Une expérience donne toujours des résultats

Il ne faut pas que je m'acharne sur les mauvais livres, mais cela me désole quand même que l'on mette entre les mains du public des textes qui obscurcissent au lieu d'éclairer.
 

Or cela fait plusieurs fois que je discute d'un mauvais livre d'histoire des sciences... où je trouve à nouveau une manifestation de sa médiocrité dans une phrase qui évoque des expériences qui me donneraient "aucun résultat".
En réalité, toute expérience donne un résultat.

Certes le résultat donné par une expérience  n'est pas toujours le résultat attendu, mais c'est un résultat. Il y a donc confusion de la part de notre auteur.

Je prends un exemple dans notre groupe de recherche où un doctorant avait voulu utiliser la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire pour explorer l' "effet pastis", lequel correspond à un trouble de l'eau quand on y verse une solution d'huile dans l'éthanol : des gouttelettes d'huile apparaissent isolées dans l'eau (réfléchissant la lumière blanche, d'où le trouble), parce que l'éthanol allait se dissoudre dans l'eau.
Notre jeune ami voulait savoir où était l'éthanol dans le système et il avait donc analysé le trouble formé dans l'espoir d'observer des signaux qui lui auraient indiqué les interactions de l'éthanol avec l'eau ou avec l'huile, par exemple.
Mais finalement l'analyse faite ne lui avait montré que de l'eau.
Cela aurait pu (dû ?) être prévu, parce que les quantités d'huile et d'éthanol qu'il avait utilisées pour faire l'expérience était bien inférieures aux quantités nécessaires pour observer un signal.

Mais surtout, avec cet exemple, on voit bien que le résultat n'est pas nul, puisque nous avons vu le signal de l'eau.
 C'est seulement par rapport à nos attentes que nous avons été déçu.
 
D'ailleurs, il faut observer que notre doctorant a beaucoup appris de cette expérience  : elle  lui a rappelé que des composés peuvent être présents dans un système sans qu'ils apparaissent à l'analyse. Elle lui a rappelé qu'il y a toujours lieu de se méfier et de garder en tête cette idée, qu'il s'agisse de cette expérience particulière ou d'une autre.

En tout cas, le résultat n'était pas "nul".

En l'occurrence, l'auteur du livre d'histoire des sciences que je considère s'intéressait aux expériences d'Albert Michelson et d"Edward Morley, à propos de cet éther que l'on pensait jadis emplir l'Univers.
Ils ne l'on pas vu, même en répétant l'expérience de plus en plus précisément.  en plus l'univers ils ne l'ont pas vu, et ils ont dû conclure : « s'il y a un mouvement relatif entre la Terre et l'éther luminifère, il doit être petit ».
 

Mais cela, c'est un acquis !
 

Le dernier séminaire de gastronomie moléculaire : à propos de pâte feuilletée

Pour le dernier séminaire de gastronomie moléculaire, consacré au tourage des pâtes feuilletées, le résultat "en substance" est ici : 

 https://scilogs.fr/vivelaconnaissance/un-tres-beau-seminaire-de-gastronomie-moleculaire-a-propos-de-pate-feuilletee/

 

Et le compte rendu est en cours de rédaction. 

Et si les validations avaient une autre fonction que celle de retrouver ce qu'on sait déjà ?

 

 Je suis bien d'accord  : il faut y aller par étape. Et, à propos de validation en recherche scientifique, à propos d'enseignement de la science et de la technologie, la première chose à faire, c'est de prononcer le mot "validation"  aux étudiants, de leur expliquer que cela fait partie du travail scientifique quotidien.

Car oui, quand on fait une expérience, il y a lieu de valider un résultat que l'on a obtenu, c'est-à-dire de le répéter pour obtenir une confirmation de ce que l'on a trouvé.

Pour la science les aliments, notamment,  et la gastronomie moléculaire et physique en particulier, il est courant de faire trois fois la même expérience au minimum :
- avec la première, on obtient un résultat ;
- avec la deuxième, on a un résultat qui peut être soit proche, soit éloigné  : dans les deux cas, cela peut être du hasard
- avec la troisième expérience, il devient possible de savoir si le proche est probablement vraiment proche, ou si l'éloigné est le signe d'une des deux premières expériences ratées, ou encore s'il y a beaucoup de diversité dans la grandeur finalement déterminée.
Je n'insiste pas, mais il y a là une question épistémologique passionnante.

De même, pour les calculs :  pour s'assurer que l'on ne s'est pas trompé,  il y a lieu les valider, et l'on peut faire cela de plusieurs façons, comme avec la détermination d'un ordre de grandeur, ou par l'étude des unités, mais rien ne vaut le fait de retrouver le même  résultat par un autre calcul différent du premier.

Et ces validations expérimentales ou théoriques s'imposent absolument, car "le diable est  partout" : derrière tous les gestes expérimentaux,  derrière tous les  calculs, derrière tous les mots, derrières toutes les pensées, toutes les idées...

Il y a lieu de s'assurer que l'on n'a pas versé dans une des mille erreurs possibles, ou,  plus exactement, puisque nous savons qu'il y a mille possibilités d'erreurs, il y a lieu s'assurer qu'il n'y en a pas de gravissimes qui détruiraient tout ce que nous avons produit.

Mais, personnellement, je n'ai jamais entendu ce mot de "validation" quand j'étais étudiant, et je le déplore, tout en me promettant bien d'en faire état le plus possible aux plus jeunes que je rencontre.

Tout cela étant dit, réfléchissant à cette question de validations, j'ai fini par me souvenir que les projets n'ont pas un seul objectif mais plusieurs, et c'est ainsi qu'ils sont puissants.

Pour les validations, ne pourrions-nous part également penser que nous avons lieu d'être heureux si nous ne trouvons pas ce que nous avons produit la première fois ?
Car en réalité, nous cherchons moins des confirmations de nos théories que des réfutations de celles-ci. Et c'est précisément en nous attachant aux petites différences entre les répétitions d'une expérience que nous avons des chances d'aller plus loin que celle-ci, de progresser par rapport aux premiers résultats que nous avons obtenus.

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 !