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Le fait de se concentrer, de penser à quelque chose, dégage une sorte d’énergie capable d’interagir avec la matière à l’échelle quantique.
© DIARMID COURREGES / AFP
Le fait de se concentrer, de penser à quelque chose, dégage une sorte d’énergie capable d’interagir avec la matière à l’échelle quantique.
Question d'échelle

La physique quantique pourrait-elle nous permettre d’en apprendre davantage sur la conscience ?

Publié le 25 novembre 2016
Certains des fondateurs de la physique quantique ont déjà émis l'hypothèse d'un lien entre conscience et physique quantique. De récentes expériences ont d'ailleurs montré que des personnes en méditation profonde pouvaient modifier les résultats d’une expérience de physique quantique.
Jocelin Morisson
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Jocelin Morisson est journaliste scientifique, auteur et traducteur. Depuis plus de vingt ans, il s’intéresse aux états modifiés de conscience, à la physique quantique et ses implications philosophiques, ainsi qu'aux liens entre science, culture et...
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Certains des fondateurs de la physique quantique ont déjà émis l'hypothèse d'un lien entre conscience et physique quantique. De récentes expériences ont d'ailleurs montré que des personnes en méditation profonde pouvaient modifier les résultats d’une expérience de physique quantique.

Atlantico : Il y a plusieurs mois, le physicien Matthew Fisher (Université de Californie, Santa Barbara) a avancé l'hypothèse selon laquelle les spins d'atomes de phosphore de notre cerveau pourraient jouer le rôle de "qubits", permettant ainsi à notre cerveau de fonctionner comme un ordinateur quantique. Quels sont précisément les mécanismes à l'oeuvre dans cette hypothèse ? 

Jocelin Morisson : Matthew Fisher parle ici d’un état cohérent réparti à l’échelle du cerveau à partir de ces atomes de phosphore. Ce que montre cette hypothèse, c’est qu’à l’échelle globale du cerveau, nous pouvons avoir des états intriqués, superposés, spécifiques d’états quantiques, et qui pourraient donc passer à travers des spins d’atomes de phosphore répartis dans l’ensemble des molécules du cerveau. Cela révèle que ce dernier serait capable d’avoir un état quantique dit cohérent, c’est-à-dire un état superposé, pouvant ainsi traiter de l’information à la manière d’un ordinateur quantique donc. Il convient de rappeler que l’état quantique, avec les principes de superposition et d’intrication, permet à un ordinateur ou au cerveau de démultiplier les capacités de calcul et de traitement de l’information. (un bit, c’est 0 ou 1, alors qu’un qubit peut être les deux). 

Toutefois cette hypothèse ne dit pas comment la conscience intervient dans ce mécanisme. C’est d’ailleurs toute la problématique de cette réflexion à l’heure actuelle : il faut écrire des équations, des algorithmes, etc. dans lesquels le facteur conscience intervient directement. 

Depuis plusieurs décennies, la question de savoir si un processus quantique serait à l'oeuvre dans le cerveau humain est posée. Où en est-on aujourd'hui dans les réponses apportées à cette question ?

Outre la récente hypothèse de Fisher, il existe des modèles plus anciens à l’instar de ceux de Roger Penrose  et de Stuart Hameroff. Tous deux s’appuyaient davantage sur la structure de ce qu’on appelle les microtubules à l’intérieur des neurones. Leur hypothèse consistait à dire que, vu que les microtubules sont à une certaine échelle, ceux-ci sont forcément le siège de phénomènes quantiques. Et effectivement, des atomes passent un par un à travers des canaux ioniques dans les cellules. Des processus quantiques sont donc à l’œuvre à l’intérieur des cellules dans la mesure où il est question d’échelle. A l’échelle des atomes, et en dessous (particules élémentaires, ions, etc.), les processus sont quantiques nécessairement.

Le problème aujourd’hui réside dans l’interprétation de la physique quantique. Des controverses existent pour savoir en quoi la physique quantique est liée à la question de la conscience ; et tout le monde n’est pas d’accord pour dire que la conscience a quelque chose à voir avec la physique quantique. En revanche, des sources très sérieuses existent pour dire que cela est fortement possible, et notamment parmi les fondateurs de la physique quantique comme le mathématicien John Von Neumann, suivi notamment par Eugène Wigner. Pour eux, il existe un agent psychique : le fait de se concentrer, de penser à quelque chose, dégage une sorte d’énergie capable d’interagir avec la matière à l’échelle quantique. Leur interprétation consiste également à affirmer qu’un phénomène quantique doit être observé par une conscience, afin qu’il prenne réellement forme. 

Le phénomène de décohérence quantique serait l'un des principaux obstacles à l'hypothèse formulée par Matthew Fisher. En quoi consiste ce phénomène ?  

La décohérence quantique renvoie à l’impossibilité, pour ces états quantiques, d’être maintenus, s’annulant eux-mêmes entre eux car nous sommes dans un univers matériel où tous les objets autour de nous interagissent entre eux. Ces interconnexions font que les états quantiques s’annulent, et qu’il n’y a qu’une forme qui se manifeste. La particularité de l’état quantique réside dans sa manifestation sous plusieurs formes, potentiellement. Cela part de la nature même de la matière, de la particule élémentaire, qui peut être une onde ou un corpuscule selon les conditions d’observation. Il existe une interprétation consistant à dire que c’est la conscience qui force la matière à se manifester de telle ou telle façon, et notamment d’adopter un comportement ondulatoire ou particulaire. Une autre interprétation, se rapprochant davantage de la décohérence, consiste, elle, à dire que ce sont les interactions naturelles entre les objets quantiques qui figent les états quantiques et qui forcent la matière à adopter une forme plutôt qu’une autre. 

A-t-on déjà pu mettre en évidence des liens entre mécanismes quantiques et systèmes biologiques hors du corps humain ? Si oui, lesquels ?

Il a été démontré ces dernières années que la photosynthèse est un mécanisme qui fait appel à la physique quantique. Ceci s’explique par le fait qu’un seul photon de lumière fait réagir les molécules qui permettent de produire la chlorophylle, et qui se trouvent dans des états superposés, et donc quantiques. De ce fait, on se doute bien que des processus quantiques sont à l’œuvre dans tous les mécanismes biologiques, car encore une fois, il s’agit là d’une question d’échelle. Les lois qui gouvernent les particules élémentaires, les atomes, et même des molécules selon certaines circonstances, sont les lois de la physique quantique. Il y a donc nécessairement des processus quantiques, dans tout ce qui est vivant, y compris dans le corps humain.

La problématique actuelle réside dans le lien qu’il peut y avoir avec la conscience, et notamment dans le cerveau : quelle est l’interface entre le psychisme et ce tas de cellules constitutives du cerveau ? Les dernières expériences les plus spectaculaires montrent que des personnes en méditation profonde sont capables de modifier les résultats d’une expérience de physique quantique. On est là dans le cas des expériences dites des fentes de Young : il s’agit là de photons qui traversent une double fente ; même seul, le photon va traverser sous la forme d’une onde passant par les deux fentes à la fois. Cela permet de montrer que la lumière – et la matière plus généralement – a la double nature ondulatoire et corpusculaire. Si l’on place un détecteur derrière les fentes pour savoir  par laquelle le photon va passer, on s’aperçoit alors que cela contraint le photon à passer par une seule fente, et ainsi à se manifester de façon corpusculaire. Une personne en méditation peut ainsi faire la même chose, en se concentrant sur le passage du photon par une double fente, l’empêchant ainsi de passer sous la forme d’une onde mais l’obligeant à adopter celle d’un corpuscule. Ceci est bien la preuve que la concentration des personnes qui font de la méditation et qui sont habituées à concentrer leur attention sur un objet, permet d’influencer le comportement de la matière à l’échelle quantique.

On peut donc extrapoler sur les interprétations de Von Neumann ou Wigner, comme quoi la conscience joue un rôle dans la manifestation de la réalité autour de nous, et que selon nos intentions, la manière dont nous regardons le monde, celui-ci n’a pas tout à fait le même visage. Mais comme nous sommes plusieurs à interagir avec le monde autour de nous, forcément, il y a une réalité objective. Il ne faut pas non plus tomber dans la vision inverse, celle de la pensée magique !

Propos recueillis par Thomas Sila

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