Les sciences cherchent moins la "vérité" qu'une description mécanistique et rationnelle du monde.

Dans un texte de 2010, l'académie américaine des sciences commence par citer Albert Einstein : "The right to search for truth implies also a duty; one must not conceal any part of what one has recognized to be true" [le droit de chercher la vérité impose aussi un devoir : on ne doit cacher aucun élément de ce qui a été reconnu comme vrai].Cette phrase est écrite sur la statue d'Albert Einstein qui se trouve en face de l'immeuble de l'académie, à Washington. Et l'académie  d'ajouter que la recherche de la vérité serait la vocation de tout scientifique, une vocation qui pousserait à rechercher des idées excitante parce que nouvelles, donc controversées, qui pousserait à s'engager à des échanges éventuellement critiques avec nos collègues, etc.

Pourtant, je suis désolé de ne pas être d'accord avec Einstein ou avec l'académie américaine des sciences, mais je crois qu'ils ont tort de parler de vérité. Je sais évidement une bonne partie de ce qui a été dit et écrit à ce sujet, mais je propose une vision qui se fonde sur l'idée suivante : les sciences de la nature cherchent les mécanismes des phénomènes, par une méthode qui comprend :
- l'identification desdits phénomènes
- leur caractérisation quantitative
- la réunion des données de mesure en "lois" (entendons équations) synthétiques
- par induction, la constitution de "théories" ou "modèles", qui identifient des notions et concepts nouveaux, quantitativement compatibles avec les lois
- la recherche de conséquences des théories
- le test expérimental de ces conséquences théoriques, en vue de réfuter les théories ainsi établies, ce qui a pour objectif de les "améliorer", c'est-à-dire d'en trouver de nouvelles, qui décrivent mieux (mais jamais parfaitement) les phénomènes.
On le voit : aucune place pour la "vérité", ici, ce qui tombe bien, car les termes trop compliqués sont toujours l'occasion de se demander s'ils désignent des objets bien identifiés.

Oui, je crois que ce serait bon que les sciences de la nature cessent de parler de "vérité", pour parler seulement d'adéquation des théories aux faits expérimentaux. Un peu de modestie : puisque les "lois" sont induites, et non déduites, nous ne pouvons pas être certains qu'elles s'appliquent dans tous les cas où elles n'ont pas été vérifiées, et, d'autre part, nous devons répéter qu'un modèle réduit de la réalité (les théories) n'est pas la réalité. Ainsi, nous ne pouvons que réfuter nos théories, et jamais les démontrer (les démonstrations sont pour les mathématiciens, pas pour les physiciens).

Chaque faute a son remède

Aujourd'hui, c'est sur le blog qui évoque des questions culinaires que j'interviens : à propos d'une mousse à l'abricot, j'identifie des possibilités d'échec, d'où se déduisent quasi automatiquement des remèdes.


Voir http://gastronomie-moleculaire.blogspot.fr/2017/07/la-mousse-labricot.html

La clé de l'innovation alimentaire, pour la partie technique, c'est la physique et les sciences chimiques.

Innover du point de vue alimentaire ?

Les innovations que proposent l'industrie alimentaire sont parfois bien faibles, et ce ne sont souvent que des  variations de systèmes classiques, qui  s'apparentent en réalité à l'empirisme des cuisiniers.
D'ailleurs, les élèves ingénieurs ne sont  pas mieux placés que ces derniers, voire moins bien, car ils sont souvent bien ignorants ce qui s'est déjà fait. Car nos étudiants n'ont pas de connaissances spécifiques pour faire bien, et on n'oublie pas que certains cuisiniers sont des individus de talent, dont le savoir et l'intelligence dépassent parfois largement ceux de nos étudiants… qui n'ont donc que très peu à apporter.

Que  faut-il  à nos étudiants pour être capables pour dépasser l'empirisme, d'une part, et, d'autre part, pour avoir une compétence qui soit réellement supérieure à celle d'un cuisinier (d'un point de vue technique) ?
Dans notre master IPP, à AgroParisTech, nous avons notamment répondu avec une unité d'enseignement qui s'intitule « physico-chimie pour la structuration des aliments », et plus j'y pense, plus cela est légitime, car les aliments sont en réalité des assemblages physico-chimiques, de sorte que leur compréhension, leur construction, leur analyse, reposent sur des connaissances physiques et chimiques. Nous devons comprendre la constitution des composés qui entrent dans la composition des aliments, et nous devons aussi comprendre comment ces composés sont organisés.

La question des forces intermoléculaires est évidement essentielle, et l'on aurait toujours intérêt à se souvenir que ces forces se classent utilement par ordre d'énergie croissante. Les plus faibles sont les forces de van der Waals … qu'il faut donc connaître. Puis il y a les liaisons hydrogène… qu'il faut donc connaître. Puis il y a les ponts disulfure, qu'il faut aussi connaître, et qu'il faut notamment connaître parce qu'ils sont responsables de « coagulations »,  importantes pour la constitution des aliments. Il y a aussi les liaisons covalentes qu'il faut connaître, mais il faut surtout savoir entre quels composés ces liaisons covalentes peuvent s'établir et dans quelles conditions. Enfin il y a les liaisons électrostatiques, qu'il faut connaître aussi, et, là, une connaissance supplémentaire utile est la portée de telles liaisons, en plus de leur intensité.

J'ai esquissé à propos des liaisons covalentes une nouvelle discussion, qui est celle de la compréhension des possibilités de réaction. C'est la nature des composés, leur constitution atomique, qui détermine leur réactivité, de sorte que s'imposent absolument des cours de chimie organique pour nos étudiants ingénieurs.
Mais ce n'est pas suffisant, car la compréhension de la structure physico-chimique des aliments montre bien que la physique est largement à l’œuvre, aussi. Par exemple, la turgescence des cellules de racines de carotte est la clé de leur fermeté, quand ces ingrédients culinaires sont « frais ». Cette fois, il n'est pas question de chimie, mais de physique. De même, la clé de l'amollissement des tissus végétaux chauffés, par exemple des rondelles de carotte dans une casserole, découle également d'interactions physiques en plus des modifications chimiques.
A vrai dire l'échelle des énergies de liaison n'est pas segmentée, avec  d'un côté la physique pour les forces faibles et d'un autre côté les forces fortes pour la chimie. Non, c'est une échelle continue, où il est arbitraire de séparer les liaisons covalentes, à savoir la chimie pour faire simple. D'ailleurs, l'introduction de la chimie supramoléculaire fut exactement l'occasion de reconnaître qu'il y avait des édifices polymoléculaires qui s’apparentaient à la fois à ces édifices atomiques qu'on nomme molécules et à des systèmes plus labiles, tels des cristaux de sucre qui se dissolvent dans l'eau, et qui relèvent de la physique. En réalité, la chimie reconnaît bien que l'échelle des énergies est continue, et elle ne veut pas faire de distinction inutile qui gênerait le raisonnement de l'ingénieur quand il doit constuire des aliments.

Et la gastronomie moléculaire dans tout cela ? D'une part, il faut préciser que cette discipline scientifique n'est pas de la technologie ou de l'ingénierie, mais de la science, c'est-à-dire de la production de connaissances, et plus spécifiquement la recherche des mécanismes des phénomènes qui surviennent lors de la préparation des aliments. D'autre part, il faut signaler que la gastronomie moléculaire explore des phénomènes bien particuliers, et que, à ce titre, elle a toute sa place dans la formation d'étudiants ingénieurs, en cela qu'elle fait apparaître des informations qui seront utiles pour la construction des aliments. C'est bien parce que l'on analyse les phénomènes qui se produisent lors des phénomènes culinaires, de production des aliments, que l'on identifie des mécanismes que l'on peut ultérieurement mettre à l’œuvre lors de la constructions d'aliments par des méthodes qui ne sont plus empiriques.

Oui, la gastronomie moléculaire est une sous-partie de la science des aliments, et oui, elle nécessite des recherches de physique et de chimie. Mais on a plus de discernement, plus de clairvoyance, si l'on ne fait pas un grand sac et si, au contraire, on cherche plus spécifiquement de quelle partie il s'agit. L'ayant expliqué ailleurs, je n'y reviens pas, mais je conclus en répétant combien nos étudiants ont besoin d'une formation de physico-chimie !

Tu lis trop vite !

A propos d'étude...



Dans notre groupe de gastronomie moléculaire, nous avons de nombreux documents à l'attention des étudiants. Ces documents sont tous rédigés de façon très détaillée, très précise, et les calculs sont tous expliqués pas à pas : on prend les étudiants par la main, et l'on avance lentement, parce que l'objectif est absolument que les étudiants comprennent bien les tâches qu'ils feront. Certains de ces textes sont méthodologiques, mais d'autres expliquent la théorie (souvent physique ou chimique) qui sous-tend ces tâches. Par exemple, pour calculer un écart-type, il faut savoir ce que c'est, s'être demandé si c'est l'écart-type d'une population ou d'un échantillon que l'on cherche, etc. Par exemple, pour enregistrer un spectre UV-visible, il faut connaître la loi de Beer-Lambert, et pour traiter des spectres de résonance magnétique nucléaire, il faut connaître l'équation des lorentziennes, savoir ce que c'est qu'une intégrale…

Comme nous voulons produire des résultats scientifiques de qualité, il est absolument essentiel que nous parvenions à bien faire comprendre à tous les étudiants les matières théoriques, support des gestes expérimentaux. Nous passons donc beaucoup de temps à confectionner nos textes, et il y a même une emphase excessive en vue d'une bonne compréhension.


Pourtant, malgré nos efforts considérables, nous recevons en stage des étudiants intelligents qui ne comprennent pas nos textes. Pourquoi ?

En raison du climat de confiance qui règne dans notre groupe, nous pouvons analyser individuellement les causes des difficultés. La première est évidemment une insuffisance des connaissances. Par exemple, si la racine cubique est inconnue d'un étudiant (cas rencontré récemment pour des étudiants en licence de chimie venant d'une université de la région parisienne), il aura beaucoup de mal à l'utiliser pour calculer le rayon d'une sphère à partir de son volume. Mais comme nos documents sont très détaillés, les difficultés de ce type peuvent être résolues. Une autre cause essentielle de difficultés, c'est une lecture trop rapide de nos documents, ce qui m'a conduit à faire l'hypothèse que s'il faut apprendre sept fois pour savoir, c'est que, en moyenne, nous sautons un mot sur sept quand nous lisons. Oui, j'identifie clairement que beaucoup d'étudiants lisent trop vite, raison pour laquelle recopier ce qu'on lit est parfois utile. Bien sûr, lire ou écrire mécaniquement, sans s'intéresser au sens des mots que l'on écrit ou qu'on lit, c'est bien inutile… mais c'est là un défaut que j'ai souvent observé. Et, à ce propos, il faut rappeler que le mathématicien français Laurent Schwartz, lauréat de la Médaille Field, a écrit dans ses mémoires qu'il était un élève très lent parce qu'il lui fallait beaucoup de temps pour mettre les nouvelles notions au milieu des anciennes, faire de la place pour ces idées nouvelles avant de faire des connexions entre l'idée nouvelle et les idées anciennes environnantes, comme une pièce dans un puzzle.

Dans d'autres billets, j'ai discuté la différence entre les connaissances et les compétences, et je crois pouvoir proposer ici qu'il vaut mieux que les compétences sont fondées sur les connaissances, de sorte qu'il faut d'abord ces dernières. Ce que je viens de dire au début de ce texte s'applique aux connaissances, et pas aux compétences, pour lesquelles il faudra une discussion différente.

En tout cas, on ne saurait trop répéter qu'un texte scientifique n'est pas compris si chacun de ses aspects n'est pas parfaitement clair, parfaitement compris. Il y a des roues dans les roues, des engrenages dans les engrenages, disait le prophète Ezéchiel, et, oui, l'apprentissage est long parce que la découverte d'un texte nous conduit à des notions que nous devons explorer parce que nous les connaissons trop mal, c'est-à-dire en pratique que vouloir comprendre le texte initial conduit à d'autres textes pour lesquels il y aura des notions que nous devrons explorer davantage, et ainsi de suite jusqu'à ce que l'ensemble tienne parfaitement debout.

C'est ce que j'ai nommé la méthode du pitbull intellectuel : il faut planter les dents dans un morceau et ne pas le lâcher. Ainsi nous aurons « compris » et nous pourrons partir vers la transformation des connaissances en compétences.

Pourquoi un texte déjà publié dans une revue scientifique ne peut pas être soumis à une autre revue, dans une langue différente.

Partons d'un sain principe : au vingt-et-unième siècle, les scientifiques sont payés par les contribuables, et ils ont l'obligation de mettre à la disposition de la communauté les résultats de leurs travaux. Ils doivent donc publier des articles scientifiques. Mieux encore, on comprend que leur travail sera d'autant plus efficace que leurs publications seront plus lues : ils doivent donc privilégier des revues où leurs publications ne passeront pas inaperçues. Et cela quelle que soit la discipline : science de la nature, ou science de l'humain et de la société, il faut que les publications permettent l'avancée des sciences. Bref, c'est une bonne pratique que de faire des choix de publications qui valorisent le plus possible les travaux.

En quelle langue publier ? La langue anglaise étant à ce jour la langue de la communauté scientifique, il y a lieu de privilégier l'anglais. Peut-on publier le même travail deux fois en anglais ? Certainement pas, car cela impose une double charge sur la communauté, à qui il revient d'organiser et de mettre en œuvre le processus d'évaluation et d'édition : les auteurs qui n'ont pas été éditeurs sous-estiment le temps d'édition, et tous ceux qui ont été rapporteurs savent combien cela prend de temps de faire correctement le travail. Il faut donc économiser les forces, les énergie, l'argent de la communauté ;

Pourrait-on imaginer de publier le même travail en français et en anglais dans deux revues scientifiques différentes ? Pour ce qui serait du même texte, cela n'est pas possible, car l'auteur cède à la revue qui publie son article les droits de reproduction de ce texte ; une fois le texte publié, il n'en est plus le propriétaire, de sorte qu'il n'a plus la possibilité de céder les droits une seconde fois. Et dans une revue « open », où l'auteur paye pour être publié ? Cette fois, je me refuse à considérer ce cas, car je déteste en réalité cette formule, dans laquelle se sont engouffrés des sociétés d'édition assez malhonnêtes, qui deviennent juges et parties : on comprends que, si l'auteur paye, la revue ait moins de scrupules à lui refuser son texte. Et puis, le foisonnement des publications fait peser une charge sur la communauté, dans la mesure où les recherches bibliographiques sont alors compliquées. Il y a une sorte d'irrespect des collègues à multiplier la publication d'un texte.

Pour en revenir à la question, d'une publication d'un même travail, en français et en anglais, il y aurait un argument qui serait que la version anglaise s'adresse à une communauté internationale et que la version française touche mieux le public français. Toutefois, à cet argument, il faut répondre que la communauté scientifique française lit les textes en anglais, et que, quand même, ce choix fait peser une double charge éditoriale sur les mêmes personnes, les rapporteurs d'une bonne revue -qu'elle soit en français ou en anglais- étant choisis internationalement.

Et puis, pourquoi l'auteur d'un texte publié initialement en français, après évaluation, édition, publication, ne se contenterait-il pas de traduire le texte en anglais et de le mettre en ligre sur un site personnel, avec une mention qui signalerait l'origine du texte traduit ? Inversement il est parfaitement possible qu'un texte publié en anglais soit traduit en français dans les mêmes conditions… et toujours dans le respect des règles du droit d'auteur, qui veulent, pour beaucoup de revues scientifiques à l'ancienne, que l'auteur ne puisse en faire qu'un usage privé, à savoir transmettre des tirés à part (aujourd'hui, des documents pdf) à des collègues qui les demandent.

Reste le cas d'un texte qui serait publié dans une langue minoritaire, et que l'auteur voudrait publier dans une autre langue également minoritaire. Le bon principe précédent (il faut publier aussi efficacement que possible) montre qu'un auteur qui est dans ce cas fait deux fois un choix malheureux : or perservare diabolicum ! Et puis, cela impose à nouveau une double charge sur la communauté, car je répète que les rapporteurs nationaux sont en réalités des rapporteurs internationaux. Au nom de quel argument imposer une double évaluation ? Je trouve que cela n'est pas respecter les collègues, et j'invite tous mes collègues qui font un travail d'édition scientifique à refuser de tels textes. Pour ce qui concerne les auteurs, je propose que nous considérions commue une bonne pratique ne pas se mettre dans cette position défavorable.

Enfin, il faut signaler que la traduction automatique, qui nous vient de la révolution numérique, change les choses : un texte en n'importe quelle langue est aujourd'hui accessible. L'argument qui consistait à dire que l'on ferait une diffusion plus efficace en publiant en plusieurs langues ne tient plus.

cuisson de carottes

Aujourd'hui, je discute la cuisson des carottes sur http://gastronomie-moleculaire.blogspot.fr/2017/07/cuire-des-carottes.html

La musique dépasse les notes et les mesures, en cuisine comme en peinture !

Quelques films montrent des cours par de vrais musiciens artistes qui expliquent que la musique n'est pas l'exécution de notes, ni la réalisation de mesures, mais la production de phrases musicales. Ici, je me propose d'observer que cette idée, un peu insuffisante, vaut pour tout !

 Commençons par la musique. Quand un compositeur veut transcrire cette musique qu'il a en lui, comme le mathématicien Poincaré avait en lui des idées mathématiques, il identifie un rythme, et il divise donc sa musique en mesures, selon un rythme donné : valse à deux temps, trois temps..., par exemple. On comprend que, lors de l'exécution, une note isolée ne vaut rien, puisqu'elle doit être inscrite dans un groupe de plusieurs notes, mais on comprends surtout qu'une mesure ne vaut rien non plus, et c'est la phrase musicale qui commence à prendre du sens, s'étendant sur plusieurs mesures. C'est que l'on trouve bien expliqué dans quelques cours ("master class") de quelques beaux artistes : je vous recommande le film de Jean-Louis Comolly, avec Michel Portal, ou les cours publics de Paul Tortelier, également en ligne. Voir par exemple https://www.youtube.com/watch?v=rrspe5ntGfI ou encore https://www.youtube.com/watch?v=DkEYHxpmgSM.
Mais on ne dit pas assez, et pas assez clairement, que la phrase elle-même est insuffisante, parce que l'oeuvre est faite de plusieurs phrases, qui ne sont pas indépendantes et dont l'assemblage forme l'oeuvre. Chaque phrase ne peut donc être jouée que par rapport aux autres, et il ne peut y avoir d'hétéroclite : si quatre accords sont funèbres, à un moment donné du concerto de Mozart pour clarinette, alors il ne peut y avoir ailleurs, dans la pièce, de parties interprétées selon une autre idée que celle qui prendrait en compte ces quatre accords.

Et plus généralement ?

En cuisine, par exemple, il y a bien sûr les vieux plats, qui sont en réalité assez sommairement faits, et des cuisines plus artistiques. Les vieux plats ? Un cassoulet, c'est la totalité des ingrédients qui est mise dans la "cassole", laquelle est placée sur le feu. La part d'interprétation se résume au choix des ingrédients.
En revanche, pour des mets plus modernes, composés de parties qu'il faut réunir, on comprend que leur préparation ne puisse se comprendre, ni donc se faire, sans considération pour les autres parties, et, surtout, sans compréhension de l'idée générale du plat.
En littérature, Flaubert a tout dit, et il suffit de comparer la dixième et la onzième versions de sa Tentation de Saint Antoine pour observer, admirer, comprendre la transposition de l'idée musicale : le changement d'un mot, en un point d'une phrase, fait basculer le sens, la coloration, la tonalité de tout un paragraphe, de toute l'oeuvre. Tout est nécessaire, tout se tient, telle une toile d'araignée qui vibre entièrement quand on agite l'une de ses parties.
En sculpture, en cinéma, en danse, en... Et en science ?
Certes, un autre de mes billets évoque le style en science, mais quand même, nous sommes sur les rails du calcul, des phénomènes saillants du monde, et la question est autre. A part la cohérence de l'Homme et de ses travaux, je vois mal, et j'ai besoin de l'intelligence de mes amis pour y voir plus clair.