Antoine Danchin

Cet article a paru dans les comptes-rendus de la conférence ARTS- SCIENCES, Processus de création et de recherche organisée par l'Inspection générale de l'Enseignement artistique", du Ministère de la Culture et de la Communication, 29-37. Écrit en 1979, il reflète la réflexion du moment. C'est un peu plus tard que la Société LVMH devait créer, malheureusement pour dix ans seulement, le Prix Science pour l'Art, avec trois jurys (Paris, New York, Tokyo). Ce prix fut attribué à de nombreux savants célèbres, ou qui le sont devenus, comme Steven Chu, qui est désormais ministre de l'énergie du président Barak Obama, et qui a été couronné en parallèle avec le peintre Zao Wou Ki en 1995, mais surtout, j'ai eu la joie de le voir décerné à Rolf Landauer en 1997, deux ans avant sa mort.

Durant des millénaires, aucune séparation artificielle n'est venue séparer les "savants", producteurs du savoir, des artistes. L'avènement de la civilisation industrielle en a décidé autrement et notre époque se trouve aujourd'hui dominée par une étonnante complicité, celle du plus pur positivisme, assis sur les succès opératoires d'une technologie envahissante, et du plus mystificateur dualisme, fondé sur la crédulité savamment entretenue par ce qu'il est habituel de nommer les media.

Il me semble pour cette raison utile — mais peut-être désespéré si l'on en juge par ce que nous a légué l'histoire — de mettre en avant un exemple de ce qui pourrait être le mode de production du saoir le plus lucide, et par là, à la fois le plus modeste et le moins dangereux dans ses conséquences immédiates.

Tout comme l'artiste, celui qui sera considéré comme scientifique commence par se poser une question sur le réel. Et cela à partir d'un moment de son histoire personnelle et d'un moment de sa culture. On commence inévitablement par l'héritage d'un passé nécessaire. Cette question sur le réel attend du réel une réponse, et c'est pour cela que bien souvent, au stade le plus élémentaire — presque infantile — de la réflexion, se trouve-t-on attendre que le réel parle ou se manifeste. C'est la source de la plupart des dualismes avec son immanquable cortège de terreurs totalitaires : si le réel parle, c'est donc que certains peuvent entendre et ceux-là ont raison contre les sourds, susceptibles au mieux de prosélytisme et au pire d'anathème.

Mais le réel est sourd et muet. Il n'est pourtant pas inatteignable, car nous en sommes partie. La première heuristique est exploratoire : on anticipe le comportement du réel et l'on compare ce qui est advenu avec le fruit de l'imaginaire. Là se sépare le savant de l'artiste : celui-là en reste à l'imaginaire, celui-ci va chercher à rendre son imaginaire le plus adéquat possible au réel; il va tendre à n'être jamais mis en défaut dans son anticipation. Prenons un exemple des temps reculés où il fallut pour la survie, extirper du réel le comestible : imaginons deux hommes qui se promènent en un lieu où l'on trouve des fruits variés, voici que l'un d'eux mange un fruit et tombe mort empoisonné. Le problème qui se pose alors à l'autre homme est un problème de connaissance : afin d'éviter le malheur advenu à son compagnon il se trouve mis en demeure d'anticiper le comportement du réel. Une infinité d'explications — c'est à dire de liens de causalité — peuvent rendre compte de cette mort qu'il s'agit d'éviter. Mais dans la phase la plus primitive de la  production du savoir on ne disposes que de très peu de savoir antérieur (si ce n'est l'ensemble des contraintes génétiques qui ont, au cours de la phylogenèse laissé subsister seules les espèces qui sont, en quelque manière, à l'image de leur environnement), aussi la première étape consiste à rechercher des analogies entre phénomènes, et à plaquer une explication qui semble avoir un certain pouvoir d'adéquation au réel, obtenue pour un pan donné du savoir, sur les phénomènes encore inexpliqués. Cette méthode primitive eest encore, bien souvent, d'actualité et s'exerce en particulier dans le langage, originellement métaphorique de ceux qui, ayant acquis quelque compétence en un lieu particulier, tendent à extrapoler en vue d'un système d'explication universel à l'ensemble du savoir leur vue partielle du monde (1). On en verra plus loin quelques exemples.

Mais je veux, dès à présent, montrer comment il est possible de s'affranchir au mieux des contraintes du placage analogique tout en produisant de façon générative, une vision théorique de mieux en mieux adéquate au réel.

Un moment de l'histoire, cela veut dire un acquis culturel, un savoir possédant déjà quelque degré d'adéquation. Lorsqu'on se pose une question sur le réel, on est amené à postuler d'abord un certain nombre de caractéristiques de ce réel. Et c'est à partir de ces postulats qu'on va être en mesure d'élaborer un modèle du réel. Ce modèle peut fort bien être la statuette de vois ou de terre à qui l'on fera subir toutes sortes de bienfaits ou de sévices et dont l'original devrait — sil le modèle est adéquat — montrere tous les signes. Par essais et erreurs (au besoin à l'aide d'une action directe permettant — empoisonnement ou cadeau — de pallier les déficiences du réel par rapport au modèle) on parvient à créer des modèles qui permettent de mieux en mieux d'anticiper le comportement à venir du monde. Nous ne procédons pas frondamentatlement aujourd'hui d'une manière différente et il n'y a sans doute pas de différence de principe entre le sorcier et le scientifique technicien, ce qui explique sans doute l'illusion magique qui entoure la science, et les tentatives d'appropriation de tous ceux qui voudraient posséder un peu de ses attributs de sorcellerie.

Sous sa forme la moins totalitaire la création du savoir s'opère alors ainsi : on commence par isoler des principes et postulats correspondant à une vue précise et temporairement indiscutée du réel. L'objet suivant sera de produire un modèle à partir de ces postulats. Cela peut se faire, sans formalisation abstraite ou mathématique, en interprétant un phénomène par un autre, mais les approches les plus fructueuses aujourd'hui (i.e. celles qui permetten le plus grand pouvoir d'anticipation — et non de prospective !) semblent passer par une étape formelle. Principes et postulats sont alors interprétés en axiomes et définitions (phrases bien formées selon une syntaxe définissant la mathématique), ceux-ci combinés par les règles de la logique permettent de formuler des théorèmes ou (le plus souvent, faute d'en savoir faire al démonstration) des conjectures de thèorèmes. En retour les théorèmes sont interprétés en prédictions expérimentales (anticipation sur le réel à venir). Deux possibilités s'offrent alors : les prédictions existentielles sont vérifiables (pour la mise en évidence des phénomènes prédits) et les autres prédictions sont réfutables. C'est ce dernier aspect qui rend la méthode générative, car la réfutation permet, par l'inverse du chemin qui aconduit à la prédiction, de retourner aux postulats qui fondent la théorie, de les modifier et de recommencer le processus. Je tiens à faire remarquer ici que cette position épistémologique est fondamentalement distincte de celle de Popper. Celui-ci confond en effet en pratique postulats et axiomes, et théorèmes et prédictions, ce qui lui permet de proposer un critère de démarcation entre science et métaphysique. Pour moi cette démarcation est impossible, ou encore les fondements de la science sont métaphysiques. D'autre part, l'interaction nécessaire entre le modèle et le réel par le biais d'interprétations, lourdes de connotations culturelles, implique qu'une réfutation n'est perçue comme telle que dans certaines conditions précises de thématique ou de consensus. Ce qui rend cette heuristique très féconde est donc essentiellement qu'elle utilise au mieux la critique, elle est donc par nature loin des placages et surtout loin des modes et des idées reçues. Et c'est sans doute de qui fait que malgré son âge très ancien — Xénophane de Colophon exprimait des idées semblables il y a 2500 ans — elle n'apparaît que de temps en temps au cours de l'histoire, pour être bien vité étouffée par la voix de ceux qui se croient et se disent les tenants de la Vérité.

La méthode critique générative, appliquée au domaine de la Biologie Synthétique

C'est là que réside la faiblesse de la méthode critique générative : sa modestie intrinsèque, qui non seulement admet l'erreur mais en recherche le lieu, prend nécessairement en défaut les modèles qu'elle produit. Et comme la critique va s'adresser aussi aux modèles produits autrement (par le biais de placages ou de révélations) on verra alors ceux qui sont soumis au feu de la critique employer les arguments les plus vils, intervenir auprès des puissants — sources d'argent ou media — pour la faire taire. Et cela d'autant mieux que l'attente implicite ou explicite des manifestations de la Vérité s'accompagne immanquablement des contagions de la mode et de l'argument d'autorité.

Deux exemples peuvent être trouvés aujourd'hui : chacun connaît l'usage immodéré qui est fait de la mesure d'un hypothétique "quotient intellectuel" alors que chacun devrait savoir — cela est un fait historique bien établi — que l'inventeur de l'"hérédité de l'intelligence", liée au QI, Cyril Burt, n'est qu'un misérable faussaire. Les "expériences sur lesquelles il se fonde ont été purement et simplement inventées. On retrouve là ce que j'ai mentionné au début lorsque j'ai parlé d'empoisonnements dans les sociétés dites primitives : lorsque le réel ne se prête pas au modèle il est toujours possible de l'y forcer ! Un autre exemple est l'usage inconsidéré d'une partie de la physique connue sous le nom de thermodynamique. Depuis des millénaires les thèmes mettant en jeu la force, le feu, l'énergie, la chaleur ... sont le sujet d'innombrables réflexions dirigées le plus souvent vers la recherche du pouvoir de Prométhée.

Lorsqu'au 19e siècle à la suite des travaux de Carnot, Clausius, Kelvin et quelques autres, fut fondée la thermodynamique, parallèlement avec la genèse de la machine à vapeur et de la société industrielle, il devint évident pour beaucoup que le rêve prométhéen était accompli. C'est sans doute ce qui explique l'extrême rapidité avec laquelle les termes employés par la thermodynamique (et non les concepts, qui sont souvent d'une extrême difficulté) se sont répandus dans le public.

Que ce soit l'énergie — à toutes les sauces : "fluide", "psychique", "orgone", "biologique", "vitale", etc. etc. — ou l'entropie — aromatisée de "bruit", d'"ordre", d'"auto-organisation", d'"information" ou de "dissipation" — on retrouve là partout les mots de la thermodynamique. On pourrait ne voir là qu'un phénomène parfaitement anodin correspondant à la création continue du langage — et en un sens c'est vrai (2) — mais les connotations prométhéennes de la thermodynamique en font le lieu privilégié d'une tentative d'appropriation du pouvoir par un positivisme totalitaire, appuyé sur le refus de la critique par la production systématique de modèles du réel "révélés" et irréfutables. L'idéologie de l'ordre donnera par exemple une vision apocalyptique de la "mort thermique", homogène indifférencié contre lequel la vie seule pourrait lutter (à conditions de suivre des règles d'ordre appropriées); au contraire, on pourra vouloir justifier le désordre comme manifestation d'un hypothétique hasard où viendrait s'inclure une main divine, et créer "l'ordre par le bruit". Dans tous les cas seul l'ordre compte, et l'ordre nouveau : il ne faut pas remonter beaucoup dans le temps pour comprendre ce que ces "manifestations" du réel signifient ! J'aurais pu choisir encore bien d'autres exemples tout aussi dangereux des abus de pouvoir au nom de la Science : le scientisme qui met en avant la thermodynamique est particulièrement dangereux lorsqu'il le fait par le biais du hasard. L'indescriptible une fois décrit permet d'introduire toutes les pétitions de principe et toutes les idéologies sous couvert de la Science, mais, aussi bien, les acquis de la cybernétique ont fait fleurir un "mécanisme" instructif où ronronnent les nouveaux concepts de rétroaction (cela fait plus autoritaire en anglais : feedback) ou de pro-action (feed-forward) repris aujourd'hui sous des formes variées où interviennent partout les préfixes auto- (ou self-) et qui ont conduit à l'horrible et dangereuse confusion entre servo-mécanisme et cerveau-mécanisme.

Pour que les placages issus de la thermodynamique aient eu un tel succès il faut, bien sûr, qu'il ait existé un contexte culturel approprié, mais il faut plus. Il est nécessaire qu'il existe un biais initial quii permet de faire l'inévitable confusion entre l'irréfutable et le vrai. Pour le trouver il convien de procéder comme le fait la méthode critique générative. C'est-à-dire rechercher quelle est la question initiale, quel est le niveau pertinent minimum à partir duquel sera élaborée l'analyse théorique et enfin quels sont les postulats. Curieusement, il n'y a pas beaucoup à chercher pour découvrir le lieu des développements les plus aberrants des usages du concept d'entropie. Pour Clausius, à l'origine, il s'agit essentiellement de rendre compte d'un phénomène macroscopique qui gouverne l'état possible des machines thermiques : les échanges de chaleur. Il ne s'agit là aucunement d'un concept simple, et le mérite de Boltzmann a été de rechercher comment relier l'entropie, macroscopique, avec la toute jeune théorie atomique.

Le problème initial est donc un problème de niveau de description. Dans un cas très particulier — idéal donc irréel — celui des gaz parfaits, Boltzmann a pu établir un calcul formel de l'entropie et montrer que, dans ce cas, le deuxième principe de la thermodynamique (qui affirme que l'entropie d'un système isoler ne peut qu'aller croissant) conduit à prédire une évolution spontanée de l'hétérogène vers l'homogène. C'est la généralisation abusive de ce cas très particulier , qui a conduit à la plupart des usages erronés actuels du concept d'entropie. Ce qu'il convient en effet de retenir des travaux de Boltzmann est que le calcul de l'entropie dépend du niveau de description essentiellement parce qu'il s'agit d'un concept lié à un état macroscopique. Aussi, dès qu'un système est composé d'éléments plus complexes que les insécables atomes du gaz parfait, l'augmentation d'entropie ne signifie plus que l'hétérogène va nécessairement vers l'homogène (3). En particulier si un système est composé d'éléments de complexité qualitativement différente (par exemple des macromolécules plongées dans l'eau) les prédictions du deuxième principe ne correspondent nullement à une évolution spontanée vers le "désordre". L'augmentation d'entropie correspond seulement à une augmentation du nombre total des degrés de liberté (position, mouvement...) des différents éléments qui composent le système. Dans notre exemple, on devrait donc choisir un niveau de description (moléculaire par exemple) et calculer l'entropie des molécules d'eau, l'entropie des macromolécules, ainsi qu'un terme de couplage entre ces deux espèces moléculaires (assurant l'échange d'entropie entre ces deux espèces). On verrait alors que loin de lutter sans cesse contre l'augmentation d'entropie la vie utilise au mieux le deuxième principe dans un grand nombre de morphogenèses, et cela sans recourir au moindre irréversible et sans nécessiter un hypothétique éloignement de l'équilibre !

Aller au delà deviendrait inutilement technique. Mais chacun retrouvera bientôt de nombreux exemples des thèmes que je viens d'évoquer. Et il me semble que ce qu'il faut surtout retenir est l'image créatrice du savant, à l'instar de celle de l'artiste. Il convient d'éviter de croire qu'on découvre la vérité, idée à l'origine de l'argument d'autorité, de la compétition pour la priorité dans la "découverte" et qui se confond avec la recherche des honneurs, si surprenante pour le profane qui a une haute idée de la Science et des hommes qui la pratiquent. Il n'y a pas de savant, il n'y a que des créateurs de modèles. Que nous produisions du savoir au sein de la Science ou de l'Art, nous faisons le même acte exploratoire où nous soumettons le réel à la tentation. Et il me revient ce fragment de Xénophane que j'aime souvent à rappeler : "Pour ce qui est de certaine vérité, aucun homme ne l'a vue, de même qu'aucun homme, jamais, ne pourra savoir quoi que ce soit sur les dieux ou sur tout ce dont je parle : car quand bien même il parviendrait entièrement à dire le vrai, même dans ce cas, il ne pourrait le savoir, car on ne peut que poser des devinettes à propos de toutes choses".

Notes ajoutées en juillet 2009

(1) Ce comportement n'est autre que celui de la superstition. En l'absence de connaissance de l'enchaînement des causes il vaut mieux reproduire ce qui a été parallèle à un malheur ou éviter ce qui a été corrèlé avec un bonheur. Les animaux, d'ailleurs sont comme nous superstitieux.
(2) Notre vision de l'information en 2008 renouvelle entièrement la question.
(3) Cette vue est discutée en détail à propos de l'organisation du cytoplasme des bactéries .
Danchin A, Guerdoux-Jamet P, Moszer I, Nitschke P. Mapping the bacterial cell architecture into the chromosome. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci (2000), 355:179-190
Suckjoon Jun et ses collègues en ont fait une démonstration étayée dans
Jun S, Mulder B. Entropy-driven spatial organization of highly confined polymers: lessons for the bacterial chromosome. Proc Natl Acad Sci U S A (2006) 103:12388-12393