La conscience est-elle un modèle mathématique ?

Réponses

1. 

   Jean-Sylvain 28 novembre 2024

   La perspective des sciences physiques contredit l’idée que les philosophes appellent le dualisme, qui suggère que la conscience s’explique par l’ajout de quelque chose au-delà de la physique : une essence supplémentaire, une force vitale, un élan vital, ou une âme.
   Cette idée de dualisme a progressivement perdu en popularité parmi les scientifiques.
   Car si nous pouvions mesurer ce que toutes les particules de votre cerveau font et constater qu’elles obéissent parfaitement aux lois de la physique, cela signifierait que cette prétendue âme n’a absolument aucun effet sur vos actions.
   En revanche, si nous mesurions que ces particules n’obéissent pas aux lois de la physique parce qu’elles sont influencées par l’âme, alors cela ferait de l’âme un objet d’étude physique.
   Nous pourrions mesurer ces forces inconnues qu’elle exerce et étudier ses propriétés.
   Du point de vue d’un physicien, un ensemble de quarks et d’électrons en mouvement n’est qu’un motif mathématique dans l’espace-temps : un ensemble de nombres indiquant des positions, des mouvements et diverses propriétés de ces particules, comme leur charge électrique.
   Ainsi, le problème difficile de la conscience se transforme en une autre question : au lieu de demander pourquoi certains arrangements de particules produisent de la conscience, nous partons d’un fait difficile à nier : certains arrangements, comme votre cerveau, sont conscients, et d’autres ne le sont pas.
   Nous pouvons alors demander : quelles sont les propriétés physiques spécifiques de ces arrangements qui les rendent conscients ?
   Les neuroscientifiques ont récemment fait d’importants progrès en identifiant les expériences subjectives correspondant aux différents schémas d’activité neuronale dans le cerveau, ce qu’ils appellent les corrélats neuronaux de la conscience.
   Quelles expériences subjectives correspondent alors à des schémas spécifiques de mouvement des particules – ce que l’on pourrait appeler les corrélats physiques de la conscience ?
   Mais avant de répondre à cela, une autre question fondamentale se pose : comment un phénomène aussi complexe que la conscience peut-il être expliqué par quelque chose d’aussi simple que des particules ?
   Je pense que c’est parce que la conscience est un phénomène possédant des propriétés qui transcendent celles de ses composants.
   En physique, nous appelons ces phénomènes des phénomènes émergents.
   Laissez moi expliquer cela avec un exemple plus simple que la conscience : une goutte d’eau est humide, mais un cristal de glace ou un nuage de vapeur ne le sont pas, même s’ils sont faits des mêmes molécules d’eau.
   Ce n’est pas la nature des molécules qui compte, mais le motif dans lequel elles sont arrangées.
   Il est donc absurde de demander si une seule molécule d’eau est humide, car ce phénomène n’émerge que lorsqu’un grand nombre de molécules d’eau sont arrangées d’une certaine manière, que nous appelons état liquide.
   Ainsi, comme les solides, les liquides et les gaz, la conscience est aussi un phénomène émergent.
   Car si je m’endors et que ma conscience disparaît, je reste constitué des mêmes particules.
   Ce qui a changé, c’est le motif dans lequel ces particules sont arrangées.
   Les physiciens, adorent étudier ce qui émerge lorsque de nombreuses particules sont organisées en motifs différents.
   Ils mesurent leurs propriétés – comme la viscosité, la compressibilité – et utilisent ces caractéristiques pour les classer.
   Si une substance est très visqueuse et rigide, ils l’appellent un solide.
   Sinon, c’est un fluide.
   Si ce fluide est difficile à comprimer, c’est un liquide.
   Sinon, c’est un gaz ou un plasma, selon ses propriétés conductrices.
   Alors, pourrait-il exister une propriété mesurable similaire qui quantifie la conscience ?
   C’est exactement ce que pense le neuroscientifique Giulio Tononi.
   Il a défini une quantité appelée information intégrée (Phi), qui mesure essentiellement combien les différentes parties d’un système savent les unes des autres et comment elles interagissent pour former un tout unifié.
   Giulio Tononi et ses collègues ont réussi à mesurer une version simplifiée de cette quantité à l’aide d’électroencéphalogrammes (EEG).
   Leur « détecteur de conscience » s’est révélé remarquablement précis. Il peut identifier la conscience chez des patients éveillés ou en train de rêver, mais pas chez ceux qui sont anesthésiés ou en sommeil profond.
   Il a même permis de détecter la conscience chez deux patients atteints du syndrome d’enfermement, paralysés et totalement incapables de communiquer autrement.
   Cette découverte pourrait avoir des applications très utiles pour les médecins à l’avenir.
   Mais nous pouvons aller plus loin et généraliser cette idée aux systèmes non biologiques.
   Par exemple, nous pouvons nous demander : une future super intelligence artificielle sera-t-elle consciente ?
   Pour répondre à cette question, intéressons-nous à des états de la matière où des phénomènes émergents liés à l’information jouent un rôle central.
   Pour qu’un système stocke de l’information, il doit posséder certaines propriétés physiques permettant à des états d’être stables sur une longue période.
   Par exemple, la plupart des solides conviennent : si je grave le nom de ma femme sur mon alliance, cette information persistera des années.
   Mais si je grave ce même nom dans une flaque d’eau, l’information disparaîtra en quelques secondes.
   Un exemple plus amusant est celui du “computronium”, terme désignant la substance la plus générale capable de computation.
   Pour qu’un matériau soit du “computronium”, il ne doit pas seulement stocker de l’information, mais aussi pouvoir la traiter.
   Les lois de la physique doivent permettre à ce matériau de changer suffisamment au fil du temps pour réaliser des opérations de traitement de l’information.
   Allons plus loin et définissons le “perceptronium” comme la substance la plus générale capable d’être consciente, c’est-à-dire d’avoir une expérience subjective.
   Quelles propriétés cette substance doit-elle posséder ?
   Elle doit avoir, tout d’abord, les mêmes propriétés que le “computronium”, mais aussi au moins une propriété supplémentaire, sur laquelle nous allons revenir.
   Cependant, nous devons nous demander comment quelque chose d’aussi physique qu’un ensemble de particules en mouvement peut donner lieu à une expérience aussi non physique que la conscience.
   Je pense que c’est parce que la conscience est un phénomène qui ne se contente pas d’avoir des propriétés dépassant celles de ses constituants, mais qui est également indépendant de son substrat, c’est-à-dire de la nature même des particules qui le composent.
   D’ailleurs, ce n’est pas unique à la conscience.
   D’autres phénomènes en physique partagent cette indépendance vis-à-vis du substrat.
   Prenons les ondes.
   Les ondes possèdent des propriétés comme la longueur d’onde, la fréquence ou la vitesse, que nous pouvons décrire précisément à l’aide d’équations, sans avoir besoin de savoir dans quelle substance elles se propagent.
   Ainsi, les ondes existent indépendamment de la matière qui les transporte.
   De même, la computation est relativement indépendante du substrat.
   Il a été prouvé qu’un calcul peut être réalisé par n’importe quelle substance, pourvu qu’elle ait un ensemble minimal de capacités computationnelles.
   Cela signifie que si vous étiez un personnage auto-conscient dans un jeu vidéo tournant sur un superordinateur futuriste, vous n’auriez aucun moyen de savoir si vous fonctionnez sous Windows, macOS ou un autre système, car vous seriez indépendant du substrat.
   De la même manière, je pense que la conscience est un phénomène physique qui semble non physique, car elle est indépendante de la matière qui la sous-tend.
   Plus précisément, je crois que la conscience est la manière dont l’information se ressent lorsqu’elle est traitée de manière complexe.
   Cela signifie que seule la structure du traitement de l’information compte, et non la nature des particules qui réalisent ce traitement.
   Ainsi, les lois de la physique gouvernent les mouvements de la matière.
   Si ces mouvements obéissent à certains principes, nous obtenons des phénomènes émergents comme la computation ou le traitement de l’information.
   En poussant cette idée plus loin, nous pouvons postuler que si ce traitement obéit à des principes encore plus complexes, il donne lieu à des phénomènes émergents de plus haut niveau, comme la conscience.
   Mais quels seraient ces principes ?
   Nous ne savons pas encore quelles sont les conditions suffisantes pour qu’un système physique soit conscient.
   Cependant, nous pouvons déjà explorer quatre conditions nécessaires.
   Tout d’abord, pour être conscient, un système doit être capable de stocker de l’information, comme un ordinateur.
   Il doit également pouvoir traiter cette information.
   Ensuite, il doit être relativement indépendant du reste du monde, car sans cette indépendance, un être conscient n’aurait pas le sentiment d’avoir une existence propre.
   Enfin, comme l’a soutenu Giulio Tononi, ce système doit être intégré en un tout unifié, car sinon, des sous-systèmes indépendants donneraient l’impression de plusieurs entités conscientes distinctes plutôt qu’une seule.
   Alors, que faire de l’idée selon laquelle la conscience est la manière dont l’information se ressent lorsqu’elle est traitée par des particules en mouvement dans des schémas complexes ?
   Vos cerveaux sont les motifs d’espace-temps les plus magnifiquement complexes de tout l’univers connu.
   De plus, votre conscience possède des propriétés qui transcendent celles de vos particules et en sont même relativement indépendantes.
   Ce ne sont pas les particules qui comptent, mais les motifs qu’elles forment.
   Et cela signifie que, dans notre quête pour comprendre la conscience, nous ne sommes pas condamnés à attendre un ingrédient manquant.
   Nous avons peut-être déjà tous les éléments nécessaires à notre disposition.
   La vraie question est : savons-nous poser les bonnes questions ?
   Au lieu de demander : « Quel ingrédient manquant explique notre échec ? », nous pourrions plutôt demander : « Et si, malgré les apparences, nous avions déjà tout ce qu’il faut pour résoudre ce problème ? »
   Cette approche a souvent été révolutionnaire en science et dans la vie quotidienne.
   Par exemple, lorsque les gens se demandaient : « Quelle force inconnue empêche la Lune de tomber ? », Isaac Newton a répondu : « Rien. La Lune obéit aux mêmes lois de physique que tout le reste. »
   Cette idée audacieuse a transformé la science moderne.
   De même, on pourrait demander : « Qu’est-ce qui insuffle la vie à un amas d’atomes et le rend vivant ? »
   Les scientifiques ont découvert que la réponse est : « Rien. »
   La différence entre un insecte mort et un insecte vivant n’est pas l’ajout d’une essence mystérieuse, mais simplement le motif dans lequel les particules sont arrangées.
   Et si l’on se demande : « Qu’est-ce qui donne une étincelle à un système de traitement de l’information et le rend conscient ? », la réponse est encore : « Rien. »
   Ce qui importe, c’est la structure du traitement de l’information.
   Enfin, si notre cosmos tout entier est décrit par des lois physiques, comme le suggère la physique moderne, nous pouvons poser la fameuse question de Stephen Hawking : « Qu’est-ce qui insuffle une étincelle à une structure mathématique et en fait un univers ? »
   Si la conscience est une structure mathématique, alors cela signifie que certaines structures mathématiques sont intrinsèquement conscientes.
   La différence entre une structure qui existe uniquement dans les mathématiques et une structure qui existe physiquement n’est pas l’ajout d’une poudre magique d’existence physique, mais simplement la nature de sa structure.
   Pour résumer : au lieu de demander ce que nous devons ajouter à la physique pour expliquer la conscience, envisageons que nous n’ayons rien à ajouter.
   La conscience est simplement la manière dont l’information se ressent lorsqu’elle est traitée de manière complexe par des particules en mouvement dans des motifs très spécifiques.
   Les bonnes questions deviennent alors : quels sont ces motifs ? Quelles sont leurs propriétés physiques ?
   Car ce ne sont pas les particules, mais les motifs qui importent.

   1. 

      Paolina Gautier 4 décembre 2024

      Passionnante démarche intellectuelle pour une approche intrinsèque de la conscience
      Merci Sylvain
      Voici ma question
      Ou placer l’énergie? Je serai tentée par le mouvement des particules mais aussi dans la nature ou les propriétés des motifs concourrant à l’émergence de l’information vue comme une clé fréquentielle de la conscience lien avec la constante de Planck selon vous?