Qui donc connaît les flux et reflux réciproques
de l'infiniment grand et de l'infiniment petit,
le retentissement des causes dans les précipices de l'être,
et les avalanches de la création ?
(Victor Hugo, Les Misérables)

lundi 30 novembre 2015

Plasticité et Sciences du Vivant à l'AEIS, billet N° 19


La réunion mensuelle de l'AEIS du 7 septembre 2015 a été consacré à la notion de plasticité, vue comme un concept majeur pour la caractérisation du Vivant. Ce à travers un exposé du professeur Dominique Lambert, de l'Académie Royale de Belgique, physicien et philosophe des sciences,  enseignant à l'Université de Namur.

Ayant été co-rédacteur, avec Alain Cardon, membre de l'AEIS, d'une synthèse des propos du professeur Lambert, j'en recopie le début dans ce billet N° 19 de mon blog personnel. Le lecteur pourra accéder à l'intégralité de cette synthèse sur le site de l'AEIS. 

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La plasticité comme thème central de la biologie théorique
Dominique Lambert
Université de Namur, Académie royale de Belgique

A.E.I.S, 7 septembre 2015
Transcription : Alain Cardon, Jean Pierre Treuil
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Liminaire
Nous nous sommes efforcé de traduire et de respecter au plus près l’exposé du Professeur Dominique Lambert. Mais, comme d’ailleurs les comptes rendus similaires, cette transcription n’engage que ses rédacteurs.

Le professeur Dominique Lambert propose un changement de perspective majeur dans l’approche des Sciences du Vivant. Le problème traité part d’une réflexion sur la notion d’efficacité des Mathématiques dans les sciences et, notamment, en Biologie. La première partie de l’exposé analyse différentes composantes de cette efficacité ; Dominique Lambert indique quelles sont celles en oeuvre dans les Sciences Physiques, et comment elles y assurent une efficacité parfois “déraisonnable”, selon l'expression du Prix Nobel américain Paul Wigner ; puis il s’interroge : ces mêmes composantes se prolongent-elles dans les autres sciences ? La seconde partie concerne spécifiquement le domaine de la Biologie. Dominique Lambert pense que l’objet actuel qui fonde cette science n’est pas le bon et qu’il est fortement réducteur. Il propose un concept - la notion de plasticité - qui permet d’aborder scientifiquement le vivant dans son évolution.

La notion d’efficacité des Mathématiques

L’usage des Mathématiques en sciences permet-il d’améliorer la compréhension des phénomènes, ou bien permet-il seulement d’en faire une description ? A quel(s) niveau(x) cet usage est-il efficace ? De telles questions renvoient à une réflexion épistémologique.

Une pluralité d’acceptions
Cette réflexion conduit notre conférencier à distinguer plusieurs niveaux d’efficacité :
  1. capacité à décrire un système, son état et son évolution. 
  2. capacité à prédire ou à “retro-dire” la dynamique d’un système
  3. capacité à expliquer cette dynamique
Cette distinction repose sur la constatation que l’on peut décrire sans pouvoir prédire (présence d’aléas ou chaos déterministe), que l’on peut aussi décrire ou prédire sans expliquer, et réciproquement. Mais pour faire cette constatation, il faut savoir ce qu’on entend par “expliquer”. Dominique Lambert nous en parle en ces termes : expliquer, c’est effectuer un “dévoilement des structures qui permet d’atteindre une compréhension profonde du phénomène”, acte rattaché à l’étymologie même du mot (en latin, littéralement déplier, déployer). Cet énoncé n’est pas tant, dans la bouche du conférencier, celui d’une prise de position épistémologique a priori, que celui du ressenti des physiciens opérant la “mathématisation du réel”. Ressenti que Dominique Lambert fait sien ; par exemple, lorsqu’il évoque la théorie des interactions fondamentales : dire que “L’univers possède, localement, une invariance de jauge, invariance à l’origine de l’existence des interactions physiques”, c’est bien affirmer quelque chose “sur la nature profonde de ces interactions”. Au delà de la simple prédiction des résultats numériques observés dans les détecteurs. Dominique Lambert note cependant que cette capacité d'expliquer attribuée à la Science - expliquer au sens profond ci dessus - a pu être contestée. Il mentionne à propos de ce débat les positions du physicien et chimiste français Pierre Duhem, mort en 1916. Pour ce dernier en effet "une théorie physique n'est pas une explication..." 

expliquer, engendrer
Mais l’efficacité des Mathématiques, ou plutôt l’efficacité des théories fondées sur les Mathématiques, ne s’arrète pas là. Une efficacité supérieure consiste en la capacité d’une théorie, et des concepts mathématiques associés, à “engendrer de nouvelles idées”. Dominique Lambert cite comme exemple illustre la Théorie de la Relativité Générale. L’efficacité de cette dernière réside, non seulement dans sa capacité à prédire le phénomène des lentilles gravitationnelles, ou la structure de la gravitation, mais aussi dans l’extraordinaire “foisonnement” d’extensions auxquelles elle a donné lieu, avec leur effet catalyseur, le développement d’idées “qui se sont révélées fécondes, souvent bien après”. Notre conférencier cite à ce propos Marie Antoinette Tonnelat et son livre "Les théories unitaires de l'électromagnétisme et de la gravitation" (Gauthiers Villars, 1965). 

engendrer, unifier.
Enfin, l’efficacité des Mathématiques réside dans la capacité à révéler la structure commune à l’oeuvre au sein de phénomènes ou d’objets considérés comme distincts. Autrement dit, c’est l’aptitude de certains concepts - les plus féconds - à représenter l’unité profonde qui se cache derrière des différences de surface. A cette idée d’unification, Dominique Lambert en rattache alors une autre, laquelle sous-tend la suite de son exposé et sur laquelle il reviendra plusieurs fois ; savoir, l’idée que les Mathématiques permettent de définir l’objet propre d’une discipline scientifique ; il dira plus loin aussi les objets de son domaine particulier, à travers le ou les concepts qui expriment la structure profonde partagée par ces objets, ou les reliant entre eux dans un cadre unifié. Et de citer le concept de symétrie et son utilisation en physique des particules.

la notion d’invariant
Dominique Lambert en arrive alors à définir plus précisément l’objet - ou l’ensemble des objets - d’une discipline comme ceux manifestant certaines propriétés de symétrie : c’est-à- dire un objet ou un ensemble d’objets restant invariants, lorsque soumis aux transformations appartenant à un groupe bien spécifié. Il invoque ainsi l’exemple des objets de la Géométrie Conforme, invariants dans les transformations du groupe conforme. Cette position permet à notre conférencier d’annoncer la thèse qu’il va esquisser à la fin de son exposé ; savoir que les transformations impliquées dans la notion de plasticité et les invariances associées pourraient servir à la définition de ce qu’est l’objet de la Biologie.
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