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Le cerveau de l'homme flirte avec la physique quantique

La mécanique quantique est une description du monde élaborée au début du XXème siècle pour expliquer mathématiquement un certain nombre de phénomènes physiques inexplicables par la physique classique. C’est une méthode descriptive qui fonctionne admirablement bien au sens où elle décrit de manière pertinente des phénomènes réels, mais elle n’est basée sur aucune “théorie quantique du monde”, même si certaines propositions de ce type sont apparues depuis lors. La mécanique quantique fait grand usage d’un monde mathématique virtuel appelé “espace de Hilbert“ ; au sein duquel l’état de quelque chose est représenté sous la forme d’un vecteur d’état dont la direction varie selon le contexte (par exemple les contraintes expérimentales).

Exemple classique dit des fentes de Young : le comportement de photons projetés vers 2 fentes A et B donnera des nuages de points derrière A si B est fermé et vice-versa (comportement classique de particule), mais donnera lieu à un phénomène de diffraction (ou interférences) si les deux fentes sont ouvertes (comportement ondulatoire). L’état du photon dépend du contexte dans la réalité, tout comme dans l’espace de Hilbert utilisé pour décrire cette réalité. Et alors il semble que le raisonnement humain, loin d’être rationnel ou “classique” dans le sens physique du terme (n’en déplaise aux économistes), puisse se modéliser de manière beaucoup plus pertinente en utilisant ce même espace de Hilbert.

Le raisonnement humain se comporte comme nos photons ci-dessus : nos choix seront de nature rationnelle dans les cas simples, mais de nature interférentielle ou “quantique” dans des cas plus complexes. Exemple : nous devons placer trois objets tels une carafe, une peinture et une table dans l’une des deux catégories “aménagements d’intérieur” ou “mobilier”. Jusque là pas de problème, nous placerons généralement carafe et peinture dans la première et la table dans la seconde.

Ensuite, on combine ces deux catégories dans une catégorie plus large “aménagements d’intérieur et mobilier”. D’un point de vue logique classique, nous devons admettre que nos trois objets font partie de cette catégorie élargie. Or, sur la base de nombreuses expériences réalisées sur ce thème, très souvent nous refuserons de placer certains de ces objets dans la nouvelle catégorie - ce qui est illogique d’un point de vue classique, mais qui correspond à un résultat “interférentiel” d’un point de vue de logique quantique. Les psychologues appellent cela l’effet de disjonction.

Il est surprenant de voir à quel point la modélisation quantique de la prise de décision humaine se révèle plus pertinente que la modélisation rationnelle classique, alors même qu’il n’est pas suggéré que l’esprit humain soit une “machine quantique” (il l’est peut-être mais c’est une autre histoire).On retrouve la contextualisation typique de la logique quantique dans l’usage des mots. Par exemple pour quelque chose qui est A et aussi B (par exemple une souris qui est aussi un animal) la logique classique imposerait qu’un grand A soit également un grand B - or une grande souris n’est pas un grand animal. D’où l’importance du contexte, qui échappe à la logique classique (laquelle engendre par exemple des théories économiques rationnellement cohérentes mais ubuesques d’un point de vue sociétal, là aussi c’est une autre histoire…), est tout à fait intégré à la logique quantique.

Ces deux facteurs fondamentaux, l’interférence et le contexte, sont de plus en plus reconnus et appliqués : les moteurs de recherche sophistiqués utilisent un équivalent à l’espace de Hilbert appelé l’espace sémantique, au sein duquel sont regroupés des mots très différents mais qui pointent vers le même sens/même contexte. Si l’on fait par exemple une recherche sur le mot “rocher” d’un point de vue géologique et donc sans vouloir voir apparaitre tous les articles de parfumerie et de mode associés à Yves Rocher, le fait de rechercher “rocher sans parfums” éliminera en même temps tous les mots qui ont une relation contextuelle avec “parfums”. Et bien sûr, c’est ainsi que nous raisonnons naturellement en nous-mêmes, mais pourquoi avons-nous développé cette méthode quantique/complexe plutôt que d’être restés sur le bon vieux mécanisme classique que nos ordinateurs binaires et nos technocrates émulent si bien ?

D’abord, notre pensée opère le plus souvent à un niveau inconscient, relativement hors d’atteinte de la logique classique dont le siège est l’esprit conscient. Ensuite, il nous est souvent nécessaire de prendre des décisions sans avoir les moyens ni le temps de calculer rationnellement la meilleure option. La logique quantique permet sans doute d’effectuer à la volée des choix qui ne sont pas nécessairement optimaux mais suffisants la plupart du temps, plutôt que d’effectuer des choix optimaux mais toujours trop tard.

Le Nouvel Observateur  

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