Cosmologie 3 : la constante cosmologique

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Cela fait un moment que je vous dois le troisième (et probablement dernier) épisode de ma série consacrée aux bases théoriques de la cosmologie. Nous allons donc parler de la constante cosmologique, c’est-à-dire de l’expansion accélérée de l’Univers et de la fameuse « énergie noire » : un thème que j’avais déjà abordé dans une vidéo il […]
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Comment je suis devenu prof de sciences Episode 4 : solidarité scientifique

Des études universitaires, ça se réussi avec de la passion, de la motivation et la solidarité des étudiants. Ah, l’Unif. Je suis sûr que beaucoup d’autre personnes le diront mais, c’est parmi les plus belles années de ma vie. Stimulation sociale, intellectuelle, bref, la vie. Je me suis inscrit en Ingénieur Agronome, soit, pour être […] Cet article Comment je suis devenu prof de sciences Episode 4 : solidarité scientifique est apparu en premier sur De la science sauvage pour des cerveaux en ébullition. Continue reading

Les classes naturelles (2) : classifications scientifiques et essentialisme

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Dans le dernier article, nous nous sommes demandé si la façon dont on classifie les objets du monde en types ou familles, notamment dans les sciences, correspondait ou non à un découpage réel dans la nature. Nous avons vu que plusieurs attitudes existent à propos des classes naturelles :
le constructivisme :
elles sont relatives à un point de vue humain, et peuvent être arbitraires ou conventionnelles.
le nominalisme :
il s’agit objectivement d’un bon découpage, mais qui ne correspond à rien dans la nature si ce n’est des ressemblances entre groupes d’individus.
le réalisme :
les classes naturelles existent dans la nature, et on peut éventuellement leur associer une essence (des propriétés intrinsèques qui identifient les membres de la classe, par exemple leur micro-structure).
Nous nous sommes intéressé la dernière fois à cette question principalement sous l’angle de la philosophie du langage, et nous avons vu que les arguments de Kripke et Putnam pouvaient nous faire tendre vers l’essentialisme : généralement, les termes que nous utilisons pour désigner des classes naturelles fonctionnent comme s’ils faisaient référence à de réelles entités dans la nature plutôt qu’à des agrégats de propriétés superficielles. Cependant comme nous l’avions remarqué, ce n’est pas parce que le langage fonctionne ainsi que les classes naturelles existent réellement et correspondent à des essences : nous pouvons très bien être dans l’erreur. Aujourd’hui nous allons nous demander en quelle mesure l’essentialisme peut être défendu vis-à-vis des classifications produites par différentes disciplines scientifiques : la physique, la chimie, la biologie, la psychologie et la sociologie.
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Remarquons d’abord que le succès prédictif des sciences pourrait être un argument supplémentaire en faveur de l’essentialisme. Le physicien Rutherford comparait les autres disciplines que la physique à de la collection de timbres (ce qui laisse entendre qu’elles ne font que produire des classifications conventionnelles) mais nous ne sommes pas tenus de prendre ce bon mot au sérieux. Si en effet les disciplines qui ne sont pas matures cherchent parfois à classifier leurs objets sur la base de critères superficiels, comme c’était le cas de la chimie avant qu’on découvre la structure de l’atome, ou de la biologie avant Darwin, le développement de ces disciplines nous amène à repenser ces classifications qui pouvaient paraître complexes et arbitraires de manière plus systématique : par exemple dans le cas de la chimie, en faisant référence à des structures atomiques. Ce faisant, est-ce qu’on ne découvrirait pas l’essence des classes naturelles ? Est-ce que la “collection de timbre” ne serait pas juste une étape préliminaire en vue de la détermination de ces essences ? Tout ceci nous demande d’examiner un peu plus en détail les différentes disciplines, et on va voir que les classifications biologiques ne reposent pas forcément sur le même type de systématisation que les classifications chimiques ou physiques.

La physique et la chimie

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La physique propose une classification des différentes particules fondamentales en bosons et en fermions, puis pour les fermions en quarks et en leptons, enfin en différents types de bosons, quarks et leptons (photon, gluon, neutrino, electron, …). Si l’on est réaliste à propos des sciences, on aura tendance à penser qu’il s’agit là d’un découpage naturel. Reste à savoir ce qui constitue l’essence de ces classes. Or justement puisque ces dernières sont fondamentales, on ne peut invoquer de micro-structure qui constituerait leur essence. A quoi donc peut correspondre cette classification ? Depuis l’antiquité les métaphysiciens parlent d’universaux à propos d’entités abstraites associées aux propriétés. Par exemple, deux objets rouges ont quelque chose en commun, la rougeur, qui serait une entité abstraite instanciée dans ces deux objets concrets. Le moyen-âge a connu des débats houleux pour savoir si les universaux ont une existence réelle ou s’ils n’existent que dans nos esprits. Si l’on croit aux universaux, peut-être alors pourrait-on associer aux classes fondamentales de la physique des universaux : “l’electronitude”, la “quarkitude”… Ou bien peut-être que ces familles de particules correspondraient à la conjonction d’universaux, au fait que leurs propriétés fondamentales (la charge, la masse…) se trouvent instanciées dans les mêmes objets. Les classes naturelles correspondraient à des universaux complexes. Tout ça est très métaphysique, et tous les philosophes ne sont pas prêts à accepter que les propriétés de la physique fondamentale soient des universaux. On peut faire valoir, par exemple, que les propriétés comme la masse ou la charge ne sont identifiées que par “ce qu’elles font” dans le monde, par le rôle qu’elles jouent dans les lois physiques. Si vraiment il existait quelque chose comme la “quarkitude” qui soit indépendant de la manière dont les quarks interagissent avec les autres particules, comment pourrions nous le savoir ? Alors plutôt que de parler d’universaux, il faudrait parler de profil causal des propriétés fondamentales. On parle de dispositionnalisme à propos de cette position. Selon le dispositionnalisme, l’essence des types de particules ne serait pas une entité abstraite partagée par ses membres, mais tiendrait dans les relations causales qu’entretiennent les membres de cette famille. Une difficulté peut être invoquée, qui concerne le fait que la physique tend à nous faire douter que les particules sont de véritables objets dotés d’une individualité (nous y reviendrons dans un prochain article). Peut-être n’existe-t-il que des champs de matière et d’énergie, en quel cas les termes de quark ou d’électron ne feraient plus référence à de véritable classes d’objets, mais plutôt dans chaque cas à un unique individu : le champs électronique, le champs de quark… Plutôt que d’identifier des familles, nous aurions identifié des individus. Cependant même dans ce cas on peut faire valoir que ces champs se manifestent suivant certains arrangements, par exemple les protons et les neutrons qui sont constitués de trois quark, et que nos termes de classe font référence à des types d’arrangement de ces champs.
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En chimie il est assez tentant d’affirmer que les différentes substances peuvent être classées selon leur structure atomique ou moléculaire. L’eau serait la substance composée d’H2O, le méthane de CH4, … Il peut exister cependant quelques complications, puisque les caractéristiques de l’eau ne sont pas entièrement le fait de sa structure, mais aussi et surtout de la façon dont les molécules d’eau s’arrangent dans le liquide. On peut se demander si ces caractéristiques ne seraient pas elles aussi essentielles à l’eau. Par ailleurs, l’eau est également composée d’ions H3O+ et OH-. Autrement dit la structure moléculaire de l’eau serait une caractéristique ni nécessaire, ni suffisante pour pouvoir identifier de l’eau. Cependant on peut faire valoir que tous ces aspects dérivent du fait qu’à la base, ce sont des molécules H2O qui composent l’eau (puis forment des ions). Le fait que des composés ayant la même structure moléculaire aient des propriétés différentes dans différents environnements (que l’eau soit solide quand il fait froid) n’est pas non plus forcément un problème. Il semble donc légitime de parler de classes naturelles en chimie, qui seraient des classes de composés fondées sur la structure moléculaire d’origine de ces composés, cette structure constituant leur essence : le regroupement des composés en fonction de leur structure moléculaire constituerait un bon découpage. Les choses sont par contre moins certaines quand il s’agit de classifier ces différents composés en familles (les alcools, les acides, les métaux…). Ces classifications sont le plus souvent fonctionnelles, c’est à dire que ce sont différentes réactions chimiques possibles qui permettent d’identifier à quelle famille appartient un composé (par exemple un acide peut céder un proton lors d’une réaction), et s’il peut exister, au niveau de la structure, des groupements fonctionnels (comme OH pour les alcools) ils ne sont pas toujours actif, si bien que l’appartenance à une famille peut être plus ou moins vague. Il existe des acides plus ou moins forts et certains éléments sont par exemple classés dans les métalloïdes. Enfin certains composés peuvent appartenir à plusieurs familles à la fois. C’est à plus forte raison le cas à propos des familles de macro-molécules de la biologie moléculaire, comme les protéines, enzymes, gènes, … Souvent ces termes sont définis au moins en partie par leurs fonctions dans les organismes, et celle-ci dépend de l’environnement de leurs membres. Par exemple la même séquence de nucléotides pourra ou non constituer un gène suivant la cellule dans laquelle elle se trouve, puisqu’elle pourra ou non coder pour une protéine. Tout ceci fait que concernant les familles de composés chimiques, il est possible de défendre une forme de nominalisme, tandis que l’essentialisme à propos des composés eux-mêmes rencontre moins de difficultés.

La classification des espèces en biologie

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Le cas qui sera le plus intéressant pour nous sera celui de la classification des espèces vivantes en biologie. Les espèces, genre, familles d’êtres vivants ont longtemps constitué, au moins depuis Aristote, l’exemple type de classes naturelles, dont on pouvait penser qu’elles possédaient une essence depuis la création. Pourtant les choses étaient loin d’être simples et les désaccords sur la bonne classification à adopter nombreux. En effet la plupart des traits caractéristiques d’une espèce ne sont pas partagés par tous ses membres : il existe toujours des exceptions, des variations, des “monstres”. Et si l’on ne conserve que les traits partagés par tous les membres de l’espèce pour les ériger en essence, il y a fort à parier qu’on retrouve ces même traits chez d’autres espèces voisines. Bien sûr on pouvait toujours penser que les espèces avaient une essence, mais que celle-ci ne se manifestait pas de manière systématique. Mais la biologie moderne rend cette hypothèse intenable. En effet on explique très bien aujourd’hui pourquoi il existe des variations d’un individu à l’autre, et pourquoi certains traits se retrouvent d’une espèce à l’autre. C’est un aspect inévitable du vivant : des mutations affectent les individus qui voient leur bagage génétique varier, et une partie de ce bagage génétique sera partagée par les espèces apparentées dans l’arbre généalogique du vivant. En outre on sait que ce bagage génétique pourra dériver avec le temps : les espèces ne sont pas génétiquement figées. Il est donc illusoire d’espérer identifier un ensemble de gènes qui constitueraient l’essence d’une espèces. Un autre problème pour l’essentialisme est que le processus de spéciation est lent et graduel. A quel moment peut-on dire qu’une espèce est née ? Ceci dit, on peut laisser tomber l’idée que les espèces aient une essence qui puisse être définie en terme de propriétés intrinsèques des individus sans pour autant abandonner l’idée qu’il s’agisse de véritables classes naturelles, d’un découpage objectif du vivant. En fait les biologistes utilisent de multiples définitions d’espèces. Les critères les plus utilisées sont l’interfécondité et la parenté ancestrale. Les différentes définitions ne sont pas équivalentes, et il existe un débat en philosophie de la biologie pour savoir si une définition est meilleure que l’autre pour identifier une véritable classification naturelle, ou si le pluralisme est acceptable. En tous les cas, ce qui semble nous permettre d’identifier une espèce n’est pas un ensemble de propriétés intrinsèques aux individus, mais plutôt des relations entre individus (de parenté ou d’inter-fécondité).
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Si l’on adopte une définition en terme d’ancêtre commun, on peut faire une comparaison entre la façon dont les espèces sont identifiées et la façon dont les individus sont identifiés. Kripke, par exemple, défend que les individus sont identifiés de manière historique par leur origine plutôt que par des propriétés intrinsèques. En tant qu’individu, je peux voir nombre de mes propriétés varier au cours de mon existence, mais ce qui constituerait mon essence, ce qui m’identifie réellement, serait d’être issu de tel œuf fécondé. On parle alors d’essence historique. Mais alors, si les espèces sont identifiées historiquement plutôt que par des propriétés intrinsèques, ne faudrait-il pas les concevoir comme des individus plutôt que des classes naturelles ? C’est ce que défendent certains philosophes. De la même façon qu’un être humain est un individu composé d’un ensemble de cellules vivantes qui se renouvellent, une espèce biologique serait un individu composé d’un ensemble d’êtres vivants qui se renouvellent. Cette façon de voir les choses a le mérite d’éclairer certains aspects : comme les individus, et contrairement aux autres classes naturelles, les espèces naissent et s’éteignent, elles sont localisées dans l’espace et le temps. Cependant d’autres auteurs continuent de défendre l’idée que les espèces doivent être conçues comme des classes naturelles plutôt que des individus. Boyd, par exemple, propose une théorie appelée “homeostatic property cluster”, qui est que les espèces sont identifiées par un ensemble de traits communs, pas forcément partagés par tous les membres de l’espèce et pas forcément figés au cours du temps, mais qui constituent une unité en vertu d’une continuité généalogique stabilisée par l’environnement. Il s’agit de traits regroupés au sein d’un même groupe d’individus par les aléas de l’histoire. On ne peut pas parler véritablement d’essence, mais on peut parler de classe naturelle, qui serait en quelque sorte émergente. Enfin d’autres auteurs affirment qu’on peut même parler, à propos des espèces, d’essence relationnelle, c’est à dire qu’en relâchant un peu ce qu’on entend par essence (il ne s’agit pas forcément de propriétés intrinsèques), on peut continuer d’être essentialiste. Mais cette approche ne convainc pas tout le monde, notamment parce qu’on attend généralement d’une essence qu’elle explique les différentes caractéristiques des individus qui la possèdent, comme le numéro atomique de l’or permet d’expliquer ses caractéristiques chimiques. Or des relations entre individus, par exemple d’inter-fécondité, n’expliquent en rien l’ensemble des traits spécifiques de ces individus. Cette conception de l’essence ne serait pas suffisamment explicative.
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Les sciences humaines

Pour terminer, jetons un œil du côté des sciences humaines. En psychologie ou suivant le sens commun, on peut être amené à classer les états mentaux (par exemple en croyances, désirs, espoirs …). Il ne s’agit plus alors d’objets à proprement parler, mais ces états jouent un rôle explicatif et prédictif qui pourrait nous laisser croire qu’il s’agit d’une forme de classification naturelle. Seulement on peut douter qu’il soit possible d’identifier des éléments de structure communs à, par exemple, toutes les croyances : est-ce qu’une croyance ne peut pas être réalisée de diverses façon (un peu comme un logiciel peut être installé sur différents types d’ordinateurs) ? Dans ce cas on pourrait comparer ces catégories à la jade, ou aux espèces vernaculaires (dont nous avions parlé dans l’article précédent), qui correspondent en fait à plusieurs choses très différentes dans le monde et ne peuvent être considérées comme de véritables classes naturelles Certains pensent même que ces catégories de la psychologie populaire ne correspondent à rien de réel et finiront par être discréditée par les neurosciences, comme les superstitions d’antan. D’autres pensent qu’ils doivent être identifiés fonctionnellement, en terme de relations causales avec l’extérieur plutôt qu’en terme de structure interne. Une même fonction peut être réalisée de diverses façons, et donc ces catégories mentales ne seraient pas de véritables classes identifiables par une essence. Mais rien n’exclut en principe qu’un jour on rende compte des croyances et des désirs en terme de structures neuronales par exemple. Étant donné que la recherche en est à ses balbutiements au sujet de l’esprit humain, il est difficile d’être catégorique sur ce point. Peut-être un jour parlerons nous de philosophie de l’esprit sur ce blog. Une autre question concerne la classification des maladies mentales. Pour l’instant celles-ci sont principalement classées sur des critères symptomatiques, et il n’est pas certain qu’elles correspondent à de véritables classes naturelles, même si parfois on obtient des diagnostics robustes et indépendants de critères d’évaluation subjectifs. Que ce soit le cas ou non, l’état de la science à ce sujet ne permet pas de déterminer ce qui pourrait constituer leur essence.
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La sociologie quant à elle propose certaines classifications des individus, mais il est souvent difficile de défendre un essentialisme à leur propos. Par exemple on sait que les races ne sont pas fondées génétiquement, que leur perception varie suivant le contexte social, et de la même façon il est fort probable que ce soient les interactions humaines plutôt qu’une véritable constitution naturelle qui fonde les différentes catégories sociales. Bien sûr comme dans le cas des espèces, le fait qu’on ne puisse pas parler d’essence n’interdit pas de parler de classes naturelles (par exemple émergentes), mais on peut se demander si les catégories sociales peuvent être indépendantes d’objectifs humains, et donc s’il s’agit réellement de catégories naturelles plutôt que d’une classification anthropocentrique. Durkheim défendait une autonomie des faits sociaux par rapports aux intentions humaines, en faisant valoir qu’on peut obtenir des effets statistiques robustes à l’échelle des populations qui ne dépendent d’aucune intention individuelle, mais par exemple la catégorie de réfugié politique est difficile à dissocier des intentions des différents acteurs (notamment des institutions qui se servent de ces catégories), et comme le remarque Ian Hacking, les catégories sociales sont interactives : les agents peuvent décider volontairement de changer de catégories. Ainsi dans le cas de la sociologie, le constructivisme semble être une position défendable.

Conclusion

Voilà donc en résumé comment on peut aborder les différentes classifications scientifiques. Pour conclure, si la philosophie du langage nous montre que notre langage fonctionne souvent de manière essentialiste, il n’est pas évident de savoir si les termes de classe des différentes disciplines scientifiques correspondent à de véritables classes naturelles. La chose est plutôt défendable en physique et en chimie, sinon à propos des familles de composés, au moins à propos des composés et des éléments chimiques. Elle l’est moins en biologie, où on peut défendre que les espèces s’apparentent à des individus plutôt qu’à des classes, ou en sociologie, où l’indépendance des objectifs humains vis à vis de ces classifications n’est pas évidente. Nous avons vu à plusieurs reprise intervenir la notion d’individu dans ces débats : à propos des espèces et à propos des particules et champs de la physique. Prochainement, nous reviendrons (toujours dans une optique métaphysique) sur ce concept d’individu et donc sur la notion d’identité, qui elle aussi pose de nombreux problèmes. Continue reading

LisezLaScience – 14 – Interview d’Anna Alter auteur de « De quels atomes sommes-nous faits ? »

Aujourd’hui, épisode un peu spécial car il s’agit d’une interview : celle d’Anna Alter, l’auteur du livre « De quels atomes sommes-nous faits ? » qu’elle a co-écrit avec Étienne Klein » aux éditions Le Pommier. Anna Alter – crédit hachette livre – http://goo.gl/rpzfN2 Et si vous êtes intéressés pour en savoir plus à propos de ce livre,…

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