La méthode scientifique nous porte.

Je retrouve un exemple merveilleux : celui des soufflés. C'est une très vieille histoire, puisqu'elle remonte aux années 1980. 

Tout commence avec un soufflé, et une recette qui stipule d'ajouter les jaunes d'oeufs deux par deux. L'expérience faite alors semble montrer qu'il y a une différence entre l'ajout des jaunes tous ensemble ou un par un, mais elle conduit surtout à des caractérisations de soufflés : nous mesurons alors la température dans les soufflés, et nous reconnaissons des lois d'augmentation de la température où apparaissent des phénomènes étranges, que nous cherchons à interpréter. En particulier, nous voyons un ralentissement de l'augmentation de température à un certain moment de la cuisson, au coeur du soufflé, et nous nous demandons si des couches froides ne viennent pas à la hauteur du thermocouple. 

Afin de mieux comprendre ces phénomènes, nous cuisons des soufflés dans des récipients transparents, et nous voyons alors des bulles monter à la surface et crever à la surface des soufflés dans le four. 

À l'époque, la théorie stipulait que les soufflés gonflaient parce que les bulles d'air se dilataient à la chaleur. De ce fait, on n'aurait pas dû voir des bulles monter et crever à la surface ! La simple observation des phénomènes montra que ces bulles étaient probablement des bulles de vapeur. 

Comment tester cette hypothèse ? La méthode scientifique recommande d'abord des quantifications, et c'est ce qui fut fait. Des soufflés furent pesés avant et après la cuisson, et une différence de 10 grammes apparut. Dix grammes de quoi ? Dans un soufflé, il y a de la farine, des oeufs, du lait, éventuellement du fromage. La farine et la matière grasse ne s'évaporent pas, mais l'eau, oui, surtout quand la température extérieure est supérieure à 100°. Or le lait, les oeufs sont composés de beaucoup d'eau. 

 

Nouvelle hypothèse, donc : les soufflés gonflerait ce que de l'eau s'évaporerait. Et l'ancienne théorie ? En réalité, les deux phénomènes ont certainement lieu simultanément, et il importe surtout de passer à l'étape du calcul afin d 'y voir plus clair. 

Un calcul élémentaire montre que l'évaporation de l'eau on permettrait d'obtenir 10 litres de soufflé. En revanche, l'application de la loi des gaz parfaits, ou même d'une loi plus exacte, ne montre qu'un gonflement de 30 % . 

L'affaire est vite réglée... Toutefois, par acquis de conscience, il avait fallu contrôler les paramètres d'applications de la loi des gaz parfaits, et notamment, mesurer la pression dans les soufflés. 

Cela fut fait et les expériences confirmèrent que l'augmentation de pression était faible, ce qui se comprend facilement, parce que si la pression dans le soufflé augmente, alors il gonfle, se détendant dans un milieu à pression atmosphérique. 

Pourquoi les soufflés ne font-ils pas finalement des dizaines de litres ? Rappelons-nous ces bulles qui crevaient à la surface : une bonne quantité de vapeur est perdue. Là, on peut alors s'interroger, et se demander ce qui se passerait si l'on imperméabilisait la surface. 

L'expérience a été évidement été faite, et l'on a vu des soufflés gonfler bien plus que par le passé, preuve que cette conclusion n'était pas insensée. Nous voilà donc avec une nouvelle théorie, un modèle réduit de la réalité, puisqu'il ne décrit que certains phénomènes, et nous devons maintenant continuer à l'améliorer. 

Pourquoi ? Un technologue pourrait chercher à faire de meilleurs soufflés, à mieux caractériser, simplement. Pour un scientifique, la question est surtout de considérer que le soufflé est sans intérêt, que c'est surtout le support de la réflexion en vue de découvrir des phénomènes inconnus, des mécanismes inédits... Pour le scientifique, dans son travail scientifique, la cuisine n'a aucun intérêt, et c'est seulement la perche tendue à la recherche de connaissances qui peut l'intéresser. Cela fait bien longtemps que je n'ai pas considéré des soufflés, mais la question reste posée : en quoi une étude des soufflés peut être contribuer à reculer les limites de la connaissance ?

La représentation des données

Des amis en stage m'interrogent sur la représentation des données, puisqu'ils en sont à ce stade de leur travail de recherche. Doivent-ils faire des courbes ? des histogrammes ? quels textes faut-il porter sur les images ? de quelles couleurs ? dans quelle taille ?

La première réponse à faire, la plus importante, c'est celle de l'objectif : toujours commencer par l'objectif ! Que veut-on faire et pourquoi ?

Et, d'autre part, quand il est question de communication (à soi-même ou aux autres), je ne saurais trop conseiller de distinguer la composante intrinsèque de la question, de la question extrinsèque et des questions concomitantes.
J'explique en prenant une comparaison (utile par ailleurs) : l'intérêt intrinsèque d'une profession, c'est combien l'exercice de ce métier nous intéresse ; l'intérêt extrinsèque, c'est de savoir combien on va gagner ; et l'intérêt concomitant, c'est par exemple la reconnaissance sociale. A vous de transposer, maintenant, en revenant à la question des affichages de données ;-).

Ca y est ? Non ? Alors je vous invite à chercher d'abord pourquoi on affiche des données. Et cela nous impose de nous remettre dans le fil de la recherche scientifique : cette recherche consiste à suivre des étapes qui sont :
1. identifier un phénomène
2. le caractériser quantitativement
3. réunir les données en "lois", c'est-à-dire en équations
4. induire une théorie, quantitativement compatibles avec les lois, et en introduisant des concepts nouveaux
5. chercher des conséquences logiques, testables, de la théorie
6. tester expérimentalement ces prévisions théoriques.

Ici, nous en sommes au point (3), à savoir que nous avons des données, et nous voulons des équations.

Et c'est un fait que, de surcroît, on se repère très difficilement dans d'immenses tableaux de nombres (les résultats des mesures de caractérisations quantitatives).

Autrement dit, ce que l'on voudrait, avec cet affichage, c'est avoir une idée de la formes des équations : proportionnalité, augmentation exponentielle, que sais-je.

Et évidemment, pour cette recherche,  il y a  lieu de faire des représentations les plus simples possibles.
Notamment des représentations dans un espace à deux dimensions (ce qui est une "coupe" d'un espace qui aurait possiblement plus de dimensions).

Par exemple, considérons  une série de spectres d'absorption UV-visible : là, les données sont des courbes... et s'il a plusieurs courbes, on peut les superposer,  et regarder l'ordonnée des diverses courbes  a une valeur particulière de l'abscisse (une longueur d'onde particulière, choisie pour de vraies raisons scientifiques).
On peut aussi -mais c'est plus compliqué- dessiner une sorte de paysages, avec toutes les courbes, car si ces courbes s'ordonnent, pourquoi ne pas les faire apparaître comme des coupes de l'espace ?
Après tout, les deux dimensions de l'espace des courbes, plus une dimension pour la succession des courbes, cela fait trois dimensions, n'est-ce pas ?

Ou encore,  imaginons que l'on ait des données colorimétriques, par exemple dans un espace nommé L*a*b*. Pour cette mesure, on a des triplets de points, c'est-à-dire en réalité des points dans un espace à trois dimensions. Si l'on a plusieurs mesures, on aura plusieurs points dans cet espace. Comment représenter s'il y a un ordre pour les points ? Car ici, il faudrait un espace à quatre dimensions ? Une couleur peut être ajoutée, par exemple.

Et ainsi de suite  : ce que l'on cherche à ce stade,  ce n'est pas d'épater la galerie, de faire du "beau", de l'extrinsèque, mais de l'intrinsèque, de l'efficace du point de vue de la production scientifique.

C'est seulement plus tard, quand le travail scientifique aura été fait, que l'on pourra se préoccuper de produire de belles représentations. Là, tel le génial mathématicien Carl Friedrich Gauss, on pourra effacer les traces de ses propres hésitations, et   afficher  un travail d'orfèvre, superbe, ciselé... mais cela ne doit venir que quand le contenu aura été parfaitement déterminé :  on ne peut pas mettre des habits mêmes superbes sur un corps inexistant.

 

D'abord le message, le contenu, avant sa forme.

PS. Connaissez vous le livre The quantitative display of scientific information ? 

Les moyens de la preuve

Je veux les moyens de la preuve !

De façon très élémentaire, je réclame absolument que toute mesure soit assortie d'une évaluation de l'incertitude. Soit on indique  la précision de l'appareil de mesure, soit on donne l'écart-type, c'est-à-dire une estimation de la dispersion de plusieurs mesures successives du même objet avec le même appareil et dans les mêmes conditions.

Prenons un exemple : si un thermomètre plongé dans de l'eau chaude affiche une température de 50,2463 degré Celsius, il faut quand même que je m'interroge sur la pertinence de tous ces chiffres après la virgule, car leur affichage est peut-être abusif (de même, il n'est pas légitime de se demander combien d'anges tiennent sur la tête d'une épingle si on n'a pas d'abord montré sur les anges existent). Bref, les chiffres doivent être "significatifs". En l'occurrence, avec un thermomètre à mercure des familles, ces chiffres après la virgule ne le seraient pas, et même le 0 devant la virgule n'est sans doute pas juste.

Cette question d'assortir les mesures d'une incertitude est un  tout petit minimum, en science,  mais ce billet veut dire que, ce cap élémentaire étant passé, il y a lieu de ne pas accepter une mesure dont on ne nous dit pas comment elle a été obtenue, ce que les publications scientifiques nomment les "matériels et méthodes", mais que l'on pourrait aussi nommer "les moyens de la preuve", sans que les deux objets ne soient strictement identiques (mais commençons par faire simple).

Par exemple, un appareil de mesure peut afficher des valeurs précises... mais fausses, et, pire, on peut n'avoir pas mesuré ce qu'il fallait. Je prends volontairement un exemple bien excessif : si on pose sur une balance un verre qui contient un liquide, la balance affiche une valeur qui est celle de la somme de la masse du liquide et de la somme de la masse du verre : il serait faux de penser que la masse affichée est seulement celle du liquide. Comme dit, cet exemple semble montrer une évidence, mais, en réalité, des erreurs s'introduisent pour une raison cachée du même type. Et c'est d'ailleurs une des raisons de la pratique des "validations" : on multiplie les mesures faites de façons différentes afin de s'assurer que l'on trouve bien le même résultat.
Evidemment, pour être compétent en science, il  faut s'être entraîné à cela : regarder, en détails, comment les résultats qu'on nous propose ont été obtenus, ne pas accepter des valeurs sans examen critique, réclamer sans cesse le détail des matériels utilisés pour faire les expérimentations, ainsi que des méthodes mises en oeuvre.

Insistons un peu : nous regardons les détails, les circonstances expérimentales non pas parce que nous nous défions de nos collègues, mais parce que, en science  au moins, le diable est caché partout.



Des chausses-trappes?

Des chausse-trappes ? Il n'y a que cela. Par exemple, je me souviens d'un thermomètre, dans un lycée hôtelier, qui marquait 110 degrés Celsius dans l'eau bouillante. Impossible : le thermomètre était faux... ainsi que toutes les mesures qui avaient été faites par d'autres, avant que je ne contrôle, en le plaçant d'abord dans de la glace fondante (0 degrés Celsius) et dans l'eau bouillante (100 degrés Celsius).
Plus subtil : avec une nouvelle méthode d'analyse par résonance magnétique nucléaire, nous avons découvert que nous dosions plus de sucre, dans des carottes, qu'il n'en était trouvé par les méthodes qui imposaient d'extraire d'abord les sucres, avant de les doser. Mais il est notoire que les méthodes d'extraction sont incomplètes !

Tiens, une idée : même si l'expérience est intransmissible, pourquoi ne ferions-nous pas une liste d'exemples d'erreurs dont nous avons connaissance, afin que nos successeurs puissent en avoir connaissance. Bien sûr, ils ne seront pas complètement immunisés, mais, au moins, ils seront mieux avertis que par une mise en garde générale, abstraite. Je commence :

Je me souviens d'une amie qui dosait les protéines dans des échantillons d'un matériaux qu'on lui avait dit être des "protéines" et  qui trouvait très peu de protéines... et pour cause :  cette matière n'était pas essentiellement constituée de protéines, mais de matière grasse.

Je me souviens d'un ami qui cherchait à doser les "lipides" dans de l'eau, oubliant que le mot "lipides" s'applique à des composés très variés ; il pensait en réalité aux triglycérides, qui sont parfaitement insolubles, de sorte que ses expériences étaient vouées à l'échec, sauf à considérer que ces composés étaient dispersés dans la solution aqueuse (émulsion)... auquel cas, le protocole devait être très particulier.

Je me souviens d'un ami qui voulait doser des acides aminés, alors que ses échantillons ne contenaient que des protéines : il avait omis ce fait que les protéines ne sont pas des assemblages d'acides aminés, mais des composés dont les molécules sont faites de "résidus" d'acides aminés, de sorte que les acides aminés n'existent pas en tant que tel, dans les protéines, et seuls leurs atomes restent organisés de façon identifiable par un chimiste.

J'attends vos exemples pour les ajouter à cette liste.

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 sciences de la nature ? Il n'y a qu'une méthode !

Ces temps-ci, je vois nombre d'amis qui confondent rigueur et science.  La rigueur, c'est la rigueur, et Flaubert était rigoureux, ou Mozart, par exemple... mais ils n'étaient pas scientifiques pour autant. De la rigueur, on peut en mettre dans toute activité humaine, et c'est d'ailleurs le propre des gens que j'aime que de ne pas être des tas de viandes avachis, mais au contraire des êtres dressés autour d'une "colonne vertébrale" (quelle est la vôtre ?).


Pour la science, j'ai discuté dans mon livre Cours de gastronomie moléculaire N°1 : Science, technologie, technique (culinaires), quelles relations ?, la question du mot "science", que les sciences de la nature ont eu tendance à "confisquer"... mais il y a des sciences de l'humain et de la société, qui ne se confondent pas avec elles. Et l'on a le droit de parler de la "science du cuisinier", ce qui ne signifie pas que les cuisiniers soient des scientifiques... au sens des sciences de la nature.





Focalisons nous donc à partir de cette phrase sur les sciences de la nature.
Quel est leur objet, leur unique objet  ?

Chercher les mécanismes des phénomènes, par l'emploi de la "méthode scientifique". 

Et qu'est-ce que cette méthode ?


Elle tient en six points :
1. identifier un phénomène
2. le quantifier (tout doit être "nombré", disait déjà Francis Bacon)
3. réunir les données de mesure en équations nommées "lois"
4. produire des "théories" en regroupant les lois et en introduisant des "mécanismes", assotis de nouvelles notions, concepts... ; à noter que, évidemment, tout doit être quantitativement compatible avec ce qui a été mesuré en 2
5. recherche de conséquences logiques, testables,  des théories
6. tests expérimentaux de ces prévisions théoriques
7. et ainsi de suite à l'infini en bouclant, car une théorie n'est qu'un modèle réduit de la réalité, pas précis à l'infini (un exemple : Georg Ohm, à partir de ses mesures imprécises, a identifié la loi d'Ohm, mais quand, un siècle après, on y a regardé de plus près, on a vu que la relation entre la différence de potentiel et l'intensité électrique était plutôt sous la forme de marches d'escalier... et c'est l'effet Hall quantique).


Tout cela étant clair, on pourrait me demander : comment êtes-vous sûr que cette méthode est la méthode scientifique ? Ma réponse est que je soumets cette vision à tous les scientifiques du monde entier, dans les pays du monde, à raison d'environ 200 conférences par an, et jamais je n'ai eu de réfutation. Cela est publié... mais, surtout, c'est tiré de l'analyse des travaux des Lavoisiers, Faraday, Pasteur, Einstein, etc. Bref, ce n'est pas une invention personnelle.

D'autre part, on observera que la science (de la nature) ne se confond pas avec la technologie ou l'ingéniérie, ni avec la technique.
La technologie a une visée applicative que la science n'a pas. Je rappelle que la science cherche seulement les mécanismes des phénomènes ; elle ne cherche ni à produire des médicaments, ni à faire des ordinateurs, etc.
La technique, elle, est la production. Elle est améliorée par la technologie, qui prend les résultats de la science pour les transférer.
C'est notamment pour cette raison qu'il faut absolument combattre des terminologies comme "technoscience", qui sont aussi absurde que "carré rond". 

Et pour terminer, j'ajoute que chaque champ - science, technologie, technique- est merveilleux... quand il est bien fait. Il n'y a pas de hiérarchie, la science qui serait mieux, ou la technique, ou la technologie : on ne compare pas des pommes avec des bananes. Et il faut les trois pour que nous parvenions, dans la plus grande clarté intellectuelle, à faire demain un monde meilleur qu'aujourd'hui.

Vive la Connaissance produite, partagée, utilisée pour le bien de l'humanité !

Combien ?

Combien ? Cette simple question s'impose quotidiennement, mieux, chaque minute, dans une équipe de recherche, parce que nous si parlons avec le langage naturel, utilisant quasi nécessairement des adjectifs et des adverbes, les sciences de la nature ne supportent pas ces mots-la, devant être parfaitement quantitatives.
De ce fait, nous nous sommes donnés une règle qui est de traquer les adjectifs et les adverbes, et de répondre toujours à la question « Combien ? », laquelle nous met, comme le dit bien Roger Bacon,  sur la piste des nombres, des équations, qui conduisent ensuite aux mécanismes.
 Un signal dans un spectre est « large » : combien ? Un effet est « petit » : combien ? Un haricot est vert : combien ? Avec ce dernier exemple, on voit bien que la réponse n'est pas toujours un simple nombre, car la couleur peut être mesurée par un colorimètre, lequel donne  un groupe de trois nombres., ou par un spectrophotomètre, auquel cas on obtient un spectre tout entier pour chaque point de l'objet, et l'on peut imaginer où les « mesures » sont des ensembles de nombres encore plus vastes (vastes : adjectif ! Combien ?;-) ).

J'ai été trop rapide à propos de Bacon, et je propose d'y revenir. Les trois piliers de la science moderne, pour ce qui concerne les sciences de la nature sont : (1) selon Galilée, de préférer l'expérience à n'importe quel raisonnement, (2) selon Bacon, de tout « nombrer », mesurer ; et (3) selon Galilée encore, d'accepter l'idée selon laquelle le monde est écrit en langage mathématique. Avec ces trois idées,  on a un bon viatique  pour nos explorations scientifiques,  une bonne base, que nous aurons tout intérêt à suivre. Et, au coeur de ce système, il y a la question « Combien ? ».

Les sciences quantitatives

 Cela fait longtemps que je me dis que les scientifiques (ceux des sciences de la nature, qui sont bien différents de ceux des sciences de l'humain et de la société) auraient intérêt à montrer à la collectivité en quoi leur activité est différente des simples discours, avec des mots. 
Une discussion récente avec des amis cuisiniers m'a montré qu'il y avait urgence, car tout le monde confond... au point que les cuisiniers Marie Antoine Carême ou Auguste Escoffier, dont le monde culinaire gobe les déclarations, ont parlé de "cuisine scientifique", ne comprenant pas que c'était soit une évidence, soit une impossibilité.

 La cuisine est une science : c'est une évidence si le mot "science" signifie "savoir", comme l'on parle de la science du maître d'hôtel, la science du coordonnier, la science du forgeron... Oui, il faut de la connaissance pour cuisiner ! Il faut savoir que l'oeuf coagule à la chaleur, que du blanc d'oeuf forme une mousse quand il est fouetté, que les tissus végétaux brunissent quand ils sont coupés, mais que du jus de citron prévient ce brunissement, etc.
Dans cette acception de "science", la cuisine est une science, bien évidemment.

En revanche, la cuisine n'est certainement pas une science, au sens des sciences de la nature, qui sont des activités où l'équation est la base de tout, et où l'objectif n'est pas la production de mets, mais la recherche des mécanismes des phénomènes.

Un cuisinier qui apprendrait pourquoi les soufflés gonflent (le gonflement est un phénomène) serait-il scientifique ? Non, ce serait un cuisinier qui recevrait une connaissance produite par des scientifiques de la nature. On peut penser que cette connaissance ne nuit pas (j'utilise ici une figure de rhétorique qui est nommé la litote : dire moins pour faire penser plus), mais cela ne change pas les natures respectives de la cuisine (produire des mets) et des sciences de la nature (produire des connaissances fondées quantitativement ; j'y reviendrai). Deux activités qui ont des objectifs différents, et des méthodes différentes : ce sont deux activités différentes, et qui le seront à jamais, puisque leurs objectifs et méthodes n'ont pas de raison de changer.
Bref, si l'acception de "scientifique" est "scientifique de la nature", alors la "cuisine scientifique" est une impossibilité.

Cette confusion de la "cuisine scientifique", ou de la "cuisine qui deviendra une science" a donc atteint (au sens d'une maladie) les grands anciens qu'étaient Carême ou Escoffier. Ils voulaient certainement élever leur activité, mais c'est étonnant que leur aspiration ait été du côté des sciences de la nature, au lieu d'être du côté de l'art, tout comme il est étonnant que, alors que le bon est le beau  à manger, il y ait tant de nos amis qui hésitent à considérer la cuisine comme un art au même titre que la musique ou la peinture. On invoque le fait que la cuisine soit éphémère... mais la musique n'est-elle pas également éphémère ? Après tout, on ignore aujourd'hui comment Bach jouait ses partitas, parce qu'il n'y en a pas eu de reproduction, et, d'ailleurs, une reproduction ne règle rien : tant qu'on ne fait pas jouer un disque, on n'entend pas la musique  conservée sur le disque. De même, tant qu'on n'exécute pas une recette écrite dans un livre, on ne peut goûter la recette

 Mais ce n'est pas la discussion que je veux avoir ici. Ce que je veux faire, c'est montrer, sur un exemple simple, une activité scientifique, au sens des sciences de la nature. Comme dit précédemment, c'est l'étude d'une question dont on n'a pas la réponse, et non l'apprentissage des résultats obtenus par des prédécesseurs. A la base de cette activité, donc, une question dont on n'a pas la réponse.

Je propose de considérer d'abord un exemple ancien : l'exploration de la constitution des matières grasses par le chimiste angevin Michel Eugène Chevreul (1786-1889). A l'époque, on ignorait la notion de molécules, et, de ce fait, on ignorait que les matières grasses sont faites de molécules de triglycérides.
Chevreul avait étudié la saponification des graisses, c'est-à-dire l'opération qui consiste à les chauffer avec une base, ce qui produit un ion carboxylate et un alcool, en l'occurence le glycérol, ou glycérine. Une question était de savoir si les graisses sont de simples mélanges de glycérol et d'acides gras, ou bien si ce sont des produits de réaction. La réponse à cette question est venue de la mesure précise des quantités des divers produits : le bilan faisait apparaître une différence de cinq pour  cent, ce qui se comprend si de l'eau intervient dans la réaction. C'est là une forme élémentaire de méthode quantitative.

Autre exemple plus ancien : la découverte de la gravitation, par Isaac Newton. A l'époque, on pensait que les astres se mouvaient selon un cercle. Toutefois les données astronomiques de Johannes Kepler avaient montré que le mouvement était plutôt une ellipse. Pourquoi une ellipse ? Newton formule la loi de l'attraction entre les masses inversement proportionnelle au carré de la distance.
 Ici, on voit des mots, de sorte que nos amis pourraient penser que la science de la nature ne se distingue pas des autres savoirs... mais ces mots recouvrent en réalité une équation que l'on pourrait écrire : F = G.M.M'/r2.

Jamais le goût ne pourra se décrire ainsi,  si l'on considère que le goût est la sensation -personnelle- que nous avons quand nous mangeons un aliment, goût qui change avec les circonstances, l'état physiologique (par exemple, le phénomène d'alliesthésie négative correspond au fait que notre appétit pour un met diminue avec sa consommation), la compagnie, l'heure de la journée, l'exercice que l'on a pris ou pas... Et puis, la beauté (je rappelle que le bon, c'est le beau à manger)  ne se met pas en équation, et que c'est un fantasme naïf que d'avoir cru que le nombre d'or ferait de belles proportions.

Pour en revenir à Newton, scrupuleux, et conscient que les sciences de la nature produisent des théories qu'il faut tester expérimentalement, il chercha à savoir si l'attraction exercée par la Terre sur la Lune correspondait quantitativement à la loi qu'il avait proposée, et si l'on pouvait identifier cette attraction à la pesanteur terrestre. Sachant que le rayon de l'orbite lunaire est égal à environ 60 rayons terrestres, la force qui maintient la Lune sur son orbite devait être  60², soit 3600 fois plus faible que la pesanteur. Une masse tombant en chute libre au voisinage de la surface terrestre parcourt dans la première seconde une distance de 15 pieds, ou 180 pouces, de sorte que la Lune devait donc tomber vers la Terre à raison d'un vingtième de pouce par seconde. Or, connaissant la période de révolution de la Lune et la dimension de son orbite, on peut calculer sa vitesse de chute. Avec la valeur acceptée en Angleterre en ce temps, Newton trouva seulement un vingt-troisième de pouce par seconde.

Un vingt-troisième de pouce alors qu'il avait calculé un vingtième de pouce ? Cela suffisait pour qu'il renonce à sa théorie juqu'à ce que, en 1682,  au cours d'une réunion de la Royal Society, il apprenne  que l'astronome français Jean-Félix Picard avait déterminé le rayon terrestre et trouvé une valeur différente de celle que l'on connaissait auparavant. Avec la valeur que Picard donnait pour le rayon de la Terre, Newton calcula que la vitesse de chute de la Lune était bien un vingtième de pouce par seconde, valeur qui lui permettait de proposer sa théorie.

 Moralité de toute cette affaire : ces travaux scientifiques ne valent que par le calcul, les équations, et c'est d'ailleurs une idée qui a présidé à la fondation des sciences modernes de la nature, que "le monde est écrit en langage mathématique", comme le disait Galilée. Autrement dit, les scientifiques de la nature explorent les mathématiques du monde. Rien à  voir avec la cuisine.

L'invention des sciences de la nature

Les sciences de la nature ont-elles un père ? On avant Galilée, mais on cite insuffisamment Francis Bacon, qui écrit :

"Nous ne saurions trop recommander de ne rien avancer en matière d'histoire naturelle, qu'il s'agisse des corps ou des vertus, qui ne soit (autant que faire se peut) nombré, pesé, mesuré, déterminé ; car ce sont les oeuvres que nous avons en vue, et non les spéculations. Or la physique et la mathématique bien intégrées l'une à l'autre engendrent la pratique".

Nombrer, peser, mesurer, déterminer : voilà la marque (pas suffisant, mais un bon début) d'une science de la nature, singulière parmi les savoirs ! Et la réfutabilité est un deuxième pied, essentiel pour qui ne veut pas confire en suffisance.

Vive le doute positif et le nombre, qui borde le chemin !