Featured image of post Même aspect et mêmes propriétés, mais une chimie différente : est-ce encore de l'« eau » ? L'expérience de pensée de la Terre jumelle et l'externalisme sémantique

Même aspect et mêmes propriétés, mais une chimie différente : est-ce encore de l'« eau » ? L'expérience de pensée de la Terre jumelle et l'externalisme sémantique

Analyse philosophique approfondie : du sens et de la dénotation chez Frege et des descriptions définies de Russell aux désignateurs rigides de Kripke, à l'expérience de la Terre jumelle de Putnam (H2O vs XYZ), à l'externalisme social de Burge et au problème de l'ancrage des symboles dans les grands modèles de langage (LLM).

1. Introduction : Où réside la « signification » d’un mot ?

Lorsque nous prononçons des mots courants comme « eau », « or » ou « Aristote », comment ces sons ou ces tracés d’encre parviennent-ils à franchir les frontières de notre esprit pour désigner des substances chimiques ou des individus précis dans l’univers physique ?

Depuis la thèse de John Locke au XVIIe siècle selon laquelle les mots sont les signes des « idées dans l’esprit de celui qui les emploie », jusqu’à la philosophie analytique de Gottlob Frege, Bertrand Russell, Rudolf Carnap et John Searle au XXe siècle, la philosophie du langage a été dominée par un consensus puissant : l’internalisme sémantique et le descriptivisme. Selon cette doctrine, comprendre la signification (l’intension) d’un terme consiste simplement à posséder dans sa tête (son cerveau ou sa conscience) un concept ou une liste de descriptions identifiantes ; et cet état mental interne détermine à lui seul quels objets du monde extérieur constituent la référence (l’extension) du mot.

Au début des années 1970, deux œuvres majeures ont fait voler en éclats cet édifice séculaire : les conférences de Saul Kripke La Logique des noms propres (Naming and Necessity, 1972/1980) et l’article monumental de Hilary Putnam « La signification de “signification” » (The Meaning of “Meaning”, 1975).

Grâce à sa célèbre expérience de pensée de la Terre jumelle (Twin Earth : $\text{H}_2\text{O}$ vs $\text{XYZ}$), Putnam a démontré un paradoxe saisissant : en l’an 1750 (avant l’essor de la chimie moderne), un locuteur terrestre (Oscar) et son double molécule pour molécule sur la Terre jumelle (Oscar jumeau) peuvent se trouver dans des états psychologiques et neurophysiologiques étroits 100 % identiques, tout en désignant par le mot « eau » des substances chimiques totalement différentes ($\text{H}_2\text{O}$ contre $\text{XYZ}$) ! Comme le résuma Putnam dans une formule restée célèbre :

« Coupez la tarte comme bon vous semble, les “significations” ne sont tout simplement pas dans la tête ! (Cut the pie any way you like, ‘meanings’ just ain’t in the head!) »

Cet article retrace cette révolution théorique : de la sémantique descriptiviste classique (Frege, Russell, Searle) aux désignateurs rigides et aux vérités nécessaires a posteriori de Kripke, de la Terre jumelle et de la division du travail linguistique de Putnam à l’externalisme social de Tyler Burge (l’expérience de l’arthrite), jusqu’aux implications contemporaines pour les grands modèles de langage (LLM) et l’ancrage des symboles (Symbol Grounding Problem).


2. La tradition internaliste et descriptiviste classique : Frege, Russell et Searle

2.1 Le puzzle de Frege et « Sens et dénotation » (1892)

En 1892, Gottlob Frege ouvre son célèbre article « Über Sinn und Bedeutung » par une énigme sur les énoncés d’identité (le puzzle de Frege). Comparons ces deux énoncés :

  1. $a = a$ : « Hespérus est Hespérus » (« L’étoile du soir est l’étoile du soir »).
  2. $a = b$ : « Hespérus est Phosphorus » (« L’étoile du soir est l’étoile du matin »).

Sur le plan astronomique, "Hespérus" et "Phosphorus" désignent exactement le même corps céleste : la planète Vénus :

$$\llbracket \text{Hespérus} \rrbracket = \llbracket \text{Phosphorus} \rrbracket = \text{Vénus}$$

Si la signification d’un nom se réduisait à sa seule dénotation / référence (Bedeutung / Extension), l’énoncé $a = b$ devrait avoir la même valeur cognitive que la tautologie triviale $a = a$. Or, $a = a$ est une vérité analytique connue a priori, tandis que $a = b$ constitue une découverte astronomique empirique majeure connue a posteriori.

Pour résoudre ce paradoxe, Frege distingue deux niveaux sémantiques :

  • La dénotation / référence (Bedeutung / Extension) : l’objet réel dans le monde (la planète Vénus).
  • Le sens / l’intension (Sinn) : le « mode de donation » (Art des Gegebenseins) de l’objet, c’est-à-dire le critère conceptuel saisi par l’esprit du locuteur (l’astre brillant le soir à l’ouest vs l’astre brillant le matin à l’est).

Chez Frege, le locuteur saisit mentalement le sens (Sinn), et le sens détermine de manière unique la dénotation (Bedeutung).

  flowchart TD
    subgraph SpeakerMind["Esprit du locuteur / Sphère conceptuelle (Intension / Sinn)"]
        S1["Sens (Sinn) d'« Hespérus »<br/>« L'astre brillant le soir à l'ouest »"]
        S2["Sens (Sinn) de « Phosphorus »<br/>« L'astre brillant le matin à l'est »"]
    end
    subgraph ExternalWorld["Monde physique extérieur (Extension / Bedeutung)"]
        Ref["Dénotation / Référence (Bedeutung)<br/>La planète Vénus"]
    end
    S1 -->|"Le sens détermine la référence"| Ref
    S2 -->|"Le sens détermine la référence"| Ref

2.2 La théorie des descriptions définies de Russell (1905) et le descriptivisme en faisceau de Searle (1958)

Dans « On Denoting » (1905), Bertrand Russell analyse les descriptions définies de la forme « le $F$ est $G$ » ($\iota x\, F(x)$) au moyen de la quantification existentielle et d’une clause d’unicité en logique du premier ordre :

$$\text{Le } F \text{ est } G \iff \exists x \Big( F(x) \land \forall y \big(F(y) \to y = x\big) \land G(x) \Big)$$

Pour Russell, les noms propres ordinaires (« Aristote ») et les termes d’espèces naturelles (« eau », « or ») sont des descriptions définies déguisées ou abrégées. Afin d’éviter qu’une description unique ne rende analytiques les faits historiques concernant Aristote, John Searle (1958) proposa le descriptivisme en faisceau (Cluster Descriptivism) : un nom est associé dans l’esprit du locuteur à un faisceau pondéré de descriptions $\{D_1, D_2, \dots, D_n\}$ et désigne l’individu $x$ qui satisfait une majorité pondérée suffisante de ces propriétés :

$$\llbracket N \rrbracket = \iota x \left( \sum_{i=1}^{n} w_i \cdot \mathbb{I}\big[D_i(x)\big] \ge \theta \right)$$

2.3 Les deux dogmes fondamentaux de la sémantique traditionnelle : (A1) et (A2)

Hilary Putnam résume toute cette tradition classique en deux axiomes :

  • Axiome (A1) Solipsisme méthodologique : Connaître la signification (l’intension $I(t)$) d’un terme $t$ consiste entièrement à se trouver dans un état psychologique étroit ($\psi \in \mathcal{S}_{\text{narrow}}$) à l’intérieur de sa tête (indépendamment de tout environnement extérieur).
  • Axiome (A2) L’intension détermine l’extension : L’intension mentale $I(t)$ fixe de manière unique l’extension $E(t)$ dans le monde :
$$\psi(S_1, t) = \psi(S_2, t) \stackrel{\text{(A1)}}{\implies} I_1(t) = I_2(t) \stackrel{\text{(A2)}}{\implies} E_1(t) = E_2(t)$$

3. Saul Kripke et La Logique des noms propres : Désignateurs rigides et théorie causale

3.1 L’expérience de pensée Gödel / Schmidt et la réfutation du descriptivisme

Saul Kripke réfute le descriptivisme par trois arguments décisifs :

  1. L’argument modal : Si « Aristote » signifiait « le précepteur d’Alexandre le Grand », alors dans un monde possible contrefactuel $w'$ où Aristote n’aurait jamais enseigné à Alexandre, l’énoncé modal $\Diamond(\neg \text{Taught}(\text{Aristotle}, \text{Alexander}))$ deviendrait contradictoire. Or il est contingent qu’Aristote ait été philosophe.
  2. L’argument épistémique et sémantique — Le cas Gödel / Schmidt : Supposons que la seule description que le locuteur ordinaire associe à « Kurt Gödel » soit $D_{\text{Gödel}} =$ « l’homme qui a démontré le théorème d’incomplétude de l’arithmétique ». Imaginons qu’en réalité, un mathématicien viennois nommé Schmidt ait démontré le théorème avant de mourir mystérieusement, et que Gödel ait volé le manuscrit pour le publier sous son propre nom. Selon le descriptivisme, puisque Schmidt est l’unique individu satisfaisant $D_{\text{Gödel}}$ ($\iota x\, D_{\text{Gödel}}(x) = \text{Schmidt}$), lorsque nous disons « Gödel », nous ferions référence à Schmidt ! Kripke souligne l’absurdité de cette conséquence : nous faisons évidemment référence à Gödel lui-même (et nous dirions : « Gödel n’a pas démontré le théorème, il l’a volé à Schmidt ! »). Les descriptions dans notre tête ne déterminent donc pas la référence.

3.2 Désignateurs rigides et théorie causale-historique de la référence

Dans un modèle de mondes possibles $\mathcal{M} = \langle \mathcal{W}, \mathcal{D}, w_0, \mathcal{I} \rangle$, Kripke définit :

  • Désignateur non rigide (accidentel) : Une description définie comme « l’inventeur des verres à double foyer » désigne différents individus selon les mondes possibles (Benjamin Franklin dans $w_0$, Thomas Edison dans $w_1$).
  • Désignateur rigide (Rigid Designator) : Un terme $d_{\text{rigid}}$ est rigide si et seulement s’il désigne exactement le même objet $o_{\text{actual}}$ dans tous les mondes possibles $w \in \mathcal{W}$ où cet objet existe : $$\forall w \in \mathcal{W}, \quad \llbracket d_{\text{rigid}} \rrbracket_w = \llbracket d_{\text{rigid}} \rrbracket_{w_0} = o_{\text{actual}}$$

Les noms propres (« Aristote », « Hespérus ») et les termes d’espèces naturelles (« eau », « or », « tigre ») sont des désignateurs rigides. Leur référence est fixée par (1) un baptême initial (Initial Baptism) par ostension directe, suivi d’une (2) chaîne causale-historique de communication ($S_0 \to S_1 \to \dots \to S_n$) au sein de la communauté linguistique.

3.3 L’effondrement du dogme kantien : Les vérités nécessaires a posteriori

Puisque « Hespérus » et « Phosphorus », ainsi que « Eau » et « $\text{H}_2\text{O}$ », sont des désignateurs rigides, leur identité découverte empiriquement dans le monde actuel $w_0$ vaut nécessairement dans tous les mondes possibles :

$$(\text{Eau} = \text{H}_2\text{O}) \implies \Box(\text{Eau} = \text{H}_2\text{O}), \quad (\text{Hespérus} = \text{Phosphorus}) \implies \Box(\text{Hespérus} = \text{Phosphorus})$$

Kripke dissocie ainsi la nécessité métaphysique ($\Box$) de l’apriorité épistémique, démontrant l’existence de vérités nécessaires a posteriori.


4. L’expérience de pensée de la Terre jumelle de Hilary Putnam (1975)

4.1 Terre et Terre jumelle en 1750 : $\text{H}_2\text{O}$ vs $\text{XYZ}$

Dans « La signification de “signification” » (1975), Putnam imagine une planète appelée Terre jumelle (Twin Earth) :

  1. Identité macroscopique et psychologique : La Terre jumelle est en tout point semblable à la Terre. À chaque habitant terrestre comme Oscar-Terre ($\text{Oscar}_E$) correspond un double moléculaire exact Oscar-Terre-jumelle ($\text{Oscar}_{TE}$) doté des mêmes états cérébraux et expériences subjectives.
  2. L’unique différence chimique microscopique : Sur Terre, le liquide incolore, inodore et désaltérant appelé "water" qui remplit les rivières et les océans possède la structure chimique $\text{H}_2\text{O}$. Sur la Terre jumelle, le liquide macroscopiquement indiscernable appelé "water" n’est pas $\text{H}_2\text{O}$, mais un composé chimique complexe différent abrégé en $\text{XYZ}$ !
  3. Le recul temporel en l’an 1750 : Avant Lavoisier et Dalton, personne sur Terre ni sur la Terre jumelle ne connaît l’existence de $\text{H}_2\text{O}$ ou de $\text{XYZ}$. En 1750, $\text{Oscar}_E$ et $\text{Oscar}_{TE}$ sont donc dans des états psychologiques étroits 100 % identiques :
$$\text{State}_{\text{narrow}}\big(\text{Oscar}_E, 1750\big) \equiv \text{State}_{\text{narrow}}\big(\text{Oscar}_{TE}, 1750\big)$$

4.2 Pourquoi $\text{XYZ}$ est de « l’eau des fous » et la chute de (A1) & (A2)

En 1750, le mot "water" a-t-il la même extension dans la bouche d’$\text{Oscar}_E$ et d’$\text{Oscar}_{TE}$ ? Absolument pas ! Le terme d’espèce naturelle "water" comporte une dimension indexicale implicite : il désigne toute substance partageant la même microstructure essentielle (relation $\text{same}_L$) que cet échantillon liquide local :

$$\forall x, \quad x \in \llbracket \text{water} \rrbracket_{\text{Terre}} \iff \text{same}_L\big(x, \text{sample}_{\text{Terre}}\big) \iff \text{Microstructure}(x) = \text{H}_2\text{O}$$$$\forall x, \quad x \in \llbracket \text{water} \rrbracket_{\text{TerreJumelle}} \iff \text{same}_L\big(x, \text{sample}_{\text{TerreJumelle}}\big) \iff \text{Microstructure}(x) = \text{XYZ}$$

Tout comme la pyrite de fer ($\text{FeS}_2$, « l’or des fous ») n’a jamais été de l’or ($\text{Au}$), même dans l’Antiquité avant la chimie moderne, $\text{XYZ}$ sur la Terre jumelle n’est pas de l’eau, mais de « l’eau des fous » (Fool’s Water).

  flowchart TD
    subgraph Year1750["An 1750 : Ère pré-chimique (États cérébraux internes 100% identiques)"]
        OE["Oscar-Terre (Oscar_E)<br/>État psychologique étroit ψ :<br/>« Liquide incolore, inodore et potable »"]
        OTE["Oscar-Terre-jumelle (Oscar_TE)<br/>État psychologique étroit ψ :<br/>« Liquide incolore, inodore et potable »"]
        OE <-->|"ψ(Oscar_E) = ψ(Oscar_TE)<br/>Esprits strictement identiques"| OTE
    end
    subgraph EnvE["Environnement physique de la Terre"]
        H2O["Ancrage causal : Échantillons locaux<br/>Microstructure : H2O<br/>Extension E_Earth = {H2O}"]
    end
    subgraph EnvTE["Environnement physique de la Terre jumelle"]
        XYZ["Ancrage causal : Échantillons locaux<br/>Microstructure : XYZ<br/>Extension E_TwinEarth = {XYZ}"]
    end
    OE -->|"Le mot « water » réfère à"| H2O
    OTE -->|"Le mot « water » réfère à"| XYZ

Puisque $\psi(\text{Oscar}_E) = \psi(\text{Oscar}_{TE})$ mais que les extensions diffèrent ($\{\text{H}_2\text{O}\} \neq \{\text{XYZ}\}$), les axiomes (A1) et (A2) sont incompatibles : les significations ne sont pas dans la tête !


5. Division du travail linguistique, externalisme social de Burge et IA (LLM)

5.1 La division du travail linguistique (Orme vs Hêtre) et le vecteur de signification

Putnam avoue ne pas savoir distinguer un orme (Ulmus) d’un hêtre (Fagus) : ses concepts mentaux internes d’« orme » et de « hêtre » sont identiques ($\psi(\text{Putnam}, \text{``elm''}) = \psi(\text{Putnam}, \text{``beech''})$). Pourtant, son mot "elm" désigne exclusivement les ormes grâce à la division du travail linguistique : les locuteurs profanes s’en remettent aux experts (botanistes, chimistes) de leur communauté.

Putnam modélise la signification sous la forme d’un vecteur de signification à quatre composantes :

$$\vec{M}(\text{``water''}) = \big\langle \text{Marqueurs syntaxiques},\, \text{Marqueurs sémantiques},\, \text{Stéréotype},\, \text{Extension} \big\rangle$$

5.2 L’externalisme social de Tyler Burge (1979) : L’expérience de l’« arthrite »

Dans « Individualism and the Mental » (1979), Tyler Burge démontre que même le contenu de nos croyances mentales est externe :

  • Bert (monde réel) croit : « Mon arthrite s’est étendue à ma cuisse. » Comme l’arthrite est médicalement définie comme une inflammation des seules articulations, Bert a une croyance fausse au sujet de l’arthrite.
  • Bert jumeau (monde contrefactuel) possède exactement le même cerveau et la même histoire physique, mais dans sa communauté linguistique, les médecins emploient "arthritis" (concept tharthritis) pour désigner toute douleur rhumatismale, y compris dans les muscles de la cuisse. La croyance de Bert jumeau est donc vraie !
  • Deux croyances ayant des valeurs de vérité opposées ne peuvent être le même contenu mental : nos pensées elles-mêmes sont individuées par notre environnement social !

5.3 Implications pour les grands modèles de langage (LLM) et l’ancrage des symboles

Les LLM entraînés uniquement sur du texte via la prédiction du jeton suivant $P_\theta(w_t \mid w_{1:t-1})$ acquièrent une maîtrise parfaite des stéréotypes (composante 3 de Putnam). Comme l’illustrent le test de la pieuvre de Bender et Koller (2020) et les cerveaux dans une cuve de Putnam (1981), la référence n’est pas intrinsèque aux poids $\Theta$ du réseau. Toutefois, parce que les corpus d’entraînement ont été écrits par des humains en interaction causale avec le vrai $\text{H}_2\text{O}$ et le monde réel, les LLM s’insèrent dans la chaîne causale-historique et la division du travail linguistique humaine, héritant ainsi d’une référence dérivée / parasitaire.

DimensionInternalisme classique & Descriptivisme (Frege, Russell, Searle)Externalisme sémantique & social (Kripke, Putnam, Burge)
Thèse centraleLa signification (intension) est une description dans la tête du locuteur et détermine l’extension.« Les significations ne sont pas dans la tête. » La référence et la pensée dépendent de l’environnement physique et social.
Noms propres & espèces naturellesDescriptions définies abrégées ou faisceaux (désignateurs non rigides).Désignateurs rigides ($\forall w \in \mathcal{W}, \llbracket d \rrbracket_w = o_{\text{actual}}$) désignant la même essence dans tous les mondes possibles.
Cas Gödel / SchmidtPrédit à tort que « Gödel » fait référence à Schmidt.Fait correctement référence à Gödel via la chaîne causale-historique.
Terre jumelle en 1750États cérébraux identiques $\implies$ même signification et même extension.Malgré des cerveaux identiques, "water" désigne $\text{H}_2\text{O}$ sur Terre et $\text{XYZ}$ sur la Terre jumelle.
Modalité & ÉpistémologieNécessaire $\iff$ a priori ; « Eau $=\text{H}_2\text{O}$ » est jugé contingent.Établit des vérités nécessaires a posteriori : $\Box(\text{Eau} = \text{H}_2\text{O})$, $\Box(\text{Hespérus} = \text{Phosphorus})$.
comments powered by Disqus