Les quatre échelles du monde ; infra-, méso-, macro (supra)- et méga-scopique

 

RENVERSER DESCARTES, LA RÉVOLUTION SCIENTIFIQUE DU 21EME SIÈCLE

 

 

Les quatre échelles du monde ; infra-, méso-, macro (supra)- et méga-scopique.

 

La science contemporaine suggère que le monde se scinde en trois parties. L’infiniment petit désigne le monde des atomes et des particules. L’infiniment complexe désigne le monde des cellules vivantes et des organismes, l’infiniment grand désigne notre univers. Cette tripartition s’avère trompeuse et du reste, l’usage de la notion d’infini n’est pas toujours justifié. L’infiniment petit désigne un point sans extension, or, toute particule possède une extension, par exemple celle du nuage électronique et de plus, le quantum d’action s’oppose à concevoir la matière quantique comme infiniment petite, ni du reste comme très petite, car la particule ne se conçoit pas comme un objet dans l’espace. La « complexité systémique » est une notion arbitraire, qualitative. Elle est parfois calculable sans être vraiment mesurable et rien ne permet de la désigner comme infinie. En réalité, toutes les échelles ont leur propre complexité.

 

 Dans la préface de son livre sur les atomes publié en 1913, Jean Perrin écrivait : « Expliquer du visible compliqué par de l'invisible simple, voilà la forme d'intelligence intuitive à laquelle, grâce à des hommes tels que Dalton ou Boltzmann, nous devons l'atomistique » Cette intuition s’est avérée efficace d’un point de vue technique mais trompeuse quant à la véritable nature des choses. Derrière les champs visibles et les objectivités se trouvent des « sources » capables de décoder et encoder (en ordonnant) pour générer des émergences. Une source n’est pas une partie. Le cartésianisme doit être dépassé. Ces sources utilisent les codes et règles quantiques dont une partie est connue (voir mes deux livres édités en 2017 chez Iste et le prochain consacré aux sept physiques et la nouvelle alliance, en attente d’un éditeur)

 

Une nouvelle science se dessine. Elle nécessite quelques « éléments de méthode » nouveaux et elle aboutira à une compréhension du monde dépassant les limites de la modernité scientifique. Edgar Morin se positionne à l’instar de saint Thomas comme l’inventeur d’une somme systémique dans laquelle les connaissances scientifiques ont remplacé la théologie. La nouvelle scolastique de Morin est maintenant dépassée, trop ancrée dans les notions primitives de la modernité, ordre, désordre, objets, parties, homéostasie, boucles rétroactives, auto-organisation. Les Descartes du XXIe siècle ne seront pas cartésiens. Si un monde nouveau arrive, il sera accompagné par une nouvelle science qu’il faut bâtir. Tel est mon projet. Décliné ici en quelques notes savantes et provisoires.

 

Les objets et les mécanismes n’atteignent pas le réel. Les éléments fondamentaux sont les essences formant des phases et constituant des sources sémantiques. La physique post-moderne sera construite comme sémantique quantique. Codes, encodages, décodages.

 

 

a) Je propose une nouvelle nomenclature pour désigner les réalités. Nous savons quatre échelles de grandeur définissant quatre ordres, infrascopique, mésoscopique, macroscopique, mégascopique.

 

1) L’ordre infrascopique désigne le monde des processus étudiés par la mécanique quantique et la physique des particules. Cet univers s’étudie avec des observables et on n’y trouve pas d’objets ; de plus, la trajectoire n’est plus une notion pertinente, si bien que l’infrascopique désigne ce qui est suffisamment petit et singulier pour qu’une description en terme d’objet ou d’espace soit possible. La notion de dimension n’a plus cours. Tout au plus peut-on parler de champ d’influence. Bien que composés de particules, l’atome et le noyau imposent d’utiliser une description quantique et de plus, lorsqu’ils sont étudiés individuellement, ils apparaissent dans l’expérience comme des phénomènes quantiques

 

2) L’ordre mésoscopique désigne les réalités invisibles à l’œil nu mais présentant des propriétés systémiques, émergentes. A titre indicatif, l’échelle mésoscopique se situe entre le nanomètre et la dizaine de micromètres, autrement dit la dimension d’une macromolécule complexe comme l’hémoglobine et la taille d’une cellule vivante. Les « choses » et « objets » mésoscopiques comprennent les structures matérielles de petite tailles et les éléments moléculaires et cellulaires du vivant. C’est à l’échelle mésoscopique que les phénomènes de phase apparaissent, solide, liquide, gazeux, le plasma et les quelques centaines de phases exotiques comme par exemple le facétieux hélium liquide qui s’échappe de son récipient. Les virus appartiennent à l’ordre mésoscopiques.

 

3a) L’ordre macroscopique n’est pas défini par l’univers mais par l’homme qui s’il n’est pas la mesure de toute choses est néanmoins la référence de l’échelle macroscopique. Cet ordre est celui que l’on perçoit avec nos cinq sens et plus particulièrement la vue. Les objets macroscopiques sont observables à l’œil nu et manipulables la plupart avec la main et les outils techniques classiques, marteau, aiguille...

 

3b) L’ordre suprascopique émerge lorsque les hommes se spécialisent et s’organisent dès lors qu’ils parviennent à atteindre un nombre équivalent à la population des premières cités antique, autrement dit, quelque dix mille âmes. Si l’homme existant est face à un monde à son échelle, l’habitat, les proches, il n’en reste pas moins dépendant d’une échelle qui l’englobe depuis l’ère historique et qui est celui de la cité, puis de l’empire. Cet ordre émerge avec une stratification spatial (centre et périphérie) et hiérarchique (ordre pyramidal) ; et pour voir ses réalisations, il n’est pas besoin d’utiliser un spectromètre, un microscope ou un télescope.

 

4) L’ordre mégascopique se prolonge au-delà de notre capacité à voir les choses et l’espace. Il correspond au cosmos, ou à l’univers. Les anciens utilisaient la notion de kosmos pour désigner les choses ordonnées et régulières, comme le sont les orbites planétaires et la course du soleil. Les instruments utilisés en astrophysique permettent de voir des objets lointains, galaxie, étoiles, planète. Mais il serait illusoire de croire que l’univers est accessible à nos observations. La plus grande partie de l’univers est hors de notre portée.

 

b) Chaque ordre utilise ses codes

 

Chaque ordre de réalité se conçoit en appliquant le doublet universel source et champ. Les sources communiquent par la médiation des champs dont elles sont à l’origine. Les champs sont traversés par des signaux, des codes, des signes, des informations. Les sources sont le lieu du décodage et de l’encodage.

 

Sources, encodage, décodage ← ------- → [codes ↔ (Champs) ↔ codes]

 

1) Les codes du monde infrascopique quantique sont accessibles mais il faut distinguer deux choses bien distinctes. D’un côté la mécanique quantique utilise les codes mathématiques grâce auxquels nous communiquons avec la matière ; de l’autre côté, la matière communique à notre insu en utilisant ses codes que nous pouvons déduire et extraire à partir des théories. Lorsque je ne m’intéresse qu’aux codes de l’expérience, je suis dans une posture idéaliste, mais si je spécule sur les codes que la matière quantique utilise, je deviens réaliste.

 

En physique quantique, les vecteurs propres superposés représentent l’encodage de la matière et les valeurs propres la partie décodée par le physicien. L’opérateur est un outil en position de décodeur. Pour ce qui est de la matière, en première approximation, les fermions seraient du genre source et les bosons du genre champ. Néanmoins, un champ peut aussi utiliser des fermions. Le photon est l’élément communiquant utilisé par les charges. Le code est simple, c’est la fréquence, il est universel. D’autres particules servent de codes pour les deux autres forces, les bosons W⁺, W^- et Z° dans la transaction faible et les huit gluons pour la transaction forte.

 

2) Les codes mésoscopiques sont aussi nombreux que les phases étudiées et les émergences qui s’y produisent tout en manifestant dans les expérimentations. La vie étant en elle-même une phase complexe de la matière. Les cellules utilisent des codes découverts par la science du XXe siècle. L’ADN, l’ARN et les protéines sont des systèmes de codages mais aussi de décodage. Les cellules communiquent avec des signaux véhiculant des messages, des instructions qu’il faut décoder. Les ions alcalins sont employés, comme du reste le GMP et l’AMP cycliques, messagers ubiquitaires, issus de la sélection sémantique, sans oublier les dérivés phosphorés de l’inositol, PIP2, PIP.

 

3a) Les codes macroscopiques sont accessibles à l’observation directe. Les animaux les utilisent, ne serait-ce qu’avec le code binaire proie prédateur, ou alors mangeable et non mangeable, ou enfin dans la reproduction sexué, fécondable ou non fécondable, ce qui permet la spéciation. L’homme a la possibilité de produire des codes et de les décode. Il a même inventé les signes pour communiquer et les a ordonnés pour qu’ils transmettent avec le moins de « bruits » et de « biais » le sens des choses, situations et actions. C’est le langage, parlé ou écrit.

 

3b) Grâce au langage, les hommes s’organisent avec des codes pour former les cités et les nations ou empires. Ces deux échelles suprascopiques ont des règles et codes déterminés pour fonctionner en étant entrecoupé par des périodes incertaines pour ne pas dire chaotiques.

 

4) Les codes mégascopiques gouvernent l’ordre du cosmos, et ne sont pas encore connus. Nous ne connaissons que les photons qui eux, appartiennent au monde macroscopique et permettent la vision naturelle ainsi que la transmission hertzienne. Les photons nous relient aux sources stellaires à une échelle mégascopique, mais ils n’interviennent pas dans l’ordre global permettant aux masses et sources énergétiques (étoiles, astres) de régler leur disposition et constituer un cosmos. Nous cherchons les codes encore inconnus permettant à la gravité de régler l’univers ordonné.

 

c) Une nouvelle vision scientifique

 

Ces quelques généralités sur les quatre mondes ont permis de présenter les grandes lignes d’une nouvelle vision scientifique dans laquelle les notions d’objets, d’espace, d’interaction, ne sont plus en position centrale. D’autres notions deviennent centrales, sources, des champs, codes, encodage, décodages, transactions, transcodage. (En fin de compte, les objets n’existent pas, ce sont des fabrications épistémologiques et technologiques de la science qui a su les utiliser avec une colossale efficacité). Nous accédons partiellement aux sources par la médiation du champ qu’elles produisent et qui communique avec notre champ d’expérience. Le programme quantique est achevé. Les émergences dans la matière représentent le nouvel enjeu pour la science du XXIe siècle. La physique des phases, de la matière condensée et la chimie « exotique » sont des spécialités capables de nous apprendre beaucoup de choses sur la nature et même la vie dont l’origine se conçoit comme une transition de phase, avec la genèse et la sélection des codes « moléculaires » du vivant.

 

Pour résumer les grandes lignes de la science à venir, un objectif se dessine, rechercher les codes pour chaque phases ou système ordonné. Comprendre les codes et l’émergence des sources émancipées (centrales) du champ car elles ont réussi à décoder les signes, à les ordonner en Temps et Espace, pour envoyer les codes aux sources périphériques. Effectuer cette démarche en examinant les deux niveaux les plus essentiels pour nous, le mésoscopique et le macroscopique. Comment d’un ordre mésoscopique, le monde prébiotique, émerge la vie ? Comment les cellules juxtaposées et ordonnées font émerger un ordre macroscopique à partir des ordres mésoscopiques, protéomes, épigénome, génome ? Comment les « neurones mésoscopiques » parviennent à produire les signes de notre pensée, langage, émotions, symboles, logique ?

 

 L’énigme de la vie et de la conscience ne peut se résoudre qu’en comprenant l’ordre mésoscopique et la transition macroscopique. L’ordre mésoscopique s’explique avec les règles de la matière et notamment l’électrodynamique quantique, un ordre qui se propage de molécules en molécules. La transition macroscopique est elle aussi liée à des principes physiques. Les codes mésoscopiques s’assemblent et les signaux se coordonnent pour générer les fonctions organiques, puis cérébrale et chez l’homme les actes mentaux, la conscience et la pensée.

 

Macroscope (et suprascope), formes perçues, lecture et interprétation du monde, signes, symboles

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Mésoscope, codes nucléotides, génome, épigénome, codes du protéome

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Infrascope, codes quantiques, vecteur d’état, valeurs propres, matrices, spin,

 

Cette figure indique pourquoi les neurosciences et l’intelligence artificielle peinent à expliquer la conscience et la pensée. Les neurosciences fonctionnent sur les codes mésoscopiques et macroscopiques ; elles ne prennent pas en considération les codes quantiques de la matière (qui du reste ne sont que partiellement connus), ni l’intrication comme code quantique fonctionnant à grande échelle. La transition entre mésoscope (les neurones, les signaux électriques, les molécules) et le macroscope (la conscience, la pensée, les actions) repose sur les codes quantiques transmis dans la « substance cérébrale ». Le cerveau macroscopique utilise des codes physiques, notamment les signaux électriques parcourant les fibres nerveuses permettant de relier les cellules autrement que par les codes moléculaires qui présentent une certaine inertie. Le fonctionnement macroscopique du corps utilise les hormones et autres médiateurs permettant une coordination à l’échelle physiologique (macroscopique), chaque cellule « calant » sa fonctionnalité qui, additionnée aux autres, réalise une fonction physiologique. Enfin, la récente découverte de codes électriques ouvre des perspectives inédites. Michael Levin étudie depuis une décennie l’influence de l’électricité sur le développement des embryons. Un champ électrique est capable de modifier le plan de développement de l’organisme.

 

Le concept de transcodage indique le « mécanisme ou procédé naturel » employé par les composants de la matière pour générer à partir du niveau quantique les codes mésoscopiques utilisés par des phases de la matière et comment de nouveaux codes ont été inventés par les molécules pour produire la vie. Le passage des codes cellulaires aux codes des organismes repose sur un transcodage, du mésoscopique au macroscopique. Les actes de pensées résultent d’un transcodage effectué à partir des signaux physiques neuronaux. La pensée est d’essence électromécanique. Les végétaux ne pensent pas, ils n’utilisent pas cette essence, en revanche, ils communiquent.

 

Le spectre des échelles systémiques ne serait complet sans la prise en considération des deux échelles de grandeur englobant l’homme qui en dépend en les façonnant avec des codes, des règles, des principes permettant la coordinations des opérations, la cohérence et la formation des communautés sans lesquelles l’homme ne peut pas se développer. Ces deux échelles seront désignées comme suprascopiques. Elles correspondent la cité, autrement dit l’échelle d’une ville, quelques kilomètres et à l’empire ou la nation, avec comme ordre de grandeurs les centaines ou milliers de kilomètres. Les maîtres de la cité ont réussi à décoder l’ordre politique afin d’édicter les codes pour organiser l’espace commun (Hammourabi) et bien plus tard conduire des stratégies dans le temps.