De l'émerveillement partagé pour un homme extraordinaire : Michael Faraday.

Cela fait bien longtemps que je n'ai pas eu l'occasion de dire mon émerveillement pour le physico-chimiste extraordinaire que fut Michael Faraday. Tout le monde ne connaît pas son histoire exemplaire, de sorte qu'il n'est pas inutile que je la raconte une fois de plus. Evidemment, dans un billet, je ne vais pas entrer dans les détails, mais donner seulement les grandes lignes. 
 

Michael Faraday était le fils d'un maréchal-ferrant pauvre et son épouse, qui durent quitter les campagnes anglaises pour aller à Londres, faute de travail. Là, la vie n'était guère meilleure, et le père de Faraday mourut alors que l'enfant était encore jeune. C'était la misère : Faraday a raconté plus tard que, certaines semaines, il n'avait qu'un morceau de pain à manger pour toute la semaine. 
Faraday eut la chance d'être embauché comme saute ruisseau, c'est-à-dire livreur de journaux, par un émigré français qui tenait une librairie. Il eut aussi la chance -athée ou non, il faut le reconnaître- d'être dans un environnement religieux, ses parents appartenant à une secte nommée les « Sandemaniens », qui croyaient dans la littéralité de la Bible. 
Oui, ce fut une chance, parce que cet environnement le conduisit à avoir entre les mains le livre du clergyman nommé Isaac Watts, qui donnait une série de conseils pratiques. Faraday, sans père, suivit les conseils de ce livre à la lettre, à savoir : avoir des collaboration, ne pas généraliser hâtivement, vérifier ce que l'on nous dit, prendre des notes, entretenir des correspondances...
 Tout cela sortait du livre intitulé L'amélioration de l'esprit, et c'est ainsi, de fil en aiguille, que Faraday fut embauché comme apprenti relieur, qu'il occupa ses temps libres à s'améliorer l'esprit et à faire diverse des expériences en chimie... parce qu'il avait eu cette autre chance, conséquence de la première (mais la chance sourit aux esprits préparés), d'avoir entre les mains un livre intitulé Conversations chimiques d'une dénommée Mme Marcet, qui fit une oeuvre de vulgarisation extraordinaire.

Je passe la suite, mais tout s'enchaîne, et finalement, Faraday devint l'un des plus grands physico-chimistes de tous les temps. Quel destin extraordinaire !

La communication... partout ?

Quand nous meublons notre appartement, c'est pour nous que nous le faisons : ce n'est pas tous les jours que l'on reçoit des amis, et les tableaux aux murs, les couleurs de ces derniers, les matières des sols... Tout cela vise à nous rendre la vie heureuse, parce que nous le percevons quand nous sommes chez nous. Autrement dit, meubler un appartement, c'est organiser une communication avec nous-même. 
 

De même, les livres que nous choisissons, les activités intellectuelles que nous avons, les conversations que nous menons, également, laissent des traces dans notre esprit, des souvenirs. 
Autrement dit, nos activités intellectuelles sont une façon de nous parler à nous-même. Nous nous "meublons" l'esprit. Cela a des conséquences : de même qu'une "croûte" sur les murs nous inflige la vision d'une horreur, augmentant notre inconfort, la contemplation de certaines émissions de la lucarne à décerveler nous abime l'esprit, nous salit... Il y a donc une responsabilité morale à bien choisir nos "consommations" (livres, émissions de radio ou autres, sites internet, journaux...) afin de nous élever l'esprit : souvenons-nous de Michael Faraday, l'un des plus grands physico-chimistes de tous les temps, qui allait le mercredi soir à son "club d'amélioration de l'esprit" (en plus du temple, mais c'est là une toute autre affaire, pour une autre fois). 
Tiens, tant qu'à me faire des ennemis : et si je signalais que le dernier numéro de la revue Pour la Science publie un article sur les arènes ? Aujourd'hui, il y a les stades. Hier comme aujourd'hui, le Prince donne au peuple (pour le calmer) du pain et des jeux. Voulons-nous vraiment tomber dans ce piège millénaire ?

 Mais la morale est ennuyeuse, et Aristophane semble du meilleur côté de la vie que Sophocle. Et puis, à quel titre pourrais-je me permettre d'ennuyer mes concitoyens, alors que ma vertu n'est certainement pas à la hauteur? 
Passons, donc, et revenons à la "communication", puisque c'est de cela dont ce billet discute. 
Nous "parlons" aux autres, et nous parlons à nous-mêmes. Une question, de ce fait : la communication serait-elle donc la totalité de la vie ? Y a-t-il autre chose que des actes de communication ?

Mise au point à propos de la polémique sur l’huile de palme

L'huile de palme a mauvaise presse. Pourquoi ? Est-ce justifié ?

Ce qui est certain : bien rares sont les polémistes qui savent ce dont ils parlent vraiment : on voit répétés des mots tels que « poly-insaturés », « risque cardiovasculaire »... mais ils sont souvent seulement répétés, et pas compris. D'ailleurs l'expérience prouve que même la seule notion d' « huile » est mal comprise : des individus cultivés croient que l'huile est faite d'acides gras, car n'est-ce pas ce qui figure sur les étiquetages ? La déloyauté de ces derniers est le baton qu'une certaine industrie alimentaire donne pour se faire battre.

Allons, cherchons simplement à comprendre.

Ce qui est clair, c'est que nos sociétés ont trop eu de connaissance de la chimie, d'une part, et de la nutrition, d'autre part, pour juger. A défaut de comprendre, on répète, donc, et la prudence qui a conduit l'espèce humaine a se reproduire et évoluer jusqu'à être présente aujourd'hui conduit à répéter les discours les plus prudents, pour ne pas dire alarmistes.

Evidemment, on serait naïf de ne pas voir, aussi, derrière la polémique de l'huile de palme, des raisons raisons politico-économiques, avec notamment des manipulations protectionnistes fondées sur des clichés faciles à répéter. Pour voir la paille dans l'oeil du voisin, on sait que les Espagnols ou les Italiens vantent excessivement les « vertus » de leur huile d'olive, tandis que d'autres groupes feront la promotion de telle ou telle culture oléagineuse nationale. C’est ainsi que les pays producteurs de soja du continent américain diabolisent l’huile de palme, comme le font également les pays producteurs de tournesol et de colza en Europe, et le Sénégal producteur d’arachide depuis la privatisation de la SONACOS.

En conséquence, une description simpliste ou fausse des lipides, avec soit une assimilation de ces derniers à des acides gras, soit (dans les meilleurs cas) une interprétation des lipides en les seuls termes de composition globale en acides gras. Ces deux descriptions, fausses ou simplistes, conduisent quasi automatiquement à un classement erroné, en termes de corps gras soit bons, soit mauvais (pour la santé humaine, laquelle, on oublie de le dire, est quotidiennement menacée par le tabagisme, la consommation d'alcools, la consommation de sucres, de sodas, la consommation de viande grillées, fumées... dont l'effet est bien supérieur).

Passons sur les milles formes que la mauvaise foi humaine revêt, et partons d'une bouteille d'huile raffinée.

Au premier ordre, il s'agit d'un liquide composé d'un très grand nombre (des millions de milliards de milliards) d'objets minuscules, tous identiques, qui se déplacent en tous sens, et entre lesquels il y a du vide, rien. Ces objets sont des « molécules ».

Dans l'huile raffinée, les molécules ont quasiment toutes la même structure : ce sont comme des peignes à trois dents souples, on pourrait dire aussi comme des diapasons. Le manche du peigne, ou le point de jonction du manche de diapason et des branches, est fait de trois atomes de carbone enchaînés, et les dents ou branches sont liés par de petits groupes d'atomes d'oxygène. Puis les dents elles-mêmes sont faites d'enchaînement d'atomes de carbone, tous ces atomes de carbone étant liées à des atomes d'hydrogène. Ces molécules sont nommées des « triglycérides ».

Nous avons vu que toutes les molécules de l'huile (ou presque) sont des triglycérides, mais il existe des triglycérides différents. Les dents/branches peuvent avoir des longueurs différentes, et elles peuvent être plus ou moins « souples », déformables.

En effet, les atomes de carbone peuvent se lier soit simplement, soit par des liaisons « doubles », auxquels cas les triglycérides sont dits « insaturés ». Avec une seule liaison double, il y a une mono-insaturation ; avec plusieurs liaisons doubles, il y a poly-insaturation.

Et les acides gras, dans l'affaire ?

Quand un chimiste veut « synthétiser » un triglycéride, il peut le faire de nombreuses façons, mais la plus simple consiste à « estérifier » du glycérol par trois acides gras. Le glycérol ? Trois atomes de carbones attachés ensemble, avec, sur chacun, un groupe « hydroxyle », avec un atome d'oxygène et un atome d'hydrogène, plus des atomes d'hydrogène pour faire le « compte » (chaque atome de carbone doit finalement être lié à quatre autres atomes) :

Les acides gras ? Des atomes de carbone liés de façon linéaire, avec, à une extrémité, un groupe « acide carboxylique », avec un atome d'oxygène lié doublement à l'atome de carbone terminal, et un groupe d'hydroxyle lié à ce même atome.

Autrement dit, le chimiste de base reconnaît simplement des motifs dans les triglycérides, et, même si la synthèse n'a pas été faite par l'estérification précédemment décrite, beaucoup de mauvais chimistes voient du glycérol et des acides gras dans les triglycérides. Ce n'est pourtant pas juste : il y a seulement des « résidus de glycérol » et trois « résidus d'acides gras ». Mais, insistons, on pourrait très bien décrire les molécules de triglycérides différemment, car elles peuvent se constituer, ou de dissocier, d'innombrables façons où les glycérol et les acides gras n'ont aucune part !

Evidemment, si l'on conserve cette façon simple de décrire les triglycérides, on pourra numéroter les atomes de carbone du résidu de glycérol : 1, 2, 3. Notons que les triglycérides de lait de ruminants ont des résidus d'acides gras différents, aux positions 1 et 3. Ces positionnements sont fondamentaux sur le plan de la nutrition : ils règlent le mécanisme d’absorption des acides gras (je dis bien, cette fois, des acides gras, car divers mécanismes digestifs conduisent à séparer des acides gras des triglycérides) à travers la paroi intestinale pendant la digestion. Lors de cette dernière, une enzyme nommée lipase pancréatique, sécrétée par le pancréas (on s'en serait douté) et chargée de digérer les lipides, n'agit pas de même sur les résidus d'acides gras des positions 1 et 3, d’une part, et les résidus d'acides gras de la position 2, d’autre part : seuls les acides gras des positions 1 et 3 sont libérés et se retrouvent, lors de la digestion, sous forme d’acides gras libres (on trouve parfois les abréviation a.g.l., ou agl, ou AGL, ou encore A.G.L.), qui peuvent réagir avec des ions calcium présents dans l'environnement digestif, pour former des « sels de calcium » ; les acides gras de la position 2 restent liés au résidu de glycérol pour former des 2- monoglycérides (tiens, j'y pense : savez-vous que les monoglycérides sont considérés comme des « additifs »?).

Les sels de calcium des acides gras saturés sont insolubles, et ils sont excrétés dans les fèces ; quant aux acides gras poly-insaturés, après hydrolyse partielle de leurs sels de calcium, ils traversent en partie la paroi intestinale et alimentent les systèmes métaboliques en acides gras essentiels. Les 2-monoglycérides, eux, traversent rapidement la paroi intestinale : ce sont des vecteurs d'acides gras, et la « biodisponibilité » d’un acide gras donné est maximale lorsque ce dernier est lié au résidu de glycérol par la position 2.

On comprend alors aisément que, si la position 2 est riche en résidus d'acides gras insaturés, ces derniers seront transportés sans difficultés à travers la paroi intestinale vers le canal thoracique ; de même, si la position 2 est riche en résidus d'acides gras saturés, ces derniers seront transportés également sans difficulté vers le canal thoracique. La position 2 est aussi qualifiée de position de biodisponibilité des résidus d'acides gras.

Tableau 1 : Composition et distribution des résidus d'acides gras de trois matières grasses riches en résidus d'acides gras saturés, la graisse de porc (lard), l’huile de palme et le beurre de cacao.

Dans le tableau 1, on compare trois matières grasses saturées : la graisse de porc (lard), l’huile de palme et le beurre de cacao, qui contiennent respectivement 48,5, 52,0 et 60,5 % de résidus d’acides gras saturés (arrondissons à 50, 50, 60) et 51,5, 48,0 et 39,5 % de résidus d’acides gras insaturés (arrondissons à 50, 50, 40). Les arrondis montre que la graisse de porc et l'huile de palme sont très semblables, alors que le beurre de cacao est bien différent.

L’analyse des matières grasses, connue depuis presque un demi-siècle permet de connaître la composition en résidus d'acides gras des triglycérides, par couplage des chromatographies sur couche mince et en phase gazeuse, après digestion ménagée in vitro des échantillons, soit par le bromure d’éthyl magnésium, soit par la lipase pancréatique de porc biochimiquement identique à celle de l’homme. La méthode à la lipase pancréatique est d’ailleurs normalisée depuis longtemps ; on consultera utilement les articles et normes référencées ci après :

• AFNOR: "Corps gras, graines oléagineuses, produits dérivés" 5ème édition 1993 – NF ISO 3800 nov. 1986 – Détermination de la composition des acides gras en position 2 (indice de classement T60-241)

• IUPAC: "Méthodes d'analyses des matières grasses et dérivés" 3^ème édition  1979 – 1^ère partie (section I et II) 2-210 – Détermination de la teneur en acides gras en position 2 dans les triglycérides

• Brockerhoff H., (1967 – Stereospecific analysis of triglycerides: an alternative method – J. Lipid Research, 8, 167-169

(AFNOR : Association Française de Normalisations – IUPAC: International Union for Pure and Applied Chemistry)

L’application de la norme AFNOR a permis de déterminer la composition des résidus d'acides gras en position 2 de ces trois matières grasses et de constater que cette position comprend 80 % de résidus d’acides gras saturés et 20 % d’insaturés dans le lard, alors que pour les deux matières grasses végétales, palme et cacao, le rapport est inversé par rapport au lard avec respectivement 80 et 90 % de résidus d’acides gras insaturés et 20 et 10 % d’acides gras saturés.

Ces résultats signifient, sans ambigüité, que :

• dans le cas du lard, les 2-monoglycérides issus de l’action de la lipase pancréatique vectorisent essentiellement des résidus d'acides gras saturés à travers la paroi intestinale,
• alors que dans le cas de l'huile de palme et du beurre de cacao les 2-monoglycérides vectorisent essentiellement des résidus d'acides gras insaturés ;
• quant aux résidus d'acides gras saturés qui occupaient les positions 1 et 3, ils sont éliminés dans les fèces sous forme de sels de calcium insolubles.

Répétons : dans le cas du palme et du cacao, les acides gras absorbés par l’intestin sont essentiellement des acides gras insaturés, alors que ce sont des acides gras saturés dans le cas du lard.

L’huile de palme et le beurre de cacao se comportent donc comme les huiles riches en réssidus d'acides gras insaturés dont la position 2 est exclusivement composée de résidus d'acides gras insaturés, les résidus d'acides gras saturés étant répartis sur les positions 1 et 3 des triglycérides.

Lorsque l’EFSA (l'Agence européenne de sécurité des aliments) fit connaître sa réponse à la saisine de la Commission européenne, en juillet 2004, elle souligna la relation positive entre la concentration en résidus d'acides gras trans (il ne s'agit pas d'OGM, mais d'une particularité chimique qu'il n'est sans doute pas nécessaire d'expliquer ici ; je me tiens à la disposition de ceux qui voudraient des éclaircissements) et risques cardiovasculaires. Elle observa que cette relation n’est pas établie pour les autres pathologies à haute prévalence, et que cette consommation doit être rapportée à celle des résidus en acides gras saturés – largement plus élevée que celle des résidus d'acide gras trans et également associée à une augmentation du risque cardiovasculaire. Enfin l'EFSA signala que la corrélation ne valait pas pour tous les pays d'Europe, tant sont grandes les différences de consommation entre pays.

Ce que l'on a vu précédemment explique qu'il faut interpréter cette déclaration : ce que visait l'EFSA, ce sont les résidus d'acides gras trans et saturés, absorbés par la paroi intestinale et qui, de ce fait, étaient issus de la position 2 des triglycérides ingérés.

Il ne faut pas faire l’amalgame entre les lipides absorbés dans la prise alimentaire et les lipides absorbés par la paroi intestinale après action de la lipase pancréatique.

Ainsi, un repas contenant des lipides riches en résidus d'acides gras saturés ne signifie pas que ces derniers traverseront automatiquement la paroi intestinale : ils traverseront la paroi intestinale s’ils occupent la position 2 des triglycérides ingérés (cas des graisses animales et de porc, en particulier), mais ils ne traverseront pas la paroi intestinale s’ils occupent les position 1 et 3 des triglycérides (cas de l’huile de palme et du beurre de cacao), et seront alors éliminés, dans ce cas, dans les fèces sous formes de sels de calcium.

Notons, en outre, qu’il n’y a pas plus de maladies cardiovasculaires en Malaisie, où la population consomme presqu’exclusivement de l’huile de palme, qu'au Japon, où la population consomme beaucoup de poisson et, donc, beaucoup de lipides de poisson réputés protecteurs contre les maladies cardiovasculaires. En revanche, en Bretagne ou l’on consomme beaucoup de viande de porc et de charcuteries, et, donc, beaucoup de graisse de porc, l'incidences des maladies cardiovasculaires est nettement plus élevé que chez les habitants du pourtour méditerranéen français.

Pour terminer, notons que toutes les cellules qui nous constituent sont limitées par une membrane composée de 70 % de phospholipides : pour ces composés, il y a deux résidus d'acides gras. Le fonctionnement correct impose une proportion convenable de résidus d'acides gras saturés, mono-insaturés et poly-insaturés, permettant le transfert transmembranaire de sels et de biomolécules, par des complexes protéiques nommés transporteurs, et permettant le bon fonctionnement des protéines logées dans les cellules (fonctions de reconnaissance cellulaire, etc.). Le bon choix des matières graisses est essentiel... mais la critique de l'huile de palme mérite d'être sainement examinée. Les êtres humains ont appris à trouver dans la nature toute une gamme d’huiles, qui, purifiées, se caractérisent par leur composition en résidus d'acides gras, avec des propriétés particulières : insaturations, positions dans le triglycéride (avec la position 2 très importante, on l'a vu). D'autre part, pour ce qui concerne les aspects politiques, observons que la plantation de palmiers à huile (qui se fait par défrichement des forêts tropicales) conduit à produire dix fois plus d’huile à l’hectare que le soja : le soja est donc responsable de la disparition de dix fois plus de surfaces riches en biodiversité que le palmier, notamment au Brésil.

Articles utiles à consulter :

• Effect of triglyceride structure on fat absorption. Umberto BRACCO. Am. J. Clin. Nutr. (1994), 60 (Suppl.), 1002S -1009S

• The positional distribution of fatty acids in palm oil and lard influences their biologic effect in rats. Serge C. RENAUD, Jean C. RUF and Dominique PETITHORY. J. Nutr. (1995), 125, 229 – 237

• Biodisponibilité des acides gras et apports nutritionnels conseillés. Nicole COMBE. OCL, (2002), 9, 135 – 138

• Betapol structured lipid – A close match to mother’s milk for a healthy start to life. Corey E. SCOTT. Wellness Food Europe infant nutrition. May/June 2009, 30 – 35

• Brevet : dépôt 1994, Publication 20 juin 1997, N° EP19940915542 LODERS CROKLAAN

• Huile de palme rouge de Colombie : Un équivalent tropical de l’huile d’olive. M. Pina et al. OCL, (2005), 12, 180-182

• Dietary lipids and cardiovascular disease: effect of palm oil. Gerard HORNSTRA. Oléagineux, (1988), 43, 311 – 315.

D'après un document de Jean Graille, consultant en agroalimentaire.

Samedi 30 juin 2013. Vive les sciences quantitatives : la réfutation

A propos de réfutation, on ne saurait omettre de mentionner le nom de Karl Popper, ce philosophe des sciences qui dégagea si bien cette caractéristique essentielle du travail scientifique : la réfutation. D'ailleurs, la réfutabilité semble être un critère suffisant pour distinguer les sciences des fausses sciences, ou, plus exactement, les sciences quantitatives des élucubrations, car je me résous difficilement à accorder le nom de sciences ou de savoir, même précédé de « pseudo », à des tromperies, à des fraudes, à des délires...

Oublions donc la fange, la boue intellectuelle, et consacrons-nous à nos merveilleuses sciences quantitatives. Nous avons vu qu'elles produisent des théories, regroupement d'explications, de mécanismes, des phénomènes initialement isolés, en vue de leur étude. Ces théories sont fondées sur des lois, qui expriment les mécanismes de façon quantitative, et on peut même considérer qu'un résultat scientifique est à la fois la théorie et les lois dont la théorie découle. Ces deux groupes font corps.

Vient alors l'étape de la réfutation, la tentative de réfutation. Il s'agit de partir des théories, d'en chercher des conséquences qui n'ont pas été examinées auparavant. On se souvient que l'induction est un mécanisme essentiel de la troisième étape de la méthode des sciences quantitatives, et que, par conséquent, ces inductions nous conduisent en des endroits qui n'ont pas été validés, qui ont pas été explorés, même. Il y a donc lieu d'aller voir de plus près. C'est cela que l'on cherche à faire ; on teste la théorie dans des parties qui ont été induites, et non déduites. N'est-ce pas légitime ?

Le statut de ces explorations réfutabilistes est extraordinaire, car il y a bien du chemin entre le test d'une loi en des points (en nombre infini) ou cette loi n'a pas été testée, et les tests de la théorie dans des champs de conditions particuliers, par exemple près de zéro, ou près de l'infini, ou à côtés des lois...

Il y a donc beaucoup d'intelligence à mettre dans la recherche des réfutations à envisager. Une fois de plus, la science n'est pas l'application automatique d'une méthode, mais, au contraire, un travail d'une finesse constante, du début à la fin... Et nous verrons plus loin que cette fin existe pas...

Vendredi 28 juin 2013. Vive les sciences quantitatives. La troisième étape en de la méthode scientifique, la réunion des données en lois.

La troisième étape de la méthode des sciences quantitatives consiste à faire bon usage de ces innombrables données qui ont été réunies lors de la deuxième étape, à savoir la quantification du ou des phénomènes sélectionnés initialement.

Nous avons vu que la deuxième étape consistait à caractériser quantitativement les phénomènes. Les mesures ont conduit à des données nombreuses, généralement, et il faut imaginer avoir devant soi d'immenses tableaux de nombres. C'est immangeable ! Comment faire ? Les « lois » en sont des choses merveilleuses, puisqu'elles résument, qu'elle synthétisent, de très nombreux résultats de mesures, de résultats expérimentaux.

Par exemple, nous avons vu que, à propos d'électricité, le physicien allemand Georg Simon Ohm s'était illustré en mesurant la différence de potentiel électrique et l'intensité du courant qui passe dans un fil conducteur. Il fit de nombreuses mesures, pour de nombreux conducteurs particuliers, mesurant chaque fois la différence de potentiel appliquée et l'intensité du courant, et il découvrit que le rapport de ces deux grandeurs est constant, pour un conducteur donné : c'est la résistance électrique. Dans un tel cas, on a une égalité toute simple entre dans la différence de potentiel, d'une part, et le produit de la résistance du conducteur par l'intensité du courant, d'autre part. C'est une loi, une relation que l'on établit à partir des données d'expérience, de mesures, et dont on propose une généralisation. On clame au monde, en quelque sorte, que cette loi reste vraie même pour des valeurs particulières des paramètres qui n'ont pas été mesurées ; on propose de penser que cette loi est vraie en tous temps et en tous lieux (sauf indication du contraire, bien sûr). Les lois sont d'une puissance inimaginable, d'une audace extraordinaire, puisqu'on leur prête la capacité de s'appliquer à des cas qu'on n'a pas envisagés en pratique.

Bien sûr, la loi d'Ohm n'est qu'un des exemples les plus simples, simpliste même, et il y aurait lieu d'examiner plus en détail des exemples plus complexes. Toutefois cela ferait un gros traité, et je propose plutôt de considérer le livre La science et l'hypothèse du mathématicien Henri Poincaré pour comprendre que derrière tout le travail d'établissement des lois, il y a toujours de l'induction, plutôt que de la déduction. Autrement dit, comme pour la première étape de la méthode des sciences quantitatives, comme pour la deuxième étape de la méthode des sciences quantitatives, il faut beaucoup d'intelligence pour mener à bien la troisième étape des sciences quantitatives.

Jeudi 27 juin 2013. Vive les sciences quantitatives, qui quantifient !

Dans la méthode des sciences quantitatives, la deuxième étape est une quantification des phénomènes sélectionnés, des phénomènes que l'on a décidé d'explorer, des phénomènes dont on a décidé de chercher des mécanismes. Cette deuxième étape découle de la définition même des sciences quantitatives : quantifier, nombrer comme disait Bacon, mesurée. Autrement dit, il s'agit de caractériser quantitativement les divers aspects des phénomènes considérés. Là, le travail peut évidemment être infini. Pensons un soufflé qui gonfle, par exemple : on peut mesurer la température en ses différents points, la pression, la couleur et ses changements, la composition chimique, la structure physique... Il y a donc lieu de travailler judicieusement et de sélectionner intelligemment les paramètres que l'on veut mesurer, l'identification que l'on veut faire. Dans le cas du soufflé, puisque le gonflement résulte d'un échauffement, il semble raisonnable de s'intéresser à la température, au volume, à des caractéristiques macroscopiques. De même, pour comprendre pourquoi une montagne se dresse, on a lieu d'utiliser les connaissances préalablement établies, notamment sur la dérive des continents, laquelle conduit à la surrection des montagnes. Toutefois on peut aussi se demander si cette montagne n'est pas plutôt dans un volcan, auquel cas le mécanisme de formation est différent.

Bref, en science quantitative, se pose la question difficile de la sélection des quantifications à faire. Une question bien difficile et qui, à ma connaissance, n'a guère été considérée par les épistémologues, les philosophes des sciences. On ne fait pas de sciences bêtement, automatiquement, et il y a lieu de mettre en oeuvre toutes les ressources de notre intelligence pour parvenir à des résultats dignes de notre ambition.

Vive les sciences quantitatives : l'identification d'un phénomène

Vive les sciences quantitatives : l'identification d'un phénomène

Dans la méthode des sciences quantitatives, la première étape est la sélection d'un phénomène. L'existence d'une montagne, le bleu du ciel, le vert du feuillage, le gonflement des soufflé... Ce sont là des phénomènes courants, quotidiens, manifestes, mais il en existe de plus cachés, qui ne se révèlent que lors d'expérimentation : par exemple la déviation d'un faisceau d'atomes d'argent, dans le vide, lorsque l'on applique un champ magnétique ; par exemple, l'effet photoélectrique, déjà considéré dans un précédent billet ; par exemple, le fait que les réactions dites d'addition, en chimie, ne se fassent pas pour ce composé étrange qu'est le benzène...

Quel phénomène est-il judicieux de sélectionner ? Les phénomènes, les particularités du monde, sont en nombre infini, et les scientifiques ont évidemment intérê à apprendre à n'en sélectionner que quelques-uns. Lesquels ? Selon quels critères ? Il semble logique de penser que les critères de sélection doivent être appropriés à l'objectif général de la science, c'est-à-dire trouver les mécanismes des phénomènes. Toutefois, on voit que, pour les exemples précédemment considérés, de simples observations ne suffisent pas à définir un vrai critère. Il semble admis, il est peut-être justifiable, que les phénomènes les plus « fréquents » soient ceux que les scientifiques ont intérêt à sélectionner, puisque l'élucidation du mécanisme s'appliquera à un grand nombre de cas. Le gonflement de soufflés ? On peut le voir comme un phénomène particulier relevant de la catégorie du gonflement des produits alimentaires. On peut le voir aussi comme un cas particulier du gonflement de systèmes colloïdaux, alimentaires ou non ; par exemple une mousse non alimentaire que l'on chauffe... Toutefois, nous avons des raisons de craindre que les explorations expérimentales et scientifiques qui seront consacrés à un tel phénomène ne conduiront qu'à des mécanismes déjà connus, auxquels car le travail scientifique est un peu inutile. Il ne conduira pas à un changement de paradigme, à une rénovation générale du savoir sur la nature.

C'est la raison pour laquelle de nombreux physiciens du XXIe siècle se consacrent plutôt à l'exploration des particules subatomiques, à la recherche d'objets tels que le boson de Higgs, dans ces gigantesques accélérateurs de particules que l'on construit dans quelques rares endroits du monde, tel le CERN, à Genève.

Doit-on penser qu'il n'y a point de salut scientifique hors de ces recherches coûteuses ? Le prix Nobel qui fut attribué à Pierre Gilles de Gennes il y a moins de dix ans était, au contraire, la reconnaissance, par le comité du prix Nobel, de la possibilité d'explorations de systèmes physico-chimiques à notre portée, et c'est ainsi que grandit l'exploration de la « matière molle ». Il n'est pas inutile de rappeler que Pierre Gilles de Gennes avait également étudié les cristaux liquides, objets également à notre portée, la supraconduction, qui concernent des matériaux que l'on fabrique avec de simples poudres minérales...

Il y a donc lieu en de ne pas baisser les bras si nous travaillons ailleurs que dans un centre de physique des particules. Il y a lieu de s'étonner du moindre phénomène, et de faire du travail scientifique une oeuvre d'une intelligence telle qu'elle puisse être sans rougir mise en regard de celle de Pierre Gilles de Gennes.