Evolution determinism

Accrochez-vous, ça va être un peu j’écris-pour-découvrir-ce-que-je-pense.

J’ai donc récemment découvert ce type qui publie des réflexions sur la science, la foi et l’évolution qui me semblent novatrices. Et j’ai aussi commencé à lire Ars Technica, un site très intéressant, bien que le biais à gauche (des commentaires, au moins) me dérange parfois.

Il semblait y avoir une sorte de synergie entre deux articles que j’ai lu cette semaine, que j’essaie d’élucider.

Ici, Jon Garvey parle de certaines recherches qui indiqueraient que nos analogies du « programme informatique » pour l’ADN sont complètement erronées: plutôt qu’un morceau d’ADN qui se traduirait en un trait ou fonction, en fait un bout d’ADN aurait une influence sur des centaines, voire des milliers de traits. (Bon, j’avoue que dans la vraie vie, changer un petit bout de code d’un programme informatique a souvent des conséquences inattendues ailleurs!)

Ce qui m’a amené à me demander: eh bien, pourquoi pensions-nous que ce serait si simple? Je suppose que ça pourrait être le rasoir d’Ockham, ou peut-être que les scientifiques ont ‘vendus’ d’une manière un peu trop optimiste les retombées potentielles de leurs recherches. Mais je pensais plus loin : en lien avec l’histoire et la philosophie de la science, sur le fait que nous (les occidentaux modernes) nous attendons à ce que le monde naturel se conforme à des «règles», et nous nous attendons à ce que ces règles nous soient compréhensibles - au moins potentiellement. En fait, la science a besoin que les choses soient compréhensibles, et la science ne pouvait même pas commencer à exister alors que l’état d’esprit était encore « ce n’est que de la magie ou l’affaire des dieux, n’y touchez pas ».

Donc, mon cerveau était en train de tourner au tour de ces demi-réflexions, puis je suis tombé sur cet article: une brève histoire des alternatives quantiques (in English)

Je m’empresse de préciser que je ne comprends à peu près rien de la physique quantique. Dans mes études, je ne suis pas allé plus loin que les atomes constitués de protons, de neutrons et d’électrons. Mais en lisant l’article j’ai compris que (en caricaturant un peu) personne ne comprend vraiment ces choses quantiques. Dans le sens que personne n’arrive à réconcilier la théorie avec son intuition sur comment le monde fonctionne. Comme l’a déclaré Feynman dans une de ses conférences sur la dualité onde-corpuscule: je ne l’aime pas, mais c’est comme ça. Les formules fonctionnent ; elles expliquent des choses que nous avons observées ; et elles prédisent correctement les résultats des expériences, alors nous devons vivre avec.

Parce que (dans le cas où vous ne le savez pas), le problème de la mécanique quantique est que cela implique que, au niveau très petit, les choses ne sont pas déterministes – et attention, ce n’est pas tant « on ne peut pas mesurer si petit », mais « l’univers ne décide même pas ce qui va se passer (ou pire - ce qui s’est déjà passé), jusqu’à ce que nous le mesurions ».

Je ne veux pas entrer plus loin dans la science de tout ça, mais ce qui m’a frappé de manière tangentielle lors de la lecture de l’article et des commentaires, c’est que - au niveau scientifique - nous avons besoin que l’univers soit déterministe. Mais sur le niveau personnel de notre « libre arbitre », nous ne voulons absolument pas que l’univers soit déterministe, et nous ne ressentons pas et ne vivons pas comme s’il l’était. C’est légèrement analogue à l’histoire du calvinisme/arminianisme: la science ne peut pas être science si nous avons le libre arbitre, de même que Dieu ne peut être souverain si nous avons le libre arbitre.

Et voici la mécanique quantique qui nous chicane (ou qui nous libère) avec des flashs d’étrangeté non déterministe. Ce qui m’a ramené à l’ADN. J’imagine que Léonard de Vinci pensait qu’une fois qu’il avait terminé ses dissections, nous saurions « comment fonctionne le corps humain », puis, à mesure que la science avançait, la complexité et l’épaisseur de la connaissance ne cessait d’augmenter. Et nous les ‘modernes’ pensions que l’ADN était la clé finale de tout. Mais qu’est-ce qui nous dit que le niveau quantique n’est pas aussi impliqué? Pas seulement comme blocs de construction pour les atomes et les molécules, puis les protéines (où se fait le « vrai travail »), mais que notre fonctionnement interne s’étendrait jusqu’en bas ?

Une autre pensée - juste pour le fun - a été déclenchée par un commentaire faisant référence à l’idée que cette indétermination quantique serait logique si nous étions en fait dans un grand simulateur d’univers – inutile de générer des photons si personne ne les regarde ! J’aime cette idée et je me suis demandé si on pourrait aussi le transposer à Dieu en tant que créateur et soutien de l’univers: peut-être qu’il ne soutien que les bouts où il y a quelqu’un qui regarde ! Un peu comme la façon dont votre cerveau remplit les zones que vos yeux ne voient pas réellement.

OK, hold your horses, this is going to be a kind of stream-of-conciousness-I'm-writing-in-order-to-find-out-what-I-think kind of posts.

So I've recently discovered this guy who posts about science/faith/evolution in a way which seems novel to me, and I've also been reading Ars Technica, which is a very interesting site, though the left-leaning bias (of the commenters, at least) grates sometimes.

And there seemed to be some kind of synergy between two articles, which I'm trying to tease out.

Here, Jon Garvey talks about some research which tends to indicate that our 'computer program' analogies for DNA are way out: rather than one bit of DNA coding for one trait/function/thing, hundreds or thousands of bits of DNA can influence hundreds or thousands of traits. (Actually, I should probably say 'idealised computer program' analogy: because in real life, changing "this little bit of code here" often does have unexpected consequences elsewhere!)

This got me to thinking: well why did we think it would be that simple? I guess it could have been Occam's razor, or maybe the scientist's optimistically overselling the potential applications of their research. But I was thinking deeper than that, in a history-and-philosophy-of-science kind of way, about the fact that we (modern westerners) expect the natural world to conform to some kind of 'rules', and we expect those rules to be understandable - at least potentially - to us. In fact, science needs things to be understandable, and science couldn't even begin to exist while the mindset was still "it's just magic or the stuff of the gods, don't mess with it".

So my brain was pottering along with these half-musings, and I hit this article: A brief history of quantum alternatives. I must hasten to explain that I understand next to nothing about quantum stuff. Atoms being made of protons, neutrons and electrons was as far as I ever got in my studies. But reading the article made me realise that (caricaturing a bit) nobody really understands the quantum stuff. Nobody groks it. As Feynman said in one of his lectures about the weird non-intuitiveness of wave-particle duality: I don't like it, but that's the way it is. The maths works, it explains stuff we've observed, it correctly predicts results of experiments, so we have to live with it.

Because (in case you don't know), the problem with quantum mechanics is that it implies that down at the very small level, things are not deterministic - that isn't "we can't measure that small", but "the universe hasn't even decided what's going to happened (or worse - what has already happened), until we measure it".

I don't want to get into the science, but what struck me kind of tangentially when reading the article and comments was that at a scientific level, we "need" the universe to be deterministic. But on a personal "free will" level, we definitely don't want the universe to be deterministic, and we don't feel or live as if it were. It's slightly analogous to the Calvinism/Arminianism thing: science can't be science if we have free will, just as God can't be sovereign if we have free will.

And here's quantum mechanics taunting us (or freeing us?) with flashes of non-deterministic weirdness. Which led me back to the DNA thing. I guess Leonardo da Vinci thought that once he'd finished his dissections, we would know "how the human body works", and then as science advanced, the drilling down just carried on. We thought that DNA was the final key to everything. But who's to say that the quantum level isn't also involved? Not just as building blocks for atoms and molecules then proteins (where the 'real stuff' happens), but our inner workings stretch right down that far?

A further thought - this is just a bit of fun - was sparked by a comment referencing the idea that this quantum indeterminacy would be logical if we were actually inside a big computer simulation - there's no point generating photons if no-one's looking at them. I like this, and wondered if you could also transpose it to God as the creator and upholder of the universe: maybe he too doesn't bother maintaining stuff if no-one's there to see it. A bit like the way your brain fills in the bits your eyes aren't actually seeing.