Comment considérer la conscience comme un nouvel état de la matière ?

Publié le 20.09.2016

La conscience n’est pas un sujet dont les scientifiques aiment en général beaucoup parler. Vous ne pouvez ni la voir, ni la toucher et malgré les efforts de certains chercheurs, vous ne pouvez pas non plus la quantifier. Sachant que dans le domaine de la science, il est compliqué d’expliquer ce que l’on ne peut pas mesurer.


La conscience existe et demeure l’un des aspects les plus fondamentaux de notre humanité profonde. Certains chercheurs ont proposé de considérer la conscience comme un nouvel état de la matière.
 
Nous vivons une période de grand mouvement bouillonnant dans les domaines de la physique théorique et des neurosciences avec pour objectif d’attribuer certains principes de base à la conscience et ainsi la rendre plus observable.
 
Selon Max Tegmark du MIT, la théorie de l'information doit être la clé fondamentale de la physique. Ainsi, il n'y aurait pas besoin de supposer l'existence d'un ingrédient encore inconnu pour expliquer la nature de la conscience.
 
L’un de ses articles en date de 2014 examine rapidement les différentes hypothèses selon lesquelles des organismes biologiques et des objets informationnels ou matériels pourraient être organisés de telles sortes à ce que la conscience, propriété émergente, résulte de cette organisation.
 
Il mentionne en premier lieu l'Information Intégration Theory (ITT) du neuroscientifique Giulio Tononi. Selon ce dernier, les systèmes naturels ou artificiels de traitement de l'information doivent être "intégrés" pour générer des phénomènes de conscience. Tononi a proposé une théorie mathématique permettant de calculer le degré d'intégration dans de tels systèmes.


Comme Tegmark l’explique :
 
« Des générations de physiciens et de chimistes ont étudié ce qui se passait lorsque vous regroupiez un grand nombre d'atomes. Ils ont constaté que leur comportement collectif dépendait du modèle dans lequel ils étaient disposés : la principale différence entre un solide, un liquide et un gaz ne réside pas dans les types d'atomes, mais au niveau de leur arrangement. »
 
Selon lui, la conscience peut donc être comprise en tant qu’autre état de la matière.
Tout comme il existe de nombreux types de liquides, il existe de nombreux types de consciences.
 
Il propose que la conscience puisse être interprétée comme un modèle mathématique, c'est-à-dire le résultat d'un ensemble de conditions mathématiques.
 
Tout comme il est crucial que certaines conditions soient réunies pour obtenir différents états de la matière tels que la vapeur, l'eau et la glace, cela pourrait demeurait de même pour obtenir différents états de conscience.


Comprendre ce qu'il faut pour produire ces divers états de conscience en fonction des conditions observables et mesurables pourrait nous aider à mieux comprendre sa nature ainsi que ce que la conscience signifie pour un être humain, un singe, une puce ou un super-ordinateur.
 
L'idée a été inspirée par les travaux du neuroscientifique Giulio Tononi de l'Université du Wisconsin de Madison, qui a proposé en 2008 que si vous vouliez prouver que quelque chose possède une conscience, alors il faut démontrer deux traits spécifiques.
 
Selon sa théorie de l'information intégrée (IIT), le premier de ces traits est qu’un être conscient doit être capable de stocker, traiter et recueillir de grandes quantités d'informations.
 
« Et deuxièmement, » explique le blog arXiv.org, « cette information doit être intégrée dans un ensemble unifié, de manière à ce qu'il soit impossible à diviser en partie indépendantes. »
 
Selon le neuroscientifique Giulio Tononi, cela signifierait que la conscience puisse être appréhendée dans son ensemble, ne pouvant être décomposée en éléments séparés. Un être ou système conscient doit non seulement être en mesure de stocker et de traiter l'information mais aussi le réaliser d'une manière à pouvoir former un tout indivisible.
 
Comme l'écrit George Johnson dans le New York Times, l'hypothèse de Tononi prédit, grâce aux mathématiques, que « les dispositifs aussi simples qu’un thermostat ou une diode photoélectrique pourraient comporter des lueurs de la conscience, un soi subjectif ».


L’approche de Tegmark
 
Il propose d’imaginer la conscience comme un état de la matière, un solide, un liquide ou un gaz. « Il est probable que la conscience puisse être comprise comme un autre état de la matière. Tout comme il existe de nombreux types de liquides, il existe de nombreux types de conscience », dit-il.
 
Il tente de montrer comment les propriétés particulières de la conscience pourraient découler des lois physiques qui régissent notre univers. Et il explique comment ces propriétés permettent aux physiciens de raisonner à propos des conditions dans lesquelles la conscience émerge et comment nous pourrions l’exploiter pour mieux comprendre pourquoi le monde autour de nous apparaît tel que nous le percevons.
 
Fait intéressant, la nouvelle approche de la conscience provient principalement de neuroscientifiques comme Giulio Tononi de l’Université du Wisconsin à Madison.
 
En 2008, Tononi a proposé deux traits spécifiques pour démontrer l’existence de la conscience.
 
Premièrement, le système doit être capable de stocker et de traiter de grandes quantités d’informations. En d'autres termes, la conscience est essentiellement un phénomène d’information.
 
Et en second lieu, cette information doit être intégrée dans un ensemble unifié de manière à être impossible à diviser en parties indépendantes. Ce qui implique que chaque instance de la conscience constitue un tout unifié qui ne peut être décomposé en éléments séparés.
 
Ces deux traits peuvent être spécifiés mathématiquement de tels sorte à permettre aux physiciens comme Tegmark de les étudier pour la première fois. Il commence sa démonstration en décrivant les propriétés de base qu’un système de conscience doit posséder.
 
Étant donné qu’il s’agit d’un phénomène d’information, un système de conscience doit être stockable dans une mémoire et efficacement récupérable.
 
Il doit également être en mesure de traiter ces données, comme un ordinateur, mais il doit être beaucoup plus souple et plus puissant que les circuits à base de silicium qui nous sont familiers.
 
Tegmark emprunte le terme "computronium" pour décrire la matière capable de décrire cela et cite d’autres travaux montrant que les ordinateurs d’aujourd’hui se situent, d’un ordre de grandeur de 38, sous les limites théoriques de l’informatique.
 
De toute évidence, il y a largement la place à une amélioration qui permettrait le fonctionnement des systèmes de conscience.
 
Ensuite, Tegmark présente le "perceptronium", qu’il définit comme la substance la plus générale qui se sent subjectivement consciente d’elle-même. Cette substance devrait non seulement être en mesure de stocker et de traiter l’information, mais ceci sous la forme d’un tout unifié et indivisible.
 
Cela exige aussi une certaine indépendance dans laquelle la dynamique de l’information est déterminée à partir de l’intérieur plutôt que de l’extérieur.
 
Enfin, Tegmark utilise cette nouvelle façon de penser à propos de la conscience comme une lentille qui permet de se focaliser sur l’étude de l’un des problèmes fondamentaux de la mécanique quantique connue comme le problème de factorisation quantique.


Intelligence artificielle
 
Plus récemment, les scientifiques ont tenté d'expliquer comment la conscience humaine pouvait être transférée dans un corps artificiel.
 
Matthew Davidson, qui étudie les neurosciences à l'Université de Monash en Australie, rapporte que nous ne savons toujours pas grand-chose à propos de la nature de la conscience.
 
« Si la conscience possède en effet une caractéristique émergente d'un réseau hautement intégré, comme le suggère IIT, alors probablement tous les systèmes complexes, et certainement toutes les créatures avec des cerveaux ont une certaine forme minimale de conscience », dit-il.
 
Voici de Tegmark la conférence TED sur la conscience comme un modèle mathématique :

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