis le bigbang vers de plus en plus de complexité car de plus plus d'embranchements se créent. Mais il se peut aussi que la complexité arrive à son terme lorsque plus aucune régularité ne sera observable que l'entropie sera à son niveau maximal. Pour l'auteur, un forme d'équilibre optimal existe entre l'ordre et le désordre : c'est l'état le plus favorable à l'évolution. Il présente la théorie des supercordes comme la possible théorie unifiée de toutes les particules élémentaires et de leur interactions.

Un chapitre est consacré aux lois de l'évolution et de la sélection naturelle. Il insiste sur l'importance des interactions, du hasard et postule que l'évolution procède par équilibres ponctuels et évolutions rapides et est bousculée par ce qu'il appelle des événements seuils comme la transformation d'organisme primitifs en eucaryotes unicellulaire par incorporation. Il souligne le rôle majeur de la reproduction sexuée pour l'adaptation des espèces d'autres organismes.
Un chapitre est consacré à l'apprentissage et à la pensée créatrice, soulignant comment naissent les idées nouvelles. Il a lui même trouvé la solution à un problème de physique par un lapsus. Il évoque des exemples de chercheurs qui ont trouvé des réponses dans ces circonstances imprévues (dans le bus) après avoir bûché le sujet.

Le chapitre sur les superstitions souligne l'importance des mythes dans les cultures humaines. Les mythes transcendent leur fausseté première et leur relation à la superstition en intégrant des millénaires d'expériences humaines. Les systèmes de croyances servent de base à l'organisation des humains en groupe. Ils associent dénégation de régularités manifestes et perception de régularités là où il n'y en a pas. Pour autant, il prône la nécessité de rester circonspect à l'égard de ce que la science n'explique pas : si un phénomène ne parait pas possible en l'état de nos connaissances, cela ne signifie pas qu'il n'existe pas, mais seulement qu'on ne sait pas l'expliquer.

Concernant les cultures humaines, les processus adaptatifs intègrent des éléments culturels. L'évolution du langage a eu un impact majeur. Certains individus influents jouent un rôle et exercent une pression de sélection sur des comportements dans des organisations. A contrario, les sociétés humaines se caractérisent à l'inverse par la persistance de schémas mésadaptatifs par la difficulté spécifique des humains à changer de schéma culturel.

Un chapitre est consacré aux machines intelligentes qui permettent des simulations pertinentes et peuvent être des aides pour les humains dans leur compréhension de l'impact global des choix dans des systèmes adaptatifs complexes.

Il conclut sur les menaces qui pèsent sur la durabilité de notre univers et souligne l'importance du maintien de la diversité biologique pour que la vie dispose des ressources adaptatives suffisantes pour se maintenir. de la même façon, il insiste sur l'importance du maintien de la diversité culturelle et de la richesse des savoirs à dispositions des humains, y compris celles des chamans. Il insiste sur la nécessité de maintenir la diversité culturelle en la conciliant avec les facteurs d'universalisation, avec le paradoxe qu'il faut résister aux menaces d'oppression et d'obscurantisme que font peser certaines traditions locales que le respect de la diversité conduites à préserver.

Il plaide au final pour une transition démographique, technologique, économique (tenir compte du coût réel et du taux d'escompte sur la nature), sociale (entre les plus pauvres qui peinent à survivre en raison du gaspillage des ressources en vanités par les plus riches), institutionnelle (organisation mondiale),idéologique (sentiment de solidarité à grande échelle au delà des particularismes locaux), informationnelle (penser globalement la complexité au delà de la spécialisation).

Bonne présentation des apports des théories de "décohérence" à l'interprétation de la Mécanique Quantique.

Voir aussi les livres de R. Omnès