Ce paradoxe non moins célèbre que celui du chat présente une différence significative du fait que deux observateurs y sont impliqués en succession. Il y a donc un sous-système — appelé précédemment le système 1 — qui, comme dans le cas précédent, peut être dans deux états distincts, tels que la théorie quantique le décrit. Ce sous-système se trouve observé par un sujet S, dénommé l’ami, se combinant avec celui-ci pour constituer un système qui, lui, se trouve observé par un autre observateur S’. Le paradoxe réside dans le fait que l’observateur S doit se trouver lui-même en une superposition d’états quantiques avant d’être observé par S’. Cependant, si S observe le sous-système d’abord, il devrait, d’après le principe de réduction, ne pas être ainsi divisé en deux états superposés[1]. Comme dans le cas du « chat », analysons la situation d’après le graphe du potentiel et en variant les modalités selon certaines expériences de pensée.


[1] E.P. Wigner, 1961, Remarks on the mind-body question. In The scientist speculates (I.J. Good éd.). Heinemann, Londres (reproduit dans E. Wigner, Symmetries and reflections, Indiana U.P., Bloomington, 1967; et dans Quantum theory and measurement, (J.A. Wheeler et W.H. Zurek éd.) Princeton University Press, 1983.

3.7.2.1   Une expérience de pensée inspirée par l’« ami de Wigner » 

         Envisageons à nouveau la situation sur la base de l’interprétation orthodoxe tout en la formulant dans les termes du potentiel réel et d’après le principe de réalité. Le graphe du potentiel est du même type que dans le cas du chat, selon le deuxième des cas envisagés plus haut. La différence est que chaque sommet du graphe représente le sous-système physique A combiné avec les deux observateurs S et S’.

                     

Dans ce cas, le graphe ne comporte rien de différent par rapport aux deuxième et troisième cas envisagés ci-dessus. La différence réside plutôt dans l’interprétation de ce qui se passe effectivement. Il s’agit de savoir, par exemple, si l’état en X est effectif ou seulement potentiel. S’il est effectif, cela signifie que S observe effectivement l’état correspondant du sous-système et que S’ est effectivement dans un état d’attente. Si l’état X est seulement potentiel, cela signifie qu’il n’existe que selon la potentialité réelle exprimée par le formalisme physico-mathématique. 

            Analysons cette situation d’après les catégories physico-cognitives et le passage effectif du temps réel, qui comporte trois moments distincts, soit totet t2. Au point de départ, c’est-à-dire au moment to, il est clair que l’état du moment présent est décrit par la racine du graphe. Cela signifie que seul l’événement de préparation du sous-système est effectif et présent. Tout le reste du graphe, soit les quatre autres sommets et les deux trajets, sont du domaine des potentialités réelles (deuxième catégorie physico-cognitive, celle du futur) telles que décrites par la base physico-mathématique. 

            Puis au second moment t1, le système A se trouve observé par S, mais S’ est en attente et n’a pas encore observé le système combiné du système A et de S. Si on s’appuie ici sur l’interprétation orthodoxe, il y un événement effectif présent du simple fait que S est défini comme un observateur. En effet, le mot observation est pris implicitement au sens d’une observation effective et non au sens d’une observation seulement potentielle, c’est-à-dire que l’observation présente est posée comme nécessairement effective.  

            Cependant selon cette interprétation on ne peut savoir si S’, au moment t2, fait effectivement une observation du système A + S. L’interprétation orthodoxe n’a pas de règle pour traiter les cas où l’observateur est également envisagé comme un système physique par lui-même. On n’y prévoit pas d’observation au second degré, c’est-à-dire l’observation d’une observation. L’approche orthodoxe requiert normalement de décider de deux choses l’une. Ou bien S est un observateur et alors son observation est effective, ou bien S est un système physique et alors son action d’observation est un processus physique. Un observateur ne peut, de façon cohérente, être en même temps un système observé. 

            L’interprétation qui est proposée ici ne se heurte pas à cette difficulté. Au moment t1 de cette expérience de pensée, il faut considérer, s’il y a lieu, que l’événement marqué X est présent, donc effectif. L’ami effectue bel et bien une observation. Cela est admis comme tel d’après le principe de réalité appliqué au moment présent. Cet événement est maintenant effectif, ce qui ne contredit nullement le fait qu’il n’était que potentiel au moment précédent. En fait, il faisait partie des potentialités réelles du système. Et, au moment suivant, lorsque l’observateur S’ effectue sa propre observation, l’événement X est devenu un événement passé effectif. 

            D’après le graphe du potentiel réel, il existe deux façons cohérentes d’interpréter ce qui s’est effectivement passé au moment t1, mais à certaines conditions. L’une consiste à ignorer le principe de réalité et l’autre à appliquer ce principe. Dans le premier de ces deux cas, l’événement X est considéré de façon consistante comme étant sur le trajet qui a été effectivement parcouru. L’événement X est donc un événement du trajet, mais il n’y a pas de raison contraignante de le considérer comme étant lui-même un événement effectif. C’est ce qui se passe, d’après l’interprétation orthodoxe mais à la condition que S soit vu comme un système physique et non comme un observateur. Il se trouve alors en une superposition d’états, tout comme l’était le chat au deuxième moment (voir, plus haut, le second cas, figure 2.7.3). Dans le deuxième cas, celui où le principe de réalité est appliqué, l’événement X est un événement passé effectif. Non seulement X fait partie du passé tel que considéré au troisième moment, soit le moment t2, mais en plus il est posé comme ayant effectivement eu lieu. Dans ce cas, d’après l’interprétation orthodoxe, l’événement X doit être considéré comme un moment où une observation a lieu. 

            Les deux façons de voir l’événement X sont mathématiquement aussi cohérentes l’une que l’autre si, du moins, l’on s’en tient au formalisme mathématique habituel, donc indépendamment du graphe. La différence qu’on peut y voir découle du fait qu’elles correspondent à deux catégories physico-cognitives distinctes et qu’on peut, de ce fait, considérer différemment ce qui se passe effectivement dans cette description qui est a priori simplement mathématique. 

            Envisagé dans un contexte scientifique plus global, le paradoxe de l’ami découle du fait que la mécanique quantique ne s’inscrit pas dans une démarche scientifique qui admet le principe de cohérence. Il n’est pas exigé que l’activité scientifique soit comprise comme une réalité compatible avec le type de réalité que décrit la science. Par contre, si la science est comprise comme devant être globalement cohérente, il apparaît tout naturel que l’observateur S puisse être en même temps vu comme un observateur effectif et comme un système physique réel.  

            Eugen P. Wigner a cru qu’il fallait faire intervenir la conscience de l’observateur et que cette intervention provoquait la réduction effective du vecteur d’état1. On a critiqué cette interprétation en s’appuyant sur le présupposé que la conscience ne peut être légitimement considérée comme un objet du monde physique. Cependant le problème, dans cette interprétation, réside bien plutôt dans le caractère arbitraire de poser que la conscience humaine est vraiment réelle alors que celle des autres formes de vie est douteuse. À quel moment de l’évolution, la conscience effective serait-elle donc apparue, et comment ?

1 E. P. Wigner,(1961, ibidem). La conscience peut être humaine ou animale. Ce point demeure obscur dans ce type d’interprétation. Voir par exemple Roger Penrose, Les ombres de l’esprit. À la recherche d’une science de la conscience, op. cit., p. 318. 1