Il n'est pas exact que toutes les expériences que font les scientifiques soient faites en vue de tester une hypothèse.

Si l'on reprend la démarche des sciences de la nature, avec d'abord le choix d'un phénomène à étudier, puis sa caractérisation quantitative, puis la réunion des résultats de mesure en équations, puis le groupement des équations en une théorie, avant que cette celle-ci soit testée expérimentalement, on voit que le test de l'hypothèse n'intervient qu'à  la fin.
En effet, il faut d'abord avoir bien testé bien identifié le phénomène que l'on veut d'étudier et cela passe par les caractérisations numériques, qui ne sont pas des tests d'hypothèse.

Bien sûr on peut tordre le bras à l'idée que je viens d'énoncer et dire que, dès le départ, on va tester si le phénomène est bien celui qu'on pense, mais en réalité il ne s'agit pas de ça : il s'agit simplement de caractériser quantitativement le phénomène pour avoir du grain à moudre ensuite.

Évidemment, on ne caractérise pas au hasard et l'on se focalise sur les caractéristiques du phénomène qui peuvent donner des informations susceptibles de contribuer à la théorie que l'on veut édifier.
Par exemple si l'on veut comprendre le bleu du ciel au-dessus de montagnes, alors il ne sera pas prioritaire d'aller mesurer la pente de la montagne en fonction de l'altitude et c'est bien sur le bleu du ciel qu'il faut d'abord se concentrer.

Je prends un exemple précis à propos du travail expérimental que nous avons fait au cours des années passées, notamment l'étude d'une différence de couleur entre des bouillons confectionnés dans un chauffe ballon ou dans un bain d'huile. Le bouillon qui était dans le chauffe-ballon était orange et celui qui était dans le bain d'huile était brun. Il y avait donc là un phénomène.

Pour l'étudier, nous l'avons caractérisé : nous avons mesuré la couleur des deux bouillons, après avoir répété l'expérience. Pas d'hypothèse, à ce stade.

Dans ce cas précis, comme les bouillons avaient été faits avec la même carotte, dans la même eau distillée et que seul changeait le système de chauffage, nous avons refait des bouillons dans des chauffes ballon identiques et cette fois les couleurs étaient des identiques. Toujours pas d'hypothèse, mais la volonté d'une confirmation.

Puis nous les avons refait les expériences dans des bains d'huile identiques et cette fois les couleurs étaient également identiques, et différentes de celles du chauffe ballon,  de sorte que c'est ainsi que nous avons pu nous interroger et nous demander si c'était la lumière qui était responsable du phénomène. Là, effectivement, il y a eu une idée à tester.

Nous avons donc refait des bouillons dans le même dispositif de chauffage mais soit avec un
éclairage, soit avec du papier d'aluminium, et nous avons confirmé qu'il y avait une différence selon l'éclairage : là nous testions effectivement une hypothèse.

Mais, mesurant l'évolution de la couleur, nous avons observé que, dans un espace de couleurs, les points  de couleur se répartissaient sur une spirale. Là, pas d'hypothèse.

Et c'est ensuite que nous avons cherché comment une telle courbe pouvait apparaître. Il a fallu de l'analyse, et non pas des tests d'hypothèse, pour des expériences numériques.

Et nous avons imaginé deux possibilités : soit la libération d'abord d'un composé d'une couleur puis, ensuite, la libération d'un composé d'une autre couleur, soit la libération d'un composé d'une couleur, avec cette couleur qui qui évoluait au cours du temps et du traitement thermique.

Cette fois-ci, le travail de modélisation nous a conduit à une question, plutôt qu'une hypothèse.

Bref, je ne pense pas qu'il y ait lieu de se raccrocher à cette question incessante de l'hypothèse. Je propose plutôt de nous raccrocher constamment à la démarche scientifique que j'ai évoquée précédemment

Une hypothèse : cela signifie que j'évoque une possibilité seulement

 

Il a bien longtemps, un chef m'avait signalé qu'il faisait de très bonnes frites en faisant jusqu'à 10 bain d'huile successifs.

À l'époque, je n'avais pas compris l'intérêt de la chose, et quand j'avais mesuré la pression et la température dans les frites, je n'avais pas vu d'effet particulier de ce procédé.

Mais je viens de me demander si l'intérêt du procédé n'était pas tout autre !

En effet, on se souvient de ces expériences lors desquelles j'ai mesuré la quantité d'huile dans les frites :  j'avais observé que quand on éponge les frites immédiatement à la sortie du bain, alors on évite l'absorption d'une quantité d'huile considérable : jusqu'à un demi gramme d'huile par frite !

Cette expérience condamne en quelque sortes le double bain, qui risque de faire venir dans les frites deux fois plus l'huile qu'un seul bain.

Mais si chaque bain s'accompagne de l'absorption de l'huile en surface, au sortir du bain, alors on peut imaginer que de très nombreux bains feront venir une quantité d'huile considérable, dans les frites.

Dans un séminaire de gastronomie moléculaire, nous avions montré que non seulement des dégustateurs reconnaissaient à l'aveugle des frites qui avait été épongées ou non, mais, surtout, qu'ils préféraient les frites avec de l'huile dedans.

D'où mon hypothèse : et des frites buvaient plus d'huile, avec de nombreux bains, les mangeurs ne les apprécieraient-ils pas, précisément, pour cette huile ?

Je rappelle en passant que l'huile chauffée n'est guère saine... maic mon hypothèse n'est qu'une hypothèse : qui la testera ?

À propos de la méthode scientifique

Un collègue à qui je montre mon schéma de la méthode scientifique m'oppose une autre description où il sera question d'une hypothèse et d'un test expérimental.
Cela est bien insuffisant, car l'hypothèse... d'où sort-elle ? Je crois quand même bien plus explicite de considérer que l'on part d'un phénomène que l'on veut explorer, puis que l'on caractérise quantitativement, ce qui permet de réunir les données en lois après des "ajustements", et c'est la réunion de ces lois qui conduit à une théorie, avec l'introduction de nouveau concept, de nouvelles notions... Je suis d'accord qu'il y a là une étape d'induction, d'ailleurs bien décrite par le mathématicien et physicien Henri Poincaré, qui est le point difficile de la méthode scientifique. Une fois la théorie constituée, il n'est donc pas difficile de chercher des conséquences théoriques que l'on va tester point et c'est à cet endroit qu'il y a comme une hypothèse mais on voit que celle-ci arrive au terme d'un très long chemin et que se contenter de décrire la méthode par "faire une hypothèse" est quelque chose de bien insuffisant,  qui n'aide pas les collègues plus jeunes... ni nous-même !

Les résultats négatifs sont… positifs

Il est courant, en science, de parler de « résultats négatifs »... mais de quoi s'agit-il ?

Pour beaucoup de scientifiques, c'est quand une expérience qu'ils ont faite n'a pas donné les résultats escomptés, des résultats qui ne sont pas conformes aux hypothèses des chercheurs. D'ailleurs, s'est même créé une revue scientifique tout entière consacrée à ces « résultats négatifs » : http://www.negative-results.org/.

Toutefois ces résultats prétendument négatifs existent-ils vraiment ? Ainsi j'ai affiché dans mon bureau cette phrase de Franck Westheimer : « Si le résultat d'une expérience est ce que l'on attendait, on a fait une mesure ; sinon, on a fait une découverte ». Peut-on vraiment imaginer que la communauté scientifique soit assez naïve pour négliger ce qui est son objectif ?

Bien sûr, la phrase de Westheimer est excessive : il y a le cas où l'on fait une hypothèse et l'on obtient un résultat conforme à cette hypothèse, révélant des aspects nouveaux du monde. Mais c'est bien plus amusant quand le résultat expérimental est contraire à ce que l'on imaginait, parce que cela signifie que notre hypothèse était fausse, et, surtout, que notre théorie, sur laquelle était fondée l'hypothèse, est réfutée !

Cette dernière observation me conduit à proposer à nouveau que l'activité scientifique soit composée des étapes suivantes :

- identification d'un phénomène : là, toute cette affaire des « résultats négatifs » n'est pas en jeu

- caractérisation quantitative du phénomène : là, bien sûr, il faut une précision suffisante, sans quoi le dessin brossé du phénomène ne sera pas utilisable (en écrivant cela, j'ai devant les yeux l'image d'une ébauche, par un sculpteur, et l'image de l'oeuvre finie)

- réunion des données en lois synthétiques (équations)

- constitution de la « théorie »

- prévision expérimentale, obtenue par déduction, à partir de la théorie

- test expérimental de la prévision théorique

Décidément, je ne vois pas de négatif possible, dans toute cette étape… sauf le résultat parfaitement « positif » que serait la « vérification » de la prévision théorique, cas auquel s'apparente l'observation du boson de Higgs… qui n'a donc pas permis d'améliorer le Modèle standard !

D'ailleurs, j'insiste un peu, j'aime beaucoup que mes hypothèses qui sous-tendent mes expériences soient réfutées par l'expérience, parce que cela me montre les insuffisances de mes théories.

Donc pas de négatif !


PS. On m'interroge : montrer que « le dicton préconisant de battre la mayonnaise dans les deux sens est faux » n'est-il pas un résultat négatif ? Non. Précisons d'abord que cette proposition « on doit battre la mayonnaise toujours dans le même sens sans quoi elle ne monte pas » n'est pas un « dicton », car, par définition, un dicton est une idée juste, comme je l'explique dans mon livre « Les précisions culinaires ». D'autre part, on suppose évidemment que cette précision n'est pas juste, de sorte que la vérification expérimentale de notre hypothèse… est positive, et non pas négative !