2 LE HASARD
A plusieurs reprises, dans les paragraphes précédents, le problème du hasard a été rencontré et le moment est venu d'y réfléchir attentivement car il doit être clarifié avant de voir si le Dessein Intelligent peut être déduit d'une finalité incluse dans le fonctionnement de l'univers.
2.1 LE HASARD ET LA CHANCE CHEZ ARISTOTE
Au début de sa Métaphysique, Aristote rappelle que l'étonnement causé par la contemplation de l'univers est à l'origine de la philosophie. Il se demande ensuite s'il est possible de comprendre le fonctionnement de l'univers et écrit : "Rapporter au hasard (automaton) et à la chance (tuch) une si grande œuvre n'était pas raisonnable. Aussi quand un homme vint dire qu'il y a dans la nature, comme chez les animaux, une Intelligence (nous) qui est cause de l'ordre et de l'arrangement universel, il apparut comme seul en son bon sens par rapport aux divagations de ses prédécesseurs. Sans aucun doute, nous savons qu'Anaxagore [dans son fragment 12] adopta cette solution, mais il fut devancé, dit-on par Hermotime de Clazomène. Ceux donc qui professaient cette doctrine, en même temps qu'ils posaient la cause du Bien dans le monde comme principe des êtres, en firent aussi ce principe qui donne le mouvement aux êtres." (Métaphysique, A3, 984b).
Le deuxième livre de la Physique utilise régulièrement le doublet hasard-chance dans le chapitre 4 (195b-196b). Dans le chapitre 5, la chance (tuch) est plus souvent utilisée que le doublet, et il semble qu'elle concerne plutôt les activités humaines alors que le hasard (automaton) interviendrait pour les objets inanimés et les animaux (197b, 13). D'ailleurs, le mot tuch est utilisé par Sophocle pour caractériser le destin, la malchance. Aristote essaie surtout de distinguer ce qui arrive au cours d'un enchaînement d'activités humaines orientées vers un but (par exemple, aller chercher de l'argent) et ce qui arrive indépendamment de toute finalité. Le point le plus important de la longue discussion entreprise par Aristote est que le hasard concerne des "choses susceptibles de ne se produire ni fréquemment ni absolument." (Physique, 197b, 34 ; 199a, 34), ce qui rejoint bien ce que disait Henri Poincaré (§ ).
Les remarques d'Aristote gardent donc au moins l'intérêt de commencer à fonder la problématique du hasard sur une base rationnelle.
2.2 LE HASARD ET LES SCIENCES
2.2.1 Le calcul des probabilités
Le mot hasard vient de l’arabe ; il désigne des plantes du Moyen Orient (Artemisia monosperma et Quercus pseudocerris) et il est apparenté au verbe rire ... Pour F. Alquié (1962), il désignait aussi un lieu où fut inventé un jeu de dés. Il est progressivement devenu un concept scientifique à partir du XVIIe siècle, avec le calcul des probabilités.
Les fondateurs du calcul des probabilités, Pascal, Gauss et le chevalier de Méré, définissaient la probabilité comme le rapport du nombre de cas favorables au nombre de cas possibles, en supposant implicitement que tous les cas possibles étaient équiprobables : par exemple, la probabilité d’apparition du 3 lorsque l’on jette un dé est un sixième à condition que cette face du dé ait la même probabilité d’apparaître que les cinq autres faces. Cette définition a permis d’établir des théorèmes importants – par exemple le théorème des probabilités composées qui est fondamental dans la théorie de l’information – mais elle n'est pas suffisante, puisqu’il faudrait avoir défini l’équiprobabilité avant de définir la probabilité.
C’est pourquoi, au XIXème siècle, le probabilité d’un événement a été définie empiriquement comme la limite de sa fréquence observée. La “loi des grands nombres” (ou, plus exactement le théorème central limite ) permettait alors de relier les fréquences observées à des théorèmes parfaitement rigoureux, mais les mathématiciens ne pouvaient pas construire le calcul des probabilités à partir d’un concept empirique aussi fragile. Heureusement, Kolmogorov a proposé, au début du XXème siècle, une définition axiomatique de la probabilité, qui dote d'attributs précis chacun des événements possibles – par exemple, la somme de leurs probabilités est égale à 1 – et qui les considère comme les éléments d’une partition.
Leibniz, qui était un mathématicien fort averti, avait déjà fait remarquer que la probabilité d’un fait historique qui ne s’est produit qu’une seule fois est égale à 1. Les probabilistes modernes qui s’intéressent aux jeux de hasard et qui constatent, par exemple, que la boule du jeu de la roulette vient de tomber dans la case 36, disent aussi que la probabilité a posteriori d’atteindre cette case est égale à 100% ; autrement dit, si l’on avait connu exactement toutes les conditions initiales (direction et vitesse de la main du croupier, caractéristiques mécaniques de la boule et de la roulette, vitesse du vent, etc.) l’arrivée dans la case 36 était parfaitement prévisible ; mais la probabilité a priori de cet événement reste égale à 1/36, en supposant toujours que le jeu n’est pas biaisé, c’est à dire que toutes les éventualités sont équiprobables.
Aujourd'hui, le hasard du calcul des probabilités est parfaitement domestiqué, et il est devenu un concept clair, dénué de toute connotation mystérieuse.
2.2.2 Les séries causales indépendantes
Dans la ligne de pensée ouverte par Aristote au sujet du hasard, on cite souvent l'exemple de la personne qui passe dans la rue et qui reçoit une tuile tombée d'un toit (cf. A Cournot, 1801-1877 ). Le hasard est alors considéré comme la rencontre de deux séries causales « indépendantes » : la tuile se détache du toit et le trajet de la personne qui marche sont deux séries de causes qui seraient « indépendantes ». Cette définition n’est pas satisfaisante, parce que nous ne pouvons pas prouver que ces deux séries causales ne sont jamais rigoureusement indépendantes dans le système du monde. Nul ne peut nier que la connaissance de toutes les forces en action dans le monde à partir d'un état initial connu permettrait de prévoir tous les phénomènes. La seule difficulté d'application de ce principe central du déterminisme est que nul ne peut connaître toutes les forces ni tous les détails de l'état initial.
2.2.3 La théorie du chaos, le hasard et le déterminisme
La théorie des « systèmes dynamiques », qui a été développée par les mathématiciens depuis 1980, montre que de nombreux systèmes ont un comportement imprévisible « chaotique », même en utilisant les plus gros ordinateurs imaginables : une infime modification des paramètres de ces systèmes entraîne des variations très fortes de leur évolution ultérieure. Ces aléas n’empêchent d’ailleurs pas le système de « revisiter » certains parcours qu’il avait effectués dans le passé.
L’exemple le plus classique est celui du battement d’ailes d’un papillon qui pourrait être l’amorce d’une tempête, qui éclatera peut-être aux antipodes, un mois plus tard. L’exemple le plus inattendu est celui des planètes dont l’orbite pourrait sortir du système solaire à la suite de perturbations infinitésimales de leur trajectoire actuelle.
Il y a Prigogine (1996, p. 222) : "Le hasard pur est tout autant une négation de la réalité et de notre exigence de comprendre le monde que le déterminisme. Ce que nous avons cherché à construire est une voie étroite entre ces deux conceptions qui mènent aussi bien à l'aliénation, celle d'un monde régi par des lois qui ne laissent aucune place à la nouveauté, et celle d'un monde absurde, acausal, où rien ne peut être prévu ni décrit en termes généraux ... Les lois physiques correspondent à une nouvelle forme d'intelligibilité qu'expriment les représentations probabilistes irréductibles. Elles sont associées à l'instabilité et, que ce soit au niveau microscopique ou macroscopique, elles décrivent les événements en tant que possibles, sans les réduire à des conséquences déductibles et prévisibles des lois déterministes."
2.2.4 Le hasard en biologie
2.2.4.1 Le rôle du hasard en biologie
L’apparition des protéines qui constituent les éléments des êtres vivants est un fait historique qui a eu lieu vers – 3,5 milliards d'années. La probabilité a posteriori de cet événement est donc égale à 1. Dans "Le hasard et la nécessité" (1970), J. Monod écrit : "La vie est apparue sur la terre : quel était, avant l'événement, la probabilité pour qu'il en fût ainsi ? L'hypothèse n'est pas exclue, au contraire, … que l'événement décisif ne se soit produit qu'une seule fois. Ce qui signifierait que sa probabilité a priori était quasi nulle." (p. 160). Il écrit aussi que "L'univers n'était pas gros de la vie, ni la biosphère de l'homme". Ceci ne signifie nullement que, pour lui, le hasard serait un "moteur" de l'Évolution. Au contraire, son prix Nobel lui a été accordé parce qu'il a montré comment certains mécanismes précis interviennent dans la transmission du patrimoine génétique au cours de l'évolution. On pourrait même interpréter les phrases précédentes en leur faisant dire qu'un anti-hasard a dû intervenir pour que la vie apparaisse !
Plus récemment, Pierre Perrier pense que la probabilité de voir apparaître les macromolécules de protéines nécessaires pour la vie des premiers êtres vivants est si faible (de l'ordre de 10-30 ?) et que la lenteur des réactions chimiques de synthèse de ces protéines est si grande que les 3 milliards d'années écoulées entre la naissance de l'univers et l'apparition de la vie ne suffisent absolument pas pour que la vie ait pu apparaître spontanément. Ce point sera examiné en détail dans le paragraphe suivant.
Ceci dit, les processus physico-chimiques qui ont conduit à l'apparition des premiers êtres vivants sont loin d'être totalement découverts (placer ici la discussion de A. Oparin et des expériences de Miller ?). Même si ces processus sont un jour totalement élucidés, il est acceptable de dire qu'il reste une part de hasard dans cette apparition. Considérons par exemple l'apparition de la première molécule de porphyrine (l'hémoglobine et la chlorophylle sont des porphyrines qui ont l'étonnante propriété d'être auto-catalytiques) : cette molécule est apparue à un instant précis et en un certain lieu, mais cela aurait pu se produire par "hasard" à d’autres instants et en d'autres lieux également favorables. Les réactions chimiques qui produisent les porphyrines sont parfaitement déterminées, sans aléa ni liberté, mais l’incertitude sur le lieu et l’instant où elles sont apparues est laissée – consciemment et volontairement – dans le domaine du hasard aussi longtemps que nous n’avons pas essayé de lever cette incertitude. Les biologistes n'ont pas attaché d'importance au lieu et à l'instant exacts où cette première molécule pré-biologique est apparue. Dans ce cas, le mot "hasard" ne traduit pas une ignorance mais il exprime un choix délibéré de ce que nous voulons étudier.
De même, les progrès considérables de la génétique à partir de 1950 ont conduit les évolutionnistes à dire que la sélection naturelle était la cause générale capable d'expliquer toute l'évolution dans une perspective totalement déterministe qui excluait le hasard. La découverte des gènes "neutres" par Kimura et une réflexion plus attentive à des phénomènes où interviennent des aléas, tels que la dérive génique et l'effet fondateur ont montré que le calcul des probabilités peut intervenir pour comprendre certains aspects de l'Evolution. Si nous n'essayons pas de connaître le lieu et l'instant exacts où sont apparues les espèces nouvelles au cours de l’Évolution, il est acceptable de dire que ce lieu et cet instant appartiennent au domaine du hasard.
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C’est l’occasion de préciser le rôle que le hasard, ce trublion, joue dans les explications biologiques : le hasard est ce que nous décidons de ne pas inclure dans une explication déterministe. En particulier, dans la construction des modèles mathématiques probabilistes – qui tiennent une place de plus en plus grande en biologie – une partie des résultats est déduite par un enchaînement de calculs déterministes, et le hasard est introduit consciemment en certains points du modèle pour donner place à des éventualités plus ou moins probables. Cette manière de procéder est réellement probabiliste, mais elle n'est nullement synonyme de l'expression "le hasard est ce que nous ignorons".
E. PIELOU (1969) prend nettement position et affirme que les modèles probabilitstes sont nécessaires en biologie : « Whether or not one regards all natural occurences as fundamentally determinate, it is clearly impracticable to treat them as such, and a model in which chance mechanisms are incorporated is sure to be nearer the truth than a deterministic one ». Et même, un peu plus loin, elle considère que les modèles déterministes sont tout juste dignes d’être examinés « as a preliminary to studying their modern stochastic versions ».
Par exemple, pour étudier les évolutions possibles d’un système qui peut se trouver dans plusieurs états distincts, le modèle des chaînes de Markov repose sur les probabilités de chacune des transitions entre ces états et il rend de grands service en écologie des paysages. Dans d’autres cas, les méthodes “de Monte Carlo” font intervenir des tirages au sort pour lesquels on essaie de construire des tables de nombres aléatoires et l’on s’aperçoit qu’il est bien difficile de savoir si ces tables donnent bien des suites de nombres qui résultent seulement du hasard et ne souffrent pas de régularités irréductibles.
En agronomie, pour étudier la croissance d’une plante en fonction de plusieurs niveaux de fertilisation, on répartit les épandages d’engrais dans un dispositif où intervient un hasard volontaire (par exemple pour construire un “carré latin”) afin de tenir compte de l’hétérogénéité inévitable du sol à l’intérieur de la parcelle expérimentale. Il en est de même pour tester l’efficacité d’un médicament.
Curieusement, au début du XXIe siècle, certaines phrases de J. Monod ont été isolées de leur contexte et le rôle reconnu au hasard a fait craindre que toute l'évolution ne soit finalement qu'une partie de dés. Il n'est pourtant pas difficile de tenir l'équilibre entre ces deux interprétations si l'on accepte de regarder les phénomènes eux-mêmes et non pas leur interprétation idéologique.
En génétique, la dérive génique, l’effet fondateur, le fonctionnement des gènes neutres ne sont pas strictement déterminés par la sélection naturelle de Darwin mais reposent sur des processus probabilistes rigoureusement analysables.
En résumé, pour un biologiste, le hasard n’est donc en aucun cas un “moteur” capable de faire apparaître des événements biologiques inattendus ; il ne peut pas être une source d’innovation capable d'“inventer” des structures moléculaires nouvelles puisque celles-ci existent potentiellement depuis l’origine du monde, depuis que l’atome de carbone est tétravalent.
Il serait très naïf de dire que le hasard serait seulement ce que nous ne sommes pas capables de découvrir, puisque personne ne peut dire si nous ne le découvrirons pas plus tard. Le hasard n'est pas un "bouche-trou" masquant hypocritement notre ignorance. Inversement, certains théistes disent que le hasard est, vis-à-vis du déterminisme, la brèche dans laquelle Dieu peut se glisser ; il serait même le 101ème nom de Dieu. Cette vision du monde me semble peu logique : Dieu serait bien inconséquent s'il se manifestait seulement lorsque les lois du monde qu'Il a créé étaient battues en brèche.
2.2.4.2 L'improbabilité de l'apparition de la vie
Depuis le milieu du XXe siècle, on a essayé de calculer la probabilité d'apparition de la vie. Par exemple, Lecomte du Noüy, qui a étudié la vitesse de cicatrisation des blessures, a conclu que la probabilité d'apparition des protéines biologiques était si faible qu'un "anti-hasard" devait être invoqué.
Il est certain que cette probabilité est faible, mais il faut aussi tenir compte des rétro-actions qui apparaissent dans de nombreux processus biochimiques. F. Jacob, dans "La logique du vivant" (1970) fait remarquer que, comme le prévoient les lois de Le Châtelier : « Dans une chaîne de réactions, les agents d’exécution sont à tout instant informés, par le produit final, du résultat de leur activité, qu’ils adaptent en conséquence. C’est par une boucle de rétro-action que chaque métabolite synthétisé par la cellule ajuste sa propre production.» Cette boucle de rétro-action est apparentée aux processus de contrôle dont P. Perrier (§1…. et document “ ) a souligné l’importance.
Plus généralement encore, H. Simon, dont le prix Nobel est à cheval sur l’économie et les mathématiques, montre pourquoi les calculs de probabilités sont délicats dans ce domaine. Il prend l’exemple de deux horlogers qui assembleraient 1.000 pièces pour fabriquer des horloges : le premier recommence son assemblage depuis le début chaque fois qu’il s’est trompé et il reste, comme Sisyphe, incapable d’achever sa tâche dans un temps fini ; le second commence par construire des sous-ensembles de quelques dizaines de pièces, fonctionnels et donc durables, avant d’entamer la synthèse générale ; s’il se trompe, il n’est pas obligé de revenir au début du processus et il recommence avec les sous-ensembles qui sont restés assemblés ce qui lui donne beaucoup plus de chances d’arriver au but final.
Un pas capital dans l’évolution des phénomènes « pré-biologiques » a été franchi lors de l'apparition des porphyrines (résultant de l'assemblage de glycine et d'acide succinique), parce que ces molécules "auto-catalysent" la production de molécules identiques à elles-mêmes ; en conséquence, quand une de ces molécules apparaît, elle provoque une multiplication exponentielle de molécules du même type. La survivance de ces grosses molécules auto-catalytiques devient alors très probable et le système trouve un palier de stabilité.
D'autres molécules importantes sont les acides gras, constitués d'une "tête" qui attire les molécules d'eau et d'une "queue" qui les repousse. Ces molécules se serrent alors spontanément les unes contre les autres pour former des structures durables et stables en globules et en couches minces qui constituent l'amorce des membranes cellulaires.
Certaines molécules organiques très longues s'enroulent spontanément en chaînes hélicoïdales, spiralées comme des ressorts ; des liaisons entre les boucles parallèles stabilisent alors la structure de la molécule. Lorsque ces boucles rapprochent certains fragments de la molécule, il peut aussi apparaître des "sites actifs" capables de provoquer de nouvelles réactions.
Ces trois exemples (porphyrines auto-catalytiques, globules d'acides gras, molécules en hélice) montrent que les structures chimiques stables ont toutes chances de se maintenir à partir du jour où elles apparaissent.
Finalement, en biologie, le hasard correspond seulement au fait qu'un événement peut survenir ou ne pas survenir au cours de l’expérience, mais ce n'est pas un "moteur" capable de faire apparaître des événements inattendus.
2.3 LE HASARD EN PHYSIQUE QUANTIQUE
L'annexe A (à l'état de brouillon insuffisant et mal construit) essaie de montrer comment la physique quantique repose sur les équations probabilistes de Schrödinger. Il en résulte qu'un événement quantique n'est pas prédictible, puisque nous connaissons seulement sa probabilité. Le monde quantique échappe ainsi au déterminisme qui s'impose seulement aux objets macroscopiques. Il est donc exact qu'un "hasard" structurel préside au fonctionnement des systèmes quantiques, mais ce hasard reste soumis au calcul des probabilités.
Cette annexe montre aussi, grâce à Feynman, que le principe d'incertitude de Heisenberg ne remet pas en cause les fondements de la science et n'ouvre pas une brèche où s'infiltrerait l'action d'un Dessein Intelligent.
2.4 CONCLUSION GÉNÉRALE SUR LE HASARD
1) Le mot "hasard" est utilisé dans plusieurs sens qu'il faut préciser chaque fois qu'il est employé dans une argumentation.
2) Le calcul des probabilités est maintenant une branche des mathématiques clairement axiomatisée, où le "hasard" est parfaitement intégré dans des raisonnement impeccablement rigoureux.
3) Ce qui a été dit de la causalité dans le premier paragraphe montre que, en physique classique et en biologie, le "hasard" n'est la cause d'aucun phénomène. Il ne saurait donc être la porte d'accès à un Dessein Intelligent.
4) Dans le domaine quantique, un hasard structurel est présent, mais il n'est pas aujourd'hui démontré que ce hasard ouvre une brèche où s'infiltre l'action d'un Dessein Intelligent. Là encore, le Dessein Intelligent est possible mais il n'est pas imposé par un raisonnement scientifique.
Source M. Gaudron RBP
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