Le Concept D'émergence

1/ L'origine du concept

L'origine du concept peut être ramenée à J.S. Mill qui, dans A system of logic (1862), considère que, pour le vivant, la juxtaposition et l'interaction des parties constitutives ne suffit pas à expliquer les propriétés constatées. A la suite de Mill des philosophes britanniques ont appelé cette caractéristique emergent. On peut citer à ce propos Georges Henri Lewes (Problem of Life and Mind, 1875), qui suggère que "Des entités émergentes peuvent être le résultat de l'action d'entités plus fondamentales et pourtant être parfaitement nouvelles ou irréductibles par rapport à ces dernières". L'idée centrale de l'émergence est ainsi lancée. Lewes utilise le terme pour qualifier des systèmes et des processus incompréhensibles du point de vue mécanique. Comme exemple, il cite l'eau dont les propriétés « émergent » et donc ne résultent pas de celles de l'hydrogène et de l'oxygène, éléments chimiques qui la composent.

Au début des années vingt, Samuel Alexander et Lloyd Morgan bâtirent une théorie connue sous le nom d'évolutionnisme émergent. Le monde se développerait à partir de ses éléments de base en faisant apparaître des configurations de plus en plus complexes. Lors de cette croissance et lorsque la complexité franchit certains seuils, des propriétés réellement nouvelles apparaissent. Ce processus conduit à des niveaux d'organisation hiérarchiques successifs. Selon Alexander, quatre niveaux principaux sont à distinguer dans l'évolution de l'univers : tout d'abord l'apparition de la matière à partir de l'espace-temps, puis l'émergence de la vie à partir des configurations complexes de la matière, puis celle de la conscience à partir des processus biologiques et enfin, l'émergence du divin à partir de la conscience.

D'une manière apparemment indépendante de la précédente, une théorie des niveaux d’intégration (Theory of integrative levels) a été proposée par les philosophes James K. Feibleman et Nicolaï Hartmann au milieu du XXe siècle et, presque simultanément (1942), par Werner Heisenberg. Cette vision du monde fut popularisée par Joseph Needham dans les années 60. En associant les idées d’Auguste Comte sur la classification des sciences et la theory of integrative levels, Joseph Needham proposa une nouvelle classification des connaissances scientifiques. Il créa le Classification Research Group dont le travail aboutit à proposer une augmentation du nombre de niveaux à considérer et des connaissances scientifiques y afférant. Au même moment dans son Cours de philosophie positive (1842) Auguste Comte parlait de divers ordres de phénomènes selon "leur degré de simplicité ... ou de généralité, d'où résulte leur dépendance successive , et , en conséquence la facilité plus ou moins grande de leur étude". Il établit deux grandes classe, celle des phénomènes des corps bruts et celle des phénomènes des corps organisés. "Ces derniers sont évidemment, en effet, plus compliqués et plus particuliers que les autres ; ils dépendent des précédents , qui au contraire, n'en dépendent nullement". (Cours, 2e leçon, in Œuvres choisies, Aubier, pp. 119-120). Conformément à son optique positiviste Comte parle de phénomène et de corps, et il note la plus grande complexité de certains due à leur organisation.

En 1925, C.D. Broad, suivi en cela par un groupe de philosophes et biologistes britanniques, utilisa le concept d'émergence pour sortir du débat sur le vitalisme. La thèse mécaniste prétendait que la vie et les phénomènes biologiques pouvaient être expliqués entièrement par les lois des seules éléments matériels. La thèse vitaliste postulait l'existence de certaines forces non matérielles comme "l'élan vital" ou "l'entéléchie" qui seraient présents dans les organismes vivants. Broad s'accorde avec la théorie mécaniste sur le fait que les phénomènes de la vie proviennent uniquement d'entités matérielles, mais il suppose, de plus, que le comportement de certains ensembles de constituants ont des propriétés irréductibles. Ceci permet de conserver le matérialisme tout en reconnaissant que les lois de chacun des constituants d'un système biologique ne suffit pas à expliquer qu'il soit vivant. Selon Broad, une propriété émergente est entièrement due à la configuration adoptée par les constituants de niveau inférieur, mais elle n'y est pas réductible. Il serait impossible, même avec une connaissance complète et des capacités de calcul infinies, de prédire cette propriété à partir de celles des des constituants du niveau inférieur. Ce qui émerge est donc à la fois dû au niveau inférieur et nouveau par rapport à celui-ci.

Dans les mêmes années une réflexion sur le réductionnisme en physique mobilisant Franz Exner, Erwin Schrödinger et le mathématicien Émile Borel. En effet l'apparition de la mécanique quantique et de la thermodynamique statistique pose vis-à-vis de la mécanique classique la question de savoir si les lois sont dérivables les unes des autres. Or ce ne semble pas être possible. Il s'ensuit que les lois classiques et thermodynamiques pourraient être émergentes.

Il faut aussi citer Karl Ludwig von Bertalanffy, biologiste à Vienne qui fut l'inventeur dans les années 1940 de la Théorie générale des systèmes, et qui fit de l'« émergence » un cheval de bataille. Selon lui, l'une des caractéristiques propres à un système est son organisation spécifique. Pour étudier ce dernier, l'analyse des niveaux d'intégration inférieurs est nécessaire mais insuffisante à elle seule.

A Los Alamos après 1950 dans le groupe de recherche constitué pour fabriquer une bombe atomique certains commencèrent à travailler sur les systèmes complexes, ce qui conduisit à parler d'émergence. Les premières simulations sur ordinateur permirent une sorte d'expérimentation à ce sujet. Ce courant a débuté par la théorie des automates autoreproducteurs de Von Neumann (1950). Il y eu ensuite le "jeu de la vie" de Convay qui est le début des automates cellulaires. Langton en proposera un autre en 1984. Ces recherches montrent que la complexité peut émerger de règles simples.

L'idée d'émergence est ensuite réévoquée par la cybernétique de seconde génération vers les années 60 avec Von Foerster, Ashby, puis au Santa Fe institut dans les années 1990 avec Langton Chris Langton et la notion de "vie artificielle" et internationalement diffusée sous l'impulsion de Varela et Bourgine. Puis

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