Les sciences quantitatives peuvent-elles ne pas être quantitatives ?

 
Lors d'une discussion avec des membres du comité éditorial d'une revue, à propos d'une proposition d'article où je discutais l'importance des équations en vulgarisation, afin d'éviter que la science ne verse dans le dogme, je me suis attiré cette question : « Tout cela est très bien, mais ne peut on imaginer des sciences où le calcul soit absent ? » 

La réponse est simple : il y a des sciences de plusieurs sortes, si l'on nomme sciences des savoirs, mais les sciences quantitatives, les sciences dites « de la nature », celles qui sont fondées sur le calcul, se distinguent des sciences non quantitatives, celles qui ne sont pas fondées sur le calcul. 

C'est une sorte d'évidence absolue, de principe, à laquelle aucune discussion ne permettra d'échapper. 

Et les sciences quantitatives sont ... quantitatives, bien sûr ! 

La physique est-elle une science quantitative ? La réponse est évidemment oui. La chimie ? Ailleurs, j'ai discuté de la question de la nature de l'activité nommée « chimie », et j'ai montré que la chimie est une science, qui ne se confond pas avec ses applications. Elle est parfaitement quantitative. 

Passons à la biologie. Là, les choses sont plus difficiles, notamment parce que le poids de l’histoire est bien présent encore, et notamment cette opposition entre une biologie de classement, de taxonomie, et une biologie dite « moléculaire », ce qui a fait dire que la biologie moderne est la plus belle OPA de la chimie.
Oui, quand on considère les gènes et leurs produits, on considère des objets moléculaires, et l'analyse de ces objets ou de leurs relations est une activité de chimie physique. Bien sûr, on peut se limiter à chercher des corrélations entre des effets observés dans certaines expériences et la présence de bio-composés, tout comme cela s'est fait longtemps en chimie organique, quand cette dernière manquait des outils conceptuels et devait se réfugier dans la mise en œuvre de réactions, ce qui l'a fait critiquer par cette expression : « méthyle, éthyle, butyle... futile ». 

Expliquons : on critiquait les chimistes organiciens, parce que, ne mettant pas de calculs en oeuvre, ils mettaient en oeuvre toutes les réactions imaginables, éventuellement systématiquement, en partant de groupes très simples comme le groupe méthyle, avec un atome de carbone et trois atomes d'hydrogène, puis le groupe éthyle, avec deux atomes de carbone et cinq atomes d'hydrogène, puis avec le groupe butyle, etc.
Aujourd'hui la chimie organique a considérablement évolué, en mettant en oeuvre des méthodes les plus modernes du calcul, et il n'est pas anodin que le chimiste américano-strasbourgeois Martin Karplus ait été récemment couronné du prix Nobel pour ses méthodes informatiques de description et de prévision des réactions intermoléculaires ! 

Pour être honnête, la biologie la plus moderne fait également usage de tels outils, et l'on ne saurait omettre de signaler, à ceux qui craignent naïvement les pesticides, que certains laboratoires disposent de modèles informatiques des cellules, avec lesquels ils cherchent à prévoir, sans les fabriquer, les effets de principes actifs nouveaux, afin de traiter les plantes, de façon plus efficace et plus spécifique qu'avec le purin d'ortie;-). 

Modèle ? Il s'agit de programmes d'ordinateur où les différents composés de la cellule sont décrits, ainsi que leurs relations. Imaginons une sorte d'immense réseau, une sorte de filet de pécheur, avec des noeuds et des brins entre les nœuds. Les nœuds représentent les composés, et les fils leurs relations. Ces réseaux sont « quantitatifs », et il existe de tels mod

èles qui prennent en compte des dizaines de milliers d'objets. Quantitativement ! Bref, la biologie moderne est quantitative, et elle met en œuvre du calcul. 

 

Reste la question qui fâche : celle de la médecine, que mes interlocuteurs m'ont invité à considérer. Là, prudent, je renvoie vers Claude Bernard, qui a énoncé que la médecine était une technique, dont la technologie était la recherche clinique et dont la science était la physiologie. Selon Claude Bernard, la médecine n'est donc pas une science quantitative, puisque, comme la chimie, ce n'est pas une science, mais une technique.

Pourquoi il n'y a pas d'acides gras dans l'huile, pourquoi il n'y a pas d'acide aminé dans les protéines

 Pourquoi il n'y a pas d'acides gras dans l'huile ? pourquoi il n'y a pas d'acide aminé dans les protéines ?
Le monde des médias, comme celui de la publicité, ne cesse de nous parler d'acides gras, pour les huiles. Il y aurait des acides gras saturés, des acides gras insaturés, des « oméga trois », des « oméga six », certains seraient mauvais pour la santé, et d'autres bons... de sorte qu'il faudrait évidemment acheter ces derniers, et ceux-là seulement. 

 

Pourtant, il n'y a pas d'acides gras dans l'huile ! 

 

Expliquons calmement, en partant de quelque chose de simple : la synthèse de molécules d'eau, à partir de molécules de dioxygène et de dihydrogène. A l'aide d'une étincelle ou d'un catalyseur, on obtient le réarrangement des atomes ces molécules, et la formation de molécules d'eau, qui comportent chacune un atome d'oxygène lié à deux atomes d'hydrogènes. Regardons bien : dans les molécules d'eau, il n'y a plus de molécules de dioxygène, ni de molécules de dihydrogène.  Ainsi, lors d'une réaction, tous les atomes initiaux sont réorganisés, de sorte que les composés initiaux n'existent plus. 

Passons aux « triglycérides », qui sont les composés présents dans les matières grasses alimentaires, et en tout dans les huiles. Ces triglycérides ont une structure  faite de trois tentacules souples attaché à un "corps".  Un chimiste qui observe la molécule retrouve, certes, des groupes d'atomes qui font presque des acides gras, mais des atomes sont absents. Et c'est la raison pour laquelle on parle -on doit parler- de "résidus d'acides gras". 

Pourquoi ? Parce que si l'on synthétisait ces molécules de triglycérides à  partir d'acides gras et de glycérol,  des atomes d'hydrogène et d'oxygène seraient perdus, et ils formeraient des molécules d'eau, de sorte que le glycérol et les acides gras ne seraient plus présents, mais sous la forme de "résidus". 

D'ailleurs, on peut aussi procéder d'innombrables façons différentes. Quant à dégrader la molécules, cela peut, également, se faire de tas de façons différentes. Bref, il n'y a pas de glycérol et d'acides gras dans l'huile, mais seulement des triglycérides.

Mousse au chocolat

 
Le séminaire de gastronomie moléculaire du mois de septembre 2013 était consacré à la mousse chocolat, et, plus précisément, à l'opération de « sacrification ». 

De quoi s'agit-il ? On commence par fondre du chocolat avec du beurre, et, à part, on fouette des jaunes d'oeufs avec du sucre jusqu'à faire le « ruban ». On prépare alors des blancs d'oeufs en neige, également avec du sucre. Puis on met le ruban dans le chocolat et l'on ajoute enfin les blancs d'oeufs battus en neige. La sacrification concerne l'ajout des blancs d'oeufs battus en neige, que l'on ne fait pas en une seule fois mais en plusieurs : on ajoute d'abord une petite quantité de blanc en neige et l'on mélange -dit-on- assez énergiquement avant d'ajouter le reste des blancs, que l'on mêle à la première masse avec beaucoup plus de délicatesse que dans le premier cas. 

Voilà pour la théorie, mais, vu les opérations que nous avons effectuées au séminaire, je trouve que les apprenants en cuisine ont bien du mérite, car l'imprécision de la description des opérations par les enseignants est considérable ! 

D'abord, à propos de l'objectif : une mousse au chocolat professionnelle n'a absolument rien à voir avec une mousse au chocolat domestique, à savoir que, malgré les indications données dans les recettes à propos de l'opération de mélange du blanc d'oeuf en neige (il est dit qu'il ne faut pas viser un mélange homogène), les professionnels visent en réalité un mélange tout à fait parfait, où le blanc en neige ne s'aperçoit plus ; il est imposé d'obtenir une la préparation parfaitement lisse, que la moindre granularité apparente suffit à disqualifier. 

La confection de la mousse au chocolat est peut-être la recette à propos de laquelle j'ai vu le mieux l'importance du tour de main, des gestes professionnels. Par exemple quand on fait fondre le chocolat : une casserole d'eau et un cul-de-poule par-dessus, ce qui permet d'avoir ce dernier légèrement chauffé, afin que le chocolat fonde assez lentement. L'ajout de beurre ne pose pas de véritable problème, mais la confection du ruban est un geste bien particulier, tout comme le battage des blancs en neige. 

 

Bref la confection d'une mousse chocolat ne ressemble en rien à ce qui est dit et écrit, et il y a là un vrai geste professionnel, distinct de la pratique domestique. A explorer en vue de faire grandir le métier, donc.

Le combat pour la Raison : à ne jamais cesser, à amplifier

Pendant l'été, j'ai interrogé des personnes autour de moi à propos de leur "modèle intellectuel relatif à la constitution de la matière" : je mets cela entre guillemets parce que cela fait une bien difficile expression, bien abstraite.

Mais si vous vous  reportez au billet que j'avais écrit alors (https://hervethis.blogspot.com/2023/08/quel-modele-avons-nous-de-la-matiere.html), vous verrez que mes questions étaient extraordinairement pratiques et simples, compréhensibles : je voulais seulement savoir, concrètement, pratiquement, simplement, clairement,  comment des personnes de mon entourage se représentaient un cristal de sel ou de sucre, par exemple, ou la dissolution d'un tel cristal dans de l'eau.

J'avais été stupéfait de voir que même des personnes qui avaient fait des études supérieures n'avait en réalité aucune idée juste (ou fausse) de l'organisation de la matière.

De ce fait, je m'interroge sur leur place dans le monde : comment la voient-ils ? Comment perçoivent-ils les phénomènes ?

Jadis, on imaginait le monde peuplé de divinités, grandes ou petites, dieux, déesses, nymphes, gnomes, lutins, dryades, etc., qui auraient réglé l'apparence du monde : la pluie, la foudre, la surrection d'une montagne, le jaillissement d'une source, les crues d'une rivière...

D'ailleurs, il faut observer que la magie était constante et non seulement dans l'hypothèse de ces prétendus divinités mais aussi dans les relations qu'elles auraient entretenu avec les phénomènes visibles : par quelle "magie" les auraient-elles commandées ?

Des connaissances de chimie, de physique et de biologie donnent des clés pour comprendre tout cela...  à condition :
1. que l'on ait ces clés
2. que l'on sache les mettre en œuvre à bon escient.

Le second point est essentiel : savoir qu'un acide peut neutraliser une base, c'est bien, mais neutraliser effectivement un acide qui menace avec une base,  c'est mieux.

En quelque sorte, ces deux points structuraient l'Encyclopédie de Diderot, d'Alembert et leurs amis  : lutter contre les "tyrannies", par la connaissance technique, technologique et scientifique.  

La connaissance scientifique tout d'abord, ce sont bien les mécanismes des phénomènes.

Mais, comme dit, il faut les faire advenir en pratique, et c'est pour cette raison que les techniques et la technologie avaient leur place dans l'Encyclopédie.

Tout cela venait combattre donc les tyrannies, à l'époque, une royauté dévoyée, mais aussi une religion exagérément puissante : on n'oublie pas que Voltaire avait discuté largement de l'Inquisition, qui était encore présente.
Et l'on n'oublie pas non plus qu'à l'époque les charlatans étaient omniprésents :  rebouteux, prétendus guérisseurs par les herbes ou l'imposition des mains, sorciers de tous poils... 

Peu avant  l'Encyclopédie, Cyrano de Bergerac, le vrai, celui qui servit de modèle au roman d'Edmond Rostand, combattait déjà les sorciers  : " "On ne m'a quasi jamais relaté aucune histoire de Sorciers, que je n'aye pris garde qu'estoit ordinairement arrivée, à trois ou quatre cent liëues delà".

 

Aujourd'hui, avec des théories insensées, délirantes, hurluberlues, comme les croyances en un monde mu par des forces spirituelles (d'où la biodynamie, le spiritisme, la prétendue influence de la lune sur la croissance des plantes, les  prétendues énergies cosmiques, les prétendues vibrations énergétiques variées, les prétendus pouvoir de la Nature, les tables qui tourneraient, les fantômes, les feux follets, les feux de Saint Elme, les ectoplasmes, les extra-terrestres, les soucoupes volantes, les médecines les plus abracadabrantes, etc.) par exemple, on constate que le combat ne doit pas s'arrêter.
 

Trop de nos concitoyens croient naïvement à un fonctionnement spirituel du monde, alors que les sciences ne cessent d'en démontrer, au contraire, le fonctionnement "mécanique" (i.e. chimique, physique, biologique), et trop de charlatans vivent financièrement de ces lubies, profitant de la faiblesse intellectuelle d'autrui.

Et je fais maintenant le lien avec l'absence, chez de trop nombreux citoyens, de théories rationnelles de la matière  :  pour toutes celles et tous ceux qui n'ont pas les élémentaires connaissances chimiques, physiques ou biologiques, tout se vaut !
Pour ces personnes, il est tout aussi légitime de croire à des ondes cosmiques faisant pousser les haricots ou fermenter le vin dans les bouteilles qu'à n'importe quoi d'autres.
Ils sont ballottés au gré des idées les plus idiotes, les plus malhonnêtes, les plus folles, les plus insensées, les plus fausses... puisqu'ils n'ont pas les moyens de penser rationnellement, de faire le tri.  

Pour eux, pour tous ceux qui oublient que les sciences sont d'abord quantitatives et réfutables*, tout se vaut, et c'est la raison pour laquelle un grand combat pour la Raison doit être mené sans relâche.
C'est l'ignorance qui fait le lit de la charlatanerie et, a contrario, c'est l'enseignement qui doit équiper les citoyens, les débarrasser de la pensée magique qui afflige enfants et ignorants, qui doit en faire des citoyens capables d'éviter les lubies les plus variés, capables de ne pas confondre les faits et les idéologies : la négation des variations climatiques, les dangers exagérés de la vaccination, les influences des "ondes", les complots de tous ordres, et cetera.

C'est à l'école que tout se construit et c'est à l'école que les cours de sciences doivent commencer à être donnés avant de se poursuivre au collège, au lycée, à l'université et au-delà  !

* Je rappelle que la science n'est pas là pour "prouver", ou "démontrer", mais pour donner des théories quantitatives et réfutables, que les scientifiques s'évertuent à réfuter. Le mouvement essentiel est de se dire : "Si cette théorie était juste [on sait a priori qu'elle est insuffisante], alors cette expérience devrait aboutir à ce résultat particulier"

Militons pour la Raison

 
Connaissez-vous la revue Science & pseudo-sciences ? Elle n'est pas, hélas, une revue au tirage aussi grand que Paris Match, mais c'est une revue sans doute bien plus d'utilité publique. Elle est éditée par des bénévoles de l'Association française pour l'information scientifique, l'AFIS, qui s'est donnée comme objet la promotion de la rationalité. 

Bien sûr, on peut déplorer la dispersion des efforts, avec l'AFIS d'un côté, l'Union rationaliste de l'autre, et ainsi de suite, la France sachant sécréter ses innombrables chapelles. 

Peu importe, en vérité : ce qui compte, c'est que les efforts soient nombreux pour lutter contre la pensée magique, les charlatans de tous poils, les marchands d'orviétan, et, plus positivement, pour promouvoir la Raison. 

L'AFIS publie donc la revue Science et pseudo-sciences, laquelle discute rationnellement de questions telles que : les effets éventuels des ondes sur la santé, les prétendus mécanismes de l'homéopathie, les charlataneries pseudo-médicales en tous genres, la prétendue mémoire de l'eau et les intérêts financiers qui motivent la promotion de cette théorie insensée, les innombrables prétendues réfutation de la théorie de la relativité... 

Il y a beaucoup à faire, car j'ai montré dans un livre (Cours de gastronomie moléculaire numéro 2 : les précisions culinaires) que ce tour de l'esprit humain qu'est la pensée magique est celui des enfants, et qu'il ne peut donc être combattu que par une éducation soutenue, ininterrompue, génération après génération. Toutefois, il y a toutes les raisons d'être optimiste : l'existence de l'AFIS en est une, et un encouragement à militer pour la Raison, à l'intérieur de l'AFIS ou dans d'autres cercles. La science quantitative figure évidemment à la base de ses actions !

La question des mots, en science

Prenons un moment pour discuter de la relation entre les mots et les sciences. 

Pendant longtemps, j'ai dit, en substance, que l'on ne pouvait faire de bonne science qu'avec de bons mots, et que la pensée et le bon maniement des mots allaient de pair. 

Je le crois encore, même si j'ai mis de l'eau dans mon vin, non pas que j'admette que les mots puissent être approximatifs, mais surtout parce que je reconnais aujourd'hui que la science peut se faire sans mots : le grand Henri Poincaré, qui semble avoir été un exemple d'honnêteté, n'a-t-il pas dit que sa plus grande difficulté était de mettre des mots sur les idées mathématiques qui se formaient en lui, et non pas d'avoir ces idées ? 

Et puis, surtout, je m'en veux d'avoir répété sans esprit critique l'introduction du Traité élémentaire de Lavoisier. Lavoisier disait que la science, c'était les phénomènes, et que, pour étudier des phénomènes, il fallait les penser, et donc mettre des mots. Lavoisier concluait qu'il n'y avait pas de progrès de la science sans progrès de la nomenclature, et vice versa. 

J'étais ébloui par Lavoisier, notamment parce que Lavoisier citait Condillac, pour lequel Lavoisier et ses contemporains avaient la plus grande admiration. 

Mais je n'ai pas de véritable excuse, et je m'en veux, aujourd'hui, d'avoir si longtemps propagé l'idée de Lavoisier. 

Certes, des géants tels que Michael Faraday ont également insisté sur l'importance des mots : pour ses découvertes, Faraday ne cessa d'introduire de nouveaux mots : cathode, anode, cation, anion, ion... Plus près de nous, le chimiste Jean-Marie Lehn fut à l'origine de plusieurs grandes avancées intellectuelles, notamment quand il proposa de nomme «  chimie supramoléculaire » cette chimie qui se fonde sur des liaisons plus faibles que la liaison chimique classique, covalente.

Scènes étonnantes

A la terrasse d'un café, devant une bière, deux personnes qui fument discutent des mérites “considérables” du bio (mes amis cancérologues savent, et disent, que si certains cancers se soignent, ceux du poumon, dus au tabac, sont rédhibitoires). 

Dans un dîner, un convive qui fume justifie sa pratique en argumentant que ses cigarettes sont “bio”, et qu'elles ne contiennent pas ces « dangereux additifs que l'industrie y met » (le tabac, c'est du goudron, et des benzopyrènes cancérogènes, puisqu'il y a flamme et fumée). 

Un individu en large sur-poids qui se bourre de chocolat déclare que c'est bon pour la santé, puisqu'il y a du magnésium (il y en a effectivement, mais des quantités infimes ; le chocolat, c'est d'abord du gras, et ensuite du sucre!). 

Des auditeurs de conférence à qui l'on explique que l'estragon, le basilic contiennent de l'estragole, composé cancérogène et tératogène (avec référence à des publications du comité d'experts européens) disent unanimement qu'ils continueront à utiliser dans leur cuisine de l'estragon et du basilic (ici, faut-il un commentaire?). 

Les mêmes, qui s'effraient de l'acrylamide, ne cessent pas de consommer du pain alors que les publications scientifiques voient ce composé, dans la croûte. 

L'industrie tout entière, mais surtout l'industrie alimentaire, qui transforme donc les ingrédients pour fabriquer des produits, les déclare “naturels”, et le public préfère des produits naturels à des produits artificiels (est naturel ce qui n'a pas fait l'objet de transformation par un être humain ; autrement dit, aucun mets n'est naturel). 

Le monde pousse des crie d'orfraie à l'idée de viande artificielle (pourquoi?). 

Lors de la crise de la vache folle, les mêmes qui refusaient absolument les alginates, agar-agar, carraghénanes, etc., ont abandonné la gélatine pour utiliser les composés gélifiants qu'ils refusaient auparavant ; il n'a fallu que 15 jours de crise... alors que la gélatine était d'ailleurs sans danger. 

 

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