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Déterminismes et Complexités : du Physique à l’Ethique

(autour d’Henri Atlan)

PREFACE

Paul Bourgine, David Chavalarias, Claude Cohen-Boulakia

Le mouvement général des sciences est de fournir les moyens théoriques d'une reconstruction des phénomènes, en élaborant des lois explicitant leurs régularités sous-jacentes. Aujourd'hui, l’attitude générale en sciences repose sur l'a priori des déterminismes, quelle que soit leur forme.

La pensée humaine, dans ses rapports au monde, est une confrontation permanente aux systèmes complexes qui nous habitent et dans lesquels nous habitons. Chacun d'eux possède une histoire propre qui le rend singulier et source continue de surprises. On se prend à le penser comme système autonome avec ses lois propres et ses degrés de liberté interne. Quand il s’agit de penser l’être humain, la tentation est encore plus forte de lui prêter un libre arbitre.

La question fondamentale est donc celle de la compatibilité entre la pensée scientifique en quête de déterminismes, et la compréhension des complexités, sources continues d’indéterminismes. Comment obtenir une conciliation quand, de la physique à l’éthique, en passant par la cellule biologique, les êtres multicellulaires et les sociétés, on remonte les niveaux d’organisation ? Peut-on y parvenir quant à l’être humain et la société sans remettre en question certains aspects cruciaux comme la responsabilité et l'éthique ?

Ce livre a pour but de revisiter ce débat fondamental, auquel Henri Atlan a consacré une grande partie de son oeuvre, en s’appuyant, d’une part, sur les approches récentes de la modélisation des systèmes complexes et, d'autre part, sur la tradition philosophique multimillénaire.

Epistémologie des systèmes complexes

Structurés sur plusieurs niveaux d’organisation, composés d’entités hétérogènes elles-mêmes complexes, les systèmes complexes recouvrent aussi bien les systèmes naturels que les systèmes artificiels sophistiqués dont l’homme s’entoure et qui s’inspirent de plus en plus des systèmes naturels.

Les systèmes complexes, depuis les objets nanoscopiques de la physique et de la biologie jusqu'à l'écosphère, résultent de processus d’émergence et d'évolution : les interactions individuelles engendrent des comportements collectifs qui peuvent manifester des structures organisées. Ces structures émergentes influencent en retour les comportements individuels. Les causes sont multiples et la causalité fonctionne à la fois de façon ascendante et descendante entre les niveaux d’organisation.

Mais comment appréhender cette réalité stratifiée en niveaux d'organisation disposant chacun de leurs échelles de temps et d'espace propre, tels le corps humain et les cellules qui le composent ? Comment opèrent les influences réciproques entre les comportements individuels et le comportement collectif ? Comment caractériser l'émergence de structures comme c'est le cas lors de l'embryogenèse ou dans les mouvements d'opinion ? Comment travailler à plus d’un niveau d’organisation comme le veulent de plus en plus les travaux en biologie et en sciences économiques et sociales ? Les questions sont foisonnantes et viennent inlassablement interpeller différentes échelles dans le temps, l’espace et les niveaux d’organisation.

On ne peut se passer de la distinction entre plusieurs niveaux d’organisation. Les « systèmes ne sont pas dans la Nature mais dans l’esprit des hommes » disait Claude Bernard. Il en va de même des niveaux d’organisation que, chaque fois, nous introduisons pour mieux comprendre, expliquer et modéliser les systèmes complexes. Cet ouvrage est un cheminement le long de ces niveaux que nous projetons sur le monde, parfois même sans y penser. Du physique à l'éthique et la politique en passant par la biologie et la cognition, les quatre parties de ce livre interrogent leurs possibles articulations, leurs enchevêtrements et leurs interdépendances.

Dans quel sens les systèmes complexes sont-ils « prédictibles » ?

Les questions théoriques soulevées par l’étude des systèmes complexes sont ainsi très variées. Mais la question majeure est celle de leur prédictibilité : dans quel sens sont-ils déterminés ou, encore, dans quelle mesure leur passé détermine t-il leur avenir ?

Chacun d’entre eux est unique, avec une évolution déterminée par son histoire. Mais ses origines comme son évolution aux différentes échelles et son couplage passé avec son environnement sont imparfaitement connus. Leurs dynamiques multi-échelles comme les relations reliant les comportements individuels et les comportements collectifs émergents font l’objet de connaissances incomplètes. Ils sont en outre le siège de bifurcations multiples. Tout ceci rend difficiles les conditions mêmes de leur prédiction.

Avec les systèmes complexes, on se trouve ainsi devant l’impossibilité de prédire de façon exacte leur état futur. Faut-il pour autant basculer dans un principe d’indéterminisme épistémologique radical ? Les systèmes complexes pourraient-ils échapper à nos prédictions, radicalement ? Il est nécessaire d'apporter un cadre épistémologique à ce type de questionnement car la problématique de prédictibilité est au cœur l’action individuelle, collective et politique.

De ce point de vue, l’épistémologie de la mécanique quantique est riche d’enseignement. L’équation de Schrödinger, exprime la loi d’évolution de la fonction d’onde de manière probabiliste. Il y a plusieurs interprétations de la mécanique quantique sur le plan des fondements de la physique et d’autres peuvent émerger. Mais il y a accord sur le fait que l’équation de Schrödinger – comme expression formelle - « représente bien », épistémologiquement, les phénomènes observés. Cette loi exprime en effet une adéquation très précise avec les résultats expérimentaux. Elle déplace le paradigme de la prédiction parfaite de l’évolution de l’état, comme en mécanique classique, vers une prédiction parfaite de l’évolution de sa probabilité. Au lieu de prédire exactement ce qui va être, on vise à prédire exactement ce qui peut arriver. On passe d’un déterminisme strict à un déterminisme en probabilité.

Pour les systèmes complexes, le non déterminisme n’est pas synonyme d’imprévision radicale. Certes la prédiction parfaite de ce qui va arriver, au sens de Laplace, ne peut être faite en certitude et dans le détail. Mais l’idéal serait de prévoir en probabilité ce qui peut arriver, comme le fait l’équation de Schrödinger. Chaque fois que cet idéal n’est pas accessible, il faudra —à nouveau idéalement— être capable de préciser quelle est la nature des incertitudes qui demeurent. Et, ces incertitudes pourront aller jusqu’à l’imprévision radicale.

L’imperfection de nos prévisions doit être ici pensée, épistémologiquement, comme le résultat de nos méconnaissances. Cette limite épistémique de fait rejoint l’insistance constante d’Henri Atlan à définir la « complexité » comme ce qui échappe à nos connaissances, aspect développé de manière approfondie dans la première partie de cet ouvrage. Une telle position est indépendante de la question de savoir si la Nature joue ou non aux dés, de manière ontologique.

Une éthique de la complexité

La question ontologique du déterminisme, quand bien même elle devrait rester purement métaphysique, a néanmoins des répercussions sur notre manière d'être au monde. Elle est en effet directement liée à notre conception du phénomène de la vie, notre vécu du libre-arbitre et notre manière d'appréhender la vie en société. Les organismes vivants sont-ils des machines dont la complexité masquerait les déterminismes ? L'enchaînement de nos pensées est-il mécaniquement déterminé ou reste-t-il une part de libre-arbitre au moment où nous prenons nos décisions ? Peut-on croire en un déterminisme des affaires humaines et en même temps conserver les notions d'éthique, de morale et de responsabilité ? L'individu immergé dans sa société est-il déterminé par elle ou au contraire peut-il en influencer la marche, condition nécessaire à la possibilité d'une action politique ?

Ces questions qui jalonnent l'oeuvre d'Henri Atlan sont reprises dans les différentes contributions de cet ouvrage donnant ainsi un aperçu  des liens qui les unissent et nous invitant à une profonde réflexion vers une éthique de la complexité.