Le concept d'émergence

 

JUIGNET Patrick

 

Le concept d'émergence est sujet à controverse. Il est employé dans des acceptions diverses, dont certaines sont floues, et à des occasions sans commune mesure les unes avec les autres. Il est aussi dénoncé comme obscur et sans fondement par une partie de la communauté scientifique. Pourtant, c'est un concept intéressant et porteur d'avenir, car il permet une conception diversifiée du monde. Son adoption pourrait conduire à un changement de paradigme, à la fois sur le plan philosophique et sur le plan scientifique.

 

Pour citer cet article :

JUIGNET Patrick. Le concept d'émergence. Philosophie, science et société [en ligne]. 2015. https://philosciences.com/Pss/philosophie-generale/complexite-systeme-organisation-emergence/38-le-concept-d-emergence

 

Plan de l'article :


  1. L'origine du concept d'émergence
  2. La définition adoptée pour l'émergence
  3. Les concepts associés à celui d'émergence
  4. L'opposition entre émergentisme et réductionnisme
  5. Conclusion : un concept intéressant

 

Texte intégral :

1. L'origine du concept d'émergence

L'idée vient de John-Stuart Mill qui, dans A system of logic (1862), considère que la juxtaposition et l'interaction des parties constitutives d'un être vivant ne suffisent pas à expliquer les propriétés de ce dernier. À la suite de Mill, des philosophes britanniques ont appelé cette caractéristique emergent. On peut citer à ce propos Georges Henri Lewes (Problem of Life and Mind, 1875), qui suggère que "Des entités émergentes peuvent être le résultat de l'action d'entités plus fondamentales et pourtant être parfaitement nouvelles ou irréductibles par rapport à ces dernières".  L'idée centrale de l'émergence est lancée. Lewes utilise le terme pour qualifier des systèmes et des processus incompréhensibles du point de vue mécanique. Comme exemple, il cite l'eau dont les propriétés ne résultent pas de celles de l'hydrogène et de l'oxygène, éléments chimiques qui la composent.

Auparavant, dans son Cours de philosophie positive (1842), Auguste Comte avait envisagé divers ordres de phénomènes selon "leur degré de simplicité ... ou de généralité, d'où résulte leur dépendance successive et, en conséquence, la facilité plus ou moins grande de leur étude". Il établit deux grandes classes, celle des phénomènes des corps bruts et celle des phénomènes des corps organisés. "Ces derniers sont évidemment, en effet, plus compliqués et plus particuliers que les autres ; ils dépendent des précédents qui, au contraire, n'en dépendent nullement". (Cours, 2e leçon, in Œuvres choisies, Aubier, pp. 119-120). Comte parle de la plus grande complexité de certains phénomènes et de corps, complexité due à leur organisation.

Au début des années mille neuf cent vingt, Samuel Alexander et Lloyd Morgan bâtirent une théorie connue sous le nom "d'évolutionnisme émergent". Le monde se développerait à partir de ses éléments de base en faisant apparaître des configurations de plus en plus complexes. Lors de cette croissance et lorsque la complexité franchit certains seuils, des propriétés réellement nouvelles apparaissent. Ce processus conduit à des niveaux d'organisation hiérarchiques successifs. Selon Alexander, quatre niveaux principaux sont à distinguer dans l'évolution de l'univers : tout d'abord, l'apparition de la matière à partir de l'espace-temps, puis l'émergence de la vie à partir des configurations complexes de la matière, puis celle de la conscience à partir des processus biologiques et enfin, l'émergence du divin à partir de la conscience.

De manière apparemment indépendante, une théorie des niveaux d’intégration (Theory of integrative levels) a été proposée par les philosophes James K. Feibleman et Nicolaï Hartmann au milieu du XXe siècle. Cette vision du monde fut popularisée par Joseph Needham dans les années 60. En associant les idées d’Auguste Comte sur la classification des sciences et la theory of integrative levels, Joseph Needham proposa une nouvelle classification des connaissances scientifiques. Il créa le Classification Research Group dont le travail aboutit à proposer une augmentation du nombre de niveaux d'intégration à considérer et des connaissances scientifiques y afférant.

En 1925, C.D. Broad, suivi en cela par un groupe de philosophes et biologistes britanniques, utilisa le concept d'émergence pour tenter de sortir du débat sur le vitalisme. La thèse mécaniste prétendait que la vie et les phénomènes biologiques pouvaient être expliqués entièrement par les lois physiques. La thèse vitaliste postulait l'existence de certaines forces comme "l'élan vital" ou "l'entéléchie". Broad s'accorde avec la théorie mécaniste pour admettre que les phénomènes de la vie proviennent uniquement d'entités matérielles, mais il suppose aussi qu'elles sont souvent irréductibles aux composants. Ceci permet de conserver le matérialisme tout en reconnaissant que les lois physiques ne suffisent pas à expliquer la vie. Selon Broad, une propriété émergente est entièrement due à la configuration adoptée par les constituants de niveau inférieur, mais elle n'y est pas réductible. Il serait impossible, même avec une connaissance complète et des capacités de calcul infinies, de prédire cette propriété à partir de celles des constituants du niveau inférieur.

 Dans ces mêmes années, une réflexion sur le réductionnisme en physique mobilisa Franz Exner, Erwin Schrödinger et le mathématicien Émile Borel. En effet, l'apparition de la mécanique quantique et de la thermodynamique statistique pose, vis-à-vis de la mécanique classique, la question de savoir si les lois sont dérivables les unes des autres. Comme cela semble impossible, il s'ensuit que les lois quantiques et thermodynamiques pourraient être émergentes. Il faut aussi citer Karl Ludwig von Bertalanffy, biologiste à Vienne qui fut l'inventeur dans les années 1940 de la théorie générale des systèmes, et qui fit de l'« émergence » un cheval de bataille. Selon lui, l'une des caractéristiques propre à un système est son organisation spécifique. Pour étudier ce dernier, l'analyse des niveaux d'intégration inférieurs est nécessaire, mais insuffisante à elle seule.

 À Los Alamos, après 1950, dans le groupe de recherche constitué pour fabriquer une bombe atomique, certains commencèrent à travailler sur les systèmes complexes, ce qui conduisit à parler d'émergence. Les premières simulations sur ordinateur permirent une sorte d'expérimentation à ce sujet. Ce courant a débuté par la théorie des automates auto-reproducteurs de Von Neumann (1950), puis des automates cellulaires. Ces recherches montrent que la complexité peut émerger de règles simples. L'idée d'émergence fut ensuite ré-évoquée par les cybernéticiens de seconde génération vers les années 60 avec Von Foerster, Ashby, puis au Santa Fe institut dans les années 1990 avec Christopher Langton et la notion de "vie artificielle" et internationalement diffusée sous l'impulsion de Varela et Bourgine. Puis, ce sera en biologie avec Henri Atlan. Pour ces auteurs, une propriété émergente est issue d'une organisation ou d'un comportement global qui se forme spontanément par interactions entre une collection d'éléments. Cette propriété n'est pas réductible aux propriétés des éléments, elle vient uniquement de la globalité qui s'est construite.

 Phillip Anderson, physicien à Cambridge, quelques années avant d'obtenir le prix Nobel de physique (1977), popularisa le concept d'émergence en physique par la publication d'un article intitulé « More is Different ». Il y souligna les limites de la physique des particules pour expliquer ce qui se produit lorsque des atomes s'associent entre eux. C'est pourquoi la chimie serait devenue une science indépendante, et pas une simple branche de la physique. L'émergence est revenue sur la scène intellectuelle par un biais inattendu, celui de l'étude des systèmes complexes en physique.

L'idée d'émergence a été reprise en 2005 par le physicien Robert Laughlin (Un univers différent, Fayard, Paris, 2005). Il soutient que les lois physiques résultent de comportements d'ensemble et sont relativement indépendantes de celles des entités sous-jacentes. À la suite d'expériences sur la mesure des constantes fondamentales de la physique, mesures obtenues à partir d'échantillons massifs, il en conclut que ces constantes sont la résultante d'un effet collectif. Il en tire un argument pour soutenir la thèse émergentiste : "La tâche centrale de la physique théorique de nos jours n'est plus de tenter de décrire les équations ultimes, mais bien plutôt de cataloguer et de comprendre les comportements émergents dans toutes leurs manifestations, y compris peut-être le phénomène de la vie." (Laughin R.B. , Pines D., "The theory of everything", Proceedings of the National Academy of Sciences, vol 97, n°1, 2000, p. 28).

Il ne s'agit là que de quelques jalons historiques, car le cheminement des idées concernant l'émergence reste mal connu. Depuis son apparition, à la fin du XIXe siècle, le concept d'émergence a été contesté, mais il réapparaît régulièrement.

2. La définition adoptée pour l'émergence

Pour définir l'émergence, nous allons proposer une conception qui s'inspire de celles citées ci-dessus. Cette définition suppose une pluralité ontologique du monde, c'est-à-dire que le réel ne soit pas homogène. Dans ce cadre précis, l'émergence désigne tout simplement le processus de formation de nouvelles formes d'existence du réel, que l'on peut qualifier de degrés d'organisation et d'intégration.

D'un point de vue empirique, l'émergence est une façon de désigner l'apparition de faits ou d'entités complexes irréductibles. On peut en trouver un exemple chez Emile Durkheim, qui l'utilise le point de vue holistique afin de répondre à la question de la spécificité des phénomènes sociaux. Il se crée sui generis un ordre de faits spécifique et irréductible, "toutes les fois que des éléments quelconques, en se combinant, dégagent, par le fait de leur combinaison, des phénomènes nouveaux" (Durkheim É., Les règles de la méthode sociologique, Paris, PUF, 1968, p. XVI.). Il s'agit, comme le dit le sociologue Pierre Bourdieu, de noter "le passage d'un système de facteurs interconnectés à un système de facteurs interconnectés autrement" (Bourdieu P., Manet, Une révolution symbolique. Paris, Seuil, 2013, p. 384).

Pour parler d'émergence, il faut que les entités individualisées se différencient de leurs composants élémentaires par des propriétés spécifiques, qu'elles perdurent un certain temps et que des faits observables attestent de leur existence. Une entité émergente peut être de nature physique, chimique, électronique, biologique, psychologique, sociale, ou autre, il importe seulement qu'elle soit composée de divers éléments qui sont liés et intégrés entre eux. Par exemple, en biologie, les tissus, par rapport aux cellules qui les composent, sont des entités émergentes. On considère que le tissu a des propriétés, ou des fonctions, qui ne sont pas celles des cellules. Inversement, si on dissocie l'entité en ses éléments constitutifs (les cellules et fibres) les propriétés disparaissent.

Un même degré de complexité forme un champ identifiable par une science spécialisée. Par exemple, le niveau moléculaire est identifié par la chimie, le niveau atomique par la physique. Le concept d'émergence désigne l'apparition, la formation, la création d'un niveau plus complexe ; on dit qu'il "émerge" du niveau précédent. L'émergence désigne le passage d'un type d'existence à un autre de complexité supérieure.

Un niveau d'organisation quelconque émerge du niveau moins complexe. L'émergence est une façon de désigner et de concevoir le rapport entre les deux. Elle suppose une organisation du monde selon des degrés de complexité croissante, succession qui ne peut être réduite à ses degrés élémentaires. En effet, si un niveau était réductible au précédent, il n'y aurait pas lieu de parler d'émergence, car ce terme sert à noter l'apparition d'une forme d'existence différente.

3. Les concepts associés à celui d'émergence

Nous allons voir les différents concepts liés à celui d'émergence, qui la définissent conjointement. Ils forment un ensemble cohérent qui décrit le monde d'une manière intéressante.

3.1 De l'organisation dans le monde

L'organisation fait partie de ces quelques concepts ontologiques qui permettent de comprendre le réel (avec ceux d'espace-temps, de masse, d'énergie, etc.). Par organisation, on désigne l'existence d'une liaison entre des éléments quels qu'ils soient, si tant est que ce lien prenne une forme définie et relativement stable. On pourrait aussi parler d'architecturation on encore d'intégration. Les éléments liés sont intégrés en un tout, une entité composite, qu'on ne peut dissocier sans la détruire. Le concept est nécessairement flou, puisque son extension couvre la diversité de formes possibles (et elles sont nombreuses). Considérer des ensembles structurés entre dans la vision du monde que l'on nomme structurale ou "holistique".

Plutôt que reprendre la définition scolastique (le tout est plus que la somme des parties), nous préférons dire que, selon le holisme, les ensembles constitués ont une existence autonome véritable, ce qui se traduit par le fait qu'ils ont des propriétés spécifiques et irréductibles. Corrélativement, les faits rapportés à ces entités complexes ne peuvent être expliqués à partir de leurs composants. La détermination des faits envisagés ne vient pas des éléments constituants, mais de l'ensemble organisé qu'ils composent. Du point de vue ontologique, cela signifie que ce que nous saisissons par une vision synthétique a autant d'existence que ce que nous saisissons par une vision analytique. Du point de vue méthodologique, les deux approches sont, sur le plan scientifique, également valides. L'entité organisée n'est pas une illusion qui se dissipera sous les effets de l'analyse (ce qui est le credo réductionniste). Elle n'est pas non plus une apparence due à notre manière de voir.

Dans cette perspective, l'organisation existante crée de nouvelles entités par la réorganisation des éléments préexistants. Ces entités possèdent des propriétés nouvelles. Par exemple, les propriétés chimiques des molécules sont créées par la liaison des atomes entre eux et par la forme ainsi produite (et non par la somme des propriétés des atomes pris séparément). On théorise ces organisations au travers des concepts de système ou de structure et de fonction. La vision émergentiste considère que les grandes régions du monde sont irréductibles les unes aux autres, car elles ont une autonomie ontologique, un mode d'être qui leur est propre. Cela a une conséquence épistémologique : les théories concernant les niveaux inférieurs ne peuvent expliquer par dérivation celles des niveaux complexes. On parle d'autonomie nomologique. Cela signifie que les lois régissant les configurations complexes biologiques, par exemple, ne sont pas réductibles aux lois de la physique standard.

C'est une manière d'expliquer la diversité du monde connu. Il y a, par émergence, formation d'une pluralité de niveaux ou champs repérables sur le plan empirique. L'ensemble ne forme pas un monde stratifié. Il s'agit plutôt d'une imbrication, car les niveaux ne sont pas empilés, mais internes les uns aux autres et interactifs entre eux. De plus, la complexification organisationnelle est progressive, si bien que la séparation en niveaux est une distinction relativement arbitraire.

Cette imbrication est cumulative dans certaines parties du monde, c'est-à-dire que si le niveau physique, le plus simple, est présent partout, sous certaines conditions se forme le niveau chimique, puis le niveau biologique. Les trois étant présents, ils ne sont pas superposés, mais intimement imbriqués. Il s'ensuit que les lois physiques ne sont pas remplacées par des lois biologiques ou autres. Elles continuent de s'appliquer à l'identique, mais d'autres viennent se surajouter. Au vu des connaissances actuelles, on peut penser que les modes d'organisation les plus évolués sont dépendants des moins évolués, tout en ayant une autonomie

3.2 Régions, niveaux d'intégration ou champs ?

On peut concevoir que les entités de même type forment un "niveau d'intégration" selon le terme popularisé par Joseph Needham dans les années 60. Ces niveaux sont considérés comme formant des parties identifiables du monde, ainsi, les niveaux physique, chimique et biologique. On peut aussi  parler de "régions nomologiques", comme a pu le faire Heisenberg, car ces "niveaux" comportent eux-mêmes de nombreux niveaux. Une telle régionalisation très vaste regroupe nécessairement plusieurs niveaux d'organisation contigus.

Considérer une région, c'est regrouper entre elles les entités ayant certaines caractéristiques communes et interagissantes. Cela se traduit par des faits d'un type particulier, étudiables par une méthode appropriée. Il s'agit de régions nomologiques et ontologiques, et évidemment pas de régions géographiques. Au sein de chaque région, il existe une complétude nomologique : les phénomènes propres à cette région sont entièrement expliqués par les mêmes types de lois. On distingue généralement les régions du monde suivantes : physique, chimique, biologique, représentationnelle et sociale. Dans cette acception, chaque région se construit sur celles qui la précèdent, mais chacune a des propriétés nouvelles et spécifiques (qui n’existent pas dans les régions de complexité inférieure).

La distinction d'une région est relativement arbitraire, car il y a des niveaux intermédiaires. Le principe des niveaux d'organisation n'implique pas de discontinuité. Ce sont les impératifs de la connaissance qui poussent à régionaliser le monde. Les régions ne sont pas disjointes, car, par exemple, au sein du domaine biologique, les effets physiques sont actifs.

3.3 Une filiation et une limite espace-temps

Si on admet l'existence de niveaux d'organisation de complexité croissante, l'émergence se définit comme le rapport existant entre eux. Supposons N niveaux d'organisation dans le monde. On admet que chaque niveau de complexité N+1 est constitué par les éléments du niveau N lorsqu'ils s'organisent ensemble. Il faut que les ensembles constitués par cette organisation soient stables et qu'ils aient des propriétés propres (différentes de leurs composants de type N). Les entités du niveau N+1 sont construites à partir de celles du niveau de complexité inférieur.

Dire que le niveau supérieur émerge du niveau précédent signifie à la fois 1/ qu'il se constitue grâce au niveau précédent et 2/ qu'il a une existence propre et des propriétés différentes de N. Il y a une filiation et une dépendance eu égard au niveau inférieur, mais aussi une autonomie du niveau supérieur. Cela implique un moment d'émergence. Le niveau supérieur n'a pas toujours été là, puisqu'il dépend d'un autre qui le précède dans le temps. De plus, l'émergence d'un niveau de complexité supérieur se faisant par auto-organisation, il faut certaines conditions pour que cela se produise. Si ces conditions ne sont pas réunies, elle n'a pas lieu.

L'émergence d'un niveau d'organisation est probablement contingente. Elle se produit à un moment de l’histoire du monde, dans une partie du monde. Le mode d’organisation qui a émergé n’est ni omniprésent, ni immuable, ni éternel. Il est présent dans une partie du monde pour une durée donnée. Il peut évoluer ou disparaître. Le vivant qui a émergé du biochimique n'existe pas partout et peut disparaître. La complexification demande des conditions qui lui permettent d'exister. Elle a une certaine fragilité. Ce qui a émergé peut disparaître par simplification-décomposition vers les niveaux d'organisation inférieurs plus stables et plus résistants si les conditions changent fortement.

3.4 Une auto-organisation

Nous nous plaçons dans une perspective immanentiste, ce qui signifie que l'organisation dont nous parlons ici est spontanée. Les entités de niveau inférieur se groupent spontanément, grâce à leurs propriétés, en entités plus complexes. L'émergence est le fruit de l'auto-organisation. Elle ne suppose pas d'intervention mystérieuse, ni même d'agent organisateur qui contrôlerait le processus. Le processus d'émergence ne suppose aucune force spéciale mal connue, ni même un quelconque agent. Il s'agit d'une auto-organisation qui se fait spontanément à partir des composants déjà présents. De plus, une organisation, une fois constituée, possède des propriétés auto-régulatrices et auto-constructrices. Les entités complexes se configurent et se maintiennent de par leurs propres actions. On ne suppose aucun agent extérieur mystérieux dans l'émergence, elle suppose seulement une possibilité d'auto-organisation.

On considère que les entités complexes formées ont une action sur les unités sous-jacentes dont elles sont formées (une rétroaction au niveau inférieur). C'est ce qui explique que des dynamiques vraiment nouvelles peuvent se créer. En effet, elles ne dépendent pas des constituants de plus bas niveau, puisqu'elles n'existent que par rétroaction des entités de haut niveau sur les précédents. La dynamique locale des entités de niveau inférieur fait apparaître une propriété globale au niveau supérieur qui, généralement, rétroagit sur le local au niveau de complexité inférieur.

3.5 Une individuation

L'émergence est donc toujours et d'abord l'émergence d'une entité organisée. À partir d'éléments d'un degré donné, se constituent des entités de degré de complexité supérieur qui ont une organisation caractéristique et identifiable. L'affirmation centrale et indispensable consiste à dire que ces entités de complexité supérieure existent vraiment, qu'elles ne peuvent pas être éliminées ou négligées au profit d'entités de complexité inférieure. Une entité émerge si, tout en étant constituée d'éléments plus simples, elle a une existence autonome. On considère que les entités, quel que soit le niveau considéré, existent et ont une certaine individualité. Elles sont différentes de celles des niveaux voisins.

Pour affirmer qu'elles existent, il faut que ces entités soient identifiables et donc qu'elles aient une identité, une localisation, et qu'on puisse les différencier. Elles ont toujours un certain degré de clôture, une limite au-delà de laquelle les propriétés ne se manifestent plus. En effet, les processus par lesquels elles se maintiennent identiques et se différencient d'un autre type d'entité organisée ont une limite d'action. On constate une stabilité des entités organisées, ce qui se comprend aisément d’un point de vue sélectif : seules les organisations stables se maintiennent, les autres disparaissent.

3.6 Pas d'élément dernier quel qu'il soit

Dans une ontologie organisationnelle, on ne cherche pas d'élément dernier, d'atome au sens d'insécable. En effet, chaque niveau ayant autant d'importance, la recherche d'un élément fondamental n'est pas au premier plan. De plus, si on descend en complexité vers l'élément le plus simple, c'est encore une entité organisée. Adopter un paradigme fondé sur les idées d'organisation et d'émergence, c'est renoncer au paradigme atomiste (ou démocritéen) d'une science réductionniste tournée vers la recherche des éléments derniers régis par quelques lois fondamentales. 

L'argument selon lequel, en l'absence d'élément dernier, on serait amené à une régression à l'infini est erroné pour deux raisons. D'abord il existe une autonomie partielle à chaque niveau qui permet de s'y arrêter légitimement. Ensuite, le niveau le plus simple connu actuellement, qui est le niveau microphysique, est organisé. 

4. L'opposition entre émergentisme et réductionnisme

L'émergentisme est une interprétation "pluraliste" du monde qui s'oppose à l'idée que le monde soit constitué d’une seule substance (matérielle) ou d’un seul état (physique). Une telle attitude nie les possibilités de création et de diversification par complexification existant dans l'univers. Dans cette discussion, il faut distinguer plusieurs aspects par rapport auxquels la controverse ne se joue pas de la même manière.

Opposition ontologique

L'émergence est un concept récusé par les réductionnistes, car, pour eux, le réel est constitué d'une unique substance matérielle explicable en dernier ressort par la physique (ce qu'on nomme le physicalisme). Il est assez légitime de supposer une unité du monde. Cette unité, si on a un présupposé substantialiste, conduit logiquement au matérialisme réductionniste. Le concept d'émergence, dans ces conditions, n'a pas sa place.

C'est pourquoi, nous l'avons signalé dès le début, l'ontologie au sein de laquelle l'émergence à un sens est une ontologie pluraliste (appuyée sur l'idée d'organisation). Elle admet qu'au sein du monde, il se crée spontanément de la complexité et que les niveaux complexes existent tout autant que le niveau le plus simple (le niveau physique).

Opposition de méthodes

Le réductionnisme est lié à la méthode analytique. Toutefois, l'émergence n'est pas incompatible avec la méthode de décomposition analytique de la science classique. Elle suggère simplement qu'il faille lui associer des synthèses, permettant de prendre en compte les entités complexes et les niveaux qu'elles constituent. Considérer la possibilité d'émergence n'implique aucune contradiction dans les méthodes, mais de les utiliser conjointement. Le réductionnisme de méthode, qui cherche des éléments plus simples, ne présente aucun inconvénient.

On pourrait donner l'image d'un "ascenseur explicatif" qui est synthético-réducteur à volonté. Libéré du réductionnisme le chercheur aurait le choix d'arrêter l'ascenseur au niveau qui lui convient, sans être tenu de descendre jusqu'au dernier sous-sol. C'est l'objet d'étude qui devrait décider de l'étage pertinent. Le motif bon d'arrêt serait qu'il y ait des faits spécifiques qu'il est intéressant d'expliquer à ce niveau. Un autre serait qu'il y a des lois spécifiques à découvrir, que l'on ne saurait trouver autrement. Voyons ce problème.

La question des lois et explications

Selon le réductionnisme, les lois et explications des niveaux supérieurs peuvent être remplacées par des lois physiques. Les diverses sciences ne sont donc que des approches globalisantes dont les explications sont des formulations modulo N (N étant le degré de complexité des explications physiques). 

Prenons l'exemple de la physique et de la chimie. Selon certains auteurs, les explications fournies par la mécanique quantique quant aux liaisons chimiques ont rendu la thèse émergentiste peu probable concernant la chimie. Grâce à la puissance des ordinateurs, il parait possible de calculer les propriétés d'une molécule à partir de celles de ses atomes. Ceci est un démenti apporté à l'irréductibilité de la chimie à la physique. Les lois chimiques dues aux configurations adoptées par les atomes seraient réductibles aux lois de la physique atomique standard.

Regardons-y de près. Dans le cas de la chimie, la configuration moléculaire utilise et modifie certaines configurations électroniques des atomes. Les orbitales électroniques engagées dans les liaisons interatomiques ne sont plus disponibles pour les liaisons externes entre les molécules. Celles qui restent disponibles subissent des modifications par rapport à celles d'un atome isolé. Autrement dit, liés par des liaisons covalentes, les atomes engagés dans une molécule n'expriment que certaines de leurs propriétés lorsque l'on considère la molécule entière. Que l'on puisse calculer les propriétés d'une molécule n'empêche pas qu'elles soient propres à cette molécule et différentes de celles des atomes isolés et d'autres molécules. Cette différence vient de l'organisation qui se crée spontanément .

Il reste un argument de poids en faveur du réductionnisme. Même spécifiques aux molécules, si ces lois sont  retrouvées à partir de la mécanique quantique, elles y sont réductibles. Dans ce cas, il n'y a pas d'irréductibilité épistémologique (qui implique des lois non dérivables des lois physiques) et les lois chimiques sont seulement des simplifications. Elles remplacent des équations physiques compliquées et des calculs énormes par des plus simples, mais qui leurs sont équivalents. Les lois chimiques seraient des lois modulo N des lois physiques.

En attendant confirmation ou infirmation, nous dirons que l'émergence n'implique pas que les lois chimiques soient originales et étrangères aux lois physiques, mais seulement qu'elles soient l'expression de propriétés spécifiques aux molécules. Pour l'instant, l'exemple d'une dérivabilité plausible s'arrête à la chimie simple. Si l'on poursuit dans la complexité, il est impossible de déduire une fonction biologique à partir d'équation de la physique quantique. Citons à ce sujet Antoine Danchin : "la Biologie est venue apporter, ... une sorte de démenti à l'idée que la forme pourrait être seulement dérivée de l'assemblage des atomes selon leurs propriétés intrinsèques au sein des quatre catégories, matière, énergie, espace et temps. En bref, malgré toutes ses qualités, l'équation de Schrödinger, à elle seule, ne peut pas prédire, ni même dire la règle du code génétique".

Il paraît donc raisonnable de supposer une compatibilité et une complémentarité des lois des différentes régions ontologiques du monde. Par émergence, on n'entend pas l'apparition des lois radicalement différentes, mais de lois spécifiques au domaine considéré et compatibles avec celles des niveaux inférieurs, en particulier les lois physiques.

Une alternative à cette guerre est possible

L'émergentisme se définit contre le réductionnisme. La réduction est un concept double qui a pour principe la recherche du simple, mais qui lui associe un corollaire excessif, qui est d'éliminer le complexe. Si on le débarrasse de son excès éliminativiste, il est conciliable avec l'émergentisme.

Regardons sur les trois plans, théorique, ontologique et de méthode, les effets d'une opposition systématique entre réductionnisme et émergentisme, et l'alternative qui s'offre d'une association non conflictuelle entre les deux.

Concernant la théorie, les lois et les modèles
Réductionnisme : toutes les lois sont entièrement reformulables en lois physiques.
Opposition émergentiste : il y a des lois radicalement nouvelles, originales et irréductibles.
Hors conflit : il y des lois spécifiques qui sont compatibles avec les lois physiques.

Concernant les niveaux d'organisation dans le monde
Réductionnisme : les niveaux supérieurs sont illusoires et seul existe le niveau physique.
Opposition émergentiste : les niveaux sont totalement indépendants.
Hors conflit : les niveaux émergent par filiations et s'interpénètrent.

Concernant la méthode
Réductionnisme : la seule bonne méthode est analytique.
Opposition émergentiste : la seule bonne méthode est holistique et synthétique.
Hors conflit : les deux sont à utiliser à des degrés divers.

Concernant les faits
Réductionnisme : les faits compliqués sont inacceptables et à bannir de l'approche scientifique.
Opposition émergentiste : les faits sont toujours complexes.
Hors conflit : le degré de simplification des faits dépend de l'objet d'étude.

Si l'on sort de l'opposition de principe, les différentes approches sont compatibles. 

5. Conclusion : un concept intéressant

En jouant sur les mots, on pourrait dire que, depuis le XIXe siècle, le concept d'émergence ré-émerge régulièrement du flot réductionniste qui cherche à l'engloutir. Le concept est encore insuffisamment élaboré. On peut soupçonner qu'il se produit une émergence chaque fois qu'un degré d'organisation-intégration de complexité supérieure apparaît. Le nombre possible d'émergences est indéterminé à ce jour.

Certaines émergences sont particulières, on pourrait dire décisives, car elles font apparaître une vaste "région" du monde présentant des caractéristiques spécifiques et pouvant être étudiée par une discipline scientifique unifiée. C'est le cas des niveaux physique, chimique, biologique, cognitif-représentationnel et social. L'émergence implique une ontologie pluraliste. Elle renvoie à un monde pluriel, en évolution, dans lequel de nouvelles formes d'existence peuvent apparaître.



Bibliographie :

Bourdieu P., Manet, Une révolution symbolique. Paris, Seuil, 2013.

Durkheim É., Les règles de la méthode sociologique, Paris, PUF, 1968.

Collectif, Auto-organisation et émergence dans les sciences de la vie, Paris, Ousia, 1999.

Jaegwon K., Trois essais sur l'émergence, Paris, Ithaque, 2010

 Feltz B., Crommelink M., Goujon Ph., Auto-organisation et émergence dans les sciences de la vie, Paris, Vrin, 2000.

 


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