Sais-tu de quoi tu parles ?

Art, science et modélisation

Marcello Vitali-Rosati

Université de Rouen - 4 novembre 2025

… tu ne sais pas de quoi tu parles…

It is a rather curious fact in philosophy that the data which are undeniable to start with are always rather vague and ambiguous. You can, for instance, say: “There are a number of people in this room at this moment.” That is obviously in some sense undeniable. But when you come to try and define what this room is, and what it is for a person to be in a room, and how you are going to distinguish one person from another, and so forth, you find that what you have said is most fearfully vague and that you really do not know what you meant. Russell, Bertrand. 1986. The Philosophy of logical atomism: and other essays 1914-19i. Édité par John Greer Slater. The collected papers of Bertrand Russell 8. G. Allen; Unwin.

…nous ne savons presque jamais de quoi nous parlons…

Science is knowledge which we understand so well that we can teach it to a computer; and if we don’t fully understand something, it is an art to deal with it. Since the notion of an algorithm or a computer program provides us with an extremely useful test for the depth of our knowledge about any given subject, the process of going from an art to a science means that we learn how to automate something.

Knuth, Computer programming as an art

Mais comment faire pour le savoir un petit peu?

[…] the greater potential is for computers as modeling machines, not knowledge jukeboxes. McCarty, Willard. 2005. Humanities Computing. Paperback edition. Palgrave Macmillan.

La réponse est donc : le modèle!

Mais qu’est-ce qu’un modèle?

modèle représentationnel
fonctionnel
physique

ou alors…

Double fente

Thomas Young, 1801: is the light a wave or a set of particles?

Pour comprendre la profondeur de la proposition de Barad, il est utile de s’arrêter sur une expérience physique imaginée par Bohr qui a eu un rôle fondamental dans le développement de la physique quantique et illustre de façon claire le propos qui nous intéresse ici. Il s’agit de l’expérience de la double fente.

L’expérience sert à déterminer si le phénomène analysé est une onde ou une particule. Elle est initialement réalisée en 1801 par Thomas Young qui l’utilise pour démontrer que la lumière se comporte comme une onde. L’expérience consiste à envoyer un faisceau de lumière vers un support avec deux fentes puis à regarder son comportement. Dans la physique classique, on considère qu’un phénomène est soit constitué d’une série de particules soit une onde. Or, si on lance contre ce support des rondelles de hockey, par exemple, puis que l’on va regarder derrière où celles-ci sont arrivées, on s’attend à trouver deux concentrations de rondelles: une derrière chaque fente. Certaines rondelles seront bloquées par le support, d’autres passeront par l’une des fentes et d’autres encore par l’autre fente. Les rondelles se comportent donc comme des particules. Dans le cas où ce sont des ondes qui passent par les deux fentes, elles produisent des interférences. Si on place un écran derrière le support, puis que l’on va regarder les endroits atteints avec une plus grande densité, on verra non pas, comme dans le cas des rondelles, deux lignes, mais une série de lignes d’épaisseurs différentes. C’est ce qu’on appelle un pattern d’interférence.

Or, si on réalise l’expérience en lançant contre les deux fentes des électrons, le résultat est surprenant: les électrons - qui pourraient pourtant être assimilés à de petites balles - ne se comportent pas comme des particules, mais comme des ondes. Ils produisent un pattern d’interférence: les électrons semblent “interférer” les uns avec les autres.

Pour tenter de comprendre le phénomène, il est possible de ruser: nous pouvons lancer les électrons un par un, en empêchant ainsi qu’ils interagissent les uns avec les autres. Les résultats sont là-aussi surprenants: chaque électron arrive en effet à un point précis de l’écran, mais si on regarde tout à la fin, après avoir lancé séparément tous les électrons, on constate un pattern d’interférence. Étant donné que les électrons sont lancés un par un, ils ne peuvent pas interférer les uns avec les autres: chaque électron semble passer par les deux fentes et interférer avec lui-même.

Pour vérifier ce fait étrange, nous pouvons modifier le dispositif de façon à être capables d’observer par quelle fente passe un électron. Nous envoyons un électron à la fois et, pour chaque électron, nous notons la fente par laquelle il est passé. L’expérience est identique à la précédente sauf le dispositif qui a été modifié pour nous permettre d’identifier la fente empruntée par l’électron. Là encore le résultat est surprenant: le pattern d’interférence disparaît!

Ces expériences sont d’abord imaginées par Niels Bohr en tant qu’expériences de pensée - Gedanken experiment -; à l’époque de Bohr il n’était en effet pas techniquement possible de les réaliser. Mais plus récemment elles ont été réalisées et les résultats surprenants prévus pas Bohr ont été effectivement observés.

Comment comprendre ce qui se passe? Il semble évident, d’abord, qu’il est impossible d’établir si un électron est une onde ou une particule. Son comportement a les caractéristiques typiques d’une onde dans certaines circonstances et celles d’une particule dans d’autres. Sa nature est incertaine ou indéterminée. Barad souligne la différence entre ces deux idées, incertitude ou indétermination, et affirme que certains interprètes (typiquement Heisenberg) optent pour la première alors que Bohr défend la seconde. Si la nature de l’électron est incertaine, cela signifie que l’électron a une nature mais que, à cause des limitations de nos dispositifs d’observation, ou de notre cadre théorique, nous ne sommes pas capables de la comprendre. Si la nature de l’électron est indéfinie, cela signifie que l’électron n’a pas une nature stable, que cette “nature” se précise dans un contexte particulier. Et c’est là l’idée de Bohr: selon Bohr les concepts de “particule” et d’“onde” sont définis par les circonstances nécessaires pour leur mesure. Le concept de particule n’est pas une idée abstraite, mais c’est le résultat d’un dispositif qui permet d’identifier un phénomène en tant que particule. Nous avons vu dans l’expérience de Bohr que lorsque nous modifions le dispositif pour être capables d’identifier la fente par laquelle passe l’électron, l’électron est une particule. Dans le dispositif non modifié, le concept de particule n’est pas implémenté, il n’est donc physiquement, matériellement pas possible.

Les concepts théoriques, affirme Barad pour conclure, ne sont pas des entités immatérielles, mais ils sont “des arrangements physiques spécifiques” [@barad_meeting_2007, p. 108].

Bohr argued that if we were to perform a two-slit experiment with a which-path device (which can be used to determine which slit each electron goes through on its way to the detecting screen), we would find that the interference pattern is destroyed. That is, if a measurement is made that identifies the electron as a particle, as is the case when we use a which-path detector, then the result will be a particle pattern, not the wave pattern that results when the original unmodified two-slit apparatus is used. Karen Barad, Meeting the Universe halfway, p. 103

Les concepts sont des arrangement physiques spécifiques

Bohr’s argument for the indeterminable nature of measurement interactions is based on his insight that concepts are defined by the circumstances required for their measurement. That is, theoretical concepts are not ideational in character; they are specific physical arrangements. Karen Barad, Meeting the Universe halfway, p. 109

Heisenberg vs Bohr

Incertitude vs indétermination

Le modèle est une configuration matérielle spécifique

Le modèle est la matérialité des concepts
Le modèle n’est pas une représentation du réel.
En dehors du modèle, il n’y a pas une réalité plus “réelle” mais insaisissable, mais juste une réalité indéterminée.

L’histoire de la biblio


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