En recherche scientifique, l'expérimentation est merveilleuse à plus d'un titre.

Je veux chanter le bonheur de l'expérimentation.
En commençant par examiner le travail scientifique, pas à pas.

 
Quand on reconnaît que l'approche* scientifique passe tout d'abord par l'observation d'un phénomène, on comprend que l'expérience soit essentielle, puisque c'est elle qui fait d'abord apparaître le phénomène.
Certes on peut avoir vu un phénomène en passant, mais pour décider de se lancer dans son étude, il faut évidemment le reproduire pour mieux le considérer.

La deuxième étape de l'approche scientifique consiste à quantifier quantitativement le phénomène exploré,  et là, il y a à nouveau un gros travail à faire pour décider de la manière dont on va obtenir les données quantitatives, décider des expériences que l'on va faire pour obtenir ces mesures.

Puis vient un travail entièrement théorique de réunion des résultats de mesure en équations. Pas d'expérimentations, sauf de confirmation en cas de doute sur des résultats expérimentaux que nous avions initialement obtenus. Et l'on sait combien nous cherchons des "validations".

S'ensuit la constitution d'une théorie, avec l'introduction de nouveaux concepts, mais j'observe ici que nous ne sommes pas des esprits assez puissants pour ne pas avoir besoin parfois d'expériences complémentaires.

Viens ensuite la recherche de conséquences théoriques testables, et là, c'est un travail théorique et non pas expérimental mais qui se conclut évidemment par le test expérimental de la prévision théorique : il s'agit de concevoir une expérience pour tester une idée théorique, et il faut surtout mettre en œuvre l'expérience qui a été conçue.

Voilà donc l'essentiel de ce que l'on peut dire à propos du statut de l'expérience.
Mais pour l'expérience elle-même, en pratique, il y a lieu de s'émerveiller de plus de détails.

Le soufflage du verre, par exemple (un parmi mille) impose une connaissance des couleurs de la flamme et du verre qui, seule, permet d'obtenir les formes que l'on souhaite et qui s'impose pour la bonne réalisation d'expériences.
Avec cet exemple, on voit le  grand écart entre la technique, très terre à terre, qui s'impose pour mener les expériences, et les projets grandioses que l'on a théoriquement. 

D'ailleurs, j'aurais pu continuer, à propos du verre, en parlant d'une dextérité que l'on acquiert, mais aussi des brûlures que l'on se fait et qui marquent notre corps à jamais à jamais.

Une expérience n'est pas réduite à un objet, mais à un assemblage de nombreux objets, en verre, en métal, et il y a lieu de bien imaginer le fonctionnement de l'ensemble avant de se lancer dans sa réalisation. C'est une des raisons pour lesquelles j'ai mis au point des documents nommés DSR : leur utilisation montre bien à quel point  l'expérimentation devient parfois merveilleusement complexe et donc passionnante. Tout compte pour arriver à obtenir un résultat

Plus romantiquement, et peut-être plus prosaïquement, il faut commencer par aller chercher les matériels dans des pièces où ils sont accumulés, ce qui donne une vision particulièrement baroque, avec des objets très hétéroclites.
A cette évocation particulière, je ne peux m'empêcher de me souvenir de la synthèse d'un fil de rayonne que, enfant, j'avais offert pour la fête des mères : il fallait enchaîner une série de flacons reliés par des tubes, et l'on soufflait d'un côté pour voir apparaître, à plus d'un mètre de là, un mince filet liquide qui solidifiait dans une solution claire. Comment ne pas conserver l'image en tête toute sa vie ?

Pour les expérimentations, le danger fait partie de l'activité,  de sorte qu'il faut travailler à réduire les risques  :  cela nécessite de bien connaître, de bien anticiper, de bien deviner toutes les possibilités d'accidents, ou du moins les principales. 

Jadis, on reconnaissait les chimistes au fait qu'il leur manquait un doigt, une main, un œil. Aujourd'hui, nous avons appris à manipuler les quantités minimes, précisément pour réduire les risques, mais il n'empêche, nous devons être particulièrement vigilants chaque seconde, et, d'une certaine façon, notre travail consiste à à marcher sur un fil au-dessus d'un précipice.

A propos de l'expérimentation, il faut également évoquer l'attente du résultat. Les étudiants qui sont venus faire des stages avec moi ont tous compris que 99 % de notre temps consiste à échouer, mais que c'est quand on a fait 99 % du chemin total que l'on obtient le dernier 1 %, c'est-à-dire le résultat que l'on attendait.
Non pas la confirmation de l'idée théorique mais bien plus tôt une réponse à la question de savoir si l'idée théorique était juste ou fausse. Bien sûr, nous préférons être réfutés par l'expérience, sans quoi nous ne progressons pas.

Il y a donc là, pour revenir à l'expérience, une sorte de tenue en haleine qui contribue au plaisir inouï de faire les expériences
 

Et puis il y a ce sentiment que connaissent bien les étudiants qui consiste à manipuler des machines complexes, ce qui s'apparente à conduire des voitures de formule 1. Les appareils de résonance magnétique nucléaire occupent une pièce entière et ce sont d'énormes objets commandés par d'énormes systèmes informatiques, avec des panneaux bariolés pour signaler la présence de champs magnétiques intenses. La chromatographie en phase gazeuse avec spectrométrie de masse laisse imaginer des ions ou des molécules qui parcourent de très longues distances dans des fils fins comme des cheveux, avant d'arriver dans des vides poussés, où ils sont bombardés par des électrons pendant leur vol. Comment ne pas rêver devant ses merveilles techniques ?  

D'autant qu'il y a surtout, avec l'expérimentation, le rapport constant du terre à terre et du théorique. 

Au Moyen-Âge on avait le sentiment qu'il y avait une relation intime entre la présence de Dieu dans le ciel  et les manifestations terrestres de la présence divine ; c'est ainsi que la couleur verte dans les aliments était très importante puisqu'elle symbolisait la résurrection du Christ.
Avec cette comparaison j'essaie de montrer qu'il y a un sentiment presque religieux à faire une expérience. Il ne s'agit pas de croire ou non en un dieu, mais plutôt d'avoir ce rapport entre l'esprit et la main. 

On ne peut manquer de se souvenir à cette évocation de cette phrase marquée par les Compagnons du Tour de France sur une poutre du musée du Compagnonnage à Tours  : " La tête guide la main". Pendant l'expérience, il est vrai que l'on a raison d'être précis ;  pour autant, il ne s'agit pas simplement de guider au sens de de faire aller la main vers un endroit particulier, mais il faut prendre l'expression de façon beaucoup plus élevée et se demander si la conception théorique guide complètement la mise en œuvre expérimentale. Je vous assure que le réel résiste, et que bien souvent, c'est devant la paillasse que nous devons amender nos idées théoriques a priori.

C'est donc ce rapport constant entre théorie et pratique, mise en œuvre soit dans le silence du bureau, soit dans le bruit du laboratoire, qui seul, permet d'espérer un jour lever un coin du grand voile.

* J'ai décidé de parler d'approche plutôt que de méthode, parce que la méthode est stricto sensu le choix d'un chemin, d'une approche.