L'isomorphie entre systèmes intriqués et systèmes émergents est-elle fondée ? (thèse)

Sébastien POINAT

Département de Philosophie et Sciences de l’Éducation de l’IUFM Célestin Freinet,

Université de Nice-Sophia Antipolis

a le plaisir de vous inviter à la soutenance de sa thèse :

Mécanique quantique, émergence et réduction : entre formalisme mathématique et problèmes conceptuels

le mercredi 8 décembre à 14h30

Université de Nice-Sophia Antipolis, UFR Lettres, Arts et Sciences Humaines
98, Bd Édouard Herriot, à Nice, Salle du Conseil, bât. A

Devant le jury est composé de :

• Ali Benmakhlouf (Directeur de thèse, Professeur à l’Université de Nice-Sophia Antipolis)
• Jocelyn Benoist (Examinateur, Professeur à l’Université de Paris-I Panthéon-Sorbonne)
• Joseph Kouneiher (Rapporteur, Maître de Conférences Habilité à l’Université de Nice-Sophia Antipolis)
• Giuseppe Longo (Examinateur, Directeur de Recherche au CNRS, ENS Ulm)
• Thierry Paul (Co-directeur de thèse, Directeur de Recherche au CNRS, École Polytechnique)

Résumé :

L’émergence et la réduction sont des modèles d’intelligibilité des systèmes composés, qui sont au cœur de deux doctrines opposées, l’émergentisme et le réductionnisme. Selon le réductionnisme, le comportement de tout système composé peut être expliqué en le déduisant du comportement des parties qui le constituent. Au contraire, l’émergentisme considère que certains systèmes composés ont des comportements que l’on ne peut pas expliquer à partir de celui de leurs parties, et qu’ils doivent être appelés « des systèmes émergents ». Afin de prouver la validité de leur thèse, de très nombreux partisans de l’émergentisme se sont appuyés sur la mécanique quantique et sur le phénomène d’intrication, considérant que les systèmes intriqués apportaient la preuve irréfutable qu’il existe bien dans la nature des systèmes émergents. La mécanique quantique pourrait ainsi, à leurs yeux, arbitrer le conflit entre le réductionnisme et l’émergentisme, en donnant raison à ce dernier. Notre premier travail vise à discuter l’hypothèse implicite de cet argument, à savoir qu’un système intriqué est bien un système composé. Pour cela, nous proposons un critère général permettant, au sein du domaine de la physique, de distinguer les systèmes simples et les systèmes composés. On montre alors qu’un tel « critère de composité » a pour conséquence que les systèmes intriqués ne sont pas des systèmes composés, et donc qu’ils ne sont pas concernés par le débat entre l’émergentisme et le réductionnisme.

Plus largement, notre travail est une contribution à la question : comment faut-il penser la mécanique quantique ? Notre réponse est qu’il faut s’appuyer sur le langage utilisé, au sein de la communauté scientifique, dans le cadre des activités professionnelles de recherche et d’enseignement, par opposition à tout langage fondé sur des images classiques ou qui permettrait de formuler ce qu’on appelle « une interprétation » de la mécanique quantique. Le langage utilisé par la communauté des physiciens est pour nous le langage propre de la mécanique quantique et c’est à partir de lui qu’il faut penser cette dernière et la comprendre. L’argument émergentiste appliqué à la mécanique quantique est au contraire un exemple des apories qui apparaissent lorsqu’on ne pense pas la mécanique quantique dans son langage propre. Dans cette perspective, le travail de compréhension qu’il nous faut accomplir ne consiste ni à chercher une nouvelle interprétation de la mécanique quantique, ni à établir la meilleure parmi celles existantes, mais plutôt à expliciter le sens des concepts nouveaux de la mécanique quantique, à partir de leurs définitions et de leurs conséquences, et du contexte mathématique dans lequel ils opèrent.