Ce devrait être un livre clair : sur le travail scientifique de Michel-Eugène Chevreul

 

Alors que je relis une fois de plus le manuscrit du livre que je consacre aux travaux de Michel Chevreul, chimiste français qui découvrit la constitution moléculaire des matières grasses, je ne peux m'empêcher de prendre un peu de recul et de me demander quels sont les enseignements que l'on peut tirer de cette aventure (je parle de Chevreul).

Pour le travail considéré, Chevreul a travaillé de 1813 à 1824, exclusivement focalisé sur cette question :  9 années d'analyses de séparations, de purifications, d'expériences en tous genres qui ont conduit à des révisions intellectuelles progressives et  à la grande idée que l'on doit à Chevreul : les graisses alimentaires sont majoritairement constitué de triglycérides, composés dont les molécules contiennent un résidu de glycérol et 3 résidus d'acides gras.

Cette découverte et d'autant plus exceptionnelle que Chevreul travaillait à l'époque où la notion de molécule n'était pas encore établie. On confondait atome, molécule, corpuscule, particule et l'on voit même Louis Pasteur utiliser plusieurs de ces mots dans une même phrase pour désigner le même objet.

C'était l'époque à laquelle la chimie était encore naissante, qui a conduit à la compréhension des matières qui nous environnent.

J'espère avoir expliqué cela clairement dans mon livre p et je ne regrette en tout cas pas le temps pris par l'histoire des sciences à ma propre recherche : les enseignements sont innombrables et, comprenant mieux le mécanisme des progrès scientifiques, je vois mieux aussi
quelques idées pour me guider dans ma recherche.

J'espère surtout que ma présentation est plus claire que les nombreux textes dont je suis partis et dont j'ai croisé les informations parce qu'en réalité je n'en trouvais pas un qui me conviennent, qui soit suffisamment clair, argumenté, référencé, précis.

J'ajoute pour terminer que tout cela fera un livre au format pdf, mis en ligne gratuitement sur le site de l'Académie
d'agriculture de France, le premier d'une nouvelle série intitulée "Les petits
livres de l'Académie".

Je publie un livre consacré aux travaux du chimiste Michel-Eugène Chevreul : voir le site de l'Académie d'agriculture de France

Alors que je finis un livre consacré aux travaux scientifiques du chimiste français Michel-Eugène Chevreul, des amis m'interrogent :  pourquoi prendre du temps à produire un tel livre alors que les recherches historiques sur le personnage ont été innombrables ?

Ma réponse est simple : malgré des recherches approfondies, je n'ai pas trouvé de texte exposant clairement le travail et les résultats de Chevreul.
Il m'a fallu croiser de nombreux documents, souvent anciens, parfois modernes, faire une recherche approfondie, pour rectifier des erreurs historiques, mieux interpréter des données, mieux comprendre et interpréter les textes de Chevreul lui-même...

Dans mon livre, qui sera publié par l'Académie d'agriculture de France (en ligne, gratuit, en pdf), j'ai pris la précaution d'ajouter des guillemets pour les termes qui restent aujourd'hui utilisés mais dans une exception différente de celle de l'époque.
C'est ainsi que, quand Chevreul parle de carbonate de soude, ou de soude, cela peut être la même chose. D'ailleurs, il y a un piège à confondre carbonate de soude et carbonate de sodium, ce qui montre les progrès de la chimie (qui ne parle plus de carbonate de soude, sauf fautivement).

Bref, il y a donc lieu de bien comprendre ce à quoi se réfèrent les termes de Chevreul et de ses commentateurs qui se sont souvent contentés de reprendre les termes anciens sans les critiquer.

Mon livre recommence par une analyse de la vulgarisation de la chimie :  nécessaire vulgarisation puisque le public même cultivé connaît très mal notre science, au point même les collègues font des confusions terminologiques entre substance, composé, molécule, et cetera. Et il y a donc lieu d'être d'une rigueur absolue à ce propos si l'on veut ne pas induire de confusions chez  nos amis qui nous lisent.

Mon livre n'est pas gros (100 pages seulement) mais j'espère qu'il sera utile.

Pourquoi des pratiques scientifiques parfois si médiocres ?

Je m'aperçois que je n'ai pas assez signalé combien je m'étonne du travail de recherche bibliographique médiocre par certains de mes collègues.

Et ce n'est pas pour m'en plaindre que je l'évoque, mais pour expliquer aux plus jeunes comment bien faire. 

Je signale tout d'abord que c'est une règle éthique (voir par exemple le site de l'American chemical society) que de toujours citer celui ou celle qui a publié le premier le résultat ou l'idée que nous discutons.
Il n'est pas éthique de citer quelqu'un qui le cite, car cela le priverait de la paternité de sa découverte. Et ce serait donc malhonnête.

Evidemment, cela nécessite d'avoir cherché l'articie initial, et l'avoir lu, n'est-ce pas ?

Or, p our des points d'histoire des sciences qui m'intéressaient, j'ai eu ces derniers mois ou ces dernières années l'occasion de vérifier que des collègues ne citaient pas correctement, ou bien citaient des articles qu'ils n'avaient pas lus. Ou, pire, citaient des articles qui n'existaient pas !!!!!

 Par exemple, à propos des réactions de brunissement des aliments, j'ai découvert, en regardant correctement les publications que des articles cités depuis des décennies par les historiens de la chimie n'existaient pas.
 
 Le pire exemple est un article qui était attribué à Lin et Malting... pour lequel j'ai fini par découvrir qu'il était de Ling, et non Lin, et que son titre était "Malting" (il était consacré à la formation du malt, pour la brasserie).
Manifestement, toutes celles et tous ceux qui ont cité l'article de "Lin et Malting" (pendant 50 ans !) ne l'ont pas lu...  puisque cet article n'existe pas.

J'ai également exploré cette légende selon laquelle Benjamin Franklin aurait mesuré la taille des molécules : c'était bien impossible puisque la notion moderne de molécule n'est apparue qu'après 1860, c'est-à-dire bien après Benjamin Franklin !
Et, à nouveau, nombre des articles attribués à Franklin n'existaient pas non.
En revanche, je peux attester avoir les articles de Franklin et les avoir lus, ce qui m'a permis d'en parler en connaissance de cause.

Encore un autre exemple et non des moindres :  à propos de la prétendue prouesse de Louis Pasteur relative aux acides tartriques.
Il a été dit, écrit et répété que Pasteur aurait séparé des formes d'acide tartrique à la pince et sous le microscope...  mais j'ai découvert dans les textes de Pasteur lui-même que les cristaux faisaient plusieurs centimètres de long et ce n'est pas le microscope qui a été utilisé mais le goniomètre et d'autres appareils mis au point notamment par Jean-Baptiste Biot.
Les cristaux, eux, avaient été préparés par le chimiste Auguste Laurent, qui était le maître de stage de du jeune Pasteur (dont les dents rayaient le parquet) et qui a dû publier dans les Comptes Rendus de l'Académie des sciences une réclamation suite à l'article que Pasteur avait publié tout seul, sans mentionner une fois l'origine des cristaux ni des techniques mises en œuvre, ni des contributions de son encadrant : un véritable scandale, une certaine malhonnêteté.

Dans tous ces cas, je suis factuel et je me contente de chercher les sources primaires et de les lire.

Et c'est ainsi que je m'étonne ! D'ailleurs, je ne cite que quelques cas très éminents mais mon étonnement est quasi quotidien puisque ma veille bibliographique l'est aussi.

Je conclus : il y a de la médiocrité, de la malhonnêteté à citer ainsi des articles qu'on n'a pas lu, et j'espère que sont rouges de honte ceux dont j'ai montré qu'ils avaient cité des articles qui n'existent pas !

Dans cette discussion, je passe donc rapidement sur la pratique non éthique qui consiste à citer des revues ou des articles secondaires, alors que la communauté internationale a bien décidé que l'honnêteté devait être de citer les premiers articles qui ont établi un résultat ou proposé une idée, sans quoi on les prive de la propriété de leur découverte ou de leur invention. La pratique non éthique est donc médiocre, mais elle me paraît paradoxalement moins insupportable que les précédentes  : c'est dire l'état de délabrement du milieu scientifique où nous sommes. Notre communauté doit se reprendre immédiatement et transmettre aux étudiants des pratiques propres, éthiques, fondées sur des valeurs à la hauteur de notre mission (soulever un coin du grand voile) ;  la médiocrité n'en font pas partie !

Aidons nos amis

Ne pas mettre nos jeunes amis en défaut, surtout ne pas les mettre en défaut. Les aider à faire mieux ! Rétrospectivement, je juge nombre de mes travaux de jeunesse bien naïfs, bien faibles, et je n'ai guère envie qu'on les exhibe ! Je pense moins à mes devoirs d'élève d'école, collège ou lycée qu'à mes mémoires d'élève ingénieur ou d'étudiant en DEA, et même ma thèse, voire, plus tard des articles que j'ai pu écrire me semblent très indignes : dans bien des cas, j'en voie maintenant les insuffisances, et je déplore d'avoir été si insuffisant. Bien sûr, nous passons tous par là et, d'ailleurs, c'est grâce à de plus anciens, souvent, que nous arrivons à améliorer ce qui risquerait d'être bien faible. Ou grâce à notre travail. Mais reste le fait que je trouve nombre de mes travaux anciens bien faibles, et je crois pouvoir supposer que cela vaut pour tous mes condisciples, à tous les âges de la formation, voire après ;-). Or la commémoration du bicentenaire de la naissance de Louis Pasteur m'a conduit à lire l'ensemble des publications de ce dernier, dès sa sortie de l'École normale supérieure : quelle était la qualité de ses productions ? J'observe d'abord qu'il était capable d'écrire de façon cohérente, de faire des synthèses... Mais, d'une part, ses textes n'étaient pas extraordinaires, si je compare à certains des étudiants qui me font l'honneur de venir étudier avec moi ; et, d'autre part, nous ne savons pas combien ses tuteurs l'ont aidé... car je n'oublie pas non plus que, jusqu'à une époque récente, les rapports, mémoires universitaires, et jusqu'aux manuscrits de thèse, faisaient toujours l'objet de correction extraordinairement serrées par les tuteurs, responsables, maîtres de stage, encadrants, professeurs, directeurs de laboratoire... Pasteur était encadré par Auguste Laurent, dans le laboratoire d'Antoine Balard, après sa sortie de l'École normale supérieure, mais il est honteux qu'il n'ait pas reconnu les apports de ce dernier... une fois qu'il avait publié un premier article un peu intéressant. Au point que Laurent a dû publier un article rectificatif dans les comptes rendus de l'Académie des sciences, pour bien dire quel avait été son apport. D'ailleurs, je me promets de comparer le texte de la thèse de Pasteur avec les publications qui ont suivi 1848, date à laquelle je ne doute pas que Laurent a dû se brouiller avec Pasteur, première querelle d'une longue série, pour un personnage (Pasteur) dont je n'aime pas l'arrivisme, même si je reconnais aujourd'hui : - l'extraordinaire (au sens littéral) activité - la capacité de synthèse. Inversement, je ne reproche certainement pas à Pasteur les erreurs qu'il a faites : l'hypothèse d'une chiralité universelle du vivant, ses théories sur la fermentation, ses idées sur l'origine de la vie, etc. Non, je lui reproche d'avoir gommé ces dernières, d'avoir réécrit son histoire, d'avoir créé sa statue, d'avoir toujours cherché à écraser les autres pour se dresser. Mais, en nous promettant d'éviter de tels comportements, il faut revenir à notre propos : puisque nos œuvres de jeunesse n'ont pas la maturité des œuvres plus avancées, je propose de ne pas les exhiber, et, surtout, je me propose d'aider mes jeunes amis à produire mieux, des œuvres dont ils ne rougiront pas plus tard. Et cela vaut pour les auteurs de manuscrits soumis à des revues scientifiques : le comité éditorial, les éditeurs, les rapporteurs doivent aider les auteurs à améliorer leurs manuscrits, afin qu'ils apparaissent finalement de "belle eau".

La chimie moderne est l'œuvre de nombreuses personnes, mais le nom de Lavoisier est celui qui domine. Pourquoi ?

Alors que Lavoisier érigea  l'oxygène en un principe  essentiel, ce n'est pas lui qui découvrit cet élément, mais Joseph Priestley, l'homme à qui l'on doit également la découverte d'une multitude de gaz.

Priestley fut un pilier, avec Stephen Hales et quelques autres, de la chimie dite « pneumatique », la chimie des gaz. 

Lavoisier n'a donc pas découvert l'oxygène ; alors qu'a-t-il fait ? Bien des choses, mais la principale est, avant Dimitri Mendeleiev, d'avoir créé un système, un cadre pour  ranger les découvertes - trop nombreuses- qui avaient été faites depuis les débuts de la chimie. 

A l'époque, certains chimistes interprétaient les phénomènes à l'aide d'une idée fausse,  nommé le « phlogistique ». Le phlogistique aurait été d'une matière que le feu aurait communiquée aux métaux que l'on calcine. Toutefois, la notion conduisait à des masses négatives. 

Lavoisier fut celui qui fit le pas de considérer que, quand on chauffait de l'oxyde de mercure (une poudre rouge) et que  l'on obtenait du mercure métallique, de masse moindre puisque l'oxygène qui était fixé était éliminé, on avait plutôt le départ d'une matière que l'arrivée de phlogistique. 

Lavoisier  identifia la matière perdue à l'oxygène (je fais vite : pour ceux qui sont intéressés, voir les chapitres que j'ai co-signés avec mon vieil ami Georges Bram, dans le livre Quand la science dit « c'est bizarre », aux éditions du Pommier). 

Pourquoi Lavoisier arriva-t-il à cette idée ? Parce qu'il avait confiance dans la balance, et que, comme le montrent amplement ses travaux, il travaillait très précisément, avec des balances remarquablement précises : nos balances électroniques n'ont rien à envier aux siennes. 

Contrairement à ce qui est prétendu sans preuve, sans référence, Lavoisier n'a jamais dit « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme », ce qui est une vieille idée grecque... mais il a mis cet idée en application, constamment (et notamment quand il a montré que si de l'eau chauffée longuement prenait de la masse, c'est parce que le pot où elle était chauffée en avant perdu). 

Je ne fais pas ici une biographie de Lavoisier, mais je conclus en observant que, dans tous ses travaux, Lavoisier mit merveilleusement en oeuvre la méthode des sciences quantitatives : « tout nombrer », disait Francis Bacon ! Rendons des hommages appuyés à Lavoisier (aller à la découverte de son travail, c'est mieux que se débarrasser de l'hommage avec une statue sur laquelle les pigeons vont faire leurs crottes!). 

Au fait, savez-vous que son oeuvre est en ligne ? N'hésitons pas à passer un peu de temps sur http://www.lavoisier.cnrs.fr

Pour une belle histoire des sciences

L'histoire des sciences (de la nature), ce n'est pas seulement un discours qui berce les enfants. Pour ce qui me concerne, je lui demande bien plus et, notamment, je lui demande de bien me faire comprendre le mécanisme de l'avancée des sciences (de la nature, j'insiste).

J'écris cela, car il y a une histoire des sciences qui enchaîne les dates assorties de phrases très plates, du style "il a découvert...". Cela n'a guère d'intérêt.

Il y a une histoire des sciences qui fait des relations entre les dates importantes et des événements du monde environnant, et cela m'intéresse assez peu,  à nouveau, parce que ce n'est pas le monde environnant qui pourra me faire comprendre les mécanismes de la découverte scientifique.

Il y a une histoire des sciences qui veut à toute force replacer le scientifique dans un groupe social, et sauf exception, cela ne m'intéresse pas non plus car je sais combien les très bons scientifiques sont précisément peu insérés dans les groupes sociaux.
L'un des meilleurs exemples est celui de Michael Faraday qui avait, parmi ses six ses règles de vie, d'entretenir des collaborations... mais qui, en réalité, travaillait seul , isolément, solitairement, avec pour unique compagnie un garçon de laboratoire avec lequel il me parlait guère.

Il y a donc de nombreuses histoires des sciences qui me laissent finalement aussi bête que je le suis, et ces histoires là ne m'intéressent  pas.

Moi, ce que je demande à l'histoire des sciences, c'est de dépasser la superficialité de ceux qui n'ont pas compris (je parle de certains historiens), de bien m'expliquer les immenses difficultés qui ont été vaincues, au prix de trésors d'intelligence, de soin, de travail, de sérendipité...
Au fond, j'aime une certaine d'histoire des sciences morales qui fait état du travail avant toute chose, et non pas de dons divin que l'on a ou que l'on n'a pas.

Là, par exemple, je sors de la lecture d'un texte d'histoire de la chimie où sont évoquées des recherches de chimie organique sans qu'aucune molécule ne soit dessinée, sans qu'aucun mécanisme ne soit donné. L'auteur se limite à enfiler des découvertes, dans un texte aussi long que le scientifique fut prolifique, et en recopiant de l'histoire des sciences "de surface", plate.
Ce texte est dénué d'intelligence, il manque de charme, il manque d'enthousiasme, mais il manque surtout d'une bonne compréhension du sujet scientifique décrit. Non pas dans la superficialité du sujet, mais dans sa profondeur.

Bref, il manque du travail, de la part des auteurs, et leur texte n'est "merveilleux"... que parce  qu'il me fait comprendre ce que ne doit pas être l'histoire des sciences, et, aussi, a contrario, ce que peut être une bonne "review", une synthèse : autre chose qu'une énumération !

Décidément, l'intelligence, c'est peut-être du travail, avant tout !

A propos d'explications : La piste historique

À propos d'explications, je vois qu'il y a lieu, parfois, de ne pas aller chercher plus que l'on ne doit.
Et je prends comme exemple l'idée du "spin", mot étranger qui plonge nombre de nos amis dans des affres terribles.

Pourtant, le spin et quelque chose de très simple si l'on s'y prend expérimentalement, et c'est là que le recours à l'histoire des sciences peut être utile. Il y a notamment cette expérience très intéressante, d'Otto Stern et Walther Gerlach, qui consistait à envoyer un faisceau d'atomes (d'argent, mais peu importe pour commencer) dans l'entrefer d'un aimant, c'est-à-dire entre les deux pôles d'un aimant recourbé en U, avec un espace entre les deux pôles. Les deux phyiciens avaient été surpris d'observer que le faisceau était séparé en deux à la sortie de l'aimant, les atomes se comportant comme des aimants, sensibles au champ magnétique.

On peut ensuite caractériser ce comportement quantitativement, tout comme on peut caractériser la chaleur de l'eau, par la température dans ce cas précis de l'eau.
Pour les atomes-aimants, cette propriété magnétique est ce que l'on nomme le spin  : une grandeur qui a une direction, comme pour un aimant, et une intensité, comme pour les aimants (qui peuvent être plus ou moins forts).

On peut s'arrêter à cette explication, mais on peut vouloir inviter nos amis à comprendre d'où vient cette propriété magnétique des atomes... et là, à nouveau, l'histoire des sciences peut être convoquée, notamment avec l'expérience d'Hans Christian Oersted, qui découvrit qu'une boussole (un aimant qui peut s'orienter facilement puisqu'il est monté sur un axe) est influencée par le courant électrique qui parcourt un fil dans son voisinage: le courant électrique, que l'on sait aujourd'hui être la circulation d'électrons, engendre un champ magnétique autour du fil. Et c'est ce champ magnétique qui agissait sur la boussole.

Bref, y a-t-il des charges électriques qui circuleraient, dans les atomes ? Après tout, dans une vision classique de la physique (c'est-à-dire quand on ne prend pas le point de vue de la physique quantique), les électrons tournent autour du noyau, fait de protons et de neutrons.

On voit avec cet exemple combien  le recours à l'histoire des sciences peut être utile, d'autant qu'il s'assortit de la transmission de connaissances merveilleuses, celle de toutes les découvertes fondatrices. Pour l'électromagnétisme, admirons l'expérience de la pile de Volta, l'expérience de la boussole d'Oersted, et ainsi de suite.

De sorte que nous pouvons utilement renvoyer nos amis vers une histoire de l'électricité ou de l'électromagnétisme, qu'ils liront avec délectation pour comprendre comment la physique d'aujourd'hui a été finalement forgée.

Il en va de même pour la chimie !