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La discontinuité, construisant de manière contradictoire de l’apparente continuité, une propriété universelle et dialectique

samedi 1er février 2020, par Robert Paris

L’exemple fameux des "fentes de Young" : matière et lumière traversant deux fentes proches construisent des interférences de type ondulatoire tout en le faisant par des arrivées de corpuscules sur un écran

La discontinuité, construisant de manière contradictoire de l’apparente continuité, une propriété universelle et dialectique

Voilà encore un paradoxe de la nature : la discontinuité serait universelle mais… elle construirait de la continuité apparente ! Il suffit pour cela d’un très grand nombre (pas tout à fait une infinité) de discontinuités de même type à peu près distribuées également dans l’espace et on a reconstitué ce qui ressemble de loin à la continuité. Et il est bien difficile de distinguer entre les deux ! Le vide, le gaz, la matière, l’espace, le temps, l’énergie et le mouvement, tous apparaissent comme de la continuité. Tout déplacement semble se passer en continu. Tout changement aussi : qu’il s’agisse de la croissance d’un individu ou de celle de ses connaissances, ou encore de son vieillissement, et pourtant tous sont discontinus dès qu’on les examine attentivement, en détail. De plus près, la discontinuité saute aux yeux.

Quand on dit « de plus près », il y a une question de distance (d’espace) mais aussi de temps. Quand on observe de très près avec un agrandissement suffisant mais aussi dans un temps très court (ou avec beaucoup d’énergie), on voit toujours la discontinuité, quelque soit ce que l’on observe, matière, lumière, mouvement, énergie, matière inerte ou vivante, changement matériel, changement physiologique, changement social, changement culturel… Curieusement, les temps très longs peuvent donner une impression de continuité et les temps courts montrent la discontinuité. Et ce n’est pas qu’une question d’observation mais de structure de la réalité : le passage d’un niveau d’organisation de la matière à un autre est un passage du continu au discontinu.

Il n’est pas difficle de citer les nombreux exemples où la discontinuité fondamentale se cache derrière une apparente continuité dans les phénomènes naturels, de la matière inerte ou vivante et de l’être humain comme des sociétés humaines.

Cela est vrai dans les différents états de la matière, dans les divers phénomènes du Vivant comme dans les divers passages d’un type de société à un autre, d’un mode de production à un autre, d’un mode de vie à un autre, d’une civilisation à une autre. Et déjà, il est bien évident que toute matière (quel que soit son état) est faite de particules, que toute lumière est faite de photons, que toute énergie (et tout mouvement) est faite de quanta, que toute vie est faite de cellules, que tout groupe d’êtres vivants et notamment que toute société humaine est faite d’individus, que toute galaxie (ou tout amas) est faite d’étoiles, que tout l’Univers est fait d’amas d’amas, etc.

Il suffit faire couler l’eau du robinet pour laisser tomber un jet apparemment continu, pourtant fait de molécules et donc d’une discontinuité réelle. La molécule n’est d’ailleurs pas davantage continue elle-même puisque constituée pour l’essentiel de vide et de quelques atomes séparés les uns des autres par le vide. Toute matière, sous quelque état qu’elle soit, n’est jamais continue, et pas plus le gaz, pourtant ayant une apparence de continuité par une occupation des volumes tendant à l’équilibre, que d’autres états. Certaines matières ont cette apparence de continuité parce qu’elles sont vues de loin, c’est-à-dire à une certaine échelle plus grande que le phénomène lui-même. C’est ainsi que la galaxie vue de loin ressemble à un continuum alors qu’elle est fait d’étoiles individuelles séparés de grands vides. De même, les grands nuages de poussière de l’espace ne sont que des amas de pierres individuelles comme les anneaux de Saturne qui, vus de loin, ressemblent à des anneaux continus de matière ou de gaz.

Le Vivant n’est davantage le règne de la continuité, puisqu’il est fait de cellules individuelles, que celles-ci échangent des messages par à-coups, que ce soit dans le domaine électrique comme chimique.

Les échanges entre matières inertes ne sont pas moins des discontinuités que celles entre cellules vivantes. Emettre ou absorber de la lumière (des bosons) est tout aussi discontinu pour la matière inerte que, pour une cellule vivante, émettre de l’électricité ou des envois chimiques des synapses de la cellule.

Un nuage ne se décharge électriquement dans le sol que de manière butale et discontinue. Un volcan ne se met en activité que de cette même manière. Une masse de matière suffisamment importante n’entre dans un état d’étoile que de cette manière. Des plaques continentales ne se déplacent l’une par rapport à l’autre que de cette manière. Une glaciation apparaît de la même manière. Une montagne ou un volcan nouveau aussi. La spéciation qui produit de nouvelles espèces et familles d’espèce ne se produit que de cette manière. Une nouvelle société, une nouvelle civilisation, une nouvelle culture, un nouveau mode d’appropriation ou de production, une nouvelle classe sociale, une nouvelle technologie dominante, une nouvelle ville n’apparaissent que de cette manière et l’ancien ne disparaît pas autrement. La continuité n’y est qu’une construction de l’esprit, de la vision oculaire comme de la pensée et la discontinuité est le fondement réel du monde.

Nous croyons penser en continu alors que les neurones, base de toute pensée, ne peuvent communiquer entre eux que par impulsions discontinues (chimiques comme électriques). L’idée qu’il y ait des trous dans notre conscience nous fait peur. Nous craignons aussi bien les trous de mémoire que les trous d’attention ou les trous de perception du monde qui nous entoure. Nous craignons également les sauts dans notre nature humaine et tentons de croire que nous avons évolué continûment de notre naissance à notre mort. Alors qu’au plan physiologique comme psychologique, nous n’avons évolué que par sauts, brutaux et discontinus, qu’il s’agisse des apprentissages ou de la croissance. Tout, depuis notre conception, est fait de tels sauts, d’étapes discontinues.

Nous croyons souvent que le changement est discontinu mais que le mouvement, lui, est continu. Nous pensons aussi que la matière est discontinue, mais la lumière et le vide, eux, seraient continus. Erreur profonde. La lumière, ce sont des quanta, par exemple des photons (plus généralement des bosons, donc encore des quanta). Qui dit quanta dit discontinu. Et même pire, discret. Le vide, ce sont encore des quanta, des corpuscules de matière et d’antimatière. Donc tout l’univers est quantique et discontinu de manière fondamentale. Même les quanta ne sont pas du continu en interne : ce sont des particules et antiparticules de virtuel de virtuel…

Tout ce qui apparaît compact, d’une seule pièce, continu, solide, etc., est en fait discontinu, rompu, en plusieurs morceaux, et chacun d’eux encore rompu en morceaux d’un niveau hiarchique encore inférieur, ainsi de suite jusqu’aux différents niveaux du vide quantique qui emplit tout et est lui-même fait de multiples discontinuités…

Paradoxalement, c’est justement la discontinuité qui construit la continuité apparente qui fait qu’à certains niveaux, une étude peut se faire en langage mathématique en employant les différentielles, les intégrales et les fonctions continues et dérivables, les séries et suites mathématiques, et toutes sortes d’outils mathématiques très puissants qui ne fonctionnent que dans la continuité. Cela provient du fait que, dès qu’on raisonne à un seul niveau de la réalité, pour un grand nombre de corps (pouvant être considéré comme quasi infini) ou d’intervalles de temps et d’espace, il est possible de considérer comme une approximation que ce grand nombre a fait émerger un continuum. « Tout se passe alors comme si… » la nature était faite de continuité, même si… c’est parfaitement faux !

On peut ainsi étudier le mouvement du boulet de canon (composé d’une quasi infinité de particules) comme un déplacement dans la continuité du temps et de l’espace, alors qu’en réalité ni le boulet, ni son mouvement, ni le temps, ni l’espace ne sont continus !!!! Mais la réalité du mouvement ressemble tout à fait à ce que les mathématiques du continu vont nous donner pour l’imager…

Et cela ne concerne pas que la mise en équation de la réalité ou les divers outils mathématiques pour appréhender celle-ci. Toute observation et toute action par rapport à la réalité nous donne la même impression émergente de continuité dès qu’il s’agit d’un grand nombre d’objets : grand nombre de particules, grand nombre de longueur, grand nombre de temps, grand nombre de lumière, grand nombre d’énergie. A l’inverse, dès qu’on diminue ces quantités, on retrouve systématiquement le discontinu, le discret, le quantifié, les grains, les corpuscules, les particules, les sauts, les ruptures, le caractère complètement découpé et discontinu de l’univers sous toutes ses formes et manifestations.

Vu de loin, le nuage semble un continuum, de même que la mer, la pierre, le soleil, la planète, l’étoile, la galaxie, l’amas de galaxies, de même que leur énergie, leurs interactions et leur mouvement.

Le temps et l’espace, eux-mêmes, semblent continus et ne le sont qu’apparemment à une certaine échelle.

C’est avec une quantité suffisante de chaque sorte d’objets que l’on constitue de manière émergente des propriétés proches de celles d’un continuum.

Du coup, en passant d’une échelle de la réalité à une autre, on retrouve les nombreux paradoxes continu/discontinu de la relation entre nuage d’objets et objets, relation onde/corpuscule, relation corps matériel/atomes, relation individu/société, relation neurone/pensée, relation nuage/molécules, relation temps long/temps court, relation individu/espèce vivante, etc. La relation entre les différents niveaux hiérarchiques de la réalité est de type dialectique parce que les images qu’elle donne aux différents niveaux sont contradictoires, et notamment en termes continu/discontinu.

Certains pourraient en déduire que la nature n’est pas davantage discontinue que continue et ils feraient erreur. La nature est faite de discontinuités qui se comportent seulement à certains niveaux comme s’ils reconstituaient de la continuité. La symétrie naturelle continu/discontinu est brisée dans le sens de la discontinuité. Et cette dernière est universelle et fondamentale.

Le fait que l’univers existe sans cesse à plusieurs échelles qui ne sont pas des simples réduction/agrandissement l’une de l’autre est une manifestation du caractère universel de la discontinuité.

L’exemple de l’étude physique des fentes de Young (passage de matière ou de lumière par de fentes très proches et examen des arrivées sur un écran) a indiqué non seulement la présence des paradoxes continu/discontinu mais surtout le fait que les apparences de continuum (interférences ondulatoires) étaient reconstituées par des arrivées sur des parois de particules, donc des discontinuités corpusculaires, arrivant indépendamment un par un, de manière discrète. C’est donc bel et bien un phénomène discontinu (arrivées ponctuelles de particules corpusculaires survenant une par une indépendamment) qui donne une apparence de continuité à la figure d’ensemble obtenue lorsque l’on examine un très grand nombre d’arrivées de particules ponctuelles.

Ces mêmes remarques se reproduisent si on examine tel ou tel domaine, tel ou tel niveau de la réalité. Personne ne doute du fait que dans l’action d’une foule, il n’y ait en réalité que l’action d’un grand nombre d’individus et pourtant chacun sait qu’il ne suffit pas de connaître les motivations individuelles pour comprendre un événement collectif. Là aussi existent des niveaux hiérarchiques où s’exercent des lois et des apparences de continuum produites par des discontinuités fondamentales. Des analyses historiques, géographiques, sociologiques, statistiques, politiques ou démographiques peuvent, à juste titre, considérer une population comme un continuum. Il n’en demeure pas moins que, même si on peut raisonner sur les grands nombres, l’individu n’a pas disparu en tant que réalité.

Quand on raisonne sur le mouvement d’un boulet de canon, on le fait sur un très grand nombre de particules, sans se poser la question de ce qui arrive à chacune d’elles et on peut le faire sans engendrer de grandes sources d’erreur. On fait comme si la matière était formée d’un continuum de matière et, même si c’est complètement faux, cela suffit parfaitement à étudier la réalité. Et si on examinait indépendamment le mouvement de chaque particule, le pire serait qu’on n’arriverait à rien. Il en va de même de l’historien qui, pour comprendre un mouvement de masse, étudierait l’action de chaque individu et voudrait ensuite totaliser tout cela. C’est l’image qu’avait obtenu de son pays le roi d’Espagne qui avait demandé à chaque curé de dessiner son village et entendait colationner tous les dessins et les additionner pour reconstituer la carte de l’Espagne.

Mais le tout n’est pas la somme des parties et on le constate dans tous les domaines, de la vie sociale et à l’étude de la matière.

La première raison qui fait qu’un ensemble d’un grand nombre d’objets n’est pas la somme de ces objets, c’est qu’un grand nombre d’objets suppose aussi un grand nombre d’interactions, avec mise en commun des énergies, émergence dès lors de structures des interactions comme de structures matérielles, toutes choses qui n’existent pas au niveau individuel de chaque objet ou d’un petit nombre d’objets. Ces structures sont donc émergentes. Ce sont elles qui tissent le continuum apparent.

Aucun phénomène ne peut se ramener à un seul niveau des structures emboitées de la réalité et cela fait que les paradoxes continu/discontinu sont aussi nombreux, la physique quantique n’en proposant qu’un particulièrement déroutant.

Les philosophes avaient, de longue date, remarqué les paradoxes logiques du grain et du tas de grains et autres paradoxes du continu/discontinu, qui ont fait partie des grandes découvertes philosophiques et scientifiques de Zénon d’Elée comme de celles de Friedrich Hegel.

Zénon comme Hegel ne renvoyaient pas dos à dos discontinuité et continuum et tous deux reconnaissaient le caractère fondamental et universel de la discontinuité, du saut, du changement radical et brutal comme de la quantification de l’univers.

En employant la rupture en deux parties de la dichotomie, Zénon rompait sans cesse tous les continuums apparents.

Si Hegel soulignait que continu et discontinu étaient deux parties inséparables de la contradiction, il retenait que l’univers fonctionnait pas des sauts et donnait à la discontinuité, celle de la réalité comme de son changement, du domaine matériel comme de celui de la pensée, son caractère universel.

Toute la journée, nous faisons comme si l’univers était continu, comme si le temps et l’espace s’écoulaient comme l’eau d’une fontaine, comme si notre pensée ne subissait pas des ruptures, comme si notre vue, notre perception audio, notre perception du toucher, etc., ne subissaient pas en permanence des ruptures, comme si notre transmission neuronale n’agissait pas par sauts, comme si notre pensée était un continuum ainsi que notre conscience.

Faire comme si le monde était un continuum est un acte psychologique construit, une œuvre émergente de notre cerveau et pas du tout la « simple » observation du monde.

Notre cerveau ne cesse de nous présenter des moyens de combler, de cacher, de pallier aux discontinuités réelles : par la vision (illusions d’optique), par la mémoire (en complétant ou en transformant la réelle mémoire par l’imaginaire), par la conceptualisation (en généralisant des propriétés et des figures ce qui permet de les présenter comme appartenant à un même continuum conceptuel).

En réalité, notre conscience n’est pas plus un continuum que le monde alentour, pas davantage que notre vue qui clignote, que nos nerfs qui communiquent par sauts et ne sont pas en connexion continue y compris physiquement, pas plus que la matière, l’énergie ou le mouvement. Mais qui a conscience, en regardant passer un avion, qu’il avance par à-coups. Qui s’est rendu compte que sa croissance de taille depuis son enfance s’est déroulée par à-coups, de même que la croissance de nos connaissances. Nos apparentissages peuvent se dérouler sans arrêt, il n’empêche que notre acquisition de concepts, elle, restera discontinue.

Il en va de même de l’évolution du Vivant, notamment les sauts d’espèces, ou encore de l’évolution des sociétés humaines, qui fonctionne par sauts, aussi bien que les mouvements des plaques de l’écorce terrestre.

La discontinuité est bel et bien une propriété universelle qui fait partie des lois dialectiques du monde.

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