Qu’est-ce que la vie ?

Qu’est-ce que la vie ? Avant de comprendre l’une des réponses que la physique quantique apporte à cette question, il faut présenter l’état de la connaissance de la vie. Bien que cela puisse choquer un lecteur novice, précise Schrödinger, il est acquis, dans la physique classique, que les lois fonctionnent sur le mode de la probabilité. Les phénomènes suivent des règles statistiques et non exactes ou nécessaires. Par ailleurs, explique Schrödinger, plus un phénomène est complexe, c’est-à-dire composé d’un grand nombre de particules, plus il a de chances d’être stable ou de répondre à une loi de manière précise et exacte.

« Physique quantique » sonne à notre esprit comme un domaine très complexe et spécialisé de la science, à juste titre. Il faudra cependant le présenter dans les grandes lignes pour comprendre le propos de Schrödinger dans Qu’est-ce que la vie ?

La physique quantique est d’abord une révolution : s’intéressant aux atomes et aux particules plus petites (nommés « quanta »), les physiciens ont découvert qu’à très petite échelle, les phénomènes répondaient à des lois de la nature différentes, qui ne sont pas celles auxquelles obéissent des phénomènes à plus grande échelle.

Les trois principes fondamentaux que l’on peut identifier sont les suivants. D’abord, les états et les grandeurs des particules ne sont pas continus mais « discrets ». Cela signifie qu’une particule ne change pas progressivement d’état ou de grandeur mais effectue un saut spontané que l’on appelle un « saut quantique », sans continuité entre le premier état et le second. Ensuite, le déterminisme, c’est-à-dire la relation de cause à effet jusqu’alors considérée comme absolument nécessaire, est remise en question puisque les résultats qu’obtient la physique quantique ne sont toujours que probables, jamais certains. Enfin, on ne peut observer une particule objectivement : dès qu’on l’observe, on lui apporte de l’énergie et on la modifie.

Si la connaissance de la vie repose sur les lois de la nature définies par la physique classique, alors la révolution quantique aura un impact sur cette même connaissance du vivant. L’idée de Schrödinger, et c’est là le cœur de l’ouvrage, est de proposer une « théorie quantique de la biologie » – en d’autres termes, de comprendre les implications sur la biologie de la révolution quantique qui s’est accomplie en physique. « Les prévisions du physicien classique, loin d’être banales, sont fausses » (p. 67).

Schrödinger explique que les physiciens ont tort lorsqu’ils pensent que le vivant est régi par une loi stable en raison du grand nombre de particules qui le composent. En effet, Schrödinger insiste sur le fait que dans un organisme, un petit groupe d’atomes joue un rôle dominant : ce sont les chromosomes, lesquels chez l’être humain sont au nombre de 46, qui régissent l’organisme.

Qu’est-ce que la vie ? est un ouvrage aussi complexe que la question qu’il pose. Si Schrödinger y propose une vulgarisation de la connaissance scientifique, elle reste malgré tout difficilement accessible pour un lecteur novice en sciences. C’est que la physique quantique est totalement contre-intuitive et demande au lecteur de mettre de côté l’ensemble de ses certitudes. C’est en cela, par ailleurs, que la physique quantique est révolutionnaire et rivalise avec la physique relativiste. La physique quantique, par ailleurs, constitue un savoir très spécialisé et profondément original.

La physique et la mécanique quantiques sont des champs très spécifiques et spécialisés de la science contemporaine. Ce domaine de recherche est à la fois jeune et très actif. Il constitue une véritable révolution dans le domaine de la physique puisqu’il rivalise, dans une certaine mesure, avec la physique de la relativité d’Albert Einstein. Celle-ci n’est pas incompatible avec la physique quantique mais elle ne permet d’étudier que, dans le temps, ce qui se situe après le Big Bang et, dans l’espace, ce qui est plus gros qu’un atome. La physique quantique, quant à elle, permet d’étudier le comportement des particules lors du Big Bang ainsi que l’infiniment petit : les lois de la physique se distordent à un moment donné et à une grandeur donnée.

Cette révolution est d’une telle ampleur que la science comme la philosophie n’en ont pas encore assimilé toutes les conséquences. Si les scientifiques travaillent activement à approfondir le savoir dans le domaine de la physique quantique, les philosophes contemporains s’attachent également à prendre en compte la révolution quantique et à en comprendre les impacts sur la possibilité de connaître notre monde (épistémologie) et sur ce qu’est le monde (métaphysique, ontologie).

Ouvrage recensé

– Qu’est-ce que la vie ? De la physique à la biologie [1944], Paris, Seuil, coll. « Points Sciences », 1993.

Du même auteur

– Mémoires sur la mécanique ondulatoire (Der Grundgedanke der Wellenmechanik, 1927), trad. par A. Proca, Paris, 1933, reprod. en fac-sim., J. Gabay, Sceaux, 1988. – L’Esprit et la Matière (Mind and Matter, 1958), trad. par M. Bitbol, Paris, Seuil, coll. « Points Sciences », 2016. – Physique quantique et représentation du monde, textes de conférences (Science and Humanism), Paris, Seuil, 1992.