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Les ingénieurs, le progrès et l’innovation

Publié le 3 janvier 2018 | 2 commentaires

Je suis ingénieur. Je crois au progrès. Je déteste cette dénomination « d’innovation ».

Etienne Klein, que j’aime bien puisqu’il est ingénieur, physicien, philosophe des sciences, attaché au CERN et amoureux de la montagne, nous offre une discussion dans son dernier livre avec Denis Lafay sur le sujet Sauvons le progrès. J’ai pris un vrai plaisir à lire ce dialogue, ou plutôt cet essai, et j’ai besoin de m’exprimer à ce sujet ici…Etienne Klein mentionne que les ingénieurs s’expriment relativement peu dans notre société actuelle comparés aux chercheurs, artistes, sportifs, journalistes, économistes, etc. alors qu’ils sont des acteurs importants dans notre techno-société. En effet, cette « classe » est à l’origine de la plupart des objets et services que nous consommons et utilisons quotidiennement. En tant qu’ingénieur, j’ai donc voulu mettre mon grain de sel à ce sujet : les ingénieurs et le progrès.

Les ingénieurs sont près d’un million en France aujourd’hui et sont présents dans tous les secteurs, de l’écologie à l’automobile en passant par l’agro-alimentaire, la santé, la finance, l’énergie, le transport, le génie civil, les sports et loisirs, les télécommunications, la chimie, l’informatique et bien d’autres domaines encore. Cela représente autour de 3% des actifs mais imaginez que c’est près de 35 000 ingénieurs qui arrivent dans le monde du travail chaque année, contre moins de 10 000 au milieu des années 70. Certes, le titre « d’ingénieur » a beaucoup évolué depuis. Considérés comme des « savants » dans les années 50, ils sont aujourd’hui de « super techniciens » ou des « super commerciaux » dans une proportion significative (pas tous quand même) et le métier d’ingénieur a bien changé. Cependant, leur contribution au progrès de notre société est importante dans notre monde hyper-technologique. Mais au fait, c’est quoi un ingénieur aujourd’hui ? Quand on tape « ingénieur » dans Google image, la plupart des images montrent un bonhomme avec un casque et une cravate, étrange stéréotype complètement dépassé…

Le métier d’ingénieur

Il y a autant de métiers différents au sein des ingénieurs que de domaines dans le monde du travail. En fait, dans le terme d’ingénieur, il faut plutôt y voir un titre plutôt qu’une fonction ou un métier. Généralement cadres ou dirigeants mais pas toujours, les ingénieurs organisent le travail dans les entreprises, les organismes et l’industrie. Ils doivent avoir les compétences techniques et humaines nécessaires au bon déroulement des différents projets en gérant les aspects techniques, humains, commerciaux, budgétaires, environnementaux, etc. Idéalement, pour définir un ingénieur, j’aimerais donner cette réponse :

« Un ingénieur est une personne ayant suivi une formation scientifique théorique et technique lui permettant d’utiliser ses connaissances de manière à favoriser le progrès en améliorant le quotidien des citoyens ».

Progrès et innovation

Malheureusement, j’ai l’impression que ma définition ci-dessus ne s’applique pas à une part significative des ingénieurs français qui sont soumis à la loi du travail et de l’argent où les ingénieurs sont en quelque sorte cantonnés à appliquer des recettes de cuisine toutes faites et que la notion de progrès ne fait pas vraiment partie de leur mission de marchandisation. En revanche, depuis quelques décennies, « on » n’arrête pas de vanter l’innovation dans les entreprises et les grandes écoles. Je me souviens à ce sujet avoir suivi un cours dénommé « management de l’innovation » en école d’ingénieur il y a plus de 10 ans et cette expérience m’avait laissé pantois… Je trouve cette frénésie de l’innovation tout à fait inadéquate et surfaite. Je rejoins totalement Etienne Klein et Denis Lafay dans leur dernier ouvrage sur ce point lorsqu’ils expliquent que le progrès possède une portée bien plus grande que l’innovation. Le progrès prend en compte une « philosophie de l’histoire » et ambitionne d’améliorer notre avenir en prenant en compte le passé alors que l’innovation n’est qu’un levier parmi d’autres pour atteindre cet objectif.

Pourquoi ne parle-t-on plus de progrès mais d’innovation aux futurs ingénieurs ? Il est clair que désormais, on ne demande plus aux ingénieurs d’accroître les connaissances de l’homme et des entreprises pour permettre un progrès de notre société mais bien des innovations pour rester compétitif et augmenter les bénéfices dans une mondialisation sans pitié. C’est une fois de plus l’argent qui dirige… Je suis peut-être idéaliste (certains emploierons l’épithète de « naïf » à mon égard) mais je continue de penser que pour être heureux et s’accomplir dans son métier, la notion de progrès est primordiale contrairement à cette innovation tant acclamée et réclamée à tort et à travers. Pour moi (mais peut-être ai-je tort), le progrès est fait pour aider les hommes en améliorant la vie quotidienne dans notre société, alors que l’innovation est faite pour aider les entreprises et le capitalisme.

Ingénieur au CERN…

Dans mon métier d’ingénieur au CERN (organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire), je conserve cette idée de progrès autant que possible. Certes, le monde du CERN et le monde de l’entreprise n’ont à première vue pas grand-chose en commun, mais quand même ! Nous avons les mêmes contraintes de ressources, de planning, de stress, de protection de l’environnement, etc. Nous sommes une organisation internationale à but non lucratif ayant pour objectif de doter la communauté scientifique des hautes énergies d’instruments de hautes technologies pour augmenter la connaissance de l’homme sur la matière et ses interactions. En d’autres termes, nous ne vendons rien, nous ne faisons aucuns bénéfices et nous ne servons pas directement les intérêts de la population. En revanche, pour atteindre cette noble tâche (que certains pourraient qualifier d’inutile), nous favorisons le progrès de notre société pour 4 raisons :

  • la science fondamentale: L’augmentation de la connaissance de l’homme sur la matière permettra à d’autres personnes et entreprises de découvrir de nouvelles technologies dans l’avenir, parfois révolutionnaires. J’aime bien dire que « ce n’est pas en faisant de l’innovation sur la bougie que l’homme a découvert l’électricité pour mieux s’éclairer ».
  • les technologies: Pour fabriquer ces instruments scientifiques, comme les accélérateurs de particules, nous développons des technologies qui participent directement au progrès. Par exemple, la recherche et la fabrication d’aimants supraconducteurs de hautes technologies pour le LHC a favorisé la fabrication de machines IRM de résolution inconcevable il y a encore quelques décennies dans les hôpitaux.
  • le transfert technologique: Pour fabriquer certains composants en grande quantité, le CERN fait appel à l’industrie de ses pays membres en leur transférant directement les technologies nécessaires à leur fabrication.
  • la formation: Toutes les technologies et les savoirs développés au CERN retournent dans l’industrie et les entreprises des pays membres à travers les personnes formées au CERN qui retournent dans leur pays d’origine.

En une phrase pour conclure : vous autres ingénieurs, exprimez-vous et pensez au progrès, cela fait partie de la beauté de votre métier !

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Le temps existe t-il ?

Publié le 3 novembre 2006 | 15 commentaires

Je ne choisi pas ce titre au hasard, c’est le titre d’une conférence à laquelle je viens d’assister. Une conférence organisée par le CERN à Genève ou je travaille, faite par Etienne Klein, Directeur du Laboratoire de Recherche sur les Sciences de la Matière du CEA. Je me suis dis qu’une petite synthèse de cette conférence ferait un article fort intéressant.

Le temps est un mot que tout le monde comprend, qui existe dans toutes les langues, que tous les gens utilisent toute la journée mais qu’est-ce que le temps exactement ? Le gros problème, c’est justement que donner une définition du temps est impossible ! Pour donner une définition d’un mot, il faut utiliser d’autres mots qui ne découlent pas du terme a définir, or, pour le temps, on utilise nécessairement les notions de chronologie, de temporalité, de passage du temps, il y a toujours référence à un « avant » et un « après » qui découlent directement du principe du temps. Le problème est posé, on se retrouve nécessairement avec une tautologie, le temps ne peut se définir que par lui-même. On utilise souvent la métaphore de la rivière qui coule, sûrement une des plus vieilles images que l‘homme a inventée (depuis l’antiquité grecque). Le problème dans cette métaphore est qu’une rivière possède un lit qui est immobile et qui la contient, on peut donc la voir couler à partir de la berge et mesurer sa vitesse, de plus la rivière possède une source et vient se déverser dans quelque chose d’immobile qui ne s’écoule pas, pour faire une analogie avec temps, ce n’est pas chose aisée. Le temps devrait avoir une origine, posséder un support et se terminer dans quelque chose d’intemporel. Etienne Klein nous propose une autre métaphore, celle d’une prison roulante. Nous sommes enfermés dans une prison qui représente le temps, nous ne pouvons nous échapper, nous ne pouvons pas la contrôler ni mesurer sa vitesse mais juste ressentir le fait qu’elle avance indéfiniment dans la même direction. Reste la question du moteur, qu’est-ce qui fait avancer la prison, le temps ?

Le temps intervient en physique avec Galilée, vers 1590, avec sa théorie sur la chute des corps. C’est à ce moment, qu’on va voir apparaître la fameuse variable temporelle : « t ». En passant, Galilée n’est jamais allé à Pise jeter des pierres du haut de la tour comme le veux la légende, il est arrivé dans un premier temps à sa découverte uniquement avec une expérience de la pensée que voici. Jusqu’à Galilée, Aristote (IVème siècle av JC) avait instauré le fait que les corps tombaient à une vitesse proportionnelle à leur masse et personne n’avaient remis cette observation en cause. Effectivement, si vous laisser tomber de votre hauteur une boule de pétanque et une balle de tennis, la boule de pétanque arrive légèrement avant la balle de tennis car la hauteur est peu élevée et il y a des frottements avec l‘air, nous ne sommes pas dans le vide. Mais Galilée dit la chose suivante, si on forme un nouveau système boule de pétanque + balle de tennis en les attachant avec une corde, ce nouvel ensemble est plus lourd que la boule de pétanque seule, l’ensemble ainsi formé devrait donc tomber plus vite que la boule de pétanque seule. Or, si on réfléchit un peu, la balle de tennis tombe moins vite donc elle va freiner la boule de pétanque via la corde, ainsi, le système global tombe moins vite que la boule de pétanque seule. Conclusion : Aristote à tort et la chute des corps est indépendante de la masse. Dans cet exercice Galilée ne considérera plus une durée comme ses prédécesseurs mais bien le temps en tant que variable, qui sera alors absolue. Voilà pour la petite histoire et l’introduction du temps dans la physique.

Très vite, on assimilera le temps à une droite continue, pas une boucle qui se referme sur elle-même pour respecter la notion très importante de causalité. Ce principe mérite que l’on s’attarde un peu. Le principe de causalité dit qu’une action faite à un instant « t » (la cause) ne peut entraîner des conséquences que dans le futur. Un événement ne peut en aucun cas avoir d’effets rétroactifs et modifier un événement qui lui est antérieur. Ce principe paraissant évident ne l’est pas forcément dans la science dite moderne, particulièrement en relativité restreinte ou en mécanique quantique. Si la vitesse de la lumière est finie dans la relativité restreinte d’Einstein, c’est uniquement pour ne pas violer ce principe de causalité. La relativité change notre vision sur l’instantanéité des évènements. Attention, cela peut être assez subtil, prenons un exemple :

Soit le dispositif suivant : un bouton est relié à 2 lampes situées à égales distances. Lorsque l’observateur A, situé au milieu des 2 appuie sur le bouton, il voit les 2 lampes s’allumer exactement en même temps, les 2 évènements sont instantanés sur la droite du temps. Si à cet instant un autre observateur passe très vite devant ces 2 lampes de la gauche vers la droite (observateur B), il voit la lampe 1 s’allumer AVANT la lampe 2 et si un autre observateur passe de la droite vers la gauche (observateur C) alors il voit la lampe 1 s’allumer APRES la lampe 2. On pourrait penser qu’ici le principe de causalité n’est pas respecté car les personnes B et C perçoivent des évènements dans des sens inverses sur la droite du temps, comme si le temps était inversé. Or, ce n’est pas le cas, Einstein nous dit, que chaque personne possède son propre référentiel temporel, il n’y a pas de temps absolue, on ne peut pas comparer des évènements entre différents référentiels (voir paradoxe des Jumeaux de Langevin). Dans ce cas, il n’y a pas d’événement rétroactif qui vient modifier le passé de chacun, le principe de causalité est donc respecté pour chaque observateur.

Autre exemple :

Cette fois-ci lorsque le bouton est enfoncé, la lampe 1 s’allume et le fait que la lampe 1 s’allume déclenche un nouveau signal qui va aller allumer la lampe 2. L’observateur A va donc voir la lampe 1 s’allumer AVANT la lampe 2, tout comme l’observateur B. Concernant l’observateur C, si ce dernier va suffisamment vite, il verra la lampe 1 s’allumer APRES la lampe 2 et dans ce cas le principe de causalité ne sera pas respecté car c’est l’événement « lampe 1 allumé » qui a pour conséquence d’allumer la deuxième lampe. Pour conserver le principe de causalité ici, il y a une condition : que la vitesse de l’observateur C soit inférieure à la vitesse de la lumière dans le vide, et dans ce cas, il verra bien la lampe 1 s’allumer AVANT la lampe 2 et le principe de causalité sera respecté : Relativité restreinte !

 

Maintenant le principe de causalité introduit, il y a des confusions a ne pas faire. En thermodynamique, on parle sans cesse de la « flèche du temps ». Une personne normalement constituée pense que la « flèche du temps » correspond à l’écoulement du temps dans une direction… Or cela n’a rien à voir, la « flèche du temps » ne correspond en aucun cas au déroulement temporel. Cette dernière définie le sens dans lequel s’effectue des transformations, des changements. C’est elle qui introduit le deuxième principe de la thermodynamique qui stipule qu’il existe des transformations réversibles et d’autres irréversibles (l’entropie ne peut que augmenter, jamais diminuer). Par exemple vous pouvez faire un pas à gauche puis faire un pas à droite pour retrouver votre position d’origine. Dans ce cas, il y a réversibilité de la flèche du temps, le phénomène physique inverse est faisable, comme avec des boules de billards, si vous filmez 2 boules de billard s’entrechoquer et que vous repasser le film en marche arrière, rien de choquant n’apparaît car les équations mécaniques de Newton sont réversibles dans le temps, elle sont invariables par translation temporelle (si vous remplacer « t » par « -t » dans l’équation, ça ne change rien). Dans les phénomènes réversibles, un système peut retrouver un état antérieur dans le futur, et non pas revenir dans le temps comme on pourrait parfois le penser. En thermodynamique, beaucoup de transformations sont irréversibles. Par exemple, si vous mélangez du lait dans votre café, les deux vont parfaitement se mélanger naturellement dans le temps mais essayer donc de voir se séparer votre lait et votre café dans votre tasse naturellement, ce n’est pas près d’arriver. Ici la flèche du temps défini un ordre temporel à respecter, un enchaînement d’états qui possède un sens et le système ne peut revenir à un état antérieur dans le futur.

Ce qui est également étonnant c’est que dans toutes les cultures primitives, lors du récit de la création du monde, le temps est toujours le premier éléments qui apparaît. La question évidemment qu’on a envi de poser c’est « Y a t-il un début et une fin au temps ? » Question qui, à mon avis, ne sera jamais résolue pour la bonne et simple raison que toute réflexion philosophique sur ce sujet entraîne des tautologies ou des contradictions. Si avant que le temps ne débute il y avait un « néant » sans temps, combien de temps s’est écoulé avant de créer le temps ? Question idiote bien entendu. De plus, concernant l’existence d’un néant, à un moment ou à un notre, il a cessé d’exister (la preuve est que ce blog n’est pas le néant par exemple) donc il contenait en lui une possibilité de sortir de son propre néant, donc un objet qui possède une possibilité de faire quelque chose, c’est l’inverse du néant. Conclusion : Le néant n’a jamais existé !

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LA Science : progrès ou déclin ?

Publié le 7 octobre 2006 | 5 commentaires

Demander à une personne si elle est pour ou contre la science revient souvent à lui demander si elle pense que la science permet un progrès ou un déclin de notre société. Contrairement à ce que l’on peut penser, les avis sont assez partagés.

D’un coté, on trouve ceux qui trouvent ça  « cool » car ils ont des lecteurs DVD, des iPOD, des supers jeux vidéos et une voiture qui parle. Pour cette catégorie de personne, la science est indéniablement un énorme progrès car elle permet de « simplifier » la vie de tous les jours même si ce à quoi ils pensent ce n’est pas vraiment LA science mais des applications de certaines découvertes pour le grand public, c’est à dire une partir infime des applications scientifiques.

En face, il y a ceux qui au mot « science » associent les guerres avec des armes toujours plus perfectionnées faisant encore plus de dégâts, leurs impôts servent à payer des chercheurs qui font des recherches sur des sujets incompréhensibles qui n’ont à leurs yeux aucune utilité. De plus, ils attribuent souvent la fainéantise grandissante des gens aux nouvelles technologies. Pour ce type de personnes, la science est synonyme de déclin, c’est cette science du 20ième siècle qui va détruire l’Homme et nous empêche de réfléchir en nous mâchant tout le travail.

 Evidemment, j’ai traité ici deux cas extrêmes qui n’existent pas forcément, ce sont des stéréotypes, ces 2 catégories de personnes ont un peu raison chacune, on parle bien de progrès scientifiques et technologiques qui nous facilitent la vie en la rendant plus agréable mais désormais il n’est plus question de réparer sa voiture avec un tournevis et une clef de douze en remettant sa ceinture en guise de courroie pour que ça tourne et les guerres sont de plus en plus destructrices, on décline !

Il est vrai que les avancées technologiques permettent de fournir des produits toujours plus évolués mais en même temps, on rentre vraiment dans une société de consommation où une fois notre petit bijou technologique cassé (car c’est pas toujours très solide) il faut racheter le nouveau modèle et jeter le vieux à la poubelle car sa réparation coûterai plus cher que d’en acheter un neuf plus performant. De ce point de vue, le progrès n’est pas forcément évident. Ce n’est plus d’actualité de fabriquer et vendre un produit costaud, c’est d’ailleurs pour cela que certains ustensiles culinaires ont évolué pas vraiment dans le bon sens. Avant on achetait un presse-purée chez MOULINEX qui durait 50 ans sans problème, car il était fabriqué avec un bon acier inoxydable, le problème c’est que commercialement ce n’est pas viable pour l’entreprise et ça aboutit sur des « plans de restructuration », c’est-à-dire des licenciements. Désormais, mieux vaut en vendre beaucoup le moins cher possible (du point de vue de l’entreprise bien sûr), c’est-à-dire un presse-purée en plastique basse qualité qui dure 1 an. En ce sens je ne sais pas si on a fait des progrès.


Mais attention, il faut se replacer dans le contexte pour traiter cette question (Science progrès ou déclin ?). Il faut, à mon avis remettre les choses à leur place et séparer plusieurs aspects :

  • Les réels progrès scientifiques qui peuvent permettre de développer une nouvelle technologie mais qui ne sont pas à but commercial.
  • Notre société de consommation qui évolue et qui va venir exploiter des aspects technologiques dans le but de gagner plus d’argent.

En tant qu’amoureux de la Science et fervent défenseur de la recherche scientifique à tous niveaux, je prône évident l’aspect « progrès » de la Science mais pas pour les mêmes raisons que notre premier stéréotype. A mon avis, la Science doit en premier lieu répondre à des questions dont on ne connaissait pas la réponse avant. La Science c’est l’art d’appréhender le monde qui nous entoure et de répondre aux questions de l’Homme. J’entends par là que la Science doit d’abord servir à comprendre notre monde, notre Univers : de quoi la nature est-elle faite et comment fonctionne t-elle ? C’est plus ou moins ce que l’on appelle la recherche fondamentale. Il n’y a, dans cette optique, aucune portée économique ou commerciale. On pourrait penser que dans cette catégorie de recherche tout a déjà été trouvé : c’est FAUX. Plus on affine notre perception de la nature, plus de nouveaux questionnement arrivent. Je prend en exemple le CERN (l’Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire à Genève, voir article antérieur sur le CERN) qui mène des recherches en physique des particules dans le but d’avoir une meilleure connaissance de la matière qui nous entoure et des premiers instants de l’univers juste après le supposé BIG-BANG. Voilà une des prochaines questions à laquelle ils pensent répondre : « Qu’est-ce qui donne une masse à la matière ? »  Autrement dit, pourquoi un électron a une masse de 9,11. 10-31 kg et le proton une masse de 1,672 10-27 kg ? Personne ne peut dire pourquoi le proton est 1800 fois plus lourd que l’électron. Après plusieurs dizaines d’années de recherche en dépensant plus de 10 milliards d’euros pour le nouvel accélérateur de particules (le LHC) et en exploitant 6000 personnes d’une vingtaine de pays, peut-être que cette question va être résolue dans les années à venir. A quoi sert concrètement de savoir cela pour monsieur tout le monde? Eh bien je dirai à rien si ce n’est valider un modèle théorique sur la composition et l’interaction de la matière (le modèle standard). En ce sens, je trouve la Science noble, trouver des réponses à nos questionnements sur la nature constitue un progrès gigantesque pour notre connaissance.

Mais bon, la science, c’est aussi la recherche appliquée, trouver de nouvelles technologies qui aboutiront sur des brevets dans le but de développer des produits commerciaux. A la base, ce sont toujours des recherches utiles qui aboutissent à des progrès réels en utilisant comme matière première les résultats de la recherche fondamentale qui n’a pas forcément trouvé d’applications car ce n’est pas son rôle. Je reprends toujours le même exemple que j’aime beaucoup :  Einstein (ou Poincaré) établit la relativité en expliquant que le temps ne s’écoule pas toujours à la même vitesse (selon les champs gravitationnels et notre vitesse), il n’y a aucune application mais 80 ans plus tard quand les USA ont mis en route le système de positionnement GPS, cette dérive temporelle dans les satellites a dû être prise en compte (voir article GALILEO). Dans cet exemple je vois vraiment des progrès scientifiques car une trouvaille scientifique a été réellement bien exploitée.

Bien sûr, en pensant à Einstein, on pense aussi que la relativité à mis en exergue l’équivalence masse-énergie (le fameux E=mc²) et que de cette formule, les puissances militaires sont arrivées à créer des horreurs destructrices, je parle bien sûr de la bombe Atomique et de la bombe H. Dans ce cas, je ne suis pas sûr que le mot progrès soit très approprié mais je tiens à souligner que ceci n’est pas la faute de la Science. La faute revient entièrement aux différents gouvernements qui exploitent des découvertes à des fins guerrières. Ici, on ne doit pas condamner la Science mais l’Homme !

J’attends vos réactions à ces différents propos, n’hésitez pas à faire part de vos impressions sur ce sujet qui peut s’avérer délicat.

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La Science fait l’homme ou l’homme fait la Science ?

Publié le 23 avril 2006 | 2 commentaires

Question quelque peu étrange… De nombreuses fois je me suis interrogé sur cette question, sans jamais trouver de vraies réponses. En effet, Pythagore ou Thalès ne se sont pas levés un matin en se disant : « Je vais faire un théorème ce matin ». Les mathématiques et leurs théorèmes existent car ils répondent à une nécessité, c’est un peu comme la loi de l’offre et de la demande en économie. Depuis toujours on désirait mesurer la hauteur des pyramides d’Egypte, plus particulièrement celle de Kéops, mais comment faire ? C’est là que Thalès est arrivé en inventant son fameux théorème en utilisant l’ombre de la pyramide pour trouver une hauteur de 147m (enfin je n’y était pas, mais c’est ce qu’on raconte). Dans ce cas précis on peut dire que c’est l’homme qui fait la science pour répondre à un besoin.

La science sert avant tout à décrire la nature. On va donc développer des modèles rendant compte des observations. Avec le temps et le progrès, on s’aperçoit que beaucoup de modèles ne marchent plus dans certaines circonstances, on va donc tenter de trouver des modèles plus complets et généraux qui viennent englober les modèles précédents moyennant des hypothèses simplificatrices. C’est le cas avec la théorie de la gravitation de Newton et la théorie de la relativité d’Einstein. En fait, on fait des poupées russes, le but étant d’arriver finalement à une super poupée qui englobe tout, et on pourra se dire qu’on connaît tout, c’est la théorie du tout qui devrait englober les quatre forces fondamentales (électromagnétisme, force nucléaire faible et forte, gravitation). Mais est-ce réaliste de penser cela ? On a bien déjà réuni les trois premières mais la gravitation pose beaucoup de problèmes. S.Balibar dans son dernier livre (voir l’article La pomme et l’atome) dit que la théorie du tout est une aberration issue des fantasmes des physiciens et que cela n’aurait pas comme résultat de répondre à toutes les questions. Effectivement, il ne faut pas tomber dans le réductionnisme total et y mettre une petite pointe de holisme (voir article Holisme Vs Réductionnisme). Ce réductionnisme total serait en définitive une réponse à ma question de départ, dans ce cas, ce serait
la Science qui fait l’homme car cette théorie supposée devrait rendre compte de tous les phénomènes naturels et la nature serait donc intrinsèquement mathématique or personnellement je n’y crois que moyennement. Je ne vois pas pourquoi la nature serait mathématiquement belle…

Tous les scientifiques ont envie d’un monde décrit par une « belle » équation mais ça ne marche pas comme ça. La seule chose qui est vérifiée et que je trouve belle c’est que tous les systèmes physiques tendent naturellement vers un état d’équilibre où l’énergie est minimale et que l’entropie d’un système ne peut qu’augmenter (je ne vais pas m’étendre sur l’entropie mais on peut garder à l’esprit que ça mesure le « désordre » d’un système en J/K et que c’est donc différent d’une énergie). Pour être rigoureux ce n’est pas impossible que l’entropie d’un système diminue mais c’est simplement improbable, il faudrait juste inverser la flèche du temps mais je ne m’étendrai pas sur ce sujet très vaste. Enfin je trouve ça beau, la nature essaye de se « fatiguer » le moins possible pour tendre vers un désordre de plus en plus grand (intuitivement c’est un peu paradoxal non ?).

 Au sujet de la beauté, voici mon intime conviction : l’homme formalise la nature, il invente dans son esprit des expériences idéales, belles, répondant à une équation symbolisant une loi. Mais notre monde est constitué de tellement de choses qu’il y a toujours des interactions avec l’extérieur, isoler un système parfaitement, c’est impossible, même si maintenant on arrive à faire des expériences très précises. Imaginez-vous qu’au CERN lors des expériences sur les particules dans l’accélérateur à 100m sous terre, on doit tenir compte de la position de la lune car elle provoque de très légers déplacements du sous-sol (même phénomène qu’avec les marées). Mais attention, je ne remets pas en cause la légitimité des Sciences. La théorie de Newton fonctionne parfaitement pour calculer la vitesse d’une pomme qui tombe d’un arbre et celle d’Einstein marche à merveille pour calculer la dérive du temps entre une horloge atomique placée sur Terre et une autre dans un satellite GPS car la terre déforme l’espace-temps avec sa masse. Mais il y a d’autres phénomènes trop sensibles aux conditions initiales et aux interactions pour pouvoir calculer analytiquement le comportement futur. C’est bien pour cela qu’on fait des simulations numériques. Les équations de Navier-Stockes pour les fluides sont valides mais pour calculer analytiquement les mouvements de l’air au passage d’un semi-remorque avec un bonhomme Michelin sur le toit sur l’autoroute et bah c’est pas gagné alors qu’un logiciel de simulation numérique par la méthode des éléments finis le fait très bien.

 

On ne peut pas négliger le fait que les lois physiques existaient avant l’homme, nous essayons simplement de les trouver sans trop bien savoir pourquoi elles existent et pourquoi on tombe sur des constantes mais après tout, les constantes ont peut être une explication très censée, il faut juste attendre un peu. S.Balibar
dans son dernier bouquin explique l’origine de certaines constantes qu’on trouve dans le monde végétal (du style le nombre de spirales dans un sens et dans l’autre sur une pomme de pin est toujours fixe selon les arbres). Ces constantes étaient connues depuis longtemps mais trouvent leur explication plusieurs siècles après.

 Bref, en définitive, la nature fait l’homme et l’homme fait de la science qui fait la nature… La boucle est bouclée.

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La science, une histoire de mixeur !

Publié le 16 mars 2006 | 6 commentaires

Quand on commence à vraiment étudier les mathématiques, on se dit en toute honnêteté, ça n’a aucune utilité ! Certes, ça forme l’esprit et ça permet de développer la réflexion, la déduction, mais manipuler des espaces vectoriels de dimension 12 et des objets mathématiques loufoques comme les Distributions dans tous les sens, ça ne peut pas avoir d’utilité. Eh bien en général on s’aperçoit de l’utilité de ces outils plusieurs années après, et c’est bien dommage. Le problème de l’utilité des choses que l’on apprend est primordial. Il n’y a rien de plus déprimant que de savoir que ce que l’on fait ne sert á rien. Cette équation est simple dans l’éducation : Utilité = Intéressement. 

Je parle du cloisonnement de l’enseignement des mathématiques de bases, mais il n’y a pas que cela. A l’école, on étudie avec un professeur l’électronique, avec un autre la mécanique, avec encore un autre l’automatique sans parler de celui qui enseigne l’électromagnétisme ou la thermodynamique. Bref, tout est cloisonné, dans un monde bien à part. Chaque matière possède son petit contrôle et une fois le contrôle passé, basta. On ressent bien la présence des mathématiques dans toutes ces disciplines, mais la relation entre l’électromagnétisme et la mécanique, pas trop… Voilà, nous y sommes, le problème est que nous, étudiants, nous ne faisons pas, ou peu, de rapprochements entre toutes les matières alors que ce devrait être essentiel ! Par exemple la plupart des équations de base en mécanique des fluides sont exactement les mêmes qu’en électricité en remplaçant les lettres (le courant devient un débit, la tension une pression, la conservation des énergies sont les mêmes…). Certes, ceci n’est qu’une analogie sans grande importance fondamentale (quoique…) mais il arrive un jour où il va falloir entrer dans la réalité et mettre toutes les matières différentes dans un grand mixeur pour faire un Banana Science Split…

 Par exemple, au hasard, le boulot d’un jeune ingénieur/chercheur est de développer un nouvel alternateur pour les futures voitures d’une certaine marque. Pour cela, il faut bien sûr connaître l’électrotechnique, c’est-à-dire qu’il faut maîtriser l’électricité, l’électronique de puissance  et l’électromagnétisme (soit déjà 3 professeurs et 3 contrôles complètement différents). Ensuite, il faut gérer la théorie du signal, le filtrage (au moins deux autres profs) sans parler de la mécanique pour le fonctionnement et la thermodynamique pour les échauffements (encore 2 profs). Evidemment, il faut contrôler le tout pour le pilotage et aussi s’assurer du bon fonctionnement et des anomalies éventuelles, donc c’est de l’automatique et de la gestion de données (on rajoute facile 2 profs). Il y a également, ça va de soit, toutes les bases en mathématiques, en informatique, en simulation numérique que je n’énumérerai pas, ça serait trop long. Bref, pour ce projet, il faut mixer au moins 9 matières bien distinctes (sans parler des maths et de l’informatique). C’est cela que je reproche un peu à l’enseignement supérieur, bien que je pense avoir bénéficié d’un excellent enseignement, qui, justement, s’efforçait autant que possible de faire des rapprochements, surtout lors des dernières années : normal, c’est ce qu’on appelle un ingénieur il me semble, une personnes ayant une base de connaissances assez larges permettant le développement de nouvelles technologies et de faire preuve d’innovation grâce à cette large palette pour mettre sur pied, par exemple, l’alternateur des voitures de demain.



J’ai d’ailleurs constaté, cette année, en cours de DEA, qu’une connaissance généraliste était un réel atout. Il y avait justement des matières où tout se mélangeait. Les gens issus de la FAC traditionnelle sont sûrement très forts dans leur domaine propre, mais quand il s’agit de faire des choses bien concrètes nécessitant des champs de connaissances divers, ils sont un peu pommés, ce qui est tout à fait normal. Cette année je travaille sur des procédés pétrochimiques et je n’ai jamais fait de chimie de ma vie (enfin si, au lycée mais bon…). En s’y plongeant un peu, ça devient vite compréhensible et pour ce que je dois connaître, je m’en tire sans problème.

Voilà, c’est ça le mixeur, on mélange un peu tout et on y arrive. Le tout, c’est d’avoir les bases solides et d’être ouvert. Les Sciences sont, ils faut l’avouer, tout simplement gigantesques, et aucun être humain normalement constitué ne peut tout assimiler.

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Holisme Vs Reductionnisme

Publié le 2 février 2006 | Un commentaire

Holisme, Réductionnisme : voilà deux mots fondamentaux dans la Science qui méritent des définitions.

Holisme

Le Holisme (qui vient du grec « holos » signifiant « entier ») est une théorie qui explique que pour connaître une chose, quelle qu’elle soit, il faut connaître l’ensemble de son environnement. En gros c’est le « tout » qui définit les objets qui sont à l’intérieur par les relations qu’exercent tous ces objets entre eux. On peut citer une phrase pour résumer : « Le tout est plus que la somme de ses parties » (Principe d’émergence). On reviendra plus loin à la signification exacte de cette phrase avec le réductionnisme qui s’y oppose. Le holisme est très répandu en sociologie ou pour des théories de l’évolution. Un holiste va s’intéresser aux choses (les hommes, les animaux, la matière…) dans leur ensemble et ne va pas les diviser pour les analyser indépendamment de manière cartésienne, c’est ce qu’on appelle une analyse systémique. Ce qui choque les scientifiques avec le holisme, c’est que la démarche cause/conséquence n’est pas appropriée à ce genre de réflexion, c’est pour cela qu’on parle d’approche non cartésienne systémique. Dans ce genre d’analyse on définit le « tout », (souvent appelé « univers » en physique), c’est-à-dire un système possédant une forme avec des limites à l’intérieur desquelles une logique est effective et où les entités auxquelles on s’intéresse font des échanges.

Un petit texte de Pierre Duhem, La Théorie Physique, p. 284 pour mieux comprendre :



 “La Physique n’est pas une machine qui se laisse démonter ; on ne peut pas essayer chaque pièce isolement et attendre, pour ľajuster, que la solidité en ait été minutieusement contrôlée ; la science physique, c’est un système que ľon doit prendre tout entier ; c’est un organisme dont on ne peut faire fonctionner une partie sans que les parties les plus éloignées de celle-la entrent en jeu, les unes plus, les autres moins, toutes à quelque degré. Si quelque gène, quelque malaise se révèle, dans ce fonctionnement, c’est par ľeffet produit sur le système tout entier que le physicien devra deviner ľorgane qui a besoin ďêtre redressé ou modifié, sans qu’il lui soit possible ďisoler cet organe et de ľexaminer à part”.

Réductionnisme

Le Réductionnisme c’est l’anti-holisme : on décompose les choses pour étudier chaque éléments indépendamment puis ayant compris le fonctionnement des divers éléments, on les assemble pour comprendre le système de base étudié (la sociologie à partir de la psychologie, l’écologie à partir de la biologie, la thermodynamique à partir de la physique statistique, etc.). C’est-à-dire que ici toutes les parties sont inférieures à la somme du tout, c’est le principe de contrainte contrairement à la citation du début s’apparentant au principe d’émergence.

Exemple du principe de contrainte, dans une équipe de football, tous les joueurs peuvent être excellents individuellement mais ne pas savoir jouer ensemble, ils ne respectent pas cette contrainte et donc l’effet escompté n’est pas là. Les qualités de chacun sont diluées dans le système « équipe » et le résultat ne peut être supérieur à la somme de toutes les qualités car des contraintes de groupe doivent être respectées.

Exemple du principe d’émergence, on fabrique des alliages possédant des caractéristiques supplémentaires (émergentes) qui n’existaient pas dans les matériaux de départ.

Si on est réductionniste dans l’âme, pour comprendre l’homme il faut adopter une démarche qui ressemblerait à ça :

–         Etudier le comportement des particules élémentaires constituant les atomes et leurs interactions : constituant et fonctionnement de toute la matière (physique nucléaire). 

–         Comprendre les divers constituants chimiques composés d’atomes : les molécules, enzymes, ADN… (génétique, chimie…) 

–         S’intéresser  aux cellules qui composent notre corps, leur fonctionnement (Biologie cellulaire)

–         Avoir une connaissance des différents organes avec leurs fonctions car ils utilisent toutes les entités étudiées précédemment, particulièrement le cerveau. On s’intéressera également aux os, à la peau, aux muscles… (médecine, neurologie, podologie…)

–        Et après l’homme, par sa composition, sera connu !!!

A peu de choses près, pour connaître un homme il faut explorer toutes les Sciences fondamentales… Scientifiquement, ça tient la route et dans l’absolu je pense que c’est la meilleure méthode sans exclure évidemment l’analyse du comportement humain dans la société. Il est scientifiquement reconnu que la société et l’environnement influencent l’homme… Mais on peut ici se poser une question qui paraît bête mais après l’avoir dite à haute voix, elle ne paraît pas si stupide : est-ce que c’est l’homme qui fait partie de la société (donc la société englobe l’homme) ou est-ce que la société fait partie de l’homme (c’est alors l’homme qui contient en lui la société). Après réflexion, je pencherai pour la deuxième solution, le concept de société est inclus dans l’homme comme dans d’autres animaux tels que les fourmis. C’est naturel et notre fonctionnement interne nous pousse à former une société pour survivre et prospérer. Enfin je prononce ces dernières phrases avec des pincettes et ne voudrais pas tomber dans une tautologie.

 C’est avec cette démarche réductionniste que fonctionnent principalement toutes les disciplines scientifiques ne faisant pas appel à une approche systémique bien qu’une approche dite « système » peut être envisagée, particulièrement en automatique et dans les sciences de l’ingénieur se finissant par « -nique ». Je m ‘explique. Pour concevoir un appareil quelconque ou pour mettre en œuvre une régulation de température par exemple, on peut prendre en compte l’environnement dans lequel cet appareil ou régulation sera implémenté pour pouvoir avoir une bonne cohésion du système. Le système général est ainsi pris en compte dans la phase développement d’un élément le constituant. Exemple réel : une compagnie fabriquant des gros bateaux à propulsion électrique veut un moteur électrique de telle puissance fournissant tel couple qui tient dans tel volume. Le chercheur va lui fabriquer un moteur nickel dans son laboratoire… Quand on l’installe sur le bateau, au premier abord ça marche, ça marche même très bien. Ensuite, on lance le bateau à sa vitesse de croisière et là, le pont arrière se situant à l’aplomb du moteur bouge verticalement et fait  des bonds de plus de 20cm, un passager ne peut pas tenir debout ! Pourquoi ? Parce que le moteur possède une fréquence de résonance électrique et mécanique qui est la même que la fréquence de résonance du pont arrière du bateau, les deux rentrent donc en oscillation et l’effet s’amplifie au fur et à mesure (c’est comme les militaires marchant au pas sur un pont qui font écrouler le pont car la fréquence de marche est la même que la fréquence de résonance mécanique du pont). Conclusion : une année et des millions dépensés pour rien, c’est la faillite, concevoir un nouveau moteur coûte trop cher. Une analyse « système » aurait permis de prendre en compte la résonance du bateau et le moteur aurait été conçu pour ne pas fonctionner sur cette fréquence…

Il existe un vigoureux débat sur ces deux théories qui opposent souvent scientifiques et sociologues… La suite prochainement  

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¿ Pourquoi le monde est-il mathématique ?

Publié le 31 janvier 2006 | 7 commentaires

Premièrement, je ne sais pas si le monde est mathématique… On peut déjà constater que la nature adopte un comportement continue et non discret à première vue bien que dans les théories quantiques il y ait des choses discrètes mais je m’arrêterai à l’observation macroscopique des choses et ne rentrerai pas dans le microscopique qui a tendance à défier notre entendement. Pour ceux qui ne connaissent pas la définition d’un événement discret, et bien c’est le contraire de continue. Le continue c’est notre expérience quotidienne : quand une pomme tombe d’un arbre, elle passe par une infinité de positions avant de toucher le sol, il y a toujours une position entre 2 positions, c’est comme les nombres réels, il y a toujours un nombre entre deux nombres, aussi petit soit l’espace entre les 2 nombres. Alors que pour un événement discret il peut rien n’y avoir entre 2 instants. Par exemple pour une voiture, la position et sa vitesse (qui sont des grandeurs physiques) sont continues mais le numéro de la vitesse engagée dans la boite de vitesse (qui lui a été inventé de tt pièce par l’homme) est discret (1ère, 2nde ….).

On peut donc déjà se dire : c’est pas un ordinateur ou une machine qui nous gouverne et dirige le monde (ordinateur au sens numérique) car tout ce qui rentre ou qui sort d’un ordinateur, c’est discret, ce sont des ‘0’ et des ‘1’. Ca me rassure un peu d’être à peu près sûr de cela… On peut donc dire que le monde n’est pas Numérique ! On peut l’estimer à travers des lois numériques et des ordinateurs avec très peu d’erreurs mais ce n’est pas exact. Les mathématiques quant à elle peuvent être discrètes et continues. C’est déjà un point favorable pour dire que le monde peut être mathématique.

Avant une telle affirmation, il faut déjà savoir si les Mathématiques se « tiennent » par elles-mêmes. Je le pense, si le monde n’existait pas, les mathématiques resteraient vraies si on conserve les axiomes de bases et les définitions. Un axiome est une proposition avec des mots ou des équations qu’on ne démontre pas et que l’on qualifie de « vraie » tant qu’un contre-exemple n’a pas été trouvé. Exemple d’axiome mathématique en géométrie : «  dans un plan euclidien le tracé le plus court reliant 2 points est une droite ». Il y en a très peu, qui relèvent souvent du sens commun et c’est pour cela que les mathématiques sont fortes. Euclide a d’ailleurs été le premier vrai « axiomateur » des mathématiques (III av JC)  explicitant sa théorie géométrique avec le minimum d’axiomes possibles. Evidemment si on prenait comme axiome : « Soit E un espace vectoriel muni d’un produit scalaire nommé ‘|’ alors (x|y)&sup2; < (x|x).(y|y) et cette inégalité est une égalité si et seulement si x et y sont proportionnels. », ça serait moins flagrant comme preuve… Au passage, l’assertion précédente s’appelle l’inégalité de Cauchy-Schwartz et ce n’est pas un axiome mais une proposition que l’on peut démontrer (moins de 10 lignes) grâce à d’autres propositions,  axiomes et théorèmes… Voilà donc, selon moi, pourquoi les mathématiques existent de manière indépendante… Il y a d’ailleurs de nos jours de nouveaux axiomes pour formaliser de nouvelles théories. Une des dernières grandes axiomatisations a été faite pour la théorie des probabilités en 1933 par A.Kolmogorov. Après : est-ce que les mathématiques, mises au service de la physique peuvent rendre compte de la réalité ? Oui certainement mais il faut définir un cadre…

Il y a un autre problème, qui lui, me dérange énormément, ce sont les constantes physiques. Les constantes mathématiques du style π j’arrive maintenant à comprendre à peu près leur réalité et d’où elles sortent mais alors les constantes physiques… NON. Pourquoi la vitesse de la lumière dans le vide c’est 299 792,458 km/s. Il n’y a pas de formule pour calculer cela, ça se mesure, comme toutes les constantes, et d’ailleurs, une mesure, ce n’est jamais juste! Ne serait-ce que par le fait qu’une mesure fournie par un instrument de mesure donne toujours un nombre rationnel et donc si la « vraie » valeur de la constante est un nombre irrationnel ou transcendant et bien ce n’est pas possible (la preuve par exemple est que π ne se mesure pas mais se calcule par approximation). De plus, on remarquera qu’aucune constante ne tombe sur un chiffre rond. Exemple :G=6,67259 10-11 m3/kg/s&sup2; ; k = 1,3005 10-23 J/K ; h=6,625 10-34 J.s ; 1 eV=1,602 10-19 J. Quant à d’autres constantes comme la constante d’Hubble (pourtant célèbre) elle se situe entre 70 et 100 km/s/Mpc. C’est à n’y rien comprendre. Surtout que ces constantes reviennent dans presque toutes les équations physiques ! Enfin il y a d’autres règles physiques qui elles, sont la réalité. Par exemple quand on dérive la position d’un objet en mouvement on obtient sa vitesse et si on redérive on obtient son accélération. Ensuite, vu les réelles preuves de la physique, confirmées par les observations, les formules utilisant ces constantes reflètent sans doute la réalité mais ne peuvent jamais être calculées exactement à cause de la valeur de la constante qui elle, n’est pas exacte.

Nous avons besoin de mesures de référence, d’unités, mais toutes celles-ci sont arbitraires. Certes, on ne compte plus en pieds et en pouces (enfin sauf les anglo-saxons comme d’habitude), mais il y a encore des étalons fabriqués par l’homme et donc non exacts et complètement arbitraires qui servent de références. Exemple : «Le kilogramme (kg) est la masse du prototype en platine iridié déposé au Pavillon de Breteuil à Sèvres». Mais beaucoup d’unités correspondent à une réalité physique du genre « Le kelvin (K), unité de température thermodynamique, est défini en assignant la valeur 273,16 K à la température thermodynamique du point triple de l’eau » ou encore la mole en chimie qui est définie comme la «quantité de matière d’un système contenant autant d’entités élémentaires qu’il y a d’atomes dans 0,012 kg de carbone 12». Mais après, toutes les définitions d’unité dépendent d’autres unités ou des fameuses constantes (c’est le monde à l’envers, la constante définit la mesure), le meilleur exemple étant la nouvelle définition du mètre adoptée en 1983 : le mètre est «la longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de 1/299 792 458 de seconde» en gros, on fixe la vitesse de la lumière à c  = 299 792 458 m/s exactement par cette définition ce qui est faux dans l’absolu ! Bref on s’y perd, la réalité du monde est plus compliquée que ce que l’on pourrait penser… 

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Soyons vulgaires avec la Science !

Publié le 26 janvier 2006 | 5 commentaires

Pour que la Science soit transmise à tout le monde, à toutes les classes sociales, pour se tenir au courant de l’avancement de la Recherche et des technologies tout en apprenant de nouvelles choses, la vulgarisation scientifique est indispensable ! C’est cette vulgarisation qui permet de promouvoir la Science auprès de la population… C’est pas en mettant un spot de 20s en prime time sur TF1 que la Science va se faire de la Pub !

En France, la vulgarisation est assez bien développée, en tout cas, on s’y retrouve. Il y en a pour tous les niveaux, de Science et Vie Junior à La Recherche pour les grands comme pour les petits. Chacun peut trouver son bonheur, jusqu’aux magazines spécialisés comme Ciel et Espace par exemple. Mais attention à la spécialisation, on sort vite du « vulgaire »si on se focalise trop. Il faut essayer de lire de la biologie, de la physique, des mathématiques, des sciences du comportements, des sciences de l’ingénieur…  La vulgarisation, sert la Science et les Hommes. Tout ce vulgaire permet :

  • de s’ouvrir l’esprit
  • de s‘informer, de se tenir au courant
  • mais aussi de se divertir, d’imaginer, de rêver
  • de donner des idées : par exemple un élève ingénieur en automatique qui lit un article de biologie sur le mode de déplacement des insectes peut se servir de cette idée pour fabriquer un robot à 6 pattes en se basant sur l’algorithme de déplacement des fourmis…

Tout ça pour dire qu’il ne faut pas se cloisonner, quand on fait des études en électronique, on n’est pas obligé de lire Electronique Pratique,  c’est chiant à lire comme magazine si on n’est pas passionné, et lire de la vulgarisation ça doit être avant tout un plaisir… Les magazines généralistes sont bien pour cela, ils permettent de toujours trouver des articles qui nous intéressent et où l’on prend du plaisir. Par exemple, je suis certain qu’un prix Nobel de physique fondamentale peut prendre un réel plaisir et un intérêt à lire un article sur la zoologie ou la biologie dans Science et Vie Junior. Après évidemment, il y a les goûts de tout le monde. Personnellement je suis abonné à La Recherche et c’est assez rare que je lise les articles dans les sections Archéologie et Sapiens, je lis justes les brèves quand le titre m’accroche… J’aime bien lire dans biologie et santé mais le problème c’est que je ne connais pas grand chose et j’ai souvent du mal à comprendre, il me faudrait plutôt un truc « Junior » pour ces sujets là….

 

Sinon il faut faire attention tout de même à cette vulgarisation. Il y a des règles à respecter je suppose car j’arrive à voir la différence entre un article bien et mal vulgarisé. D’ailleurs si un journaliste vulgarisateur passe par ici, qu’il laisse un commentaire pour nous donner quelques ingrédients de la recette s’il y en a une. Moi ce que j’aime, c’est quand il y a des beaux dessins (simples) qui font parfois rêver. Evidemment, la vulgarisation, c’est très souvent de la métaphore, de la comparaison et de la transposition pour simplifier les choses, ça fait travailler l’imagination. Je pense que le plus bel exemple est la physique quantique : Que ce soit dans un magazine pour adolescents ou dans un cours de haut niveau en physique quantique, la métaphore est omniprésente car cette discipline ne peut pas se représenter dans notre tête d’être humain. On raconte donc des équations ou des histoires, la plus célèbre et sans doute la plus drôle, c’est bien entendu celle du chat de Shrodinger qui est mort ET vivant en même temps. Pour ceux qui ne connaissent pas ce cantique quantique :  http://molaire1.club.fr/chat.html. Il faut donc bien faire attention avec ce qui est réel et ce qui est une vue de l’esprit. C’est très dur pour les enfants souvent, surtout avec certains films de science fiction qui peuvent induire en erreur par leur représentation qui paraît réelle (du style déformation espace-temps ou truc dans le genre). Ce n’est pas toujours évident après les métaphores de retrouver le réel. Par exemple le chat de Schrodinger est un atome, et ses états (mort, vivant) sont des états quantiques ou des fonctions d’ondes pouvant se superposer… Evidemment là, pour un non scientifique, ça devient plus délicat…

Tout se blabla pour dire que se cultiver, être ouvert, avoir de l’imagination, c’est primordial et la vulgarisation scientifique est un bon éléments pour développer cela. Heureusement qu’il n’y a pas que des articles scientifiques remplis d’équations genre IEEE sinon la Science serait déjà morte. Quand on voit les filières de second cycle se vider et encore pire en 3ième cycle, il y a de quoi se poser des questions sur le futur tout de même et j’espère que ces magazines peuvent fournir des vocations à des enfants ou des ados… ciao

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La création du monde a t-elle été guidée par une forme quelconque d’intelligence, et peut-on identifier cette intelligence à un dieu créateur ?

Publié le 25 janvier 2006 | 10 commentaires

  L’origine du monde est de mieux en mieux connue par la communauté scientifique mondiale mais plus les recherches avancent et plus les questions sont nombreuses. Beaucoup de phénomènes et données restent encore inexpliqués, nous ne savons toujours pas pourquoi le monde est aussi « mathématique ». Quelle est la cause qui fixe les lois de la physique ? « Pourquoi y a-t-il quelque chose plutôt que rien ?» dirait Leibniz. Les scientifiques expriment toujours quelque chose en fonction d’autre chose. L’élément organisateur universel nous échappe. Toutes les données physiques étaient-elles « écrites » quelque part ou bien est-ce du simple hasard ? Personne ne sait répondre a cette question de manière scientifique et nous n’y répondrons peut-être jamais.

Les religions apportent des réponses. Pratiquement toutes les religions donnent une explication, elles invoquent un élément organisateur de notre monde, souvent sous une forme d’intelligence (bonne ou mauvaise). Mais peut-on vérifier ces hypothèses scientifiquement ou philosophiquement ? Quelle religion se rapproche le plus de la réalité physique ? Depuis que les hommes possèdent un langage et une pensée, les religions, les philosophes et les scientifiques ont tenté de prouver l’existence de cette intelligence inconnue.

  Pour que notre Terre existe et pour que la vie puisse apparaître sur Terre, il y a eu un nombre étonnant de coïncidences. Le moindre changement dans une loi physique ou dans un événement astronomique entraînerait notre non-existence. Prenons comme exemple la création du monde selon la théorie du BIG-BANG, concept imaginé vers les années 50 en accord avec la cosmologie moderne. Ce BIG-BANG s’est produit il y a 15 milliards d’années créant ainsi la matière et sans doute le temps. C’est cet événement qui est à l’origine d’un Univers dynamique et non statique comme le voulait tant Einstein, l’Univers est en perpétuel expansion et évolue à travers les âges. Pour avoir une vision de cet instant, Hubert Reeves nous dit qu’il faut imaginer « un espace continu dont chaque point est en explosion. L’univers est homogène et n’a pas de centre ». Cette théorie est la plus soutenue dans le monde scientifique, toutes les observations de notre Univers confirment avec un succès relatif sa validité. Il est au premier abord difficile d’y croire, c’est une théorie originale mais sans doute vraie. Ce BIG-BANG serait à l’origine de la quantité de matière présente dans l’Univers. Si cette même quantité avait été légèrement supérieur de 10%, notre Univers se serait déjà refermé sur lui même avec le phénomène gravitationnel pour ne plus exister. De même, si ce BIG-BANG n’avait pas engendré les particules élémentaires ainsi que les constantes physiques optimales, nous n’existerions pas. La création de notre Terre et de notre existence était peu envisageable en vu du nombre de facteurs qui ont été réunis, mais quand on compte 100 milliards d’étoiles et certainement plusieurs milliards de planètes dans notre Univers, la création de notre Terre pouvait être très probable sur le nombre de cas possibles. Cette contradiction nous montre que nous ne pouvons toujours pas identifier si la création de l’Univers est un  simple hasard ou si c’est une forme d’intelligence qui est à l’origine. Einstein dirait « Dieu ne joue pas aux dés ». Les astronomes sont limités par leurs observations. Ils sont limités par l’horizon de l’Univers. Le plus ancien rayonnement observé (appelé le rayonnement fossile) est une « preuve » du BIG-BANG, ce rayonnement très précis (variations inférieures à 1%) est observé en tous points de notre Univers à 15 Milliards d’années lumière avec une fréquence très particulière correspondant à une température de 3°K (-270°C) après avoir voyagé pendant plus de 15 Milliards d’années. L’univers était alors à 3000°K en chacun de ses points. Cette matière omniprésente et homogène de l’Univers à sa création formait un écran opaque à toutes les sortes de particules, sauf aux neutrinos. Nous ne possédons donc d’aucun élément d’observation pour « voir » derrière ce rayonnement mis à part un flux de Neutrinos  qui serait antérieur d’un million d’années avant le rayonnement fossile, la température serait alors de dix milliards de degrés. Il faut bien ici comprendre que plus nous voyons loin dans l’espace, plus nous voyons loin dans le temps (ce flux de neutrinos aurait donc été émis il y a 15.1 milliards d’années). Des détecteurs de neutrinos sont actuellement en cours de réalisation pour confirmer ces données car ces particules sont très difficiles à détecter car elles interagissent très peu avec la matière. Bien évidemment ces neutrinos sont pourvus d’énergie, mais qu’est -ce qui a pu « donner » cette énergie étant donné que rien n’est détecté avant ? Le principe de conservation de l ‘énergie serait ici un mystère. Il y a également un autre problème majeur remettant en cause toutes les observations : l’expérience et l’observation ont-elles la primauté ? Bachelard dit que « Les instruments ne sont que des théories matérialisées. Il en sort des phénomènes qui portent de toutes parts la marque théorique ». De ce fait, nous ne pouvons détecter quelque chose que nous ne connaissons pas et si une forme d’intelligence existe derrière notre horizon, comment la détecter vu que nous ne savons pas de quoi elle pourrait être constituée. Il faut également savoir que 90 % de la matière de notre Univers est introuvable par les astrophysiciens. Pour que notre Univers existe tel que nous le connaissons, l’existence d’une « matière noire » est nécessaire pour être en accord avec les équations. De nombreuses pistes sont ouvertes mais cette matière sombre est toujours introuvable… 


 NB : La Terre est placé au centre du dessin arbitrairement et l’échelle n’est pas respectée, l’univers n’a pas de centre. La distance entre les cercles
représente le temps.

Tout prête à suggérer qu’une forme d’intelligence se trouve derrière ces « choix » que l’Univers a fait. Certains répondraient que l’existence d’un dieu est la seule solution possible pour avoir élaboré ces choix mais tout cela n’est peut être que le fruit du hasard. Les caractéristiques des tous premiers instants de notre Univers (un milliardième de seconde après sa création), sont calculées précisément par les astrophysiciens avec la théorie du BIG-BANG. Sa densité, sa température, sa masse sont connus mais à l’instant zéro, rien ne va plus. Les conditions sont telles (densité et température infinies) que les lois de la physique ne fonctionnent plus. Cet instant est totalement inqualifiable et inimaginable, c’est comme si tout avait soudainement émergé du « Rien ». Mais qu’est-ce que le «rien» si ce n’est « rien » ? Dans toutes les religions, un élément perturbateur apparaît à cet instant fatidique pour faire immerger l’Univers du  «Rien ». Cette explication satisfaisante  pour les hommes en quête de réponses ne peut malheureusement pas être vérifiée par quelques méthodes actuelles que ce soient. Le gros problème de la Science est qu ‘elle peut être totalement remise en cause du jour au lendemain (cf relativité générale ou mécanique quantique). Les scientifiques ne peuvent pas penser à toutes les possibilités. Notre imagination n’est pas capable de penser à toutes les solutions. Par conséquent, l’explication religieuse se trouve être la meilleure solution. L’élément organisateur qui à l’instant zéro a dicté les lois physiques est un créateur. La création spontanée n’existe pas dans notre physique : « Rien ne se perd, rien ne se créé, tout se transforme » disait Lavoisier. Avec la physique quantique, on sait désormais qu’une masse peut se convertir en énergie (masse et énergie sont homogènes : E=m.c²) , c’est-à-dire sous forme de rayonnement grâce à leur vitesse. Mais rien ne prête à suggérer dans la science moderne qu’une énergie peut immerger du « Rien » . La création spontanée d’énergie est toujours inconcevable dans notre physique (sans la conservation de l’énergie en accord avec le premier principe de la Thermodynamique). On peut inverser les paroles de Leibniz ( « Pourquoi y-a t-il quelque chose plutôt que rien »)  en se demandant « Pourquoi n’y a t-il rien plutôt que quelque chose » ? Après tout, il peut y avoir quelque chose depuis une infinité de temps, dans un espace infini qui nous est inaccessible. Mais « L’espace-temps est une banalité » pour Einstein (les deux sont intimement liés et inséparables). Le temps n’est jamais qu’une coordonnée supplémentaire aux trois coordonnées spatiales. Des physiciens ont même établi mathématiquement que notre Univers aurait 11 dimensions. Nous sommes ici dans des théories qui nous dépassent et dont nous ne pouvons imaginer leur réalité. Notre élément perturbateur aurait ainsi « créé » l’espace-temps ainsi que d’autre dimensions imperceptibles par nos sens. Le « Rien » est donc dépourvu d’espace et de temps qui sont des notions intrinsèques à notre Univers depuis le BIG-BANG.

Toutes les religions nous donnent des prétendues explications sur cette création mystique. L’homme est dans le besoin de se donner des raisons de son existence.  « Tout homme est parent de Dieu » selon la pensée stoïcienne d’Epictète. Il conçoit Dieu comme une Raison « animant et pénétrant le monde ». L’homme est donc nécessairement le fils de Dieu étant donné qu’il est le seul être doté de raison. Nietzsche va même jusqu’à dire que « Dieu est le fruit de la souffrance et de l’impuissance des hommes». Des religions primitives aux religions plus modernes, nous retrouvons un grand nombre de points communs à propos de cette création à l’instant zéro. Après avoir tenté d’expliciter les faits scientifiques connus de la création, nous pouvons essayer de comparer ces faits avec les explications religieuses très variées. La génération spontanée de la matière est omniprésente dans les religions mais sous différentes formes. Chez les Hindous, la création n’est pas issue d’un être comme dans la religion Judéo-chrétienne mais d’une force, c’est l’énergie primordiale qui est à l’origine de tout : toute chose est en dieu (Panthéisme) et dieu est partout. Dieu est pris au sens non personnel, symbolisant cette énergie, l’Absolue
et le Tout, c’est le Brahman. Dans les hymnes spéculatifs du Véda Hindou (savoir divin), on peut lire « A l’origine les ténèbres étaient cachées par les ténèbres. Cet Univers n’était qu’onde indistincte ». Ces vers sont étrangement en accord avec notre connaissance scientifique des premiers instants de notre Univers (rayonnement fossile). Il faut bien évidemment être prudent avec ces textes qui sont plus ou moins bien traduits à partir de langues très anciennes. Pour les indiens Upanishad il est dit que « Au début l’Univers n’existait pas. Il en
vint à exister » tandis que pour les Egyptiens « Le ciel n’existait pas, la Terre n’existait pas. Les hommes non plus. Les dieux n’étaient pas nés. Il n’y avait pas la mort». Tous ces textes nous montrent bien que selon ces anciennes civilisations très différentes, L’univers n’a pas toujours existé, il n’y avait pas de structure ordonnée à l’instant zéro, c’était le chaos total. Les Egyptiens vont même jusqu’à dire que les dieux n’existaient pas, ce qui nous montrent que cet Univers aurait été formé par autre chose. Peut être que de cette phrase on peut en déduire que les Dieux sont nés par la pensée des hommes qui ont besoin de réponses. On peut ainsi penser que l’élément perturbateur qui donne naissance au « Rien » à l’instant zéro est « au dessus » de tout, y compris du temps, Dieu est « l’intemporalité absolue ». Cette idée est soutenue par Saint Augustin ainsi que par Lao-Tseu : « Ce quelque chose est muet et vide./Il est indépendant et inaltérable./ Il circule partout sans se lasser ». Cette notion dépasse notre entendement car nous ne pouvons nous imaginer quelque chose sans temps et sans espace.

 Ces différentes visions scientifiques, philosophiques et religieuses de la création de l’Univers se recoupent en de nombreux points pour s’accorder que pour l’instant, l’élément perturbateur initial nous est inaccessible. La science mathématisant le monde nous donne l’intuition d’une organisation de celui-ci de manière censée et rigoureuse. Il n’existe pas de réelles raisons pour que la force gravitationnelle soit proportionnelle à l’inverse du carré de la distance ou que toutes autres forces soient régies par des lois du même ordre avec des constantes physiques bien précises. Les recherches scientifiques futures seront peut-être décisives, particulièrement avec les accélérateurs de particules qui nous fournissent des explications sur l’organisation de la matière et de l’énergie. Il est certain que quelque chose nous échappe mais que peut être ce quelque chose si ce n’est Dieu ? Dieu est tout et rien en même temps, il est également pour beaucoup de personnes l’intemporalité même et donc une solution à la création du temps et de l’espace. Pour être le plus possible en accord avec la science, Dieu, s’il existe, serait sûrement une forme d’énergie intemporelle omniprésente comme dans la religion Hindou. Les hommes sont dotés d’une intelligence, d’une conscience qui leur permet d’établir une frontière entre le bien et le mal, mais est ce que ce Dieu pourrait posséder également ces caractéristiques ? Rien ne nous permet de dire que l’homme est le fruit d’une pensée. Selon la théorie de l’évolution de Darwin, l’homme n’est jamais qu’un résultat de nombreuses et complexes mutations aux cours des ères terrestres, il n’existait pas à l’origine de la Terre, et cela, nous en sommes quasiment certains. Ce fait scientifique ébranle l’espoir qu’une forme d’intelligence soit à l’origine de l’homme. Mais pour la création de l’Univers, nous avons beaucoup moins de données et l’élément perturbateur engendrant le BIG-BANG est toujours inconnu et inabordable par notre esprit qui est certainement trop
restreint.

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Pseudosciences et post-modernisme

Publié le 25 janvier 2006 | 3 commentaires

J’ai récemment lu un livre passionnant : Pseudosciences et post-modernisme, de Alan Sokal, édition Odile Jacob.

Il traite un des problèmes de notre société : la prolifération des pseudosciences, c’est-à-dire une théorie qui reprend et détourne des termes scientifiques bien précis en les utilisant abusivement pour faire croire à une théorie savante. Il cite principalement l´homéopathie, le toucher thérapeutique et la théorie des champs énergétiques unitaires (sic) , l’astrologie, etc. A. Sokal nous explique dans son livre comment faire la différence entre Sciences et Pseudosciences, qu’elles sont leurs techniques…

Le deuxième thème abordé, le postmodernisme, est quant à lui différent et existe sous diverses formes (il y a des postmodernes pseudo scientifiques ou non). Le postmodernisme défini la Science comme une histoire parmi d’autres. Cela peut être défendable, on sait par exemple que la théorie de la gravitation de Newton n’est pas parfaite et que la théorie de la gravitation selon la relativité restreinte d’Einstein est plus précise. Mais il faudra bien comprendre un jour que la nature n’est pas forcement mathématique, la science ne fait qu’apporter des MODELES. La théorie de Newton est « vraie » dans un certain cadre, pour calculer la vitesse d’une pomme qui tombe d’un arbre par exemple !! Le but de la Science est d’apporter des réponses à des questions que l’on se pose selon nos observations. Ce n’est pas une religion qui définit des dogmes et demande d’avoir la foi… On n’a pas de foi pour la Science, c’est un fait ! Quant aux gens qui défendent des théories scientifiques comme la physique quantique en s’appuyant sur des textes religieux de plusieurs milliers d’années comme le font les scientifiques Hindous (et non pseudoscientifiques)  je trouve cela complètement aberrant pour notre époque…

Tout cela pour dire que notre monde est bien étrange et que j’aimerais connaître d’autres opinions sur ces sujets, particulièrement des gens non scientifiques…

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