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BBC Afrique of Thursday, 6 May 2021

Source: www.bbc.com

Un arbre fait-il du bruit quand il tombe si personne n'est là pour l'entendre ? La réponse de la science et de la philosophie

La réponse de la science et de la philosophie La réponse de la science et de la philosophie

Imaginez une vaste forêt pleine de grands arbres, dont certains ont des centaines d'années. L'un d'eux, plus vieux que les autres, est mort depuis un certain temps et, avec le vent, il commence à se fendre et tombe en un rien de temps.

Mais voici l'énigme : fera-t-il du bruit en tombant si personne n'est là pour l'entendre ?

Cette question, d'une simplicité trompeuse, a intrigué les grands penseurs pendant des siècles. Si vous aussi, vous avez une curiosité irrésistible, nous vous invitons à l'explorer avec nous.

Mais nous vous mettons en garde : le voyage est long et vous mènera dans des endroits inattendus.

Mais avant de nous plonger dans le labyrinthe, Stefan Bleek, expert en psychoacoustique à l'Institut de recherche sur le son et les vibrations de l'université de Southampton, nous propose de clarifier quelque chose de fondamental.

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Si l'arbre tombe dans la forêt, ce qu'il produit est une onde de particules qui vibrent dans l'air .

"En effet", déclare-t-il.

"S'il n'y a personne pour l'entendre, il n'y a pas de son, mais cela ne signifie pas qu'il n'y a pas de son ou d'ondes acoustiques qui ont un effet sur l'environnement."

Ce qui est intéressant, pour Bleek, c'est que la question nous fait réfléchir à la relation entre la physique et le monde extérieur par rapport à ce qui se passe dans notre esprit.

"Ce qui se passe dans notre tête est privé et subjectif".

Bleek a une façon surprenante de montrer à quel point cette relation est particulière entre le monde extérieur et ce qui se passe dans notre esprit.

Si vous le pouvez, écoutez l'audio suivant en cliquant et essayez de trouver le moment où cette note de musique atteint sa fréquence la plus élevée.

Il s'agit d'une illusion auditive appelée Shepard-Risset Glissando dans laquelle la note de musique semble augmenter indéfiniment en hauteur.

"C'est une démonstration qui rend immédiatement évident que ce que vous entendez ne peut pas être vrai...".

L'effet ressemble au fameux escalier de Penrose, qui donne l'impression que les marches montent (ou descendent, selon le sens) en permanence, alors qu'en fait on tourne en rond (ou plutôt en carré... mieux vaut voir pour comprendre).

"Le cerveau crée une illusion de perception qui n'est pas vraiment liée à des stimuli physiques. Et il est très difficile d'identifier ce qui se passe réellement."

C'est comme si notre cerveau créait une histoire à partir d'un ensemble complexe de stimuli et, dans certains cas, comme celui-ci, elle ne coïncide pas avec ce qui se passe réellement.

En effet, tout ce que nous percevons comme un son est causé par de minuscules cellules ciliées de l'oreille interne qui se déplacent dans le liquide d'une structure en forme de spirale appelée la cochlée.

Lorsque des vibrations agitent le liquide cochléaire, de minuscules impulsions nerveuses sont déclenchées, de petits pics d'électricité qui se rendent au cerveau.

" Une fois que quelque chose est dans le langage de ces pointes, il est dans le langage du cerveau - comme l'électricité dans un ordinateur - ce qui est perçu dépend de l'interprétation.

"A ce moment-là, cela cesse d'être un son pour être une traduction".

Ainsi, selon Bleek, le son est créé par des pics d'électricité dans notre cerveau ; sans cela, il n'est rien de plus que des particules vibratoires.

Avons-nous donc la réponse à la question "si un arbre tombe dans une forêt et que personne n'est là pour l'entendre, fait-il du bruit ?

Hmm ... peut-être que le problème est que la question a toujours été un peu plus compliquée .

Rien n'existe ?

La question est une expérience de pensée philosophique généralement associée à un évêque irlandais du XVIIe siècle, George Berkeley, qui ne l'a probablement pas formulée de cette façon, mais qui a écrit sur l'existence des arbres... ou plutôt sur leur absence d'existence.

Berkeley avait une position extrême sur la nature de la réalité.

"C'était un idéaliste qui pensait que, finalement, si l'arbre tombe dans la forêt sans observateur, il ne produit aucun son parce que les arbres ne tombent pas dans la forêt sans observateur puisqu'il n'y a pas d'arbres sans observateurs", explique à la BBC Eleanor Knox, philosophe physicienne au Kings College de Londres.

"Pour lui, il s'agissait de constructions idéales qui dépendent des esprits".

Selon sa théorie, les choses n'existent pas du tout sans la présence d'un esprit.

Maintenant, si vous n'êtes pas d'accord, vous êtes réaliste, et peut-être que le point de vue de Berkeley vous semble fou, mais cette idée est née de la science de l'époque.

" Il est parti de l'idée qu'il y avait un monde extérieur et qu'il avait les propriétés que vous voyez : l'herbe est vraiment verte et le ciel est vraiment bleu.

" Mais il y a ensuite eu de curieuses découvertes : on a commencé à comprendre, par exemple, que les couleurs sont en réalité des propriétés de la lumière, et non des objets qui nous entourent. Ainsi, les preuves d'une déconnexion entre nous et la réalité du monde extérieur ont commencé à s'accumuler. .

"Cela a conduit certains à penser que, premièrement, il ne peut pas y avoir de monde extérieur au sens où nous le percevons et, deuxièmement, que, d'une manière ou d'une autre, le monde que nous percevons doit avoir une grande part de notre contribution", dit Knox.

"Si les couleurs ne sont pas vraiment sur l'arbre, où sont-elles ? Dans mon esprit ? Et si les couleurs sont là, que reste-t-il dans mon esprit ?

"C'est l'un des foyers de la pensée idéaliste".

Ainsi, même si vous n'êtes pas d'accord avec Berkeley, vous pouvez comprendre : si une chose comme la couleur est le résultat de l'interprétation par notre cerveau de la longueur d'onde de la lumière, comment savoir où tracer la limite ?

La vie est-elle un rêve ?

Existe-t-il un moyen de prouver que le monde extérieur existe réellement ?

"Le débat sur l'existence d'un monde extérieur est ancien", explique Bryan Roberts, philosophe de la physique à la London School of Economics.

" En traitant ce problème dans les 'Méditations métaphysiques' de 1641, René Decartes a utilisé le langage de la peur, décrivant ce que ce serait de réaliser soudainement que l'on a tort et que tout est un rêve, et a parlé de la terreur de réaliser que la réalité n'est pas telle que l'on pensait qu'elle était. "

Avez-vous déjà été frappé par le doute de savoir si tout ce que vous pensez être réel l'est vraiment ?

La science-fiction vous a peut-être conduit à cette réflexion, car il existe une expérience de pensée philosophique connue sous le nom de "le cerveau dans un seau", qui est populaire dans ce domaine.

L'idée est qu'un scientifique ingénieux (bienveillant ou malveillant) a pris votre cerveau et l'a suspendu dans un seau rempli d'un liquide qui le maintient en vie dans un laboratoire.

Il est relié à un programme informatique sophistiqué qui peut parfaitement simuler les expériences du monde extérieur.

Ainsi, le scepticisme cartésien - la position selon laquelle le doute est le précurseur de la croyance, qui doute de toute idée dont on peut douter et qui dicte que seul ce qui peut être prouvé existe - vous présente cet argument :

Si vous ne pouvez pas être sûr que votre cerveau n'est pas dans un seau (même si c'est de manière métaphorique), vous ne pouvez pas exclure la possibilité que toutes vos croyances sur le monde extérieur soient fausses.

"Le fait de douter sérieusement de l'existence du monde extérieur vous donne un sentiment qui relève de la peur de la psychose ; en fait, c'est très proche de l'expérience du détachement de la réalité", explique M. Roberts.

La philosophie peut-elle nous sauver ?

"Le grand philosophe écossais David Hume avait une réponse." Quel soulagement !

"Pour lui, l'objection principale et la plus révélatrice à un scepticisme excessif est qu'aucun bien durable ne peut en sortir ."

"C'est-à-dire que si nous nous abandonnions vraiment à la possibilité que nous soyons "un cerveau dans une cuve", il nous serait difficile d'exister. Donc avant ce niveau de scepticisme, la première réponse devrait être : est-ce que ça mène vraiment à une bonne vie de vivre dans cette question ? ", répond le philosophe de la physique.

On dirait qu'on abandonne au lieu d'essayer de résoudre ses doutes !

En gros, l'idée est que, puisque nous ne pouvons pas prouver avec une certitude absolue que le monde extérieur est réel, nous ne devrions pas continuer à insister ; il est préférable de supposer que le monde existe.

"Oui", confirme Roberts, "avec une petite mise en garde : j'espère que les philosophes continueront à tomber amoureux de cette grande question, car de plus en plus de progrès sont réalisés en cours de route pour y répondre."

"En outre, le simple fait de se poser la question est beau, difficile et humain."

Pour ne pas devenir fou

Pour les besoins de cet article et pour notre bien-être mental, suivons le conseil et supposons que le monde extérieur existe.

Cependant, nous savons qu'il existe des choses qui n'existent que dans notre esprit ; rappelez-vous que ce que nous entendons est un son subjectif produit par un stimulus externe mélangé à nos propres interprétations et attentes, par exemple, de sorte que nous ne pouvons pas toujours compter sur nos sens pour avoir une image précise de ce monde externe.

Heureusement, nous pouvons faire confiance à la science... après tout, elle a fait ses preuves en prouvant, voire en anticipant, que des choses existent même si personne ne les a jamais vues ou entendues.

Prenez la planète Neptune, par exemple, qui a été découverte théoriquement par trois astronomes en utilisant les lois de la physique et des mathématiques avant que son existence ne soit confirmée à l'aide d'un télescope, dans la région qu'ils avaient prédite.

"Il en existe de nombreux exemples dans le domaine scientifique. En cosmologie, l'une des choses directement inobservables est l'énergie sombre, cette substance dont on prétend qu'elle existe dans tout l'Univers et qu'elle a un effet d'ensemble et sur son expansion, mais que nous ne pouvons pas détecter directement parce qu'elle est trop fine et subtile. "

" Il en va de même pour les quarks individuels, ou le futur... ou même l'expérience de quelqu'un d'autre. "

Pourquoi acceptons-nous qu'ils existent ?

"C'est une question cruciale, et l'une des principales explications que les philosophes ont identifiées - et je pense que les scientifiques aussi - a quelque chose à voir avec le succès de la science, qui prédit, explique, dissipe les mythes et les valeurs", explique Bryan Roberts. .

" Quelle incroyable amie est la science ! " s'exclame le philosophe, avec raison : elle nous a donné, au fil des siècles, une multitude de tests pour que nous puissions lui faire confiance.

Cependant, si vous êtes de ceux qui le font, vous pouvez vous retrouver dans des endroits très étranges... attachez votre ceinture car nous allons entrer dans le monde de la physique quantique !

C'est déroutant et étrange mais ne jetez pas l'éponge, cela vaut le coup d'être visité.

C'est parti !

"Au XXe siècle, la philosophie a reçu une sorte de gifle de la part de la physique sous la forme de la mécanique quantique", explique la philosophe physicienne Eleanor Knox.

"On pourrait penser que certaines des personnes les plus manifestement réalistes - dans le sens où elles croient qu'il existe un monde extérieur et qu'il existe sans nous - seraient les scientifiques. Après tout, ce sont eux qui en font l'expérience.

"Mais quand la mécanique quantique est arrivée, il a commencé à montrer qu'en faisant des expériences, l'observateur avait une influence sur lui ... cela a mis à la fois la physique comme une philosophie complètement à la tête ".

La physique quantique est la théorie des choses vraiment petites, comme les atomes et les électrons, et comme tout est finalement constitué de choses vraiment petites, c'est en quelque sorte une théorie du tout.

Elle est célèbre pour son étrangeté ; des choses telles que les particules peuvent exister dans plus d'un état simultanément, ce qui peut même signifier qu'elles peuvent exister à plus d'un endroit en même temps.

Cela ressemble à de la fiction, mais il semble que les particules se comportent réellement de cette manière : chaque fois que nous utilisons un appareil doté d'un transistor - comme un téléphone ou un ordinateur portable - nous exploitons la caractéristique de superposition des particules, des particules qui se trouvent dans deux états à la fois.

Et ceci est au cœur d'un grand problème philosophique de la quantique : le problème de la mesure.

Les électrons ont une propriété appelée spin, qui peut être positif ou négatif.

Avant que nous le mesurions, l'électron se trouve dans les deux états - spin haut et spin bas - mais dès que nous regardons l'électron, cette superposition d'états se réduit à un seul spin : haut ou bas.

Ainsi, en regardant l'électron, nous le changeons.

Si tout est fait de systèmes quantiques, cela signifie-t-il que le monde extérieur dépend de la présence d'un observateur ?

Les idéalistes ont-ils alors raison de penser que la réalité extérieure est telle qu'elle est uniquement parce que nous sommes là pour la voir ?

"Oui", répond Knox.

Il déclare alors : "Je veux qu'il soit consigné que je ne pense pas que c'est ce qui se passe."

"C'est là que nous entrons dans les eaux profondes de la philosophie de la physique."

Le fait que les événements dépendent d'un observateur pour se produire "est une chose à laquelle les manuels font allusion, tout comme l'"interprétation de Copenhague" (l'interprétation de la mécanique quantique considérée comme traditionnelle ou orthodoxe). Ainsi, beaucoup pensent que ce point de vue - le plus ancien dans cette branche de la physique - aboutira à quelque chose de très proche de l'idéalisme .... "

C'est-à-dire, explique le philosophe, qu'ils ont sincèrement tendance à penser que s'il n'y a pas d'observateurs, certains événements tels que des arbres qui tombent et font du bruit ne se produisent pas.

Cependant, tout le monde n'est pas d'accord.

Il tombe et il ne tombe pas, avec toi et sans toi.

"Tout le monde ne pense pas que l'observateur soit essentiel en mécanique quantique", ajoute le philosophe. "En fait, le nombre de personnes soutenant l'interprétation de Copenhague a rapidement diminué."

Il existe une foule d'options de concurrence, toutes terrifiantes et bizarres, mais toutes s'accordent à dire que les événements ne dépendent finalement pas des observateurs.

Cependant, certaines de ces solutions impliquent de modifier substantiellement la physique, donc elles rebutent beaucoup de gens.

" E s un dans une vision un peu loc à , peut-être ont entendu mentionner, mais ses partisans soulignent que cette vue est vraiment ce que la mécanique quantique signifie. Et cette vision est l'interprétation de nombreux mondes."

"Si vous l'acceptez, vous penserez que les arbres peuvent tomber et ne pas tomber en même temps", explique Knox.

Donc, chaque fois que quelque chose se produit - un arbre tombe ou un chien aboie - il se produit et il ne se produit pas, et dans chaque cas un nouveau monde est créé, de sorte que nous nous retrouvons avec des millions de mondes ?

"Oui, exactement : si ces événements dépendent d'événements quantiques - tous n'en dépendent pas, mais probablement beaucoup - alors oui. Ces états de superposition se séparent et vous vous retrouvez avec une partie du monde dans laquelle une chose se produit et une autre partie du monde dans celle où quelque chose d'autre se produit ".

Cela semble un peu ridicule !

" En effet, et je pense que tous ceux qui défendent cette interprétation sont conscients que c'est étonnant... ".

" Le problème est que nous avons cette théorie physique spectaculairement réussie et c'est la meilleure interprétation de la mécanique quantique que nous ayons.

"Donc, si cela vous semble vraiment trop invraisemblable, vous devrez trouver un moyen sélectif de ne pas croire les conséquences de cette théorie."

Bien que vous puissiez garder à l'esprit que la mécanique quantique est souvent décrite comme la théorie la plus aboutie jamais formulée, ayant été soumise à des tests rigoureux par des expérimentateurs pendant des décennies, dont aucun n'a remis en cause ses fondements.

En définitive, la philosophe de la physique Eleanor Knox conclut ....

" Si je veux qu'il soit scientifiquement réaliste, si vous pensez qu'il existe un monde extérieur à nous que la science décrit avec précision, vous devez accepter qu'il existe plusieurs univers parallèles".

* Cet article est une adaptation de l'émission "If a tree falls in a forest… does it make a sound?" de BBC World Service.


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