Dans l’esprit, il n’y a pas de volonté absolue ou libre, mais l’esprit est déterminé à vouloir ceci ou cela par une cause qui est également déterminée par une autre, et celle-ci encore par une autre, et ainsi de suite à l’infini. – Baruch Spinoza.
Introduction
J’aime les gâteaux au chocolat et les gâteaux au citron. Je prends régulièrement la décision d’en manger de l’un ou de l’autre.
Le libre arbitre, sujet de cet article, est régulièrement défini comme la capacite de choisir entre plusieurs futurs possibles. Nous avons tous, ce sentiment, très subjectif en l’occurrence, d’être capable de choisir notre avenir. Du moins dans certaines mesures, mais au moins celle de choisir entre deux gâteaux.
Imaginons qu’un de mes amis, employé chez Google ou Amazon, et spécialisé dans les algorithmes prédictifs, tente de prédire mon choix. Il a amassé des milliers de points de données sur moi-même. Il sait que je préfère le chocolat en hiver et le citron en été. Que s’il fait humide, je vais choisir le chocolat, également si je suis fatigue ou d’humeur triste, ou si je suis devant mon ordinateur ou en présence d’amis, suivant un repas lourd ou non, après un verre de vin ou non, et quantité d’autres données.
Il est capable de prévoir quel gâteau je vais prendre avec une impressionnante probabilité. On en penserait presque que… je n’ai pas de libre arbitre.
Mais il vient toujours un moment ou ses algorithmes s’étranglent, un moment où nous sommes proches du 50/50. Impossible de savoir. A ces moments rare, la meilleure manière de prédire mon choix est une variable aléatoire. Las, une variable aléatoire ne peut pas non plus participer au libre arbitre.
La question de savoir si nous sommes doués de liberté personnelle m’a passionné depuis plus de 40 ans.
Comme dit plus haut, nous avons la très forte impression d’être libres de nos décisions. Cette impression est subjective, nous vient naturellement, tant il est inimaginable d’imaginer que nous ne le soyions pas.
Etant conscients du passé et non de l’avenir, nous avons ce sentiment indicible, et libérateur, que celui-ci est ouvert, perméable à des interventions divines, au simple hasard, ou, liste non limitative, aux conséquences de nos décisions. Au contraire du passé, qui est fixe, inamovible. Qui est l’ensemble des conséquences de deux catégories d’évènements : une catégorie d’évènements qui en entrainent d’autres, chaine markovienne prédéterminée, et une autre, miraculeuse, imprévisible, qui est celle des décisions que nous prenons dans un autre moment magique, le présent, distinct du passé comme de l’avenir.
Cette foi dans le libre arbitre nous conduit à considérer l’homme comme responsable de ses actes, à le déclarer passible de prison ou pire en cas de crime, à haïr ceux qui en sont coupables, tout autant qu’à admirer ceux d’entre nous qui se comportés avec courage, honneur ou intelligence, ceux qui ont pris « les bonnes décisions », ainsi que ceux qui se sont repentis, parfois.
Nous avons toute une panoplie de compliments ou de critiques pour nos décisions bonnes ou mauvaises, tant même que des légendes naissent de l’histoire de ceux qui ont pris les bonnes.
Et des livres entiers sont consacrés aux réflexions et émotions qui les sous-tendent.
Les anciens, Aristote entre autres, pensaient que toute la nature était imprégnée d’émotions. Les animaux, mais aussi les pierres. Ainsi, une pierre était censée accélérer en s’approchant du sol parce que sa joie augmentait à l’idée de s’y trouver réunie. Elle en prenait la « décision ».
Nous savons aujourd’hui que les animaux ont des sentiments mais que les pierres n’en ont pas.
Mais qu’en est-il du libre arbitre ?
Premiers indices : Benjamin Libet
Benjamin Libet (1916-2007), était un chercheur américain, d’origine juive ukrainienne, dans le domaine de la conscience. La plus fameuse de ses expériences consiste à demander à des volontaires, d’exécuter une tache simple, pousser sur un bouton par exemple, indiquant ainsi qu’ils sont conscients de leur décision. Pendant l’expérience, ils peuvent pousser le bouton aussi souvent qu’ils le souhaitent, quand ils le souhaitent. Typiquement, ces volontaires (des étudiants) indiquaient être conscients de vouloir exécuter une action 200 millisecondes avant de l’exécuter.
Or, on peut trouver dans leur encéphalogramme des signaux clairs que leur cerveau se prépare à ces actions plus de 500 millisecondes avant de pousser sur le bouton. En d’autres termes, leur cerveau a déclenché l’action, puis les a « informés » que cette action allait se produire.
De cette expérience, est venue la réalisation qu’il se pourrait bien que chacun de nos actes soit, de manière similaire, initié par notre cerveau, qui nous en « informe » plus tard, ou pas, dans le cas de décisions relevant de l’inconscient. Libet pensait que peut-être, il nous reste la liberté d’annuler une action préparée par notre cerveau, et que là se cacherait notre dernière chance de libre arbitre.
D’ailleurs, n’est-ce pas ce que nous disons inconsciemment – mais qu’est-ce que la conscience, nous y reviendrons – quand quelqu’un nous demande si nous avons pris une décision, et que nous répondons « je ne sais pas encore » ? Comme si dans une entreprise, la direction (le cerveau) n’avait pas encore informé les employés…
Eric Kandel, ou la preuve par Aplysia +1
Eric Kandel, prix Nobel de médecine, a passé sa vie à étudier la mémoire, en commençant par celle d’une limace de mer, nommée Aplysia. Le cerveau de cette limace de mer ne contient que 20 000 neurones.
Plus tard dans sa carrière, lorsque les moyens informatiques se sont améliorés, il devint capable de simuler le comportement du cerveau de cette limace.
Les expériences montrent que des stimuli, tel qu’un choc électrique dans un coin de l’aquarium, sont intégrés par la limace qui apprend à s’en éloigner. Or, la simulation de l’effet de ces stimuli dans un ordinateur donne exactement les mêmes résultats. On peut donc, créer un stimulus dans un coin de l’aquarium, par exemple un choc électrique, voir l’Aplysia activer ses muscles pour s’en éloigner, et voir la simulation de l’Aplysia dans l’ordinateur effectuer exactement les mêmes mouvements.
Il est même possible d’imaginer qu’un jour, nos moyens de simulations soient suffisants pour simuler notre propre cerveau, et voir cette simulation effectuer strictement les mêmes gestes, prononcer les mêmes mots et entreprendre les mêmes actions que le cerveau qu’elle simule. Cela peut apparaitre terrifiant…
Il est clair, des lors, qu’une simple machine algorithmique, ou chaque état est exclusivement déterminé par l’état antérieur, sans libre arbitre aucun, reproduit fidèlement le cerveau de notre limace favorite. L’ordinateur étant une machine algorithmique, prédéterminée, notre limace l’est aussi.
Et il est donc tout aussi clair, et je pense qu’il n’y aura aucun scientifique pour émettre l’hypothèse inverse, que l’Aplysia n’a pas de libre arbitre.
Essayons de structurer cette pensée, et de l’imaginer, appliquée a des créatures plus complexes. Imaginons maintenant que nous fassions la même expérience avec une Aplysia de 20,001 neurones. Le résultat serait bien sur le même.
Simulons maintenant 20,002, 20,003 neurones et ainsi de suite. A chaque itération, le résultat serait le même.
…Et continuons jusque 85 milliards de neurones, le nombre de neurones de l’être humain. Mais dites-moi, a quelle itération est apparu le libre arbitre ?
La clef de ce raisonnement est de réaliser que si nous pouvons simuler un cerveau à partir d’une machine algorithmique, comme un ordinateur, les décisions prises par cet ordinateur, modèle du cerveau, et celle prises par le cerveau qu’il simule, seront également algorithmiques, et les mêmes.
Bien sûr, une objection possible est que notre cerveau est « structurellement » diffèrent de celui de l’Aplysia, que notre libre arbitre émergerait de cette structure, plutôt que du nombre brut de neurones, à partir de disons 35 milliards de neurones… Reste à faire l’expérience.
Cette preuve n’est pas très différente de celle-ci-dessous, abordée d’un autre côté.
La preuve par Blue Brain
A l’EPFL (Ecole polytechnique fédérale de Lausanne), un projet est en cours depuis de nombreuses années : Blue Brain.
Bien qu’il ait pris aujourd’hui une direction différente, par suite de désaccords sur l’axe des recherches futures, Blue Brain est le projet fou de reproduire des structures neuronales de plus en plus complexes, jusqu’à se rapprocher d’un cerveau humain. Début 2019, un cerveau de rat a pu être simulé (100 millions de neurones). D’une certaine manière, cette prouesse a déjà démontré que le rat n’a pas de libre arbitre. Au tour de l’homme dans quelques années ?
En théorie, Blue Brain atteindra le niveau d’un cerveau humain d’ici quelques années. Peut-être cette expérience n’aboutira-t-elle pas – vu les désaccords signales plus haut. Peut-être, dans les 3 prochaines années, découvrira-t-on qu’une des propriétés du cerveau humain est de ne pas être algorithmique (une hypothèse de Roland Penrose, physicien anglais, qui a été largement démontée par le physicien américain, Max Tegmark), et donc non-reproductible par une machine algorithmique. Mais rien pour l’instant, ne laisse entrevoir cette possibilité. Tout au plus y a-t-il des difficultés techniques à connecter entre eux des groupes de neurones, et d’adresser leur réseau, qui semble être nécessiter 11 dimensions mathématiques, un défi – non insurmontable - pour les chercheurs.
Tous les cerveaux simulés jusqu’ici, bien sûr bien moins complexes que le nôtre, ont des comportements purement algorithmiques.
Et, rappelons-le, Blue Brain est un projet exclusivement algorithmique, basée sur le principe de chaines markoviennes, c’est-à-dire ou chaque évènement peut être déduit par les évènements passés. Blue Brain est un environnement exclusivement déterministe.
La preuve par la relativité générale
La preuve par la relativité générale, utilise plus spécifiquement la relativité de la simultanéité. La base de ce raisonnement est le résultat auquel Einstein est arrivé : de deux évènements, il est impossible de dire lequel précède l’autre, s’ils se produisent à des endroits de l’espace différents.
“La ligne de démarcation entre le passé, le présent ou le futur est une illusion” - Einstein
Imaginons qu’un astronaute sur Mars envoie un signal sur terre. Ce signal met, par exemple (ceci dépend de la position de Mars par rapport à la Terre), 20 minutes au minimum. Imaginons que lorsque ce signal est reçu sur terre, il est immédiatement renvoyé vers Mars.
Sur Mars, 40 minutes s’écoulent donc entre le moment ou le signal est envoyé et où il est reçu. Sur terre, il est impossible de décrire ces 40 minutes : elles font partie d’un « ailleurs » temporel. Et sur Mars, pendant 40 minutes, le présent sur terre peut être relie à la première comme à la dernière de ces quarante minutes.
Refaisons cette expérience par la pensée, d’une manière plus complexe et plus détaillée, en utilisant le concept de « l’univers-bloc », concept de physique indiquant que le temps n’est qu’une autre dimension de l’univers. J’utilise ici « l’argument d’Andromède », popularisé par le physicien juif américain, Brian Greene. Imaginons un extraterrestre à quelques milliards d’années-lumière de nous, s’éloignant de nous à la vitesse d’une bicyclette. Son « présent », par la théorie de la relativité, est celui des années 1800 chez nous. Imaginons-en maintenant un autre se rapprocher de nous a la même vitesse. Son présent est maintenant notre futur vers les années 2200.
Le libre arbitre impose de dire que « rien n’est écrit, que le futur est flou parce que nous n’y sommes pas encore, que nous, les humains, écrivons ce futur avec l’encre du moment présent. En quelque sorte, c’est ce qu’a dit Laurence d’Arabie dans le film éponyme, en sortant du désert.
Mais l’expérience ci-dessus indique que même si nous ne connaissons pas notre futur, il existe bel et bien, et il va bien nous falloir accepter, comme d’ailleurs Einstein nous l’avait dit, que passé, présent et futur ne sont qu’une illusion.
La preuve par la séparation binaire entre univers prédéterminé et non-prédéterminé
Avant de passer à cette preuve, il faut passer quelque temps à parler de compatibilisme et de non compatibilisme.
Le monde peut être vu comme un univers déterministe ou au contraire non-déterministe. R nous savons tous bien sûr qu’il y a des événements qui sont déterministes en ce sens qu’ils sont déterminés par d’autres événements les précédents. Une tasse lâché par une main maladroite, par exemple, va inévitablement s’écraser sur le sol. Mais il y a également des événements non déterministes qui ne peuvent être prévus par les événements qui les précèdent, par exemple dans la mécanique quantique. Dans le cadre de cette discussion, en font partie par exemple les décisions directement associées au libre arbitre. L’idée centrale et qu’une décision non déterministe ne peut en rien être prévue. Dans ce sens le libre-arbitre est non déterministe.
Mais il faut aussi mentionner le groupe des compatibilistes qui tout en acceptant que le monde soit complètement déterministe insiste néanmoins que le libre arbitre existe et peut exister dans un tel monde. Ce dernier groupe est minoritaire.
Exprimons chaque évènement comme une fonction d’évènements précédents, ainsi qu’une fonction indéterminée, aléatoire. Comme tout évènement dans l’univers, soit dépend d’une fonction probabilistique basée sur Ei-1, soit n’en dépend pas, tout évènement peut être décrit de ce cette manière.
Ei = f(Ei-1) + g(t)
Ou la fonction f(Ei-1) est parfaitement déterministe, et la fonction g(t) est parfaitement non-déterministe, c’est-à-dire, ne soit qu’une fonction purement probabiliste, par exemple une variable normale.
Si un évènement Ei est fonction d’une fonction h() qui est une combinaison d’une fonction déterministe et non-déterministe, nous pouvons le décomposer de manière plus fine, jusqu’à ce qu’on arrive à la description ci-dessus.
La plupart d’entre nous, sauf peut-être les irréductibles compatibilistes mentionnes ci-dessus, diront que la partie f(Ei-1) est incompatible avec une quelconque liberté d’arbitrage.
Mais la partie g(Ei-1) n’est pas plus compatible, puisqu’il s’agit d’une variable aléatoire. Si un agent (nous) a la possibilité de modifier g(), il ne s’agit plus d’un facteur indéterministe, mais un facteur déterministe, dont nous avons parlé plus haut.
En fait, la description ci-dessus ne fait que reproduire une conclusion de Peter Van Inwagen, un philosophe américain : « s’il y a déterminisme, nos actions ne sont pas libres. S’il y a indéterminisme, nos actions sont aléatoires et nous ne pouvons en être tenus responsables ».[i]
Cette dernière observation nous rappelle le rasoir d’Ockham : quand plusieurs théories se contredisent, la plus simple est probablement la meilleure.
Quelques liens sur ce sujet
Peter van Inwagen, Thinking about Free Will, Cambridge University Press. 2017. ISBN 978-1-107-16650-9.
Sam Harris, Free Will, 2012, ISBN 9781451683400
Roger Penrose, The Emperor’s New Mind, 1984, Oxford University Press , ISBN 0-19-851973-7
Max Tegmark, The Brain is Classical, 1999, https://physicsworld.com/a/the-brain-is-classical/
In Search of Memory, Eric Kandel, 2006, Norton & Company, ISBN 9780393329377
The Universe Has No Present Moment, Brian Greene,