Un homme qui ne connaît que sa génération est un enfant

 "Un homme qui ne connaît que sa génération est un enfant" : Cette phrase est de Cicéron, au moins, et je dois avouer que je ne comprends plus très bien pourquoi elle figure sur mon mur. 

Bien sûr, dans les discussions politiques sur la pollution, la toxicité des aliments, etc., il y a lieu de considérer que jadis, et même naguère, l'humanité vivait dans des conditions bien pires qu’aujourd’hui. Nous n'avons pas le droit de ne regarder que le moment présent et considérer cet état dans l'absolu. Les évolutions sont lentes et il y a eu d'immenses progrès. 

D'autre part, le mythe de l'age d'or fait beaucoup de mal, pour des raisons qui restent à analyser. Comment peut-on croire au bon vieux temps, alors que l'on mourait jeune ? Comment rêver d'un temps où les dentistes vous arrachaient les dents sans anesthésie, ou les femmes mouraient en couche ? L'hygiène n'était pas encore là, parce que la microbiologie n'était pas née. Dans un manuel de civilités qui date du 18e siècle, je lis, par exemple, qu'il ne fallait pas se laver le visage avec de l'eau, qu'il fallait se peigner une fois par semaine, et il est question de vermine : vu que le texte s'adressait à des élites, tout cela en dit long sur l'état sanitaire des populations. Les produits des campagnes ? Les animaux n'étant pas soignés, on doit considérer qu'ils étaient largement malades et que leur consommation contribuait à propager des maladies. Les végétaux n'étant pas protégés contre les insectes, les champignons, les pourritures, les bactéries, etc. , ils devaient se défendre tout seul avec des pesticides naturels, et il y a fort à parier qu'ils n'étaient pas dans le bel état que nous voyons aujourd'hui, où loi de 1905, qui réclame des produits marchands, impose aux vendeurs des quatre saisons de retirer le moindre fruit ou légume un peu abîmé. Il n'y a donc pas eu d'âge d'or, mais, pour des raisons qui restent à comprendre, je le redis, nous avons tentation d'y croire et cette tentation est néfaste collectivement. Il y a une absolue nécessité de bien enseigner l'histoire, mais peut-être moins l'histoire des guerres que l'histoire domestique des peuples ! 

En science (venons-y quand même, puisque, même si je ne me souviens pas de mon motif initial d'accrocher cette phrase, la discussion précédente donne quelques idées), il y a cette question de culture, et, là, c'est d'histoire des sciences dont il est question. Les travaux des grands anciens sont très éclairants à de nombreux titres. 

D'abord parce qu'ils nous donnent une idée de ce que peut être notre pratique actuelle. Ils nous donnent une idée de stratégie scientifique, de méthodes. D''autre part, ils nous montrent les progrès méthodologiques effectués. Par exemple, c'est une nouveauté que de faire des répétitions des expériences, c'est une nouveauté que d'imposer des évaluations statistiques des résultats, et ainsi de suite. Je renvoie mes amis intéressés à la lecture commentée d'un texte du grand Antoine Laurent de Lavoisier ([<a>https://www.agroparistech.fr/IMG/pdf/Bouillons_Lavoisier_discussion.pdf"&gt;https://www.agroparistech.fr/IMG/pdf/Bouillons_Lavoisier_discussion.pdf-&gt;https://www.agroparistech.fr/IMG/pdf/Bouillons_Lavoisier_discussion.pdf</a>]) où l'on verra combien nous sommes des nains perchés sur les épaules des géants, combien notre époque nous porte... 

Et cela a, ou devrait avoir, des conséquences sur l'enseignement supérieur. Je me souviens ainsi d'un étudiant d'un étudiant gentil, pas bête, mais insuffisant du point de vue universitaire, qui avait la volonté de faire des études scientifiques et de la recherche scientifique. Pour des raisons personnelles, il échouait régulièrement aux examens universitaires. Il a fait son stage dans notre groupe de recherche, puisque j'accepte tous ceux qui veulent apprendre, et je l'ai vu quelques années après dans un laboratoire de modélisation moléculaire, faisant les calculs de mécanique quantique : c'était la preuve que son incapacité a été palliée par le système, par son environnement, par son époque. Il ne sera pas (sans doute) un grand créateur de science, mais il pourra mettre en œuvre des outils qu'on lui aura appris à utiliser, et qu'il utilisera. 

Oui, nous sommes des nains perchés sur les épaules des géants, mais les géants ne sont peut-être pas nos prédécesseurs, mais l'ensemble de ces derniers, la collectivité scientifique tout entière, qui identifie progressivement des façons de s'améliorer. Bien sûr, dans cette collectivité, il y a des hommes et des femmes plus grands que les autres, mais c'est l'ensemble qui fait ce géant sur lequel nous sommes perchés.

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.