Deux entités intriquées
Il n’est pas douteux qu’au début de l’humanité c’est dans son rapport avec la nature, considérée comme extérieure mais indispensable à lui, que le Sapiens préhistorique a construit sa connaissance du monde.
A ce titre, l’empreinte du monde est structurelle dans notre esprit. C’est quelque chose qu’on doit nécessairement prendre en compte dans notre analyse de la réalité physique et de la connaissance qu’on peut en avoir.
Notre connaissance du monde physique, bien qu’externalisée, est une production de notre esprit
Une des propriétés de notre esprit est de pouvoir prendre pour objet la connaissance que nous avons d’un phénomène. Pour cela il l’externalise, le considère comme un objet extérieur à nous même, comme une pierre qu’on regarderait et toucherait. Il sort, en quelque sorte, le phénomène de notre esprit, alors qu’en fait il est à l’intérieur (ce qu’on perçoit, même si on peut toucher la pierre, c’est son image cérébrale).
Cette impression d’objectivité est une source de confusion.
C’est le problème général de la connaissance scientifique, fondée sur des théories et validées par des expériences qui donne l’impression d’une objectivité totale. En fait tout cela est une production de notre esprit et incorpore l’empreinte de ses limitations dont certaines nous sont « invisibles » puisque leur discernement ne pourrait se faire qu’avec notre esprit qui lui-même incorpore ces limitations. Certes nous pourrions éventuellement constater des incohérences et contradictions mais rien ne prouve que certaines limitations nous soient totalement inaccessibles.
Une méthode pour améliorer la connaissance ?
Comment intégrer la non complétude de l’outil de la connaissance dans son processus. Peut-être que certaines limitations en sont symptomatiques, comme en mécanique quantique par exemple.
Le problème n’est pas simple, il serait déjà résolu si c’était le cas. C’est un nœud Gordien.
Mais face aux limitations auxquelles la science se heurte aujourd’hui, la solution pour aller plus loin, sans prétendre vouloir tout résoudre, serait d’incorporer explicitement les contraintes et limites notre esprit dans la boucle.
Quid de la théorie de l’information ?
Un moyen qui semble prometteur est la théorie de l’information car, en tout état de cause, acquérir de la connaissance sur un phénomène, signifie que notre esprit acquière de l’information sur le phénomène, d’une part par les modèles théoriques (rationnel) et d’autre part les expériences (réalisme).
Dans ce processus, comme l’information est mesurable, on peut l’associer à une théorie physique, ce qui permet de lui attribuer, d’une part un niveau global de complexité, d’autre part des propriétés structurelles que l’information incorporerait sur l’hypothèse qu’un morphisme existe entre le phénomène et sa modélisation.
Notons que ceci est déjà utilisé, par exemple pour l’entropie des trous noirs, par différentes théories, et que pour le rayonnement de Hawking on souligne le problème de la perte d’information viole le principe de sa conservation dans les phénomènes et leur évolution, ce qui souligne son importance.
Mais, soulignons que cette utilisation limitée à ces cas critiques de violation d’un principe ne prend pas en compte l’information dans l’esprit du physicien, que nous suggérons d’introduire pour généraliser son application.
La nature de la connaissance
Elle a été l’objet d’étude de prédilection des philosophes, entre autres, car au cœur de toute réflexion sur ce qui différencie la condition humaine de celles des autres.
Connaissance et vérité
Un point essentiel était la relation entre connaissance et vérité. Ainsi Kant déclarait :« Les deux souches de la connaissance humaine, qui partent peut-être d’une racine commune mais inconnue de nous ; la sensibilité et l’entendement ; par la première les objets nous sont donnés, par la seconde ils sont pensés » Note : Par sensibilité, il faut comprendre ce qui nous est accessible par nos sens.
Kant déclarait également (entre autres)« La vérité, dit-on, consiste dans l’accord de la connaissance avec l’objet. Selon cette simple définition, ma connaissance doit donc s’accorder avec l’objet pour avoir valeur de vérité.
Or le seul moyen que j’ai de comparer l’objet avec ma connaissance, c’est que je le connaisse.
Ainsi ma connaissance doit se confirmer elle-même. Mais c’est bien loin de suffire à la vérité . Car puisque l’objet est hors de moi et que la connaissance est en moi, tout ce que je puis apprécier c’est si ma connaissance de l’objet s’accorde avec ma connaissance de l’objet.
Les Anciens appelaient diallèle un tel cercle dans la définition. »(cité dans « Le plaisir de pensée- de A. Comte-Sponville, éd. Vuibert).
On voit que l’étude de la relation entre connaissance et vérité conduit à une auto-relation dont on ne peut rien déduire de vrai !
Par ailleurs il est souligné, dans d’autres articles, que la connaissance d’un objet se heurte à la complexité de l’objet dont il est, en général, impossible de saisir tous les aspects. L’avis général est que la connaissance ne peut être, au mieux, qu’une partie de la « vérité ».
Connaissance et mathématiques
Les mathématiques ont été considérées, d’abord, comme le langage du livre dans lequel les lois de la nature sont écrites (Galilée), ensuite, on a plutôt considéré que ces lois étaient écrites dans la syntaxe des mathématiques mais que leur signification (la sémantique) relevait de la physique.
Considérées en tant qu’outil, les mathématiques fournissent des formalismes dont le morphisme supposé avec les lois qu’elles décrivent nous renseigne d’autant plus sur la nature de ces lois, que, in fine, ces lois se révèlent de nature relationnelle.
Existence des mathématiques
Une différence essentielle entre la physique et les mathématiques est que la physique doit « rendre des comptes à l’expérience », ce qui n’est pas le cas des mathématiques.
Cette propriété des mathématiques conduit au débat de leur existence, en dehors, de toute conscience humaine.
Dans une approche Platonicienne, on peut soutenir que les mathématiques ont une réalité propre que nous découvrons au fur et à mesure que nous les étudions.
La relation avec l’intelligence humaine est alors éducative : Elles forment et structurent notre esprit au fur et à mesure que notre découverte de cette réalité progresse.
Dans une approche existentialiste, on suppose que c’est une pure création de notre esprit, une partie structurante de notre activité cérébrale motivée par le besoin de nous adapter au monde extérieur.
A ce titre elle est aussi évolutive, mais sous contrainte du monde physique extérieur.
L’impact des théories « modernes » sur la nature de la connaissance
Les réflexions précédentes sont, pour la plupart, antérieures au 20ième siècle. Les théories « modernes » comme la théorie de la relativité, pour le macrocosme, et la mécanique quantique pour le microcosme, au-delà des aspects purement scientifiques, ont remis en cause bien des concepts qui prévalaient avant (temps, espace, causalité).
A ce titre elles ont constitué une rupture conceptuelle brutale avec ce qu’on considérait comme des acquis.
D’un côté, la cosmologie qui montre que nous ne sommes qu’une minuscule occurrence dans un gigantesque cosmos, nous interroge sur l’importance que nous nous attribuons et en conséquence sur les réflexions et arguments précités. Si on considère les modèles actuels, notre influence sur l’univers semble nulle et notre existence totalement accessoire.
L’approche darwinienne décrit-elle la dynamique (évolution) de l ‘univers?
L’approche darwinienne, est plus un constat qu’une explication : la nature semble procéder aléatoirement et, par des erreurs au cours des processus, ce qui en ressort, c’est ce qui, dans le contexte environnant, en tire le meilleur avantage, au détriment des autres.
Dans ce mécanisme, les « erreurs » sont créatrices, la « perfection » est stérile !
L’émergence du Sapiens (le mal nommé) et sa domination sur le monde en est un exemple flagrant: nous sommes des erreurs de la nature. Ce principe, d’abord dévolu au monde du vivant, semble s’appliquer de la même manière au niveau du cosmos, ce qui peut paraître étrange, car pour le vivant il y a compétition pour l’accès à des ressources limitées, ce qui est vital pour l’espèce, alors que pour le cosmos, étant le tout, il n’est pas en compétition, puisqu’il est tout seul, cela se présente plus comme un principe générateur de solutions plus où moins créatrices comme permettant entre-autres la vie. Certaines théories prédisent une myriade d’univers, stériles ou féconds et disons que si ces théories sont correctes, nous serions dans un fécond.
Donc, ne nous étonnons pas d’avoir un univers qui a permis la vie, telle que nous la connaissons, grâce à une évolution lente (à notre échelle de temps) , il faut du temps pour arriver jusqu’à nous, et aussi surmonter quelques chaussetrappes décisives, puisque autrement nous ne serions pas là pour en parler. Si d’autres univers existent mais n’ont pas de conscience, qui va en parler?
Cela tient à la généralité du principe: dans un milieu, c’est le mieux adapté au milieu qui prolifère au détriment des autres. Mais cela n’est pas acquis pour toujours, car le milieu évolue, d’où une histoire d’évolution. Pour la vie, compte-tenu de l’évolution du milieu, c’est en fait plus la capacité d’adaptation plus que le force brute qui gagne.
L’existence nécessite-t-elle le vivant ?
La mécanique quantique nous montre que nous sommes constitués d’atomes, comme tout ce qui existe dans l’univers semble-t-il.
La science a permis d’en percer quelques propriétés (jusqu’à quelles limites ?) qui montrent que ce sont les lois (matière-interactions, en nombre réduit) régissant leurs assemblages qui permettent l’étonnante complexité du vivant !
Dans la cosmologie, dans l’univers, on constate une disproportion matérielle écrasante entre l’extrême puissance de tout l’univers matériel (l’inerte ) et une extrême fragilité (apparente ?) du vivant
De ce point de vue, le seul crédit notable du vivant, à cette échelle est, semble-t-il, de décrire l’univers et de donner un sens à l’ existence de l’univers, du moins telle que nous la concevons [1] . En dehors de cela, on ne voit pas ce que le dérisoire vivant pourrait apporter au gigantisme de l’univers.
Mais, sauf, à supposer que l’univers inerte ait une conscience propre [2], ce serait le vivant, l’humain entre autres sans doute, qui le munirait de cette existence.
Alors, la vie deviendrait une nécessité pour que notre univers existe intrinsèquement.
Alors, confrontés à cette situation, une hypothèse serait que la prédominance de l’écrasante constitution de l’univers n’est qu’apparence, et qu’en fait, le vivant, même dérisoire et fragile, à la merci de la puissance de l’univers, serait bien plus fondamental qu’il y parait.
Et si ne vivant n’était pas accessoire mais fondamental ?
En effet, si le vivant est aussi accessoire, minuscule et d’extrême fragilité vis à vis de l’univers matériel, alors son émergence paraît bien miraculeuse.
C’est en regardant les choses sous un autre angle, celui de la diversité et corrélativement de la quantité d’information de chacun des deux constituants, l’univers inerte et la vie, qu’on découvre que la vie, dont l’humain, avec son organisation complexe entre les arrangements d’atomes qui la caractérise, surpasse incroyablement l’univers.
Si le nombre de particules élémentaires mobilisées par la vie n’est qu’une fraction infime de celles de l’univers estimée à environ 10 79 pour l’univers (1088 pour les photons), celles mobilisées par tout l’univers inerte ne génèrent que relativement peu d’information ( particules indépendantes avec donc peu de combinatoire, éventuellement impliquées dans des processus à entropie maximale-rayonnement thermique par exemple ).
Par contre un simple cerveau humain possède une diversité combinatoire participant à un processus global via un réseau de connexions de neurones dont le nombre est estimé à 1013. Si on considère l’information portée par un tel système, chaque connexion étant soit active soit inactive, ceci génère une possibilité d’information monstrueuse 10 1594323, un nombre avec plus d’un million et demi de chiffres, ce qui surpasse immensément, très probablement, celle de tout l’univers inerte [3].
On pourrait aussi estimer l’information portée par l’ensemble de humains (environ 1010) qui serait encore bien plus gigantesque.
Vu sous cet aspect c’est la vie qui semble écraser l’univers inerte par son incroyable diversité.
Entropie de l’univers
Bien que remise en cause par l’entropie associée à la myriade de trous noirs, qu’on déduit de la détection de leurs collisions mais qu’on ne sait pas chiffrer précisément, le rayonnement fond cosmique en est (était) a principale source (il y a un milliard de photons par nucléons). A son caractère de corps noir est associée une entropie gigantesque. Conformément aux lois de la thermodynamique, on suppose que l’entropie était faible après le big-bang et qu’elle a augmenté jusqu’à sa valeur aujourd’hui.
Une des caractéristiques de la vie est que son entropie peut diminuer [4], au détriment des son environnement, le bilan global devant satisfaire les lois de la thermodynamique. on voit que ce phénomène de diminution de l’entropie ne peut être que local et n’a pas d’influence au niveau du cosmos.
Gigantisme vs diversité
En espace, le ratio entre la taille de l’univers (40 x 109 al aujourd’hui, compte tenu de l’expansion, dans ce modèle de feuilletage) et celle d’un humain (1,7 m) est d’environ : 2,2.1026 en linéaire, soit environ 1079 en volume, un chiffre gigantesque à comparer au nombre de particules estimées de l’univers 1079!
Nous avons indiqué qu’à l’immensité matérielle (environ 1079 protons) de l’univers, le cerveau de l’humain qui en fait partie, répond par une complexité combinatoire gigantesque immensément supérieure (des nombres avec des millions de chiffres).
Origine et nature de l’existence matérielle de l’univers
Les arguments développés traitent de l’importance relative de la vie et de l’inerte dans l’univers et nous proposent une « structure » pour cette univers.
Même si c’est un espace-temps et qu’il faut alors le considérer comme une unique entité spatio-temporelle, de notre point de vue, et de par une histoire construite sur cet espace-temps sa phénoménologie est de type darwinienne.
Cherchons alors comment un univers darwinien construit sur des particules et des interactions avec des erreurs peut « exister ».
Rappelons que l’existentialisme nous explique que l’existence ne se peut pas se prouver ni s’expliquer, mais qu’elle se constate, ce que nous avons appliqué lorsque nous avons évoqué la nécessité d’une conscience pour parler de l’existence de l’univers.
Par ailleurs, comme pour se poser cette question il faut exister, et par conséquent il faut qu’un univers compatible avec notre existence existe, on pourrait s’en tenir là, nous faisons face à une tautologie.
Un esprit curieux, malgré tout, pourrait essayer d’aller un peu plus loin.
Manifestement, l’existence, ne serait-ce que celles des particules élémentaires, nous pose problème: Nous les constatons, mais si on suppose qu’elles ne sont pas éternelles, l’éternité ne semblant pas être une hypothèse acceptable, d’où viennent-elles.
Nous ne voyons pas de solution raisonnable si ce n’est que notre esprit n’a pas le niveau d’appréhension des phénomènes qui permettrait de répondre.
La question est peut-il atteindre, un jour, ce niveau?
Un modèle mathématique de création?: les propriétés surprenantes de l’espace-temps anti-De Sitter
Cet espace-temps, noté ADS, qui fait partie des espace-temps à symétrie maximale, (voir Espace-temps anti-De Sitter (14/10/23)), possède une propriété originale et extraordinaire: sa frontière à l’infini spatial est de type temps, ce qui implique que des « envahisseurs » (invaders) peuvent surgir « ex nihilo » de cette frontière. [5]
Le plus intéressant est qu’un espace-temps de De Sitter est une pure modélisation mathématique d’une structure géométrique, ne nécessitant aucune matière énergie (c’est du vide et physiquement on peut dire que c’est le néant). donc nous disposons d’un modèle formel qui avec une propriété bien étrange: à l’infini de l’espace quelque chose peut surgir » d’au-delà de l’infini ». Ceci s’apparente à une création!
On peut objecter que ce qui surgit de la frontière devrait, par ailleurs , exister, mais au delà de l’infini de notre univers spatial, cela défie l’entendement!
On comprend alors l’intérêt des scientifiques pour ce type de phénomène qui se manifeste par la correspondance ADS-CFT dans les approches modernes visant à concilier une théorie de gravité quantique et une théorie quantique des champs dans une théorie du tout.
Peut-on modéliser le problème à notre échelle
Nous savons construire des machines et avec l’intelligence artificielle leur conférer des possibilités qui s’apparentent aux nôtres. On doit pouvoir les munir de logiciels et d’une structure qui leur permet de se déplacer de s’alimenter (en énergie) de se réparer et de se reproduire et même de modifier et développer leurs logiciels et celui des autres machines?
Ceci dans un environnement le même terrestre que le nôtre où ces machines peuvent exploiter les mêmes ressources que nous. Quant au libre arbitre, on doit pouvoir quelques règles de base qui vont permettre son évolution et de toute façon, les bugs vont permettre les erreurs.
Reste à observer la dynamique de ce modèle pour voir si dans son évolution il développe une conscience et si dans ce qu’il en ferait il serait capable de comprendre son origine. A supposer que nous ne soyons plus là au moment il attendrait ce stade, sauf à l’avoir inscrit dans ses données, il est probable que non.
Ce thème a été exploité par les auteurs de science fiction dans des livres et films, le danger étant que s’ils sont plus performants que nous, en compétition avec nous pour les ressources terrestres, on devine le sort qui nous est réservé.
Cette solution présentant quelques dangers il est prudent de la pratiquer avec modération.
Éléments qu’on doit nécessairement considérer dans cette quête de notre existence
Des arguments développés précédemment considérons ceux qui sont manifestement à prendre en compte.
à suivre …
Notes
[1] L’existence est subjective , un objet quel qu’il soit, y compris l’univers inerte, n’existe pas en soi, ce n’est pas une propriété objective, il faut qu’une conscience, issue du vivant, puisse le constater. Le cogito étant un exemple extrême où l’individu constate son existence.
[2] Cette possibilité ne peut pas être totalement exclue.
[3] Nous comparons un nombre de particules à un nombre de connexions, ce qui semble incorrect (et l’est en fait). Ceci est fait sur l’hypothèse que les particules, bien qu’interagissant avec d’autres, ne participent pas (du moins il semble) à un organe unique. Nous avons parlé des particules type nucléons, mais sachant qu’il y a environ 1 milliard de photons par nucléon, ce sont les photons, en écrasante majorité, qui contiennent l’information? Sachant que ces photons sont très majoritairement dans le RFC (CMB) qui a une structure (presque, la déviation est a 10-5) de corps noir auquel n’est associée qu’une information « sa température ».
Les déviations faibles, sur un ensemble immense ne sont pas forcément négligeables, et ses conséquences sont primordiales (formations des grandes structures, et ce qui s’ensuit) mais au niveau du cosmos cela influe peu sur ses paramètres.
[4] Ce point avait été cité dans le livre « Cybernétique et société » de Norbert Wiener (1947).
[5] Formellement, une frontière d’un espace-temps à n dimensions est une hypersurface à n-1 dimension. Dans l’espace-temps ADS une section spatiale de cet espace-temps a la topologie de l’intérieur d’un hémisphère de S3 ; c.a.d, est de topologie R3 (et l’espace-temps complet a donc la topologie R4).
Propriétés originales de l’espace-temps AdS
Une propriété intéressante d’anti-de-Sitter est que l’infini est une hypersurface de type temps . Comme l’infini est de type temps, l’espace n’est pas globalement hyperbolique, ce qui ne correspond pas à un problème, avec une valeur initiale, bien posé en termes d’information spécifié sur la section spatiale, du fait que de l’information, venant de l’infini, peut toujours entrer. Une autre propriété intéressante est que la carte exponentielle n’est pas sur l’espace-temps global.
Les géodésiques de type temps, orientées vers le futur, peuvent initialement se poursuivre radialement vers l’extérieur, mais éventuellement se re-focaliser donc se poursuivre radialement vers l’extérieur à nouveau.
Accessoirement, on ne peut s’empêcher de souligner que la nature de type temps de l’infini induit une propriété remarquable de la théorie des cordes, la correspondance AdS/CFT. AdS est l’espace-temps anti-de-Sitter que nous avons présenté et CFT désigne les théories des champs conformément invariantes définies sur le frontière qui, pour un AdS de dimension n, est un espace-temps de dimension (n -1) sur sa frontière à droite.
La correspondance AdS/CFT suggère que, dans une certaine limite, il y a équivalence entre une théorie de gravité quantique (ou d’une version supersymétrique d’elle) et entre un fond AdS et une théorie des champs, conformément invariante, non gravitationnelle, définie sur la frontière (hypersurface).
Comme nous avons bien plus de connaissances sur les théories quantiques de champs non gravitationnelles que nous en avons sur les théories quantiques gravitationnelles, cette correspondance (si elle s’avère vérifiée ce qui est probable, mais non démontré) serait d’une grande utilité pour ouvrir une voie vers une théorie quantique de la gravitation.
Voir : http://ncp.edu.pk/docs/snwm/pervez_hoodbhoy_001_ads-space_introductory_moschella.pdf
Pour complément d’information.