Les probabilités quantiques familières ne sont pas arbitraires. Elles expriment la meilleure manière possible, pour une perspective particulière, de résumer une situation plus profonde qu’elle ne peut jamais voir complètement. Chaque perspective obtient sa propre ombre la moins déformée de la réalité quantique sous-jacente. C’est ainsi que cet essai remarquablement accessible donne un sens à l’étrangeté quantique de manière idéaliste : l’univers nous refuse d’avoir une vision comme Dieu, la réalité étant un champ de relations dans la conscience.
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Pourquoi l’idée d’un monde « là-dehors » paraît si évidente
Dès que nous ouvrons les yeux le matin, le monde nous apparaît comme déjà présent. Le réveil était là avant que nous nous réveillions. La tasse dans la cuisine attendait sur le comptoir. L’arbre devant la fenêtre se tenait là pendant la nuit. Nos expériences personnelles vont et viennent, mais la scène sur laquelle elles se déroulent semble solide, continue et indépendante de nous.
Ce sentiment n’est pas une erreur au sens trivial du terme. Notre système nerveux est formé dès l’enfance pour s’attendre à un monde extérieur stable. Dès quelques mois, les bébés se comportent déjà comme si les objets continuaient d’exister lorsqu’ils sont cachés, une capacité que les psychologues appellent « permanence de l’objet » [1].
Plus tard, le cerveau affine cette capacité pour en faire une puissante machine prédictive qui devine constamment ce qui va suivre et corrige ses erreurs. Les théories en neurosciences décrivent ceci comme la tendance du cerveau à réduire « l’erreur de prédiction » ou « l’énergie libre » [2,3].
Cette stratégie est extrêmement utile. Elle nous maintient en vie. Elle nous permet de traverser la rue, de reconnaître un ami et de faire confiance au fait que le sol sera toujours sous nos pieds lorsque nous ferons le pas suivant. Il n’est donc pas surprenant que l’idée d’un monde extérieur tout prêt semble relever du bon sens.
La question que je veux explorer est plus radicale. Lorsque nous mettons de côté le bon sens et examinons attentivement la manière dont la nature se comporte dans des expériences précises et dans les mathématiques de la théorie quantique, est-il encore exact de dire qu’il existe une réalité physique unique « là-dehors », existant de la même manière définie pour tous, indépendante de toute perspective ?
Mon affirmation, basée sur des travaux récents dans le domaine des fondements quantiques, est que la réponse est non. Il n’existe pas d’histoire universelle et indépendante du contexte sur « ce qui se passe réellement » derrière toutes les apparences. La réalité n’existe pas sous la forme d’un inventaire fixe d’objets avec des propriétés préexistantes. Elle est mieux comprise comme un réseau de relations qui ne deviennent définies qu’au sein de perspectives particulières, à l’intérieur d’un seul champ de conscience [4,5].
Cela semble entrer en conflit direct avec notre expérience la plus intime. C’est pourquoi cela mérite d’être examiné lentement et avec soin.
Ce que disent réellement les expériences quantiques
La plupart des lecteurs auront entendu parler de la célèbre expérience des fentes de Young. Richard Feynman est même allé jusqu’à dire qu’elle contient le mystère essentiel de la mécanique quantique [6].
Le montage de base est simple. On tire de minuscules particules, comme des électrons, sur un écran comportant deux ouvertures étroites, puis on enregistre où elles atterrissent sur un détecteur derrière les fentes. Lorsqu’on envoie les électrons un par un, on observe des points individuels. Avec le temps, ces points forment une figure d’interférence faite de bandes claires et sombres, comme si chaque électron s’était comporté comme une onde passant par les deux fentes à la fois et interférant avec elle-même.
Maintenant, on modifie l’appareil de manière à pouvoir déterminer par quelle fente chaque électron est passé. Il n’est pas nécessaire de le frapper avec un marteau. Même un détecteur très sensible « par-quel-chemin » suffit. Une fois cela fait, la figure d’interférence disparaît. Les électrons arrivent maintenant en deux taches plus larges, une derrière chaque fente, comme s’ils étaient des particules ordinaires ayant choisi une route. Retirez l’information de chemin et l’interférence revient [2,7].
Le résultat n’est pas une curiosité de vieux manuels. Il a été filmé et mesuré dans les moindres détails, électron par électron [7].
Qu’est-ce que cela nous dit vraiment ?
S’il existait une histoire unique et indépendante du contexte sur ce que chaque électron « fait réellement », nous nous attendrions à pouvoir la décrire ainsi : chaque électron suit un trajet défini à tout moment, et nos détecteurs ne font que révéler ce trajet. Mais l’expérience des deux fentes refuse cette description. Lorsque nous demandons « quelle fente ? », le monde répond par un certain type de motif. Lorsque nous ne demandons pas, il répond par une figure différente. Il n’existe aucun moyen de regrouper toutes les réponses à l’intérieur d’un récit classique unique sur des trajectoires préexistantes.
Les physiciens appellent cette dépendance aux questions que nous posons une dépendance au contexte de mesure. Un « contexte » est simplement un ensemble précis de questions compatibles que nous organisons pour poser en même temps.
Cela ne se limite pas à l’expérience des deux fentes. Considérons le spin d’un électron, qui peut être testé selon différentes directions. Si nous mesurons le spin « vers le haut ou vers le bas » selon l’axe vertical, nous pouvons répéter le test et obtenir des résultats stables et prévisibles. Si nous faisons pivoter ensuite notre appareil et testons le long d’un axe horizontal, nous obtenons de nouveau des réponses stables pour cette nouvelle question. Mais nous ne pouvons pas disposer simultanément des deux ensembles de réponses stables. Choisir un test perturbe les réponses à l’autre. Les propriétés dont nous parlons ne sont pas simplement des étiquettes déjà inscrites sur l’électron. Elles se cristallisent comme définies seulement dans le contexte que nous choisissons.
Au cours des dernières décennies, cette intuition est devenue mathématiquement précise. Les théorèmes de contextualité montrent que, pour une large classe d’expériences quantiques, il n’existe aucun moyen d’assigner des valeurs préexistantes à toutes les mesures possibles qui concordent avec ce que nous observons réellement. Toute tentative de le faire conduit à des contradictions [4].
Plus récemment, des expériences étendues du type « ami de Wigner » ont poussé ce point encore plus loin. Elles suggèrent que ce ne sont pas seulement les propriétés des particules qui résistent à une description globale unique, mais même les « faits » enregistrés par différents observateurs. La cohérence entre toutes les perspectives ne peut pas toujours être maintenue si nous insistons pour que chaque événement observé ait un statut absolu et indépendant de l’observateur [8,9].
Pris ensemble, ces résultats délivrent un message clair. Le monde ne se comporte pas comme s’il existait un grand registre universel listant une fois pour toutes les résultats de toutes les mesures possibles. L’idée d’une histoire entièrement classique et sans perspective n’est tout simplement pas compatible avec les phénomènes quantiques.
Un principe simple caché dans les règles quantiques
Jusqu’ici, cela pourrait sembler être une étrangeté quantique habituelle. Beaucoup d’interprétations acceptent le comportement étrange, mais traitent les règles mathématiques, en particulier la règle des probabilités, comme des données mystérieuses.
Ces probabilités sont codées dans la règle de Born. Elle indique comment transformer l’état quantique abstrait en chances concrètes pour différents résultats une fois qu’on a choisi une mesure. Cette règle a connu un succès spectaculaire, mais, dans la plupart des formulations de la théorie quantique, elle arrive avec peu d’explications. Elle est simplement postulée.
Dans mes récents travaux techniques, j’ai posé une question très simple. Supposons que l’on accepte que la réalité possède une description quantique sous-jacente. Supposons aussi que toute expérience réelle ne donne qu’une vue partielle, parce que chaque contexte ne pose qu’un ensemble limité de questions. Étant donné ces deux hypothèses, existe-t-il une manière naturelle de dire comment cette situation quantique sous-jacente apparaît du point de vue d’un contexte particulier ?
La réponse est oui, et de manière surprenante, elle choisit la règle de Born de façon unique.
Voici l’idée en termes simples.
Pensez à l’état quantique complet comme à une scène riche et haute résolution qu’aucune expérience unique ne peut saisir complètement. Un contexte de mesure donné est comme une caméra avec un objectif particulier. Il peut enregistrer certains aspects de cette scène de manière très nette et reste aveugle à d’autres.
Maintenant, demandez : parmi toutes les « images » simplifiées que l’on pourrait attribuer à ce contexte, laquelle reste la plus fidèle possible à la scène sous-jacente, tout en respectant ce que l’objectif peut réellement résoudre ? En théorie de l’information, être fidèle en ce sens signifie perdre le moins d’information possible. Cette perte peut être mesurée par une quantité standard appelée entropie relative ou distance d’information.
Mathématiquement, on peut démontrer qu’il existe une réponse optimale unique à cette question. Pour chaque contexte, il existe une seule assignation de probabilités qui minimise la distance informationnelle par rapport à l’état quantique complet. Lorsqu’on examine les détails, cette attribution optimale se révèle être exactement celle que prescrit la règle de Born [4,10].
En d’autres termes, les probabilités quantiques familières ne sont pas arbitraires. Elles expriment la meilleure manière possible, pour une perspective particulière, de résumer une situation plus profonde qu’elle ne peut jamais voir complètement. Chaque contexte obtient sa propre « ombre la moins déformée » de la réalité quantique sous-jacente.
La partie vraiment frappante vient ensuite. Que se passe-t-il lorsque l’on essaie de rassembler toutes ces meilleures ombres locales en une seule image classique qui fonctionne pour tous les contextes possibles à la fois ?
Ici, les mathématiques sont très claires. Pour les systèmes quantiques qui montrent de la contextualité, il existe un écart positif inévitable. Aucun modèle classique unique ne peut reproduire simultanément tous les résumés optimaux propres à chaque contexte. Pour imposer une histoire classique globale aux données, il faut payer un prix non nul en distance informationnelle.
Cette « divergence contextuelle » est une mesure quantitative de la manière dont l’univers refuse la vision divine.
Comment un monde classique partagé parvient tout de même à apparaître
S’il n’existe pas un grand registre externe de faits, pourquoi le monde paraît-il si stable et partagé ?
Une partie de la réponse réside dans la manière dont nos cerveaux sont câblés, comme mentionné plus tôt. Ce sont des machines de prédiction qui préfèrent les schémas stables et lissent l’ambiguïté. Mais quelque chose de plus profond se produit aussi au niveau de la physique elle-même.
Lorsqu’un petit système quantique interagit avec son environnement, des informations sur certaines de ses propriétés fuient vers ce dernier. La lumière se réfléchissant sur un grain de poussière, les molécules d’air le heurtant, les photons frappant votre rétine ou le capteur d’une caméra : chaque interaction porte en elle un petit enregistrement de la position du grain et d’autres propriétés. Les travaux de Wojciech Zurek et d’autres ont montré comment ce processus, appelé décohérence, supprime les superpositions quantiques fragiles et sélectionne certains « états pointeurs » stables [11].
Le darwinisme quantique s’appuie sur cette idée. L’environnement ne se contente pas de détruire les superpositions. Il agit aussi comme un vaste canal de communication qui copie de manière redondante des informations sur ces états stables dans de nombreux fragments du monde. Beaucoup d’observateurs différents peuvent alors intercepter différents sous-ensembles de ces fragments et pourtant être d’accord sur les mêmes faits classiques, tels que « le grain de poussière est ici » [12].
Des expériences récentes avec des circuits supraconducteurs et d’autres plateformes ont directement sondé cette redondance. Elles trouvent de multiples empreintes indépendantes du même état du système dans différentes parties de l’environnement, exactement comme le prédit le darwinisme quantique [12].
En termes simples, l’environnement écrit en permanence un fil d’actualité public de certains faits durables. Ces faits ne sont pas absolus au sens d’appartenir à un point de vue venu de nulle part. Ce sont des schémas relationnels stables auxquels de nombreux observateurs peuvent accéder et sur lesquels ils peuvent s’accorder parce qu’ils sont copiés largement. Le monde semble extérieur parce que nous lisons tous à partir du même canal émergent.
Sous cet angle, « objectivité » ne signifie pas un royaume caché et sans perspective derrière l’expérience. Cela signifie un accord robuste entre de nombreuses perspectives qui se chevauchent à l’intérieur de l’expérience. Le monde classique est la surface de cet accord, non la fondation qui le sous-tend.
La réalité comme champ de relations dans la conscience
Jusqu’ici, l’histoire est encore formulée dans un langage physique. Nous parlons d’états quantiques, d’environnements, d’observateurs et de flux d’information. Pourtant, les mathématiques et les expériences nous laissent avec une question importante.
S’il n’existe pas de registre divin des faits, pas de point de vue venu neutre, de quoi la réalité est-elle réellement faite ?
Une famille d’approches influente, connue sous le nom de mécanique quantique relationnelle, fait un pas audacieux. Elle affirme que l’état quantique et les propriétés d’un système sont toujours relatifs à un autre système. Il n’existe pas d’état absolu, pas de valeur indépendante du contexte d’un observable, pas d’événement qui se produise tout simplement, point final. La réalité est le réseau de relations entre systèmes [6].
C’est déjà un abandon significatif de l’idée d’un monde extérieur composé d’objets. Pourtant, cela traite encore les « systèmes » comme les éléments de base. L’étape naturelle suivante consiste à se demander si ces systèmes eux-mêmes ne pourraient pas être des apparitions au sein de quelque chose de plus fondamental.
Voici l’image que je trouve la plus cohérente et qui s’accorde à la fois avec les mathématiques et notre expérience directe. La réalité est un champ unique de conscience. Non pas la conscience comme propriété « à l’intérieur » d’un cerveau, mais la conscience comme la « substance » fondamentale de l’existence. À l’intérieur de ce champ, il existe de nombreuses perspectives locales. Chaque perspective est une façon dont le champ se regarde lui-même. Chaque interaction entre perspectives donne naissance à une relation, et ce sont ces relations qui apparaissent comme des événements physiques.
De ce point de vue, un « observateur » n’est pas un sujet séparé regardant un monde extérieur. Un observateur est un motif localisé dans la conscience, suffisamment stable pour porter un point de vue. Un « objet » est un autre motif avec lequel ce point de vue entre en relation. Les règles quantiques, y compris la règle de Born, décrivent alors comment le champ de conscience organise ces relations afin qu’elles s’articulent de manière cohérente.
Mon résultat variationnel concernant la règle de Born s’intègre naturellement dans cette image. Pour chaque contexte, le champ de conscience choisit le visage local le moins déformé qu’il puisse présenter, compte tenu des limitations de cette perspective. Les probabilités de Born sont les poids de ce visage. L’impossibilité de coller toutes les faces locales en une seule histoire classique reflète le simple fait qu’il n’existe aucun lieu extérieur à la conscience d’où une telle histoire pourrait être racontée. Il n’y a que l’intérieur, se reliant indéfiniment à lui-même.
Les interprétations relationnelles et idéalistes se rejoignent donc. Nous n’avons pas à choisir entre « le monde est fait de relations » et « le monde est mental ». Les relations sont des relations au sein de l’expérience. La toile n’a pas d’extérieur.
Vivre dans un monde qui n’a pas d’extérieur
Cette conclusion peut être déstabilisante. Elle confronte la partie de nous qui aspire à un fondement stable et objectif en dehors du flux de l’expérience. Elle peut même sembler miner la science.
Je pense que c’est tout le contraire.
La physique moderne, en particulier la théorie quantique, nous dit déjà que s’accrocher à un point de vue venu de nulle part n’est pas honnête. La contextualité, les inégalités de Bell, les théorèmes du type ami de Wigner et la structure informationnelle derrière la règle de Born, tout cela pointe non pas vers un monde unique préexistant, mais vers une réalité qui ne devient définie qu’à travers des relations.
Prendre cela au sérieux ne signifie pas abandonner la rigueur. Cela signifie écouter attentivement ce que disent les mathématiques et les expériences, au lieu de les forcer à rentrer dans une image qu’elles rejettent clairement.
En même temps, reconnaître qu’il n’existe pas de réalité physique « là dehors », au sens ancien du terme, ne fait pas disparaître notre monde commun. La table ne disparaît pas quand vous réalisez qu’elle est un motif stable dans la conscience. Elle continue de supporter votre café. La différence est que nous n’imaginons plus une couche de matière morte derrière l’expérience comme cause de celle-ci. Nous voyons que ce que nous appelons « matière » est la manière dont l’expérience s’organise lorsque de nombreuses perspectives s’accordent mutuellement.
Ce changement de perspective peut avoir des conséquences pratiques. Il atténue le sentiment d’aliénation du monde. S’il n’existe pas de frontière dure entre « moi ici dedans » et « monde là dehors », alors chaque interaction est une intimité au sein d’un champ unique. Cela invite aussi à l’humilité. Ma perspective personnelle n’est pas le tout, mais elle n’est pas non plus coupée du tout. C’est une fenêtre parmi tant d’autres, toutes appartenant à la même réalité vivante [13].
Nous avons commencé par un simple sentiment : qu’il existe un monde là dehors, indépendant de nous. Nous avons vu que cette intuition, bien qu’utile pour survivre, n’est pas soutenue par un examen plus profond de la nature. La mécanique quantique, lue attentivement, pointe plutôt vers un monde de relations qui ne convergent jamais vers un point de vue venu de nulle part, et vers un champ unique de conscience dans lequel ces relations se déploient.
En ce sens, la réalité n’a véritablement pas d’extérieur.
Références
[1] Baillargeon, R., Spelke, E. S., & Wasserman, S. (1985). Object permanence in five-month-old infants. Cognition, 20(3), 191–208. https://doi.org/10.1016/0010-0277(85)90008-3
[2] Friston, K. (2010). The free-energy principle: A unified brain theory? Nature Reviews Neuroscience, 11, 127–138. https://doi.org/10.1038/nrn2787
[3] Friston, K., & Kiebel, S. (2009). Predictive coding under the free-energy principle. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 364(1521), 1211–1221. https://doi.org/10.1098/rstb.2008.0300
[4] Zaghi, A. E. (2025). Born’s rule from contextual relative-entropy minimization. Entropy, 27(9), 898. https://doi.org/10.3390/e27090898.
[5] Rovelli, C. (1996). Relational quantum mechanics. International Journal of Theoretical Physics, 35(8), 1637–1678; and Rovelli, C. (2019, updated 2025). Relational Quantum Mechanics. In The Stanford Encyclopedia of Philosophy.Stanford Encyclopedia of Philosophy
[6] Feynman, R. P., Leighton, R. B., & Sands, M. (n.d.). The Feynman Lectures on Physics, Vol. III, Ch. 1: Quantum Behavior (New Millennium ed.). California Institute of Technology. Retrieved September 4, 2025. feynmanlectures.caltech.edu
[7] Tonomura, A., Endo, J., Matsuda, T., Kawasaki, T., & Ezawa, H. (1989). Demonstration of single-electron buildup of an interference pattern. American Journal of Physics, 57(2), 117–120. https://doi.org/10.1119/1.16104.
[8] Bong, K. W., Utreras-Alarcón, A., Ghafari, F., Liang, Y. C., Tischler, N., Cavalcanti, E. G., Pryde, G. J., & Wiseman, H. M. (2020). A strong no-go theorem on the Wigner’s friend paradox. Nature Physics, 16, 1199–1205. https://doi.org/10.1038/s41567-020-0990-x.
[9] Proietti, M., Pickston, A., Graffitti, F., Barrow, P., Kundys, D., Branciard, C., Ringbauer, M., & Fedrizzi, A. (2019). Experimental test of local observer independence. Science Advances, 5(9), eaaw9832. https://doi.org/10.1126/sciadv.aaw9832.
[10] Petz, D. (1986). Sufficient subalgebras and the relative entropy of states of a von Neumann algebra. Communications in Mathematical Physics, 105(1), 123–131. https://doi.org/10.1007/BF01212345
[11] Zurek, W. H. (2003). Decoherence, einselection, and the quantum origins of the classical. Reviews of Modern Physics, 75(3), 715–775. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.75.715
[12] Zhu, Z., Salice, K., Touil, A., Bao, Z., Song, Z., Zhang, P., Li, H., Wang, Z., Song, C., Guo, Q., Wang, H., & Mondaini, R. (2025). Observation of quantum Darwinism and the origin of classicality with superconducting circuits. Science Advances, 11(31), eadx6857. https://doi.org/10.1126/sciadv.adx6857
[13] Zaghi, A. E. (2025, May 16). La dynamique quantique relationnelle et le collier d’Indra : Une compréhension non-duelle de la réalité quantique. https://www.revue3emillenaire.com/blog/la-dynamique-quantique-relationnelle-et-le-collier-dindra-une-comprehension-non-duelle-de-la-realite-quantique-par-arash-e-zaghi/
Texte original publié le 2025-11-21 : https://www.essentiafoundation.org/when-reality-is-not-out-there-making-sense-of-quantum-weirdness/reading/