So, about three years ago I was in London, and somebody called Howard Burton came to me and said, I represent a group of people, and we want to start an institute in theoretical physics. We have about 120 million dollars, and we want to do it well. We want to be in the forefront fields, and we want to do it differently. We want to get out of this thing where the young people have all the ideas, and the old people have all the power and decide what science gets done. It took me about 25 seconds to decide that that was a good idea.
Il y a environ trois ans, j'étais à Londres, et un dénommé Howard Burton m'a abordé et m'a dit, "Je représente un groupe de personnes et nous voulons mettre sur pied un institut de physique théorique. Nous disposons d'environ 120 millions de dollars, et nous voulons faire les choses bien. Nous voulons contribuer aux domaines de pointe, et nous voulons le faire autrement. Nous voulons briser cette façon de faire, où les jeunes gens ont toutes les idées, et les personnes âgées tout le pouvoir, et décident du genre de science qu'on fait." Ça m'a pris environ 25 secondes pour décider que c'était une bonne idée.
Three years later, we have the Perimeter Institute for Theoretical Physics in Waterloo, Ontario. It’s the most exciting job I’ve ever had. And it’s the first time I’ve had a job where I’m afraid to go away because of everything that’s going to happen in this week when I’m here. (Laughter) But in any case, what I’m going to do in my little bit of time is take you on a quick tour of some of the things that we talk about and we think about. So, we think a lot about what really makes science work? The first thing that anybody who knows science, and has been around science, is that the stuff you learn in school as a scientific method is wrong. There is no method. On the other hand, somehow we manage to reason together as a community, from incomplete evidence to conclusions that we all agree about. And this is, by the way, something that a democratic society also has to do.
Trois ans plus tard, nous avons l'Institut Perimeter pour la physique théorique, à Waterloo, en Ontario. C'est le travail le plus excitant que j'ai jamais eu. C'est la première fois que j'ai un emploi où j'ai peur de m'en aller, à cause de tout ce qui va se passer pendant la semaine où je suis ici. (Rires) Mais quoi qu'il en soit, ce que je vais faire pendant le peu de temps que j'ai à ma disposition, c'est vous amener faire un tour rapide de quelques-uns des sujets sur lesquels on se penche. Nous réfléchissons beaucoup à ce qui fait vraiment marcher la science. La première chose qui s'impose à quiconque connait les sciences, et y a touché, c'est que ce qu'on apprend à l'école comme étant une méthode scientifique, est faux. Il n'y a pas de méthode. D'un autre côté, d'une manière ou d'une autre, nous arrivons à réfléchir ensemble en tant que communauté, et à tirer des conclusions communes à partir d'indications incomplètes. Et, en fait, ceci est une chose que doit aussi faire une société démocratique.
So how does it work? Well, my belief is that it works because scientists are a community bound together by an ethics. And here are some of the ethical principles. I’m not going to read them all to you because I’m not in teacher mode. I’m in entertain, amaze mode. (Laughter)
Alors, comment ça marche? Eh bien, je crois que cela marche parce que les scientifiques forment une communauté liée par une éthique. Et voici quelques principes d'éthique. Je ne vous les lirai pas tous parce que je ne suis pas en mode "enseignement". Je suis en mode "divertir et épater". (Rires)
But one of the principles is that everybody who is part of the community gets to fight and argue as hard as they can for what they believe. But we’re all disciplined by the understanding that the only people who are going to decide, you know, whether I’m right or somebody else is right, are the people in our community in the next generation, in 30 and 50 years. So it’s this combination of respect for the tradition and community we’re in, and rebellion that the community requires to get anywhere, that makes science work. And being in this process of being in a community that reasons from shared evidence to conclusions, I believe, teaches us about democracy. Not only is there a relationship between the ethics of science and the ethics of being a citizen in democracy, but there has been, historically, a relationship between how people think about space and time, and what the cosmos is, and how people think about the society that they live in.
Mais un de ces principes stipule que tous ceux qui font partie de la communauté ont la possibilité d'argumenter et de se battre du mieux qu'ils peuvent pour défendre leur point de vue. Mais personnes ne dépassent les limites car nous savons que les seules personnes qui vont vraiment décider, vous savez, de qui a raison ou tord c'est la prochaine génération de ceux qui formeront notre communauté, dans 30 ou 50 ans. C'est donc ce mélange de respect pour la tradition et pour notre communauté, et de révolte qu'exige la communauté pour progresser, qui fait avancer la science. Et se trouver dans ce processus d'appartenance à une communauté qui raisonne à partir de preuves partagées et arrive à des conclusions, je pense, nous en apprend sur la démocratie. Non seulement il y a une relation entre les principes éthiques qui régissent la science et ceux qu'implique l'appartenance à une démocratie, mais, il y a eu, historiquement parlant, concordance entre la façon dont les gens concevaient l'espace, le temps et le cosmos et la façon dont ils voyaient la société dans laquelle ils vivaient.
And I want to talk about three stages in that evolution. The first science of cosmology that was anything like science was Aristotelian science, and that was hierarchical. The earth is in the center, then there are these crystal spheres, the sun, the moon, the planets and finally the celestial sphere, where the stars are. And everything in this universe has a place. And Aristotle’s law of motion was that everything goes to its natural place, which was of course, the rule of the society that Aristotle lived in, and more importantly, the medieval society that, through Christianity, embraced Aristotle and blessed it. And the idea is that everything is defined. Where something is, is defined with respect to this last sphere, the celestial sphere, outside of which is this eternal, perfect realm, where lives God, who is the ultimate judge of everything.
Et j'aimerais vous parler de trois étapes dans cette évolution. La première cosmologie qui ressemblait un tant soit peu à de la science était une science aristotélicienne, c'est-à-dire hiérarchisée. La Terre est au centre. Viennent ensuite ces sphères de cristal, le Soleil, la Lune, les planètes, et enfin la sphère céleste, où se trouvent les étoiles. Et tout dans cet univers a une place. Et la loi du mouvement d'Aristote stipulait que tout va à la place qui lui revient naturellement, ce qui était bien sûr, la règle dans la société dans laquelle vivait Aristote, et plus important encore, dans la société médiévale qui, à travers le Christianisme, a adopté Aristote et y a consenti. L'idée était que tout est déterminé. La position de n'importe quelle chose est déterminée par rapport à cette dernière sphère, la sphère céleste, à l'extérieur de laquelle se trouve ce royaume parfait et éternel où vit Dieu, qui est le juge suprême de tout ce qui existe.
So that is both Aristotelian cosmology, and in a certain sense, medieval society. Now, in the 17th century there was a revolution in thinking about space and time and motion and so forth of Newton. And at the same time there was a revolution in social thought of John Locke and his collaborators. And they were very closely associated. In fact, Newton and Locke were friends. Their way of thinking about space and time and motion on the one hand, and a society on the other hand, were closely related.
Cette idée résume en même temps la cosmologie aristotélicienne, et dans un certain sens, la société médiévale. Au 17ème siècle, il y a eu une révolution dans la façon de penser l'espace et le temps et le mouvement, et ainsi de suite, grâce à Newton. Et, en même temps, il y a eu une révolution de la pensée sociale amenée par John Locke et ses collaborateurs. Et elles étaient étroitement liées. En fait, Newton et Locke étaient amis. Leur manière de concevoir l'espace et le temps et le mouvement d'une part, et la société, d'autre part, étaient étroitement liées..
And let me show you. In a Newtonian universe, there’s no center -- thank you. There are particles and they move around with respect to a fixed, absolute framework of space and time. It’s meaningful to say absolutely where something is in space, because that’s defined, not with respect to say, where other things are, but with respect to this absolute notion of space, which for Newton was God.
Et laissez-moi vous montrer. Dans un univers Newtonien il n'y a pas de centre - merci. Il y a des particules qui bougent par rapport à un cadre fixe et absolu du temps et de l'espace. C'est significatif de déterminer l'emplacement absolu de quelque chose dans l'espace, parce que c'est la façon de définir, non pas par rapport à, par exemple, l'emplacement d'autres choses, mais par rapport à cette notion d'espace absolu qui, pour Newton, était Dieu.
Now, similarly, in Locke’s society there are individuals who have certain rights, properties in a formal sense, and those are defined with respect to some absolute, abstract notions of rights and justice, and so forth, which are independent of what else has happened in the society. Of who else there is, of the history and so forth. There is also an omniscient observer who knows everything, who is God, who is in a certain sense outside the universe, because he has no role in anything that happens, but is in a certain sense everywhere, because space is just the way that God knows where everything is, according to Newton, OK?
Alors, d'une manière similaire, dans la société de Locke il y a des individus qui ont certains droits, des propriétés dans un sens formel, et ceux-ci sont déterminés par rapport à des notions absolues et abstraites de droits et de justice, et ainsi de suite, qui sont indépendantes de ce qui se passe d'autre dans la société. Indépendantes de la présence d'autrui, de l'Histoire et ainsi de suite. Il y a aussi un observateur omniprésent qui sait tout, qui est Dieu, qui est, en un sens, hors de l'univers, parce qu'il n'a aucun rôle dans quoique ce soit qui se passe, mais est partout, dans un certain sens, parce que l'espace est simplement la façon par laquelle Dieu sait où tout se trouve, selon Newton, OK?
So this is the foundations of what’s called, traditionally, liberal political theory and Newtonian physics. Now, in the 20th century we had a revolution that was initiated at the beginning of the 20th century, and which is still going on. It was begun with the invention of relativity theory and quantum theory. And merging them together to make the final quantum theory of space and time and gravity, is the culmination of that, something that’s going on right now. And in this universe there’s nothing fixed and absolute. Zilch, OK. This universe is described by being a network of relationships.
Donc, voici les bases de ce qui est traditionnellement appelé la théorie de la politique libérale et la physique Newtonienne. Alors, au 20ème siècle, nous avons vécu une révolution, initiée au début du 20ème siècle, et qui est toujours en marche. Elle a démarré avec l'invention de la théorie de la relativité et de la théorie quantique. Et les fusionner pour former la théorie quantique finale de l'espace et du temps et de la gravité, est la culmination de cela, quelque chose qui est en train de se faire à l'heure actuelle. Et dans cette univers, il n'y a rien de fixe ni d'absolu. Rien, OK. Cet univers est décrit comme un réseau de relations.
Space is just one aspect, so there’s no meaning to say absolutely where something is. There’s only where it is relative to everything else that is. And this network of relations is ever-evolving. So we call it a relational universe. All properties of things are about these kinds of relationships. And also, if you’re embedded in such a network of relationships, your view of the world has to do with what information comes to you through the network of relations. And there’s no place for an omniscient observer or an outside intelligence knowing everything and making everything. So this is general relativity, this is quantum theory. This is also, if you talk to legal scholars, the foundations of new ideas in legal thought. They’re thinking about the same things. And not only that, they make the analogy to relativity theory and cosmology often. So there’s an interesting discussion going on there. This last view of cosmology is called the relational view.
L'espace en est un simple aspect, donc il ne fait aucun sens de dire où se trouve quelque chose dans l'absolu. On peut seulement dire où se trouve quelque chose par rapport à tout le reste. Et ce réseau de relations évolue en permanence. Donc nous l'appelons un univers relationnel. Toutes les propriétés des choses dépendent de ces types de relations. Et aussi, si vous faites partie d'un tel réseau de relations, votre vision du monde est liée à l'information qui vous parvient à travers ce réseau de relations. Et il n'y a pas de place pour un observateur omniprésent ou une intelligence externe omnisciente et omnipotente. Donc voici la relativité générale, voici la théorie quantique. Voici aussi, si vous en parlez à des spécialistes du droit, les bases de nouvelles idées dans la pensée juridique. Ils réfléchissent aux mêmes choses. Et, de surcroît, ils font souvent l'analogie avec la théorie de la relativité et la cosmologie. Donc, une discussion intéressante a lieu. Cette dernière vision de la cosmologie est appelée la vision relationnelle.
So the main slogan here is that there’s nothing outside the universe, which means that there’s no place to put an explanation for something outside. So in such a relational universe, if you come upon something that’s ordered and structured, like this device here, or that device there, or something beautiful, like all the living things, all of you guys in the room -- "guys" in physics, by the way, is a generic term: men and women. (Laughter)
Le principal slogan ici est qu'il n'y a rien en dehors de l'univers, ce qui signifie qu'il n'y a pas lieu d'expliquer quelque chose qui n'en fait pas partie. Donc, dans un tel univers relationnel, si vous tombez sur quelque chose d'ordonné et de structuré, comme cet engin ici, ou celui-ci là, ou sur quelque chose de beau, comme tous les êtres vivants, vous tous, les gars dans cette pièce -- en passant, "gars", en physique, est un terme générique : hommes et femmes. (Rires)
Then you want to know, you’re a person, you want to know how is it made. And in a relational universe the only possible explanation was, somehow it made itself. There must be mechanisms of self-organization inside the universe that make things. Because there’s no place to put a maker outside, as there was in the Aristotelian and the Newtonian universe. So in a relational universe we must have processes of self-organization.
Alors vous voulez savoir, en tant qu'homme, vous voulez savoir comment c'est fait. Et dans un univers relationnel, la seule explication possible est que, d'une manière ou d'une autre, il s'est auto-formé. Il doit y avoir des mécanismes d'auto-organisation, à l'intérieur de l'univers, qui créent des choses. Parce qu'il n'y a pas moyen de placer un créateur à l'extérieur, comme il y en avait dans les univers aristotélicien et newtonien. Donc, dans un univers relationnel, nous devons avoir des processus d'auto-organisation.
Now, Darwin taught us that there are processes of self-organization that suffice to explain all of us and everything we see. So it works. But not only that, if you think about how natural selection works, then it turns out that natural selection would only make sense in such a relational universe. That is, natural selection works on properties, like fitness, which are about relationships of some species to some other species. Darwin wouldn’t make sense in an Aristotelian universe, and wouldn’t really make sense in a Newtonian universe.
Et bien, Darwin nous a appris qu'il existe des processus d'auto-organisation, qui suffisent à expliquer notre existence et celle de tout ce que nous voyons. Donc ça marche. Non seulement ça marche, mais si vous pensez à la façon dont marche la sélection naturelle, il s'avère que la sélection naturelle n'a de sens que dans un univers relationnel. C'est-à-dire, la sélection naturelle fonctionne selon des caractéristiques, comme l'adéquation, qui impliquent des relations entre différentes espèces. Darwin n'aurait aucun sens dans un univers aristotélicien, et n'aurait pas vraiment de sens dans un univers newtonien.
So a theory of biology based on natural selection requires a relational notion of what are the properties of biological systems. And if you push that all the way down, really, it makes the best sense in a relational universe where all properties are relational. Now, not only that, but Einstein taught us that gravity is the result of the world being relational. If it wasn’t for gravity, there wouldn’t be life, because gravity causes stars to form and live for a very long time, keeping pieces of the world, like the surface of the Earth, out of thermal equilibrium for billions of years so life can evolve.
Donc, une théorie de la biologie basée sur la sélection naturelle, nécessite une notion relationnelle de ce que sont les propriétés des systèmes biologiques. Et si vous faites le tour de la chose, elle prend tout son sens dans un univers relationnel où toutes les propriétés sont relationnelles. Alors, non seulement ça, mais Einstein nous a appris que la gravité résulte du fait que le monde est relationnel. Sans la gravité, il n'y aurait pas de vie, parce que la gravité fait que les étoiles se forment et vivent très longtemps, maintenant des bouts de monde, comme la surface de la Terre, hors de l'équilibre thermique pendant des milliards d'années pour que la vie puisse évoluer.
In the 20th century, we saw the independent development of two big themes in science. In the biological sciences, they explored the implications of the notion that order and complexity and structure arise in a self-organized way. That was the triumph of Neo-Darwinism and so forth. And slowly, that idea is leaking out to the cognitive sciences, the human sciences, economics, et cetera. At the same time, we physicists have been busy trying to make sense of and build on and integrate the discoveries of quantum theory and relativity.
Au 20ème siècle, nous avons vu le développement indépendant de deux grands thèmes en science. En biologie, ils ont exploré les implications de la notion que l'ordre, la complexité et la structure sont générés de manière auto-organisée. Ceci fut le triomphe du néo-darwinisme, etc. Et lentement, cette idée infiltre les sciences cognitives, les sciences humaines, l'économie etc. En même temps, nous, physiciens, avons été occupés à tenter de trouver un sens, aux découvertes de la théorie quantique et de la relativité, à les mettre à profit et à les intégrer.
And what we’ve been working out is the implications, really, of the idea that the universe is made up of relations. 21st-century science is going to be driven by the integration of these two ideas: the triumph of relational ways of thinking about the world, on the one hand, and self-organization or Darwinian ways of thinking about the world, on the other hand. And also, is that in the 21st century our thinking about space and time and cosmology, and our thinking about society are both going to continue to evolve. And what they’re evolving towards is the union of these two big ideas, Darwinism and relationalism.
Et ce que nous résolvons ce sont les implications, vraiment, de l'idée que l'univers est fait de relations. La science du 21ème siècle va être portée par l'intégration de ces deux idées : le triomphe des modes relationnels de concevoir le monde, d'une part, et l'auto-organisation ou les modes darwiniens de concevoir le monde, d'autre part. Et de plus, c'est qu'au 21ème siècle notre manière de penser l'espace, le temps et la cosmologie, et notre manière de penser la société, vont toutes deux continuer à évoluer. Et ce vers quoi elles évoluent est l'union de ces deux grandes idées, le darwinisme et le relationalisme.
Now, if you think about democracy from this perspective, a new pluralistic notion of democracy would be one that recognizes that there are many different interests, many different agendas, many different individuals, many different points of view. Each one is incomplete, because you’re embedded in a network of relationships. Any actor in a democracy is embedded in a network of relationships. And you understand some things better than other things, and because of that there’s a continual jostling and give and take, which is politics. And politics is, in the ideal sense, the way in which we continually address our network of relations in order to achieve a better life and a better society.
Alors, si vous pensez à la démocratie avec cette perspective, une nouvelle notion pluraliste de la démocratie serait une notion qui reconnaitrait qu'il y a beaucoup d'intérêts différents, beaucoup d'agendas différents, beaucoup d'individus différents, beaucoup de points de vue différents. Chacun est incomplet car vous faites partie dans un réseau de relations. Tous les acteurs d'une démocratie font partie dans un réseau de relations. Et vous comprenez certaines choses mieux que d'autres, et à cause de cela, il a une bousculade permanente de donnant donnant, qui est la politique. Et la politique est, dans l'idéal, la façon pour nous de constamment aborder notre réseau de relations afin d'atteindre une vie meilleure, et une société meilleure.
And I also think that science will never go away and -- I’m finishing on this line. (Laughter) In fact, I’m finished. Science will never go away.
Et je pense aussi que la science ne disparaitra jamais et -- Je termine sur cette phrase. (Rires) En fait, j'ai terminé. La science ne disparaitra jamais.