La science, la cité

Je pars pour deux semaines chez nos cousins québecois et afin d'éviter les débordements, les commentaires ne seront pas publiés avant mon retour (non pas que vous n'êtes pas sages, mais on ne sait jamais). Et si vous voulez me contacter pour m'inviter dans la Belle Province, une seule adresse :

antoine (at) enroweb (point) com

Ceux qui voudraient aussi un goût de Québec et s'ennuieraient en mon absence n'ont qu'à  se lancer dans la fabrication de leur propre tire d'érable :

© Megan O.

A bientôt !

Dans son numéro de janvier, le magazine de l'université Louis-Pasteur rapporte quelques témoignages de chercheurs sur l'ANR, qui fête ses 3 ans (pp. 18-19). Où il apparaît que des progrès ont été faits concernant les explications par les évaluateurs des projets refusés et que les projets "blancs" (sans thème imposé) permettent de belles réussites. A condition de trouver les bons gestionnaires ou consultants capables de répondre aux exigences administratives et financières de l'Agence… Et on retrouve toujours cette préoccupation : l'ANR finance surtout des projets appliqués, ce qui n'est finalement que le prix à  payer pour une aide financière conséquente. Mais quand un chimiste reçoit 80.000 € sur deux ans pour une étude pré-clinique permettant d’empêcher une molécule brevetée par l'université en 2004 de tomber dans l’oubli, il se demande : nous avons apporté des réponses aux questions des industriels, mais est-ce bien notre métier de faire de la recherche appliquée ?

Une nouvelle revue scientifique pour les créationnistes : Answers Research Journal (via P.Z. Myers). Qui commence déjà  à  publier des travaux "intéressants". Nature aussi en parle, se faisant le porte-voix de ceux qui conseillent de ne pas trop attaquer ce journal frontalement mais d'essayer plutôt d'informer le public...

©© gravitywave

Le pape Benoît XVI a dû annuler une visite officielle à  l'université romaine La Sapienza, qui avait été organisée à  l'initiative de son recteur. Ceci face à  la fronde d'une fraction d'enseignants-chercheurs qui avaient exprimé leur mécontentement, rappelant qu'en 1990, le pape (qui n'était que cardinal) avait cité le philosophe des sciences Paul Feyerabend pour qui à  l'époque de Galilée, l'Eglise a plus obéi à  la raison que Galilée lui-même. Le procès contre Galilée était raisonnable et juste. (via physicsworld.com, je renvoie à  ce blog en anglais pour une discussion de l'affaire)

Le 15 janvier, un excellent article de Frank Furedi nous apprenait que dans le monde anglo-saxon, certaines personnalités comme Sir David Read (vice-président de la Royal Society) ne parlent plus de "science" mais de "the science" (la nuance est intraduisible mais disons que l'article "the" est inutile car la science est une entité abstraite, comme "freedom"). Ce que cela signifie ? Incontestablement, que le discours scientifique se pare de vertus moralisatrices et politiques… (via Kinga)

On a beaucoup parlé de comportements déviants aussi : la revue Nature a publié un article où deux chercheurs de l’université du Texas ont passé au crible d'un logiciel de comparaison de texte un échantillon de la fameuse base Medline. Ils cherchaient des similitudes, ils ont trouvé un peu plus de 400 cas de haute ressemblance (pour lesquels les sanctions ont commencé à  tomber). En extrapolant à  la base entière, il y aurait donc un peu plus de 1% de plagiat ou publications doublonnées dans la littérature scientifique. Puis Le Monde nous apprenait qu'une initiative française sous les auspices du CNRS vise à  établir un diagnostic sur la fraude scientifique dans le pays et proposer des remèdes.

Dans la revue Nature Biotechnology, deux chercheurs écrivaient en janvier en se demandant où la méthode scientifique s'en est-elle allée ? A leur grand regret en effet, il est de plus en plus difficile de trouver des descriptions claires et complètes des protocoles expérimentaux mis en oeuvre par les auteurs publiant dans les revues les plus en vue. Où le "choc" du résultat l'emporte sur la norme scientifique... La rédaction de la revue a répondu en lançant le débat. (via Nautilus)

Enfin, le C@fé des sciences s'agrandit avec deux nouveaux membres : le blog de ICE, placé sous le signe du réchauffement climatique, et le Webinet des curiosités, placé sous celui de l'éclectisme. Bienvenue à  eux et bonne lecture à  vous !

La science chaude, donc, fournit probablement un très bon support pour l'enseignement scolaire. Mais, selon Jacques Désautels^[1], elle est aussi utile pour éduquer à  la citoyenneté.

Un exemple : habituellement, l'enseignement des sciences fait intervenir des objets et lois abstraits dont on nous dit que leur connaissance est objective. L'objectivité serait-elle donc une propriété inhérente et a priori de ces faits scientifiques ? Non, elle est le produit d'un processus qui permet de se mettre d'accord, un processus d'objectivation. Mettre l'accent sur le processus plutôt que la propriété, voilà  qui donne les clés permettant de mieux comprendre ce qui se passe dans les laboratoires et en dehors. Ainsi,

le défunt Conseil des Sciences du Canada (…) soulignait, de manière quasi prémonitoire, que « si les membres de la collectivité ne connaissent pas bien les interactions entre les sciences, la technologie et la société, ils remettent à  une élite technocratique le pouvoir de façonner le monde qui les entoure » (1984, p. l5). Ce point de vue a d'ailleurs été repris (…) par le Conseil des ministres de l'Education du Canada (1997) qui stipule que

l'enseignement des sciences devrait « préparer les élèves à  aborder de façon critique des questions d'ordre social, éthique et environnemental liées aux sciences » (p. 5).

Plus qu'un enseignement des sciences, il s'agit d'une "éducation aux sciences citoyenne" ou scientific literacy, de la même façon que l'information literacy part du principe qu'il est aussi important de savoir trouver, critiquer et utiliser l'information dans la société de l'information que de savoir lire et écrire dans la société industrielle. Elle ne la remplace pas mais la complète. Car pour rendre le citoyen actif et efficace dans la société technoscientifique du XXIe siècle, la connaissance pure conçue comme une fin en soi ne sera jamais aussi efficace que la conscience de l'écosystème où se mêlent démarches scientifiques, enjeux moraux et ambitions politiques. Pour prendre un exemple fictif, imaginons comment un citoyen alphabétisé sur le plan scientifique et technique réagirait à  un article portant sur la coupe d'une espèce d'arbres :

il ou elle s'interrogerait en premier lieu à  propos des relations avec les autres espèces de la forêt et les conséquences possibles de cette action sur les autres organismes. De plus, dans le contexte d'une étude d'impact environnemental, cette personne porterait un regard critique sur les méthodes d'analyse des données afin de repérer, le cas échéant, des indices révélateurs de biais reliés à  des intérêts politiques ou économiques en jeu. Enfin, elle porterait un jugement sur la précision de la présentation des données et sur les raisonnements qui ont conduit aux conclusions.

La grande majorité des élèves ne se destinant pas à  une carrière en science, il ne s'agit plus d'inculquer des bases scientifiques comme une connaissance préformatée et prédigérée mais replacées dans un contexte conférant des réflexes pour bâtir des réflexions citoyennes.

Si l'on montre une science différente (en mouvement, controversée) dans les médias, sans doute peut-on aussi la montrer différemment dans l'éducation. L'enseignement des sciences à  l'école, souvent figé et décevant, a fait l'objet de nombreuses critiques et des initiatives plus ou moins récentes explorent des voies de traverse : opération "la main à  la pâte", enseignement des questions vives, recommandations du rapport Rocard… On pourrait facilement être tenté de toutes les regrouper sous une même bannière, plus ou moins judicieusement.

Franchissons ce pas : ces initiatives originales, donc, visent à  montrer une science chaude. Une science qui se construit plutôt qu'elle ne dicte des réponses. Une science qui baigne dans le doute plutôt que dans la certitude. Une science qui est contingente et non pas transcendante. Donner cette image de la science aux élèves, dès le plus jeune âge (quand, dit-on, leurs capacités d'interrogation et d'émerveillement sont les plus grandes), pourrait ramener les jeunes vers la science. Mettre fin à  la désaffection des études scientifiques. Et éveiller de nouvelles vocations.

Ce n'est pas moi qui le dit mais deux chercheurs en sciences de l'éducation de l'université d'Oslo. En plus de certains critères déterminants (comme la gratification des carrières de scientifique ou le statut social des chercheurs), l'attractivité de la matière scientifique est cruciale. Or elle pourrait être améliorée par un enseignement renouvelé des sciences à  l'école :

Les jeunes sont très intéressés par la science et la technologie, mais pas tellement par la science et technologie qu'ils rencontrent à  travers leur cursus scolaire. Celui-ci se fonde traditionnellement sur la science "bien établie" — la science qui ne peut être mise en cause, et que les épistémologues appellent en anglais le textbook science. Le contraste est grand avec la "science réelle", dans laquelle les chercheurs sont engagés aujourd'hui, à  savoir celle qui provoque de vifs débats, de nouvelles expérimentations, des tentatives d'hypothèses, des conjonctures… Il s'agit là  des frontières de la recherche, où de nouveaux territoires de la connaissance se construisent, grâce à  des d'êtres humains bien réels. C'est souvent cette sorte de science qui est relatée (avec néanmoins de nombreux malentendus) par les médias. Beaucoup de jeunes aiment ces sujets, alors qu'ils peuvent détester la science présentée à  l'école.

Le passage de la théorie à  la pratique n'est pas simple et nombreux sont les colloques, séminaires, groupes de recherche qui se penchent ou se sont penchés sur le sujet. Mais on pourra aussi se souvenir d'un billet précédent sur les manuels scolaires où il était suggéré que, loin de brûler les manuels tels qu'ils sont aujourd'hui, il faudrait les re-contextualiser pour ne plus se cacher derrière une neutralité de façade. Par exemple, au lieu de présenter Toumaï comme le plus vieil hominidé, pourquoi ne pas rendre compte de la controverse scientifique qui hésite à  en faire plutôt l'ancêtre des grands singes ? Les chercheurs d'Oslo proposent autre chose :

un cursus de science devrait comprendre des débats sur l'astrologie, l'homéopathie, la divination, etc. Et même peut-être les relations entre la science et la religion. Mais traiter de ces sujets avec délicatesse, sans offenser ceux qui croient dans ces systèmes, n'est pas facile.

Des petites actions, des grandes actions, tout compte si l'on veut montrer un autre visage de la science aux élèves…

Maintenant que vous en savez plus sur Laurent Nottale et sa théorie de la relativité d'échelle, continuons notre raisonnement.

On nous a raconté que les travaux de Garrett Lisi, parce qu'ils prédisaient de nouvelles particules et ne pouvaient s'ajuster avec des hypothèses ad hoc, seraient facilement réfutables. C'est également le cas de la théorie de Nottale, qui prédit, à  partir d'une équation de Schrà¶dinger généralisée, des pics de probabilité des distances des planètes à  leur soleil. Mais la science n'est pas la démarche hypothético-déductive que raconte Popper : ces prédictions n'ont été ni confirmées ni réfutées, elles ont jusqu'ici été simplement ignorées par les autres astronomes, cosmologistes et astrophysiciens… En attendant, ces deux théories sont donc ni vraies ni fausses… et c'est comme cela aussi que la science fonctionne ! A l'opposé de la science froide entreposée dans les manuels (que nos amis anglo-saxons appellent textbook science), celle-ci admet qu'elle ne sait pas (encore) tout. Or comme l'explique la sociologue Claire Marris à  propos des OGM,

lorsqu'ils communiquent les résultats de leurs recherches, les scientifiques, afin d'intéresser leurs interlocuteurs, ont tendance à  insister sur le noyau de certitude. Malheureusement, ces connaissances comportent des incertitudes reconnues dans leur discipline se durcissent souvent en certitudes absolues quand elles passent dans des champs scientifiques voisins, et encore plus quand elles passent chez les politiques ou les industriels.

Selon que l'on montre la science froide ou la science chaude, les débats publics ou les interrogations sur l'expertise en seront changés. Pareil pour les controverses : les biocarburants sont-ils une solution bonne ou mauvaise ? Bonne disent certains (s'appuyant sur les chiffres de la demande en énergie des pays en voie de développement et sur les progrès de la technique), mauvaise disent d'autres (s'appuyant sur le bilan énergétique total de la filière ou sur son impact sur l'effet de serre). Parmi ces derniers on trouve Paul Crutzen, qui nous fait le bonheur de publier dans des revues à  accès libre et ouverte aux commentaires. Guidés par le journaliste du Monde, nous voilà  donc embarqués dans des joutes autour du cycle de vie exact des biocarburants et le calcul des émissions de protoxyde d'azote. Au lieu d'une coupure franche entre deux partis, irréconciliables et entre lesquels il faudrait choisir, nous découvrons une discussion à  méandres et dont même les présupposés peuvent être remis en question.

Et quand des experts se retrouvent autour d'une table, franchissant certaines frontières pour se retrouver dans un espace fait de vérités mixtes, indissociables des contextes scientifiques et politiques, ils construisent également une science chaude qui n'est ni celle des laboratoires, ni celle des manuels scolaires.

©© INTVGene

La science chaude, c'est aussi la science qui hésite ou qui fait fausse route. Il ne s'agit plus seulement de la science triomphante, toutes ces découvertes que tous les mois les chercheurs font et que la vulgarisation traditionnelle essaye d'illustrer au mieux (comme le dit Françoise Pétry à  propos de la revue Pour la science qu'elle dirige). Exemple : le magazine La Recherche publiait en septembre 2007 l'interview d'un chercheur français qui critiquait une publication, qu'il avait pourtant co-signée, rapportant la première détection convaincante de vapeur d'eau dans l'atmosphère d'une planète extrasolaire. Etonnant. Cette posture a été critiquée par le courrier d'un lecteur dans le numéro de janvier, qui remettait la controverse dans le contexte et rappelait les conditions de production des résultats scientifiques : il aurait suffi qu'un seul des signataires fasse part de ses doutes au journal Nature pour que l'article ne paraisse pas, il y aurait gagné beaucoup en visibilité scientifique, Nature est un journal avec un fort facteur d'impact, et le prestige qu'il confère à  ses auteurs peut altérer le jugement de certains scientifiques.

Cette science chaude est là  dans les laboratoires et nous voulons la voir plus en sortir. Notamment parce que nous, citoyens, sommes embarqués avec les chercheurs dans leurs expérimentations et ne restons pas, à  l'extérieur, à  attendre que les faits se figent et que le chaud se refroidisse. "Science chaude" n'est peut-être d'ailleurs qu'un synonyme de "recherche"… Certes, les chercheurs sont hésitants à  opérer ainsi dans l'espace public et on peut penser qu'ils voient avec crainte l'irruption de la science chaude dans les médias (comme en témoigne également le courrier d'un lecteur réagissant au dossier publié en janvier 2008 par Science et vie sur Garrett Lisi). Pourtant, Bruno Latour nous donne des raisons d'espérer. Selon lui^[1], l'idéologie scientifique qui cache les coulisses et offre au public un déroulement théorique sans personnage ni histoire (…) n'est pas celle des savants, mais plutôt celle que les philosophes veulent leur imposer. L'opération scientifique par excellence n'est pas de cacher les conditions de production mais de les mettre à  la place de la représentation que les auteurs cherchent à  montrer. Montrer la science chaude est donc plus conforme à  l'épistémologie naturelle des chercheurs mais aussi plus motivant pour eux^[2] : pour les scientifiques une telle entreprise apparaît bien plus vivante, bien plus intéressante, bien plus proche de leur métier et de leur génie particulier que l'empoisonnante et répétitive corvée qui consiste à  frapper le pauvre dêmos indiscipliné avec le gros bâton des "lois impersonnelles".

J'ai promis une petite histoire dans mon billet précédent, la voici.

A la suite de l'affaire Garrett Lisi, la question de la théorie du tout est redevenue à  la mode. Certains, comme dans un commentaire chez Etienne Wasmer, en profitaient pour parier sur leur cheval favori dans la course à  l'unification de la physique relativiste et de la mécanique quantique : la théorie de la relativité d'échelle. Prétexte parfait pour ausculter de plus près cette théorie et la position de son auteur, le français Laurent Nottale, grâce à  un article récent de sociologie des sciences.

Cette théorie, largement popularisée par des livres comme La Relativité dans tous ses états (1998) ou Les Arbres de l'évolution (2000), attribue une structure fractale à  l'espace-temps et postule un principe de relativité d’échelle, suivant lequel les lois de la nature doivent être valides quel que soit l'état d'échelle du référentiel.

Ce que racontent dans leur article Yves Gingras (un bourdieusien vrai de vrai) et Vincent Bontems, c'est la manière dont une théorie hétérodoxe peut exister dans le champ scientifique. En soi rien d'anormal mais la science étant — pour Bourdieu — structurée comme un champ, les chercheurs sont soumis à  une contrainte : l'acquisition de capital scientifique. Et soutenir une théorie marginale, voire même la créer, a un coût en termes de capital scientifique. Jusqu'au jour éventuel où celle-ci devient la théorie majoritaire, évidemment.

Nottale, donc, démarre sa carrière en astrophysique (université Paris-VI) en 1975. Il soutient un doctorat d'Etat en 1980 et est recruté la même année comme chargé de recherche au CNRS. Publiant dans Nature et des revues spécialisées prestigieuses, il est nommé directeur de recherche à  37 ans (en 1989). Son capital scientifique est alors au plus haut. Bien qu'il s'intéresse aux fractales et conçoit sa théorie depuis 1980, il délaissera ses travaux antérieurs en 1991 seulement pour se consacrer uniquement à  la théorie de la relativité d'échelle. A laquelle il donnera son nom actuel en 1992. En effet, Nottale a conscience des conséquences de ce choix difficile :

Dès que j'ai eu cette idée-là , je ne me suis pas dit (je n'étais pas encore au CNRS): 'Tiens, je vais annoncer cela comme orientation de recherche lors de ma candidature au CNRS ! Je vais travailler là -dessus'. Je n'aurais jamais fait une chose pareille. Je n'ai pas mis dans mes rapports d'activité au CNRS, avant la fin des années 1980, que je travaillais là -dessus. Je faisais cela en parallèle, en plus, comme si c'était dans mes heures de loisir… Je savais que ce n'était pas publiable. Je savais que je ne pouvais pas faire carrière ou même simplement avoir un poste, si je faisais état de pareilles recherches. Si j'avais annoncé que je travaillais dans cette voie, j'aurais supprimé toute possibilité d'avoir un poste dans la recherche, malgré mes treize articles dans les revues à  referees, mon doctorat d'état, etc. Ensuite, pendant dix ans, je gardais ça en tâche de fond, et c'est, effectivement, quand j'ai été reconnu pour mon travail sur les lentilles (le prix Digital et d'autres récompenses), que j'ai été nommé directeur de recherche au CNRS, et que je me suis dit : 'Maintenant, je prends le risque'.

Malgré ses difficultés à  publier, ses difficultés à  trouver des évaluateurs qui comprennent réellement son travail et ses implications, il est soutenu par certains chercheurs en vue… mais marginaux. Citons par exemple l'indien Vishnu Narlikar, connu pour son opposition à  la théorie du Big bang ! De la même façon que Garrett Lisi est soutenu par Peter Woit, adversaire de la théorie des cordes. Puis on l'invite à  écrire un livre exposant ses travaux originaux, procédé assez peu commun dans le champ de la physique contemporaine. Comme dans les autres disciplines d'ailleurs, ce mode de communication ne servant guère à  divulguer des résultats inédits. Mais difficile de faire autrement quand l'évaluation des travaux non-classiques s'accorde mal aux procédures d'évaluation de la science normale.

Mais le plus étonnant, c'est peut-être que Nottale a fait une première carrière très fructueuse grâce à  une théorie osée : contrairement à  l'opinion des chercheurs de son temps, il a cru en l'existence des lentilles gravitationnelles et l'a montré. Déjà , un esprit libre. Pourtant, Nottale est issu des classes préparatoires (Hoche à  Versailles) et a "fait Centrale". Il n'a donc pas du tout un profil atypique a priori. Garrett Lisi, lui non plus n'a pas un parcours atypique. Mais c'est sa position actuelle qui fascine, en dehors du système, réveillant le mythe du chercheur solitaire.

Nous avons montré, dans le billet précédent, comment de nombreux facteurs autres que "scientifiques" interviennent pour juger du résultat d'une expérience et pouvoir dire si elle est valide, ce qu'elle nous apprend etc. Cette flexibilité interprétative, si elle peut être surmontée à  terme par le chercheur isolé, peut être beaucoup plus problématique pour la science comme collectif. En effet, si chaque chercheur est potentiellement capable d'une interprétation différente du résultat observé, il devient très difficile de s'accorder.

Typiquement, c'est le cas lors d'une controverse : une équipe déclare avoir observé le phénomène X, une autre équipe lui oppose son résultat Y et il faut trancher. Nous verrons dans un prochain billet que la science est surtout faite de ces moments de flottement mais il apparaît maintenant que pour trancher, l'expérimentation ne suffit pas. J'enfoncerai le clou avec deux exemples :

• on considère souvent que la science reproduit systématiquement ses résultats ; de cette façon, on devrait pouvoir s'accorder sur ce que l'on observe et sa signification. Mais comme le rappelle Sir George Thomson^[1] : Il y aura toujours quelque chose de différent… Quand vous dites que vous répétez une expérience, vous répétez que sont pertinents tous les paramètres d'une expérience déterminée par une théorie. En d'autres mots, vous répétez l'expérience comme exemple de la théorie. Ce que Thomson nous dit là  encore, c'est qu'il n'existe pas d'expérience pure ;
• de plus, aucune expérience ne permet réellement de rejeter une hypothèse. On a longtemps cru à  la fameuse expérience cruciale qui fait éclater la vérité au grand jour, comme Boyle mettant en évidence l'existence du vide avec sa pompe ou Eddington confirmant la théorie de la relativité grâce à  l'observation d'une étoile dont le rayon lumineux est dévié quand il passe à  proximité du soleil. Cette vision est un peu écornée par Pierre Duhem dans son livre de 1906, La Théorie physique, son objet et sa structure, qui n'a acquis toute son importance que rétrospectivement. Selon ce physicien et philosophe, l'expérience cruciale est impossible : une expérience de physique ne peut jamais condamner une hypothèse isolée, mais seulement tout un ensemble théorique. Et lorsque l'expérience est en désaccord avec ses prévisions, elle lui apprend que l'une au moins des hypothèses qui constituent cet ensemble est inacceptable et doit être modifiée ; mais elle ne lui désigne pas celle qui doit être changée. Duhem soutenait donc qu'on peut toujours sauver une théorie qui contredit une observation en modifiant une hypothèse auxiliaire (typiquement une hypothèse concernant le fonctionnement d’un instrument) ou en ajustant la théorie grâce à  des hypothèses ad hoc.

Pour juger, donc, de la validité d'une expérience réalisé par un autre labo et pour pouvoir trancher entre deux affirmations apparemment opposées, Harry Collins a avancé l'idée que d'autres critères entrent en compte : la confiance, l'intelligence, la réputation, le style, le prestige etc. qu'un chercheur prête à  un autre chercheur^[2]. Tous les chercheurs, en effet, regardent d'abord d'où vient un résultat et par qui il est avancé avant de donner leur avis sur sa validité. Souvent même, ils chercheront à  discréditer le chercheur avant de critiquer son expérience, l'accusation suprême étant celle de pseudo-science ou d'anti-science. Mais redonnons la parole à  Collins et Pinch^[3] :

Le fossé qui sépare défenseurs et critiques, fossé creusé lorsqu'un des deux partis accuse l'autre de se comporter de manière "antiscientifique", est caractéristique des controverses scientifiques. Les détracteurs font avant tout appel à  des résultats négatifs pour fonder leur rejet du phénomène controversé et tous les résultats positifs s'expliquent, selon eux, par l'incompétence, l'illusion ou même la fraude. Les défenseurs expliquent quant à  eux les résultats négatifs par l'inaptitude à  reproduire exactement les conditions de l'expérience qui a permis d'obtenir les résultats positifs. A elles seules, les expériences ne semblent pas suffire à  régler la question.

Le prochain billet, lui, racontera une petite histoire qui nous emmènera encore plus loin…