Ne pas confondre les faits et les interprétations.

 Ne pas confondre les faits et les interprétations : le conseil fut donné il y a quelques décennies par Hubert Beuve-Méry, un des fondateurs du journal Le monde, mais elle s'impose évidemment en sciences de la nature (en plus de s'imposer, plus que jamais, pour le journal de Beuve-Méry). Pour Beuve-Mery, le bon journaliste sait faire la part des choses : il est honnête (ne fait certainement pas ce qui est décrit dans Le président, à la suite de la séquence <a href="https://www.youtube.com/watch?v=o6pcBGpag2o">https://www.youtube.com/watch?v=o6pcBGpag2o</a> ), et présente d'abord les faits, avant les interprétations. Oui, même pour un journal d'opinion, il est honnête de donner les faits. Ensuite, on peut utiliser ces derniers pour asseoir des opinions, des valeurs, des jugements. 

D'où mon étonnement, il y a quelques mois, quand j'ai assisté à une conversation où un journaliste d'un grand quotidien, parlant à auditoire dans une soirée, se disait parfaitement vertueux, selon lui, parce qu'il avait fait état de travaux qui étaient opposés à ses propres idées (en matière d'écologie). 

Sur le coup, j'avais été intrigué, parce que je savais l'homme idéologiquement malhonnête... mais qu'il semblait y avoir une certaine honnêteté dans cette affaire. Toutefois, quand on y pense bien, notre homme n'aurait-il pas mieux pas fait de changer ses idées, puisqu'elles étaient contredites par les faits ? Oui, finalement, je vois moins de la vertu que de la bêtise ou de la malhonnêteté, dans ce comportement dont le journaliste se vantait. 

Passons... en tirant des leçons sur le crédit que l'on doit accorder au journal où cet homme travaille. Plus positivement, donc, cette question des faits et des interprétations, qui donc a été énoncée pour le journalisme, est essentielle en sciences, où nous cherchons les mécanismes des phénomènes, c'est-à-dire des interprétations des faits. 

Le scientifique observe un phénomène, le quantifie, obtient des données, et il ou elle doit ensuite chercher des régularités, des mécanismes. Sans des données fiables, nos recherches de régularités et mécanismes ne valent rien, ce qui justifie qu'un de mes amis chimiste répète à l'envi, et très justement, que "donnée mal acquise ne profite à personne". 

Oui, il nous faut des faits bien établis, validés, et validés encore, afin que nous ne bâtissions pas des châteaux sur le sable, que ce soit sur un sol parfaitement ferme que nous érigeons nos théories. Sans quoi nos idées ne valent rien, et elles s'écrouleront au moindre coup de vent. Il faut donc d'abord les faits, puis les interprétations. Des faits bien établis, et des interprétations qui n'aillent pas au-delà de ce que les faits nous font penser. 

Bien sûr, l'induction qui est au coeur du travail scientifique, dépasse les faits en ce qu'elle propose des prévisions de faits qui ne sont pas établis. C'est même là l'intérêt des théories scientifiques que de recouvrir d'innombrables situations par un même cadre théorique, de mieux décrire le réel, les phénomènes, mais il y a précisément ce risque d'aller élucubrer. Nous devons chercher les interprétations, les tester, avec prudence. 

Avec audace, mais avec raison, en ce que nous devons, quand nous avons fait une proposition théorique, chercher à la tester… en vue de la réfuter, car la science honnête sait bien que nos théories ne sont que des descriptions approximatives, que nous devons donc améliorer sans cesse, pour nous approcher d'une meilleure description du monde. La description parfaite n'existe pas, mais nous sommes dans cette description de meilleure en meilleure, et, chemin faisant, nous décrivons des objets, notions, concepts, phénomènes, qu'il était impossible de voir auparavant.

Y penser toujours

Y penser toujours... La question de la production scientifique est au coeur de cette discussion. Comment faire une découverte ? Comment repousser les limites de l'inconnu, agrandir le royaume du connu ? 

Bien sûr, l'objectif étant déterminé, il y a la question de trouver les moyens de l'atteindre, et cela n'est évidemment pas facile, sans quoi les découvertes pleuvraient comme les gouttes d'eau un jour de pluie. Il est notoirement difficile de faire des découvertes. On peut discuter la question en termes de stratégie, mais on a vu ailleurs que la méditation est douce, et l'expérience est difficile. Même avec une bonne méthode, nous n'arrivons à rien si nous n'arrivons pas à la mettre en œuvre assidûment.

 Or « assidûment », cela signifie que nous y passions beaucoup de temps, que nous sommes focalisions sur cet objet-là au lieu de nous perdre dans la poussière du monde. Si nous pensons au dernier roman, au dernier film, à la dernière chanson à la mode, c'est autant de temps que nous ne passons pas à nous préoccuper des régularités du monde, des causes des mécanismes des phénomènes. Et il ne faut donc pas s'étonner que ce soient les scientifiques les plus attentifs, les plus focalisés, apparemment les plus asociaux, qui aient été à l'origine des plus grandes découvertes. Einstein se moquait un peu du qu'en-dira-t-on, et il n'était pas spécialement bien habillé, ni bien coiffé... Michael Faraday passait des journées, des mois, des années, seul dans son laboratoire avec un technicien, à mesurer, consigner, penser… et il fut à l'origine d'un nombre admirable de découvertes : le benzène, l'induction électromagnétique, l'effet Faraday ... Louis Pasteur, aussi, parlait à peine à sa famille pendant les repas, tant il était absorbé par ses travaux. 

On a souvent moqué le comportement un peu bizarre des savants, et c'est sans doute à juste titre, parce que on sait bien, en sciences, que la chance ne sourit qu'aux esprits préparés. Il faut y penser, y penser encore, y penser toujours, en un mot.

Le diable est cache derrière chaque geste expérimental, et aussi derrière chaque calcul

En science, il y a un maître mot qui est « validation ». Dans un billet précédent, j'ai déjà expliqué que jamais ce mot n'avait été prononcé devant moi quand j'étais étudiant, et que je le déplore. Mais, surtout, il faut que j'explique ici pourquoi il me semble essentiel de répéter et de répéter encore ce mot aux étudiants en science et en technologie. 

Dans mon livre intitulé « La sagesse du chimiste », j'ai ainsi discuté la question du simple usage d'un thermomètre : j'ai déjà vu des thermomètres qui marquaient 90 degrés dans l'eau bouillante, alors qu'il s'agissait d'outils professionnels. Ce n'était pas en haut d'une montagne, mais à Bourges, où l'élévation n'est pas suffisante pour changer la température d'ébullition de l'eau d'une si grande quantité. 

Dans un tel cas, caricatural, c'est évidemment le thermomètre qui est faux... mais la fausseté d'un appareil de mesure est quelque chose de constitutif, de permanent, et une mesure ne peut se faire que si l'on a une idée de combien notre instrument de mesure est faux. 

Qu'il s'agisse de thermomètre ou d'appareil de résonance magnétique nucléaire, la question est la même. Il s'agit toujours de vérifier d'abord que nos appareils ne donneront pas des résultats incohérents. C'est pour cette raison que la pratique des calibrations est essentielle et constitue une bonne pratique de laboratoire. 

Plus généralement, chaque geste que nous faisons, dans un laboratoire notamment, est la possibilité de faire des erreurs, erreurs de mesure ou autres. Par exemple, l'emploi de composés et leur mélange, dans un laboratoire de chimie, peut conduire à des réactions dangereuses. Chaque geste comporte une part de danger, matériel ou intellectuel, et il faut absolument éviter les risques, matériels ou intellectuels. De même que nous devons regarder à gauche à droite avant de traverser une rue, nous devons nous interroger sur les pratiques expérimentales que nous mettons en œuvre. Bien sûr, les risques matériels sont graves, mais les risques intellectuels le sont aussi, car dans cette entreprise scientifique qui consiste en réalité à repousser les limites de l'inconnu, d'agrandir le royaume du connu, il n'y a de chances de succès que si nos travaux sont bien conduits. 

Pour les calculs, c'est exactement la même chose, et le risque est ici d'obtenir des résultats faux. Faux, comme les mesures de température. Je trouve amusant d'imaginer des représentations du diable chaque fois que je fais un geste expérimental, chaque fois que je fais un calcul.

Comme le poète, le physico-chimiste doit être maître des métaphores

La métaphore ? Elle est essentielle en littérature, et l'on ne saurait donner meilleur conseil que de lire ou de relire le merveilleux Traité des littératures médiévales germaniques de l'écrivain argentin Jorge Luis Borges, pour bien comprendre, comment, avec le rythme, les métaphores sont le socle de la poésie. 

Toutefois la question posée ici est plutôt de savoir pourquoi les métaphores sont également essentielles pour la recherche scientifique. 

On ne répétera jamais assez que les sciences de la nature explorent les phénomènes par des mesures quantitatives, avant de regrouper ces mesures en lois, à partir desquelles on cherche des mécanismes quantitativement compatibles avec les lois trouvées. Ces mécanismes, ce sont des descriptions des équations par des mots. 

Par exemple, quand le physicien observe un faisceau cathodique dévié par un aimant, il commence par calculer la déviation, puis il observe la forme analytique de la trajectoire des électrons, et il en vient finalement à dire que les électrodes du système (une ampoule en verre scellé où l'on a fait le vide et entre les extrémités desquelles ont a placé des morceau de métal) sont due à des électrons qui se propagent, tels de petites billes, de petits boulets de canon, avec une force qui agit sur eux par une force analogue à celle qui avait été vue pour des aimants macroscopiques. Une autre description théorique consiste à voir, dans les particules subatomiques, des ondes : les électrons se comportent comme des vagues, comme des rides à la surface de l'eau. 

"Tel", "comme"… : on est là dans la métaphore, et c'est d'ailleurs la raison pour laquelle la mécanique quantique a paru initialement bien étrange. Les particules étaient-elles des ondes ou de petites billes ? Il a fallu d'autres métaphores pour comprendre : par exemple, un verre cylindrique regardé par la tranche apparaît sous la forme d'un rectangle, alors que, regardé par son axe, il apparaît comme un disque. "Sous la forme", "comme"… On est dans la métaphore Pour comprendre, nous avons besoin de ces métaphores, qui, en quelque sorte sont l'expression sensible des équations qui constituent nos théories. Les mots et les métaphore sont la possibilité de discuter les mécanismes des phénomènes. Or la science introduit de nouveaux mots, quand ceux que l'on avait ne suffisaient pas. 

Par exemple, le physico-chimiste anglais Michael Faraday obtint un résidu incolore et odorant quand il distilla la houille, et il nomma benzène ce produit qui était alors inconnu. Par exemple, la découverte de l'électricité imposa une foule de nouveaux mots pour décrire les particularités du monde que l'on ne connaissait pas : électrode, cathode, anode, électrolyse. Plus récemment, les physiciens des particules ont dû inventer des mots : bosons, quarks, hadrons... 

Et voilà pourquoi le grand Antoine Laurent de Lavoisier avait bien raison de dire que l'on ne peut améliorer la science sans améliorer le langage et vice versa. Le langage, c'est les mots, qui peuvent déjà être des métaphores, notamment quand ils sont des onomatopées, mais ce sont aussi des métaphores plus explicites : les électrons sont comme des boulets de canon. 

On le voit, finalement, si la science fait usage des mots, et pas seulement des équations, alors son usage doit être aussi parfait que possible, de sorte que le scientifique n'est pas loin du poète.

Le moi est haïssable

Le moi est haïssable : pourquoi cette phrase sur les murs de mon laboratoire ? Parce que la science est un exercice de rigueur, mais aussi de créativité. 

Après que les phénomènes ont été caractérisés quantitativement, ce qui a produit des nombres, après que les nombres ont été réunis en lois, vient l'étape inductive de la recherche des mécanismes fondés sur ces lois. Induction : cela signifie qu'il faut faire un effort merveilleux d'introduire quelque chose de nouveau dans l'affaire. La déduction ne suffit pas, elle n'est pas créatrice. 

Or qui dit "création" dit aussi créateur, et, souvent, ego : il faut peut-être des individus suffisamment sûrs d'eux pour oser proposer quelque chose qui n'existait pas, comme les artistes ! Et la présence de personnalités puissantes dans la communauté complique évidemment la vie de ladite communauté, scientifique, donc. 

Dans un autre billet, j'ai discuté la question des controverses, qui est tout à fait liée à celle ci. Le moi est haïssable : la phrase est de Blaise Pascal, qui l'a dite dans le contexte de la religion. Évidemment, que vaut notre petit moi face à Dieu ? La religion prône l'humilité, de sorte qu'il n'est pas étonnant que Blaise Pascal ait prononcé la phrase. T

outefois, en science de la nature, il est vrai que si notre moi est important, pour parvenir à proposer des mécanismes, des théories, ce moi est bien détestable quand vient l'évaluation des théories proposées, car nous ne pouvons nous substituer à la nature, et les théories en concurrence sont in fine jugées à l'aune de leur adéquation au réel, à leur bonne ou meilleure description des phénomènes. Là, on se fiche de qui a produit ces théories, et c'est en se sens que le moi est haïssable, dans la mesure où il entraverait nos progrès vers la recherche non pas de la vérité, mais vers la recherche de théories sans cesse meilleures.

Tout changer à chaque instant, pour du mieux.

 
Dans la série : "les phrases qui sont affichées sur le mur du laboratoire où travaille le Groupe de gastronomie moléculaire", il y a celle qui fait le titre de ce billet. 

J'espère que cette phrase qui est affichée sur le mur de mon bureau figure aussi au Sénat, à l'Assemblée nationale, dans le bureaux des ministres : c'est une mauvaise politique que de courir après l’urgence, et il vaut bien mieux construire des structures qui conduisent à l'amélioration, des "cercles vertueux", même. 

Toutefois les phrases que je me dis ne visent pas le vaste monde, mais seulement l’exercice de la recherche scientifique. 

En quoi cette phrase particulière concerne-t-elle notre travail ? Bien évidemment, elle s'applique aux théories (scientifiques) que nous produisons et qui sont toujours insuffisantes par principe : une théorie, c'est un modèle réduit de la réalité, et le but des sciences est de réfuter les théories existantes, en vue de les améliorer. Il y a aussi nos analyses, nos expériences, et là, une discussion s'impose, car il n'est peut être pas judicieux d'aller chercher de la précision à l'infini. Il faut produire des données suffisantes pour établir les lois, chercher les mécanismes des phénomènes, réfuter les théories en testant leurs conséquences… mais cela ne signifie pas de chercher bêtement des améliorations de nos mesures à l'infini. 

Derrière toute expérience, il doit y avoir un objectif, et c'est cet objectif qui détermine la précision dont nous avons besoin. Cela étant, la phrase ressemble à celle de Michel Eugène Chevreul selon laquelle il faut tendre avec efforts vers la perfection sans y prétendre, et l'on se reportera donc à la discussion de cette phrase, dans un autre billet.

Il n'est pas vrai que la tête guide la main : la tête et la main sont indissociables.

Derrière toutes ces discussions, il y a évidemment la question des métiers dits manuels et des métiers dits intellectuels, comme si l'on pouvait réduire un métier à l'emploi de ses mains ou de sa tête ! 

La tête guide la main ? Cette phrase est écrite sur une poutre du Musée du compagnonnage, à Tours, et je l'avais affichée sur mon mur. Elle est aujourd'hui barrée. 

Pourquoi évoquer la tête et la main, dans un laboratoire de chimie ? Parce que, dans un tel lieu, il est de la plus haute importance que les expériences soient faites avec le plus grand soin : le bris de récipients qui contiendraient des acides ou des solvants toxiques exposerait le personnel du laboratoire à des dangers parfois terribles. Il faut absolument que nous fassions nos expériences avec calme, précision, concentration. Voilà pourquoi il ne doit y avoir aucun bruit dans un laboratoire de chimie. Aucun bruit de verre, notamment, car un verre heurté peut se briser, et conduire à des catastrophes. 

Toutefois, un jour, alors que des Compagnons du Tour de France sont venus me rendre visite au laboratoire, ils ont vu cette phrase sur mon mur, m'ont interrogé sur sa présence, et, à leur stupéfaction, le commentaire de la phrase que j'ai fait devant eux m'a conduit, devant eux, à barrer la phrase, car j'ai compris qu'elle était fausse. 

Commençons par à analyser pourquoi il n'est pas vrai que la tête guide la main. Imaginons que nous voulions prendre un verre posé devant nous. Il faut d'abord que la tête donne l'ordre au bras de s'étendre et à la main de se diriger vers le verre : la tête guide la main. Toutefois il faut sans cesse corriger le mouvement du bras, ce qui impose à l'oeil de déterminer la position de la main et du verre. Les informations de l'oeil vont à la tête. Évidemment, on pourrait considérer que l'oeil fait partie de la tête, mais à ce moment-là, la main aussi, et ce serait le corps qui guide le corps, ce qui serait une tautologie. 

Mais continuons l'analyse. Les doigts approchent du verre, et la tête leur dit de se refermer. Si les doigts qui se referment ne disent pas à la tête la pression exercée, alors la tête ne pourra pas modifier cette pression et éviter le bris du verre. C'est d'ailleurs quelque chose qu'ont bien compris les constructeurs de robots : il faut sans cesse un échange entre la tête, la main, l'oeil, le pied, que sais-je ? 

Avec sa Lettre sur les aveugles, Diderot avait très bien analysé que nous ne pouvons penser sans les sens, et que, de ce fait, la question de la tête et de la main est mal posée. Il n'y a pas la tête d'un côté et la main de l'autre ; il y a l'être, avec tête et mains… et voilà pourquoi j'ai barré cette phrase, que je ne crois pas juste.