Institut d'histoire et de philosophie des sciences et des techniques

La théorie quantique est l'une des théories scientifiques les plus fructueuses de l’histoire de l'humanité. Depuis son développement, elle a suscité un large intérêt philosophique, car sa structure conceptuelle semble remettre en question les perspectives traditionnelles sur la nature des théories scientifiques, l'explication scientifique et le rôle de l'observateur. La théorie quantique des champs (TQC), résultat central de la révolution quantique, constitue le socle des théories fondamentales en physique des particules et a inspiré des avancées majeures en physique de la matière condensée et en physique statistique. Malgré son succès empirique, elle concentre les principaux défis conceptuels de la théorie quantique. Les calculs de la TQC, notoirement complexes, conduisent es physiciens à employer diverses stratégies, telles que l'usage des théories effectives des champs (TE) ou les techniques de renormalisation, pour gérer cette complexité. Ce projet s'articule autour de deux questions principales, l'une métaphysique et l'autre épistémologique : (RQ1) Quelles sont les implications métaphysiques des TE pour les relations inter-théoriques, la nature des lois physiques et la possibilité de phénomènes émergents en physique ? (RQ2) Comment interpréter le statut épistémologique des idéalisations mathématiques indispensables, telles que les infinités et la renormalisation, dans la TQC ? L'objectif central de ce projet de philosophie des sciences est d'étudier la hiérarchie des niveaux d'explication au sein de la physique fondamentale. Pour ce faire, il est nécessaire d'examiner la manière dont la TQC atteint sa précision prédictive et d'analyser ses fondements conceptuels. L'hypothèse centrale de la recherche est que le théorème-a offre une nouvelle perspective profonde sur ces questions. Le théorème-a est un résultat récent en physique qui se concentre sur les transferts du groupe de renormalisation (GR) et permet de suivre l'évolution d'une théorie physique à travers des niveaux d'énergie. Cette hypothèse est poursuivie en raison du potentiel du théorème-a de révolutionner notre compréhension du fonctionnement de l'échelle des niveaux d'énergie en TQC et des phénomènes émergents. Le théorème révèle une perte irréversible de degrés de liberté le long des transferts du GR, suggérant une structure hiérarchique et asymétrique dans laquelle, par exemple, les descriptions à haute énergie contiennent plus d'informations que celles à basse énergie. Ce projet sera le premier à examiner la portée philosophique de ces résultats, notamment la manière dont le théorème-a fournit un cadre rigoureux pour les grandes questions de la philosophie de la physique. Je soutiendrai que ce projet fournit une image de la TQC qui affirme l’indépendance explicative des TE, tout en remettant en cause les perspectives réductionnistes classiques. En outre, il sera argumenté que le théorème-a éclaire le fonctionnement de la procédure de renormalisation et rend évidente une conception anti-réductionniste du fonctionnement de la physique, où les lois physiques apparaissent comme dépendantes de l’échelle d'énergie. À long terme, ce projet ambitionne d’articuler les débats sur l’émergence, la renormalisation et la hiérarchie des niveaux d'énergie en TQC avec ceux sur le réalisme scientifique, le statut des théories scientifiques et le rôle des structures mathématiques dans l’explication scientifique. Il contribuera à un cadre unificateur fondé sur trois axes : (1) une description asymptotique du réalisme scientifique, où les explications convergent hiérarchiquement vers la vérité ; (2) une critique des explications mécanistes en physique fondamentale, soulignant le rôle des contraintes structurelles ; (3) une approche pluraliste de l'explication scientifique, où différents niveaux conservent leur autonomie tout en étant structurellement contraints. Ce projet approfondira la compréhension de la TQC tout en renouvelant la perspective sur la connaissance scientifique.

Contrairement à certains termes du langage ordinaire, comme grand ou beau, les termes caractérisant le succès scientifique ne semblent pas graduels : « plus prouvé » ou « plus vrai » semblent presque contradictoires. Ce projet vise à explorer comment, malgré ces apparences, la gradualité est au cœur des voies menant au succès scientifique. Nous visons par là-même à mieux comprendre comment la connaissance se développe et comment les scientifiques peuvent à la fois entretenir des idéaux épistémiques élevés sans faire du succès un objectif inatteignable. Le projet s'articule autour de quatre axes. Premièrement, nous nous concentrons sur les questions liées aux processus épistémiques, telles que les méthodes d’approximation. Deuxièmement, nous étudions la gradualité au sein résultats de recherche, tels que les explications ou les preuves relativement aux différentes valeurs épistémiques. Troisièmement, nous analysons la gradualité par rapport à des états épistémiques tels que la croyance, la connaissance ou la compréhension, tant au niveau individuel que collectif. La dernière tâche est consacrée aux analyses croisées, aux notions transversales et aux leçons potentiellement générales à propos de la notion de progrès scientifique. Nous essaierons de fournir des exemples paradigmatiques et d'affiner ainsi l'espace conceptuel trop simpliste entre les activités algorithmiques et les activités dont le succès semble être une affaire de tout ou rien. L'une des forces de ce projet est qu'il adopte une position transversale et rassemble des expertises complémentaires, à savoir la philosophie des mathématiques et de l'informatique, la philosophie des sciences et l'épistémologie. En effet, alors que les questions philosophiques concernant ces sous-domaines sont distinctes, nous supposons qu'en nous concentrant sur les rouages des activités, un socle commun de questions et de notions récurrentes peut émerger et fournir des analyses croisées fructueuses.

"Omnis cellula e cellula". Le second principe de la théorie cellulaire élaborée au milieu du 19e siècle est devenu un principe fondamental et indiscuté de la biologie. Les cellules, qui sont les constituants élémentaires des organismes multicellulaires, sont organisées en lignages, où un lignage est défini comme une séquence de cellules reliées entre elles par des relations généalogiques. Les lignages cellulaires font l’objet de nombreuses études en biologie (biologie du développement, régénération, cellules souches, différenciation, cancer, etc). Mais les lignages cellulaires sont-ils ce que l’on croit qu’ils sont ? Comment le sait-on ? Dans quelle mesure les outils d’identification de lignages dépendent-ils de présupposés ? Ou, à l’inverse, une reconceptualisation des lignages cellulaires appellerait-elle d’autres types d’analyses des lignages ? Pour répondre à ces questions centrales de la biologie contemporaine, notre projet rassemble une philosophe spécialiste de cellules souches et d’évolution cellulaire, une biologiste spécialisée dans le traçage de lignages cellulaires et le développement de nouvelles techniques de traçage et un de mathématicien spécialiste de modélisation de la prolifération/différenciation cellulaire et des reconstructions phylogénétiques cellulaires dans les cancers. Ce projet de philosophie des sciences interroge l'un des principaux fondements de la biologie depuis la théorie cellulaire à la lumière de réflexions philosophiques modernes sur le concept de lignage et la notion d'hérédité, que nous proposons d'adapter à l'échelle cellulaire. Une modification de la conceptualisation des lignages cellulaires à le potentiel d’impacter de nombreuses branches de la biologie et de la philosophie de la biologie car le concept est utilisé dans de nombreux domaines. La modélisation mathématique aidera à se figurer de manière plus précise les impacts de cette reconceptualisation dans le contexte du système hématopoïétique.

LongCov propose d’étudier la reconnaissance d'une nouvelle entité nosologique, le Covid long, sous la pression des patients et avec leur participation. Alors que le Covid long est reconnu comme un problème majeur de santé publique, ses caractéristiques précises sont difficiles à stabiliser et certaines questions telles que le droit des patients à une prise en charge spécifique ou la reconnaissance du Covid long comme une maladie professionnelle sont loin d’être résolues. Notre étude, incluant des patients en tant que co-chercheurs, suivra en temps réel les obstacles à la stabilisation de cette nouvelle entité nosologique dans un contexte d'incertitude. Notre hypothèse est que les obstacles à la pleine reconnaissance du Covid long reflètent une difficulté de la médecine contemporaine à identifier les « maladies fonctionnelles », fondées essentiellement sur la parole des patients. De telles affections, plus fréquentes chez les femmes, sont perçues parfois comme « psychosomatiques » et ont tendance à être minimisées. Ce projet contribuera à une meilleure compréhension de la manière dont la médecine et la société traitent ces pathologies complexes qui sont source de souffrances majeures pour de nombreuses personnes. L'équipe LongCov combinera des approches sociologiques, historiques, épistémologiques, juridiques et éthiques pour examiner l'évolution de cette entité nosologique et les conflits que sa reconnaissance peut générer entre les acteurs. La question de la stabilisation du Covid long est aussi pratique et éthique, puisque l'organisation matérielle des soins devient beaucoup plus compliquée lorsqu'une pathologie n'a pas de fondement symptomatique bien défini, ne repose pas sur des tests diagnostiques fiables, et quand le « care » rencontre résistance et scepticisme. Une étude de la stabilisation du « Covid long», menée par une équipe pluridisciplinaire pose, outre son intérêt intrinsèque, des questions épistémologiques fondamentales sur l'évolution de la médecine contemporaine.

La relation entre les axiomes et les définitions a été un tournant clé dans la transformation contemporaine de la logique, des mathématiques et de la science, à la suite du développement de l'axiomatique moderne. On dit souvent que les définitions ne jouent aucun rôle dans les systèmes axiomatiques, si ce n'est celui d'abréviations. Les axiomes sont souvent considérés comme des définitions implicites ou des caractérisations des termes primitifs qui apparaissent dans les axiomes. Le projet aborde l'étude des définitions axiomatiques de deux points de vue complémentaires : historique et théorique. Les principaux objectifs seront respectivement 1) d'étudier l'origine de la notion de définitions axiomatiques, et 2) de classer les définitions axiomatiques et d'étudier le type de problèmes auxquels elles sont appliquées en logique et en philosophie des mathématiques. L'enquête historique est basée sur l'hypothèse générale de recherche selon laquelle les définitions, ainsi qu'un éventail plus large de facteurs, ont contribué à la transformation de l'axiomatique en une étude des systèmes hypothético-déductifs. Cette hypothèse sera testée en vérifiant trois affirmations plus spécifiques : 1) la croyance selon laquelle les axiomes servent à définir ou à caractériser les entités mathématiques n'est pas apparue brusquement au XIXe siècle, mais est le résultat de débats complexes sur la distinction entre axiomes et définitions et sur le rôle de la déduction, qui remontent au moins à l'époque moderne ; 2) il n'y a pas de sens unique dans lequel les axiomes peuvent être considérés comme des définitions implicites dans les débats des mathématiciens et logiciens des 19e et 20e siècles ; 3) plusieurs critères d'adéquation des définitions ont été discutés dans l'histoire de l'axiomatique, et il n'y a pas de théorie unique qui ait recueilli un consensus général. L'enquête théorique est basée sur l'hypothèse de recherche générale selon laquelle une compréhension plus rigoureuse du rôle joué par les définitions axiomatiques contribuerait fortement à une meilleure compréhension de plusieurs débats contemporains en philosophie de la logique, en mathématiques et en philosophie des sciences. Deux hypothèses de recherche spécifiques guideront cette partie du travail : 1) les définitions peuvent jouer un rôle à la fois inférentiel et sémantique ; 2) les définitions axiomatiques sont philosophiquement cruciales pour comprendre le débat contemporain sur la prouvabilité formelle et informelle. Les difficultés rencontrées dans les recherches sur le thème des définitions sont leur omniprésence, leur ambiguïté et leur technicité dans les présentations axiomatiques, ce qui explique leur manque de traitement systématique. Ces difficultés seront abordées et résolues grâce à la création d'un large consortium de philosophes, logiciens et mathématiciens ayant une expertise dans l'étude de l'histoire des sciences mais aussi dans les développements plus formels de la logique contemporaine. Les résultats attendus comprennent l'évaluation du rôle des définitions dans le développement de l'axiomatique hypothético-déductive ; une histoire détaillée de la relation entre axiomes et définitions en logique et en mathématiques de la Renaissance au début du 20ème siècle ; une classification des définitions apparaissant dans les présentations axiomatiques ; une meilleure compréhension de la relation entre définitions et déduction ; et une analyse des rôles épistémiques joués par les définitions dans la prouvabilité formelle et informelle. La valeur ajoutée du projet réside dans l'effort d'offrir un premier traitement historique et théorique systématique des définitions axiomatiques. Le projet apportera de nouvelles connaissances à la fois sur le rôle qu’elles ont joué dans l'histoire de l'axiomatique et sur les rôles épistémiques qu'elles jouent dans la philosophie contemporaine.

Ce projet interdisciplinaire vise à élaborer un cadre original pour individuer les écosystèmes en combinant des approches conceptuelles, théoriques et de modélisation. Les écosystèmes sont délimités de manière moins nette que d'autres systèmes biologiques (les organismes), et leurs frontières apparaissent plutôt floues et poreuses. Il s’agit non seulement d’un problème central pour le travail théorique, mais les politiques de conservation et de gestion doivent aussi s'appuyer sur des critères bien établis pour délimiter les écosystèmes et les fonctions de leurs composants. L'individuation des écosystèmes va de pair avec leur stabilité et leur résilience. Le projet explore comment les écosystèmes, qui présentent des régimes d'ordre très improbables, se maintiennent dans la biosphère en contraignant les flux de matière et d'énergie. Notre hypothèse est double : 1/ les contraintes sont exercées par des éléments de la biodiversité et des facteurs abiotiques, qui peuvent être compris comme des parties fonctionnelles du système; 2/ les contraintes réalisent un régime de dépendance mutuelle, qui fournit un critère pour tracer les limites de l'écosystème global. L'organisation des contraintes est donc le principe théorique qui rend compte de la stabilité des écosystèmes, les individualise dans l'espace et le temps, et identifie leurs composants fonctionnels. Le projet vise à explorer les implications conceptuelles et théoriques de ce cadre, et sa capacité à guider l'élaboration de modèles mathématiques et informatiques précis de l'organisation écosystémique et de la dynamique éco-évolutive. L'enquête sur l'individuation des écosystèmes sera menée en considérant conjointement plusieurs niveaux d'organisation. En particulier, le projet analysera les analogies, les différences et les interactions inter-niveaux entre les écosystèmes et les organismes.

Qu’est-ce que l’environnement, en particulier celui pouvant avoir un impact sur notre santé ? Quelle est sa nature ? Comment le conceptualisons-nous ? L’environnement au sens large est au cœur de défis sociétaux parmi les plus urgents. Il soulève des enjeux qu’il n’est possible d’affronter qu’en conjuguant la recherche scientifique avec le point de vue des citoyens. On remarque auprès de ces derniers une sensibilité accrue, non seulement pour l’impact que l’environnement tel qu’on l’a transformé a sur notre santé, mais aussi pour la façon dont nos habitudes et expériences tout au long de notre vie nous transforment et peuvent contribuer au développement de certaines maladies. Le projet EnviroParCiPhil pose la question des méthodologies de recherche participative qui pourraient être employées à large échelle pour faire évoluer la définition des contours (spatio-temporels) de l’environnement en tant que déterminant de nos états de santé et de maladie. Il vise à instaurer une collaboration entre scientifiques et citoyens afin de co-élaborer une méthodologie réplicable à large échelle pour mieux comprendre les enjeux de « santé - environnement ». L’objectif est d’entendre le point de vue et les interrogations des membres de la société civile pour élargir le cadre des recherches en sciences biomédicales et en sciences humaines et sociales sur les déterminants environnementaux des maladies, et de renfoncer ainsi la pertinence de ces recherches sur un plan purement épistémique mais également au service des citoyens directement concernés par des « expositions » et les politiques de santé publique pouvant les protéger de ces expositions. L’objet de la co-construction est donc de co-élaborer une méthode d’amendement du concept d’environnement en santé dans le cadre de cohortes et permettre aux membres des cohortes de s’impliquer davantage dans l’élaboration de futures questions de recherche et méthodologies d’analyses qui concerneront d’autres projets en épidémiologie. Cette méthodologie a donc une dimension itérative, les concepts d’environnements exprimés seront aussi étudiés en philosophie des sciences sur les cohortes suivantes. Ce projet pilote a pour but de créer un précédent et inciter les chercheurs à utiliser, dans les études santé-environnement, des méthodologies de recherche mobilisant la participation en tant qu'outil conceptuellement et pragmatiquement enrichissant en recherche interdisciplinaire, par exemple avec du co-design d’études d’intervention. En fin de projet, un colloque réunira des chercheurs des domaines concernées afin d‘évaluer les résultats du projet et d’étudier la faisabilité de l’utilisation des méthodologies générées dans les futures recherches.

Ce projet de recherche en philosophie des sciences porte sur les limites en physique. Depuis plusieurs années, l'utilisation des ‘limites singulières’ en physique fait l’objet d’intenses discussions. Par exemple, alors que le nombre de molécules d'eau dans un verre est fini, nos théories physiques requièrent la fausse hypothèse que ce nombre tend vers l’infini pour expliquer certains phénomènes. Ces limites remettent également en question l'unité de la physique, en empêchant la réduction de théories physiques à des théories plus fondamentales. Afin d’offrir de nouvelles perspectives sur ces problèmes, nous adopterons le cadre conceptuel de la théorie des perturbations et des développements asymptotiques. Avec une équipe principalement composée de philosophes des sciences, de la physique et des mathématiques, je déploierai mes recherches selon trois axes consacrés aux modèles en physique, à la réduction de l’hydrodynamique, et l’approximation en physique.

En s’appuyant sur des approches théoriques et méthodologiques issues de l’anthropologie et de la sociologie, et à travers un cadre d’analyse empruntant également aux sciences politiques, ce projet de recherche interdisciplinaire propose d’analyser les effets de la COVID-19 sur des populations habitant en squats de pauvreté. Notre objectif est de documenter les pratiques mises en place par les occupant.es de ces lieux (collectifs ou familiaux) illégaux pendant la période de pandémie pour se protéger et protéger les autres de la contamination et d’appréhender l’appropriation différentielle, multiforme et diachronique des mesures sanitaires parmi cette population précaire, très majoritairement migrante. Cette enquête de terrain aura pour but principal 1) de retracer les trajectoires de soins de personnes contaminées ou « cas contacts » pendant les différentes étapes de l’urgence sanitaire (premier confinement, période de couvre-feu, deuxième confinement) et d’analyser, en leur sein, les formes de socialisation en santé dans leur permanence ou leur recomposition, 2) de mieux appréhender le rôle des pouvoirs publics, des associations humanitaires et des collectifs militants dans le soutien et la prise en charge socio-sanitaire de ces populations vivant en squats (transmission d’informations médicales, mise en place de protocoles sanitaires, prise en charge des cas de contamination etc.). Il est important de mener cette enquête alors que l’épidémie est encore active, afin de récolter des données fiables et précises à travers des observations et des entretiens. Compte tenu de la période de déroulement de l’enquête, l’étude s’intéressera également aux discours et aux pratiques autour de la vaccination et de son accessibilité pour les personnes éligibles habitant dans ces lieux.

Comment les personnes résidant sur le territoire français accèdent-elles aux informations de santé publique depuis le début de la pandémie de Covid-19 ? Comment des personnes aux ressources matérielles, technologiques et culturelles différenciées s’approprient-elles ces informations et adaptent-elles leur mode de vie ? Comment la médiation scientifique en santé est-elle organisée dans les quartiers populaires ? Les réponses à ces questions sont essentielles pour la gestion de la crise. Mais les grandes enquêtes menées par Internet depuis le début de la crise sanitaire y apportent des réponses limitées dans la mesure où elles ne touchent qu’une partie de la population et laissent de côté les personnes les plus démunies, qui sont aussi les plus exposées au risque de contamination. En s’appuyant sur trois enquêtes qualitatives qui mettent en valeur la diversité des modalités de réception des informations de santé dans la population ; les difficultés propres à l’appropriation des recommandations sanitaires dans les squats et les spécificités d’un dispositif de médiation en santé en quartier populaire, nous analysons des formes plurielles de réception de la communication en santé par différents publics en fonction de leurs conditions matérielles, de leurs caractéristiques sociales, de leurs rapports aux normes de santé et à l’autorité publique. Associant les ressources de la philosophie sociale et de la philosophie des sciences avec les analyses menées sur ces terrains par des sociologues et anthropologues, ce projet permet d’évaluer comment circule la parole scientifique dans une société en crise et structurée par des inégalités.

Les algorithmes occupent aujourd'hui une place centrale dans le débat public : ils structurent nos interactions sociales et modifient notre façon de travailler, de nous déplacer, ainsi que nos instruments scientifiques et médicaux. Mais qui peut dire exactement ce qu'est un algorithme ? Parce qu'il n'existe aucun consensus parmi les experts, il importe de chercher à donner un fondement épistémologique solide au débat. C'est en effet en leur donnant une représentation mathématique précise que nous pourrons assigner un statut scientifique aux algorithmes. En particulier, l'utilisation des instruments de la géométrie permettra de distinguer la notion d’algorithme de notions voisines et pourtant différentes, comme celle de calcul ou de programme. Une telle analyse permettra ainsi de développer une ontologie propre à l'informatique et de faire de cette dernière une théorie mathématisée, au même titre que la physique.

L’environnement et son rôle dans l’origine de la santé et de la maladie humaine est aujourd’hui un objet commun des recherches en biologie (en particulier, en épigénétique environnementale) et en sciences sociales (e.g., en anthropologie médicale et épidémiologie sociale). Cependant, la façon dont il est conçu, défini et opérationnalisé est très hétérogène. Tout d’abord, elle n’est pas homogène au sein des sciences biologiques et médicales elles-mêmes (e.g., l’épigénétique comportamentale, l’épigénétique environnementale, l’épidémiologie, etc.). Ensuite, comme on peut s’attendre, le concept d’environnement et ses mesures sont particulièrement hétérogènes entre les sciences de la vie (incluant la recherche biologique et biomédicale) et les sciences sociales. Il peut être limité à des facteurs internes et/ou externes à nos corps, ce qui est le cas en biologie, mais peut aussi inclure des facteurs de niveaux supérieurs et de différentes natures (psychologique, sociale, économique, historique et culturelle), ce qui est souvent le cas dans les sciences sociales. Ce qui est considéré comme étant l’environnement peut donc avoir des limites spatio-temporelles différentes, pas nécessairement chevauchantes, et cela implique différentes façons de représenter et de modéliser les processus à l’origine des pathologies induites par l’environnement. Le projet ENVIROBIOSOC pose la question de savoir s’il est possible et souhaitable de dépasser ce pluralisme conceptuel et épistémologique par une approche intégrative combinant les diverses approches dans l’étude de la relation santé-environnement, en biologie et en sciences sociales. Il se demande aussi sous quelles conditions une telle approche, interdisciplinaire et intégrative, peut produire un gain épistémique et/ou pragmatique (le cas échéant), i.e., pour l’avancement de notre connaissance, et pour notre capacité à prévenir et traiter les maladies qu’il induit afin de produire des bénéfices socio-économiques. L’originalité de ce projet est d’aborder toutes ces questions de manière systématique, à travers les sciences de la vie et les sciences sociales, et du point de vue du débat, en philosophie contemporaine des sciences, sur le pluralisme scientifique. Ainsi, les questions soulevées porteront sur la façon dont l’environnement, en tant qu’inducteur d’états de santé et de maladie, est conçu et opérationnalisé dans les sciences du vivant et dans les sciences sociales. Quelle attitude doit-on adapter face à la multiplicité de concepts et de mesures de l’environnement à travers toutes ces sciences ? Cette pluralité est-elle temporelle et peut donc être résolue ou, au contraire, est-elle permanente et inéliminable ? Et qu’est-ce que cela implique pour l’approche de recherche adoptée dans les sciences du vivant et dans les sciences sociales ? Afin de répondre à toutes ces questions, le projet ENVIROBIOSOC est structuré en trois tâches. La première vise à dresser un bilan détaillé du concept d’environnement à travers les sciences de la vie et les sciences sociales étudiant les maladies induites par l’environnement. La deuxième vise à explorer les modes possibles d’intégration de toutes ces études et à évaluer sous quelles conditions une approche intégrative peut apporter un gain épistémique et/ou pragmatique (le cas échéant). La troisième tâche vise à produire une analyse des modes de collaboration correspondants entre sciences de la vie et sciences sociales étudiant la santé environnementale ou, du moins, à évaluer comment les études disciplinaires des maladies induites par l’environnement pourraient tirer avantage les unes des autres. La mise en place du projet ENVIROBIOSOC permettra de produire une analyse philosophique exhaustive sur toutes ces questions, en collaboration constante et étroite avec des chercheurs dans les sciences biologiques, biomédicales et sociales.