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Pourquoi la notion d’émergence d’organisation nous semble indispensable pour comprendre celle de structure en sciences ?
samedi 7 juillet 2012, par
Pourquoi la notion d’émergence d’organisation nous semble indispensable pour comprendre celle de structure en sciences ?
Où trouvons-nous la notion de structure ? Quand des individus se regroupent, s’assemblent, constituent des villages, des bourgs, des villes, fondent des sociétés. Quand l’œuf fécondé, ne se contentant plus de multiplier de manière exponentielle le nombre des cellules, les diversifie, forme des organes, les relie entre eux, constitue des systèmes, forme un cerveau et un cœur. Quand la pensée progresse, après avoir amoncelé des données, les met en relation, les ordonne, les regroupe et les sépare. Quand la matière s’assemble, ne se contentant pas de s’agglomérer par gravitation, fonde des ensembles sans cesse nouveaux et toujours qualitativement renouvelés à chaque saut : la particule, le noyau, l’atome, la molécule, la pierre, le nuage, la planète, l’étoile, le système solaire, le nuage intergalactique, la galaxie, l’amas,…
La notion de structure est intermédiaire entre celle forme et celle de construction matérielle. Elle suppose des niveaux discontinus avec, à chacun d’entre eux, des lois différentes, de nouvelles évolutions des possibles, des mondes à part.
Il y a plusieurs visions possibles des structures et notamment celle de la stabilité structurelle et celle de l’émergence. Est dite émergente toute propriété qui apparaît brutalement sans que les éléments préexistants la possèdent d’aucune manière.
Du moment que la matière, la société, la vie ou l’homme ont des propriétés historiques, il convient de se demander si ces nouveautés sont en continuité avec l’existence précédente ou sont apparues de manière totalement nouvelle, en rupture avec le passé même si elles sont produites par lui. C’est dans ce dernier cas que l’on parle d’émergence.
Dans des phénomènes aussi dissemblables que la construction fœtale du développement de l’individu comme, par exemple, le bourgeonnement donnant naissance aux membres, l’apparition de la classe bourgeoise au sein de la société féodale, la formation d’une étoile au sein d’une masse de gaz et de poussières, l’avènement d’un nouvel ordre social, la formation d’un cerveau, l’apparition d’une nouvelle espèce vivante, l’invention par le vivant des organes, organismes, propriétés comme la sexualité, la carapace, l’œuf, la colonne vertébrale ou encore les ailes, dans de multiples changements structurels, il apparaît que l’on passe non seulement d’une situation à une autre mais d’un monde à un autre.
Il suffit d’examiner les niveaux d’existence de la matière pour constater qu’on ne se contente pas de changer de taille : on change de lois. Et on le fait de matière brutale, qualitative. Les forces fondamentales ne sont plus les mêmes. L’équilibre est complètement transformé.
On aurait pu s’attendre qu’à très grande ou à très petite échelle on retrouve le monde que nous connaissons avec simplement des tailles différentes et ce n’est pas du tout le cas. Reconnaissons que les scientifiques ont été carrément bouleversés par le passage aux autres échelles du réel.
Sans aller jusqu’à l’astrophysique et à la microphysique, la simple étude des formes de la vie a nécessité de reconnaitre que la bactérie, l’insecte, l’homme et le dinosaure n’ont pas affaire exactement au même monde. La matière et la physique ne sont pas les mêmes. Bien sûr, à tous ces niveaux, il y a toujours les particules, les atomes, les molécules, etc. Il y a toujours les lois de la gravitation, de l’électromagnétisme, etc. Mais les différences d’échelle changent complètement l’importance de ces forces et les équilibres possibles. Pour les uns, les forces de gravitation sont déterminantes. Pour les autres, ces sont les forces de Van der Waals, les forces d’attraction superficielle.
A plus grande et plus petite échelle, c’est encore très différent.
L’étoile n’est qu’un gros amoncellement de gaz et de poussière mais, à une certaine échelle, l’agglomération mène à des seuils que sont les diverses sortes d’étoiles, d’étoiles à hydrogène, à hélium, etc., d’étoiles à neutrons, de supernovae, de trous noir. Entre ces diverses sortes d’objets célestes, il y a des ruptures et non une continuité.
Les physiciens avaient d’abord conçu la matière comme un jeu de construction fondé sur des matériaux de base, les particules. Ils ont été obligés de constater qu’il n’existait pas de matériau élémentaire. A la base, il n’y avait pas une brique élémentaire mais d’autres mondes : ceux du vide, avec là aussi des niveaux emboités et interactifs, le virtuel et ses sous-ensembles…
Cela a été une découverte renversante car le vide n’est pas rien et n’est pas non plus une simple question de taille. Toute la philosophie de la matière, de l’espace et du temps est modifiée de manière dérangeante. La physique quantique n’est pas encore parvenue à nous découvrir ses nouveaux mondes mais nous pouvons déjà être certains qu’ils ne sont nullement comme notre monde, en plus petit. Chaque passage de notre niveau d’existence à celui du quantique et du vide est déjà un saut d’un monde dans un autre, qui dérange les lois, les observations et les philosophies.
Ces différents mondes emboités n’existent pas indépendamment les uns des autres mais de manière contradictoire autant qu’inséparable. Les divers niveaux de la matière, de la vie, de l’homme et de la société interagissent sans cesse entre eux.
S’il nous arrive de les étudier séparément, il ne faut pas considérer ces séparations comme réelles. Malgré ces niveaux hiérarchiques, il n’y a qu’un seul monde qui s’envoie sans cesse des interactions. Nous sommes sans cesse pénétrés par les particules envoyées des plus lointaines étoiles et galaxies. Les éléments les plus petits de la matière pénètrent et ont une action déterminante sur les plus grands objets célestes comme sur tous les êtres vivants.
Comment concevoir une émergence qui ne ressemble pas au créationnisme religieux ? Cette notion n’est-elle pas une forme nouvelle de réapparition de l’idéalisme en sciences ?
La notion d’émergence qui apparaît actuellement issue de toutes les sciences ne doit rien à la religion ni à l’idéalisme mais aux découvertes scientifiques concernant la biologie, la science de l’évolution et du développement de la vie, la physique ou la chimie aussi bien que l’histoire et la philosophie des sciences.
L’émergence nous paraît indispensable aussi bien en termes de civilisation que de naissance d’un individu, d’une espèce, d’un genre, d’une structure quelconque du vivant comme de l’inerte. Elle signifie qu’apparaissent des qualités qui n’étaient absolument pas en germes dans les éléments précédents.
Il est évident que les sciences ont longtemps combattu cette notion au nom souvent de la lutte contre le créationnisme mais cette justification n’est pas valide. Les religions ne doivent pas imposer leurs conceptions aux sciences, même négativement.
Partout où on constate des discontinuités fondamentales dans l’évolution, il est indispensable de concevoir des processus qui expliquent ces discontinuités. Or, plus les sciences progressent, plus il semble évident que la continuité n’est nulle part ailleurs que dans notre ignorance...
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