C@fé des sciences

Ce qui suit est le résultat d'une réflexion en cours, que j'aimerais conduire jusqu'à  la publication d'un article. A commenter et discuter sans limites, donc !

Histoire d'un concept

L'histoire et la philosophie des sciences se sont toujours intéressés à  la "science déjà  faite", c'est-à -dire la science comme corps de connaissances et succession de paradigmes, plutôt qu'à  la "science en train de se faire". A la fin des années 1980, celle-ci est soudainement mise en lumière par la sociologie des réseaux sociotechniques, appuyée notamment sur une anthropologie du laboratoire. Dans l'un des premiers manifestes de ce mouvement, le livre de Bruno Latour intitulé justement La Science en action (édition originale en anglais parue en 1987), on se souvient que l'auteur utilise la métaphore des deux faces de Janus : la "science en train de se faire" est la face de droite (vivante, incertaine, informelle et changeante) tandis que la "science toute faite" ou la "science prêt-à -porter" est la face de gauche (austère, sûre d'elle-même, formaliste et réglée). Et, rajoute Bruno Latour, il n'y a rien dans la science faite qui n'ait été un jour dans la science incertaine et vivante^[1]. Passer de l'un à  l'autre implique juste de réanimer, réagiter, réchauffer, rouvrir les faits gravés dans le marbre de la connaissance scientifique. C'est ainsi que l'on obtient un récit moins lisse, où l’activité scientifique résulte d’un processus de construction aussi bien social que technique, où les scientifiques sont plongés dans des controverses, où ils fonctionnent en collectif et doivent composer avec des instruments et des objets techniques qui échappent aux scripts imaginés par leurs concepteurs et dont les variations redessinent, à  leur tour, de nouvelles connexions^[2].

D'un champ à  l'autre

Cette approche séminale en histoire et sociologie des science, bien que longtemps iconoclaste, s'est retrouvée dans un air du temps qui l'a emmené vers des terrains nouveaux. Politique, évaluation, didactique et muséologie l'ont fait également sienne. Car contrairement à  la "science déjà  faite", dont le seul nom suffit à  faire fuir les plus passionnés, la "science en train de se faire" offre une pièce rêvée au théâtre de la vie moderne. Elle met en scène des chercheurs qui joutent, des citoyens qui ajoutent leur grain de sel, des bribes de savoir qui se heurtent les unes aux autres, l'environnement ludique du laboratoire et la comédie infinie des sentiments humains. Quitte à  perdre de son sens premier au passage.

En effet, n'oublions pas que dans le sens de Latour et ses collègues, la "science en train de se faire" vise in fine à  comprendre l'efficacité des sciences (une efficacité qui se juge aussi hors de l'univers des communautés savantes), à  saisir comment des pratiques de laboratoire en viennent à  devenir des vérités socialement acceptées, comment elles en viennent à  faire advenir un nouveau monde (un monde plein de microbes par exemple), à  peser sur lui et à  le transformer^[3]. Il s'agit de déconstruire des savoirs qui se présentent habituellement en bloc en les remettant dans leur contexte et en se plongeant dans les conditions de ce refroidissement progressif qui les transforme en essences de la nature ou de la société^[4]. Il est inévitable que ce sens très fort se perde au fil des pérégrinations du concept.

Montrer la "science en train de se faire"

Parmi les nouveaux champs où le concept de la "science en train de se faire" s'est diffusé, la didactique et la muséologie ont ceci en commun qu'elles s'attachent à  montrer la science. Et que "montrer la "science déjà  faite" ou montrer la "science en train de se faire" n'ont rien à  voir. Dans le premier cas, en s'attachant aux savoirs, on revient à  l'empoisonnante et répétitive corvée qui consiste à  frapper le pauvre dêmos indiscipliné avec le gros bâton des "lois impersonnelles"^[5] ; dans le second, on renouvelle l'attractivité de la matière scientifique et on éduque même à  la citoyenneté.

Mais derrière cette typologie bien nette, des formes hybrides émergent. Quand le centre de culture scientifique, technique et industrielle du Rhône passe 24 h avec un chercheur, est-ce qu'il donne à  voir une "science déjà  faite" ou une "science en train de se faire" ?

Cela dépend. Si dans ces 24 heures le chercheur met en scène son savoir à  travers ses pratiques, c'est-à -dire s'il nous montre son terrain, ses dispositifs expérimentaux voire ses bailleurs de fonds pour mieux nous expliquer ce qui en sort et les connaissances qu'il en tire, alors nous sommes en présence d'une "science déjà  faite". Par contre, s'il nous montre les mêmes choses en abordant l'incertitude intrinsèque au travail scientifique, la contingence de la construction des savoirs et les traductions permettant d'enrôler des alliés pour clore les controverses, alors nous sommes en présence d'une "science en train de se faire". La "science en action" n'est donc pas tant dans ce que l'on montre que dans la manière dont on le montre.

Même chose pour les blogs de science. En ouvrant une fenêtre sur l'activité du scientifique, ils peuvent montrer la "science en train de se faire" ou pas selon qu'ils cherchent consciemment à  rapporter cette dimension "chaude" de leur activité. Il nous faudra sans doute un peu de recul pour savoir si ce nouveau médium a effectivement réussi ce pari-là  ou non.

Même chose, enfin, pour d'autres média qui montrent l'activité scientifique, à  l'instar des séries télévisées. André Gunthert, par exemple, encense sur son blog la série américaine Bones en ce qu'elle a su reproduire l'ambiance élitiste et somptuaire du spectacle de la science en action. Or avec l'entrée fracassante de la notion de spectacle dans la médiation scientifique officielle^[6], la "science en train de se faire" et son spectacle clés en mains peuvent facilement sortir de la télévision pour entrer dans les institutions de la République comme le Palais de la découverte.

Le cas du Palais de la découverte

©© Panoramas

Mais si la muséologie s'est appropriée le courant de la science "en train de se faire", c'est aussi parce qu'il recouvre des concepts qu'elle s'efforce de mettre en œuvre face à  ses publics. Et qu'en l'adoptant, elle cherche à  se rattacher à  tout un pan de recherches académiques à  succès, et à  la légitimité qui l'accompagne. Le cas du Palais de la découverte est sans doute le plus intéressant. Voulu par Jean Perrin à  l'occasion de l'Exposition internationale de 1937, il avait un but politique évident, celui de défendre la "science pure", uniquement motivée par une curiosité gratuite^[7]. A cette fin, ses concepteurs s'inspirèrent du renouveau de la muséologie pour créer un musée moderne de la science vivante, constamment renouvelé et complété, abandonnant la monstration pour la démonstration : présentation de machines en mouvement, réalisation d'expériences en direct, participation active des visiteurs etc.

Cette ambition initiale correspond à  ce que les visiteurs retiennent encore aujourd'hui de leurs visites au Palais de la découverte : les illusions d'optique, la cage de Faraday, le dôme avec les décimales de pie, les démonstrations d'électricité statique… Il semble donc que les présupposés du Palais n'ont pas changés. Le magazine québecois Pluie de sciences l'explique bien :

Le Palais de la Découverte avait pour objectif (et le poursuit aujourd’hui) de recréer le moment clé de la recherche en reproduisant les expériences significatives qui jalonnent la connaissance. La découverte, c’est ce moment rare qui récompense des années de travaux menés dans le souci de faire progresser la science et l’humanité, sans aucune contrainte de rentabilisation.

<a href="http://www.flickr.com/photos/swifft/328152252/" title=" Mathàƒ©matiques. Palais de la Dàƒ©couverte (Paris)
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On est bien plus près du mythe de la science véhiculée par les manuels scolaires, qui serait procédurale plus que créative, basée avant tout sur les expériences et dont les modèles représenteraient la réalité^[8] que de la "science en train de se faire". Pourtant, à  l'heure où il est menacé et tente de se défendre à  coups de pétitions, le Palais s'en réclame sans cesse :

Malgré tout, les visiteurs continuent à  venir nombreux dans ce lieu : pour quelles raisons ? Parce qu'ils y trouvent, non pas seulement des espaces d'exposition, mais aussi des êtres humains qui prennent du temps pour dialoguer avec eux et susciter chez eux un intérêt pour les sciences. Et parce qu'on leur donne à  comprendre les fondamentaux de la science ainsi que la recherche "en train de se faire".

Celui qui signe la pétition n'en saura pas plus mais on trouve sur le site du Palais de la découverte une page consacrée à  l'initiative "Un chercheur, une manip" qui invite des scientifiques à  présenter leurs travaux en reproduisant en direct l'une de leurs expériences :

Véritable petit bout de laboratoire au sein de nos expositions, "Un chercheur, une manip" est une vraie rencontre avec la "science en train de se faire", et permet de découvrir la réalité des laboratoires.

Et un récent rapport d'une commission du Sénat d'entériner ce virage (p. 14) :

Sur les dix dernières années 530.000 visiteurs sont accueillis en moyenne chaque année, preuve que le concept du musée « montrer la science en train de se faire » garde toute sa pertinence.

Pourtant, on peut s'interroger : le Palais de la découverte montre-t-il vraiment la "science en train de se faire" ? Cela semble difficile alors qu'il ne se veut pas une réflexion sur l'activité de la science mais une initiation aux grands phénomènes ainsi qu’aux nouveaux champs de l’activité de recherche^[9]. Probablement pas non plus dans le sens où les manipulations qui servent de démonstrations ont été largement répétées au laboratoire et que si le côté spectaculaire demeure, c'est grâce au contenu solidifié de manipulations bien choisies et non pas à  l'exaltation du tri entre ce qui sera jugé scientifiquement valable et ce qui ne le sera pas^[10]. Dès lors, on peut légitimement douter que de telles démonstrations donnent à  découvrir la réalité des laboratoires. C'est ce que reconnaissait implicitement un atelier lors du dernier congrès de l'Association des musées et centres pour le développement de la culture scientifique, technique et industrielle (p. 14) :

il est nécessaire de faire connaître les ressources des CCSTI aux laboratoires afin qu'ils les utilisent pour communiquer sur leurs travaux. La familiarisation du public à  la recherche lors d'une visite de CCSTI en serait largement facilitée. Le dispositif du Palais de la découverte "un chercheur/une manip" a été salué comme permettant cette médiation entre le chercheur et la société.

Il semble bien que l'appropriation du concept de "science en train de se faire" par le Palais de la découverte est plus une aubaine qu'une vocation, à  la fois pour se donner une consistance institutionnelle et pour se démarquer des autres musées de science dont on cherche à  le rapprocher. Un récent article du Monde jouait bien ce jeu, quitte à  bousculer la vérité historique :

Depuis vingt ans, le Palais de la découverte et la Cité des sciences coexistent en bonne intelligence. Le premier a été créé en 1937 pour présenter "la science en train de se faire", par le biais d'exposés, d'expériences et de manipulations commentées à  l'intention des jeunes. Le second a été fondé en 1986 pour "rendre accessible à  tous les publics le développement des sciences, des techniques et du savoir-faire industriel".

©© zemoko

De la micro-"science en train de se faire" à  la macro-"science en train de se faire"

Nous l'avons dit, montrer la "science en train de se faire" passe par la mise en scène de l'incertitude intrinsèque au travail scientifique, la contingence de la construction des savoirs et les traductions permettant d'enrôler des alliés pour clore les controverses. Les anthropologues de laboratoire y arrivent parce qu'ils passent du temps à  observer les activités de leurs sujets et qu'ils en rendent compte dans un langage différent de celui qu’adoptent les chercheurs du champ pour parler de leur objet. On peut attendre la même chose des muséologues s'ils s'appuient sur la littérature de la sociologie et de l'anthropologie des sciences. Mais dans tous les cas, il semble difficile de montrer le processus incertain et chaotique fait d’allers et retours permanents^[11] de la "science en train de se faire" en se cantonnant à  ce qui se passe entre les quatre murs du laboratoire. Même si les formes hybrides mentionnées précédemment comme les "24 heures avec un chercheur" ou "un chercheur, une manip" sont les bienvenues, il est difficile d'en faire des formes de monstration de la "science en train de se faire". Et a fortiori un véritable méta-discours sur la science.

Pour sortir de cette difficulté, on peut comme souvent dézoomer d'un cran et s'intéresser à  la macro-"science en train de se faire". C'est-à -dire remplacer l'activité d'un chercheur ou d'un laboratoire unique par celle d'un ensemble de laboratoires, d'instituts de recherche voire de la communauté des chercheurs dans son ensemble. Remplacer des pratiques trop idiosynchrasiques pour pouvoir être généralisées ou expliquées par des considérations plus générales sur le fonctionnement de la science. C'est ce qu'un atelier monté pour le festival Paris-Montagne s'efforçait de faire. Face à  des groupes de jeunes de 9 à  18 ans, il mettait en scène l'écrit de la science (demandes de financements, cahiers de laboratoire, articles scientifiques, articles de vulgarisation, brevets…) comme outil indispensable à  la stabilisation des savoirs via les circuits de la communication scientifique, mais aussi comme élément de l'activité "politique" du scientifique contraint de sortir de son laboratoire pour demander des fonds, protéger ses innovations et en tirer quelques bénéfices. Un seul exemple : le cahier de laboratoire y est décrit comme le "journal intime" du chercheur, plein de ratures et d'expressions peu académiques (comme cette "méthode corse" qui désigne un protocole qui se déroule tout seul en physique^[12]) avant de faire remarquer que de toute cette cuisine, seuls 5 % seront utiles et apparaîtront publiquement quand le chercheur voudra communiquer le résultats de ses recherches^[13]. Cette description, au lieu de tracer une ligne droite entre observation et conclusion, souligne le long travail du chercheur dégageant le fait de sa gangue sans parler du travail subséquent de rhétorique et de persuasion nécessaire pour le stabiliser dans une forme acceptable par tous.

La partie pratique sur laquelle s'achève l'atelier permet l'élaboration par le jeune public de compte-rendus d'expériences ou d'observations scientifiques qui sont dans l'ordre du "problématique" et prennent donc le contre-pied épistémologique des devoirs corrigés par le professeur ou des manuels scolaires qui sont dans l'ordre du "vrai et du faux"^[14]. Comme dans la communauté scientifique, ils s'agit ici de discuter entre "pairs" pour s'accorder sur ce qui a été observé et les conclusions qu'il faut en tirer, lesquelles peuvent varier authentiquement entre les élèves^[15]. Cet exercice s'inscrit dans une longue tradition d'écriture scientifique en milieu scolaire, mais où la dynamique de construction collective dans un contexte constructiviste et collaboratif est privilégiée sur l'écriture individuelle^[16]. Il peut être aussi prétexte à  découvrir les codes et pratiques culturelles (présentation des résultats expérimentaux, normes d'écriture etc.) qui constituent le ciment qui unit la communauté scientifique^[17]. Alors, parce qu'on place les élèves dans des contextes scientifiques authentiques, leur permettant de créer une argumentation scientifique utilisant des données qu'ils ont eux-mêmes obtenues, ils peuvent toucher du doigt la fabrication de la science^[18]. Ce qui ne va pas sans difficultés puisque l'image de la "science déjà  faite" est bien ancrée dans les esprits et que pour les élèves, la vérité préexiste à  sa découverte, les mots ne peuvant alors avoir qu'une fonction de description des observations et non de constitution d'une théorie^[19]. Et s'ils savent que les scientifiques travaillent en groupes et que ce travail leur permet d'échanger des points de vue, les élèves ont une représentation naà¯ve de la "preuve" scientifique et de la construction d'une théorie, et une idée finalement vague des caractéristiques du travail des scientifiques^[20]. Mais il en va souvent de même des enseignants^[21], d'où l'intérêt, malgré la difficulté, de ces représentations de la "science en train de se faire".

Dézoomer d'un cran, c'est aussi ce que cherchait l'exposition "Science recto verso" qui s'est tenue dans la Galerie d'actualité scientifique de l'université Louis-Pasteur de Strasbourg en avril 2002, organisée par les étudiants du Master de Communication scientifique et technique. A travers quatre espaces thématiques, elle cherchait à  montrer l'univers et le quotidien des chercheurs en se demandant par exemple si un chercheur est seul ou en équipe, ce qu'il cherche et à  quel prix ou encore ce qu'il fait de ses résultats. Et il existe bien d'autres prolongations de ce modèle, parfois audacieuses comme le dispositif de "poubelles de chercheurs" développé par le centre de culture scientifique, technique et industrielle du Rhône. Partant d'éléments disparates qui pourraient provenir directement de la poubelle d'un laboratoire, il permet de reconstituer a posteriori l'activité du chercheur et la façon dont il la conduit. Ainsi, le gobelet de café retrouvé dans la poubelle de l'astronome montre les stratégies employées pour tenir le coup lors d'observations nocturnes mais témoigne aussi de l'importance des échanges (même informels) dans un laboratoire, autour de la machine à  café. Le billet d'avion pour Hawa௠indique que les recherches en astronomie se font dans des lieux peu anthropisés, éloignés de toute source de pollution lumineuse, mais souligne aussi l'importance des voyages à  l'international, des rencontres avec la communauté des chercheurs et des colloques. Toutes ces formules ont en commun d'échapper à  l'idéalisation coutumière des expériences de médiation ou d'enseignement scientifique, qui conduit les non-scientifiques à  un complexe d'infériorité vis-à -vis du chercheur^[22]. A l'inverse, disséquer le travail du scientifique au laboratoire plutôt que le montrer pourvu de ses habits autoritaires contribue à  montrer que le scientifique est un spécialiste de la science, comme le garagiste est un spécialiste de la mécanique, et que tous deux ont un langage propre, en apparence hermétique, mais accessible^[23].

Paradoxalement, cette solution macroscopique revient à  sortir du laboratoire alors que le concept de "science en train de se faire" a pris jour en y rentrant. Mais ce n'est qu'un effet de loupe : le niveau du laboratoire reste celui qui dicte ce que l'on observe à  l'échelle de la communauté, et ces propositions reviennent juste à  en sortir pour pouvoir montrer ce que l'on a appris en y entrant.

Petits trucs en vrac

De l’avantage de la biologie sur la physique

Un chercheur d’ici m’a raconté qu’il y a quelques années, Science et Vie avait publié une caricature amusante sur la physique. Cela commençait au Néolithique : l’homme s’interrogeait sur l’univers, et reconnaissait qu’il ne savait rien. Puis au XVIIIième siècle, on a commencé à  comprendre les lois de la physique : la théorie était simple et était représentée sous la forme d’un carré par le dessinateur. A la fin du XIXième siècle, on a dessiné un triangle à  l’intérieur du carré, au milieu du XXième siècle, des ronds, des spirales, des diagrammes compliqués à  l’intérieur du triangle. La caricature s’achevait sur un homme du 4ième millénaire devant un diagramme affreusement compliqué, qui reconnaissait qu’on ne comprenait en fait pas grand chose en proportion de ce qu’il reste à  découvrir aux échelles inférieures. “Tout ce que je sais, c’est que je ne sais rien”; c’est de plus en plus mon sentiment face à  la science …

L’avantage de la biologie est qu’au moins les échelles sont limitées strictement, et qu’on a donc potentiellement accès à  tous les objets importants à  court terme. La biologie est donc peut-être plus abordable que la physique, même si elle est moins avancée.

Du mandarinat

Ce texte paru sur le site de SLR est édifiant. Il s’agit d’un compte-rendu de rassemblement ANR pour des chercheurs en sciences humaines. Extrait de consignes :

nous attendons que votre intervention éclaire l'assemblée sur :
(…)

- le positionnement recherché pour la France : leader ou suiveur, en justifiant votre choix ; et l'apport de votre projet pour atteindre cet objectif ;
(…)
- les potentialités de retombées économiques et sociales du travail de votre équipe.

Je ne pensais pas qu’on en était là , je n’ai jamais entendu parler de trucs pareils, même ici aux Etats-Unis. Cette manie du contrôle et de l’évaluation est totalement délirante; les objectifs sont eux aussi surréalistes : est-ce cela qu’on appelle une dérive manageriale ? Apparemment s’y ajoute également une tendance très française de mépris pour les plus jeunes (les jeunes chercheurs ayant quand même la quarantaine). Je ne sais pas si on en est là  en sciences dures, mais cela ne donne pas du tout envie de rentrer …

Il faut lire ce billet d’Alexandre Delaigue qui dit des choses très justes sur la France, tout à  fait valables pour son système de recherche :

Au coeur de l’identité française, on trouve de nombreuses contradictions. Un Etat corporatiste pesant, joint à  une méfiance généralisée vis à  vis du pouvoir; des spécificités innombrables, grandes et petites, jointes à  l’idée selon laquelle la France a une vocation universelle; un goût prononcé pour l’égalité, joint à  la multiplication des privilèges; une large ouverture au monde extérieur et à  la nouveauté, joint à  une grande méfiance de tout ce qui vient de l’étranger et un fort conservatisme. Et par dessus tout, la peur du déclin, de cesser d’être “exceptionnel” sous l’effet homogénéisateur du monde extérieur, de cesser d’être prospère lorsque les autres le deviendront, l’idée que l’avenir sera immanquablement négatif : soit il faudra “changer” pour se sauver, et au passage devenir comme les autres et perdre son identité; ou alors, conserver son identité et être voué au déclin. (…)Les français souffrent de l’impression que leurs spécificités sont des handicaps. Il n’y a pas de raison, pourtant, de le penser.

Enervé de service

Je découvre ces dernières semaines son blog, les anecdotes sur le recrutement vu de l’intérieur sont assez extraordinaires. Cela dit, j’ai parfois l’impression que la limite entre les magouilles et le jeu politique normal est en fait assez floue. Le plus scandaleux est peut-être le manque de transparence, ainsi que le fait que les “critères” de recrutement sont plus ou moins fluctuants.
Je suis quand même étonné qu’il n’ait pas peur d’être reconnu.

Forum des blogueurs scientifiques

Dans quelques jours maintenant aura lieu le forum des blogueurs scientifiques. Enro vous donne rendez-vous sur son blog ; j’aurais bien volontiers traversé l’Atlantique pour venir, mais cela n’aurait pas été raisonnable ! Et puis, n’aurait-ce pas été un peu dangereux pour mon anonymat chéri ?

Pause

Je ne sais pas si cela se sent dans mes billets, mais je suis assez fatigué et débordé en ce moment. Pas de billets donc jusqu’à  nouvel ordre, et probable ralentissement de publication à  moyen terme. Du reste, je ne crois pas être le seul… Et non, il n’y a pas de rapports directs avec l’Euro de foot !

Vous avez probablement été soumis à  la dernière campagne de publicité de la Ligue contre le Cancer. En général ce type de campagne est plutôt formaté, sur le théme œvous aussi, cela peut vous arriver, donnez! . Cette fois-ci, des créatifs ont changé de ton en créant un monde enfantin pastiche du monde de OuiOui, « Le monde de Lali » (Lali pour œLa Ligue). Dans ce monde, plus de cancer. Dans le monde de Lali on chante une mignonne petite chanson :

œDans mon pays il n'y a pas de cancer,
pas de thérapie et encore moins de soucis,
pas de chercheur, c'est tout le temps le bonheur
jamais de malade, c'est la vraie rigolade...

Chercheur cela rime avec bonheur, c'est bien. Pas de bol pas de chercheur cela rime AUSSI avec bonheur. Mine de rien, le message diffusé en toute innocence c'est que les chercheurs n'ont qu'une seule raison d'être : guérir les maladies. Plus de maladie, plus besoin de chercheurs (et c'est le bonheur). Et la recherche fondamentale dans tout cela? Heu, pour quoi faire?? Bonnet d'âne pour la Ligue!

JMG

Ce billet est un appel rapide a mes informateurs : J’ai entendu dire que les bourses sur critères universitaires pour les M2 allaient être supprimées à  la rentrée prochaine. Quelqu’un peut confirmer? Il y aura une solution de remplacement pour ceux qui ne sont pas éligibles à  une bourse sur critères sociaux?

A

A

Qu'est-ce que c'est que cette chose? Pour une fois, je n'ai pas la moindre idée de la réponse, n'en profitez pas pour dire des bêtises!

It is impossible to describe biological diversity with traditional approaches. Molecular methods are the way forward ” especially, perhaps in the form of DNA barcodes
Mark Blaxter, dans Nature, en 2003 (déjà ).
J’y reviens d’ici peu de temps

L’article de Science sur le créationniste devenu paléontologue dont j’avais parlé ici a fait réagir, dans le courrier des lecteurs.

Deux courriers ont été publiés, qui, j’imagine, sont représentatifs.

Give me a Break !

Le premier, de Craig Stevens de l’université de l’Oklahoma, est typique de ce que j’appellerais la ligne dure :

Give me a break! Had Science magazine been around during the 17th century, would we have seen such consolatory text for those “traumatized” by the fact that the Sun does not revolve around the Earth? (…) There is too much at stake, for our children and our society, to give any credence to those promoting unscientific nonsense (creationism or intelligent design) and justifying irrational beliefs under the guise of religion.

Faut arrêter là  ! Si Science magazine avait existé au 17ième siècle, aurait-il publié un texte aussi compatissant pour ceux traumatisés par le fait que le Soleil ne tourne pas autour de la Terre ? (…) Il y a trop d’enjeux, pour nos enfants, pour la société, pour donner le moindre crédit aux promoteurs de délires non-scientifiques (créationisme ou dessein intelligent) qui justifient leurs croyances irrationnelles avec des prétextes religieux.

Je soupçonne Science de faire un peu de manipulation sur le coup en publiant cette courte lettre un peu outrancière et factuellement inexacte. L’article sur le Dr Godfrey ne donnait pas une once de respectabilité scientifique au mouvement créationniste. Tout le point de l’article était d’expliquer que le créationnisme trouvait son essence dans des aspects sociétaux liés à  la religion, qui entraient en contradiction avec la science. Il me semble que l’auteur de cette lettre, tout à  sa colère, n’a pas compris cet aspect crucial de l’article original.

Evolution and Faith: Empathy Is Crucial
La deuxième lettre, d’Andrew Wipple de l’université Taylor, résume bien le message de l’article original dans un développement plus long et plus argumenté :

The worldview in which so many conservative Christians are raised and trained gives them but two stark choices: Either there is a God, the world is a few thousand years old, and therefore evolution cannot have occurred, or the scientific community is correct, evolution occurred, and there is no God. The heart of the matter revolves around meaning in life, not around scientific knowledge.

La vision du monde dans laquelle de nombreux Chrétiens fondamentalistes sont élevés ne leur laisse que deux choix diamétralement opposés : ou bien Dieu existe, le monde est vieux de quelques milliers d’années et donc l’évolution n’a pu se produire, ou bien la communauté scientifique est correcte, l’évolution s’est produite et alors Dieu n’existe pas. Tout le problème tourne autour du sens de la vie, la science ici n’est pas centrale.

Wipple explique aussi en quelques mots comment l’action des scientifiques peut être contre-productive, certains arguments étant similaires, d’autres opposés à  ce que disait Coyne :

We within the scientific community must continue to present the demonstrable evidence from the physical realm and clearly express how that evidence supports our current interpretations. This effort is not served well at all by dogmatic pronouncements such as “Evolution is fact,” even if such statements are accurate. Furthermore, for members of the scientific community to make theological statements in the name of science is philosophically illegitimate (…).

La communauté scientifique doit continuer à  montrer les preuves réelles de l’évolution et clairement expliquer comment ces preuves démontrent la théorie. Mais il est contre-productif d’affirmer tout de go que l’”évolution est un fait”, même si c’est vrai. De plus, les scientifiques n’ont pas de légitimité philosophique pour tenir des discours théologiques au nom de la science.

Le dernier point me semble important et a déjà  été abordé en commentaires dans le dernier fil : certains scientifiques, comme Dawkins, se sont faits une spécialité de l’athéisme militant, athéisme au sens “Pour en finir avec Dieu“. Or, si la science est contradictoire avec le récit de la création biblique [1] il me paraît très pertinent de souligner que le problème de l’existence de Dieu ( le discours théologique auquel Wipple fait allusion) n’est pas scientifique. Et , quand on fait de la métaphysique au nom de la science, ce qui est illégitime, on ne peut pas être surpris que la métaphysique essaie de se mêler de la science, ce qui est tout aussi illégitime. Dawkins et Dembski ne seraient-ils que les deux faces d’une même pièce, celle du mélange des genres ? [Je suis peut-être injuste avec Dawkins dont je n'ai pas lu l'oeuvre complète, ni celle de Dembski d'ailleurs]

[1] ce qui a poussé l’Eglise à  proposer une interprétation métaphorique de la Genèse

Dans ses cours au collège de France que l'on peut podcaster avec bonheur, Stanislas Dehaene nous entraine cette année dans un magnifique voyage au pays des processus mentaux à  l'oeuvre dans l'arithmétique élémentaire. Il y décortique patiemment les origines et les mécanismes cérébraux de ce "sens du nombre" pour y différencier ce qui relève de la pure invention culturelle et ce qui s'enracine dans des processus mentaux très primitifs. Attachez vos ceintures, ça décoiffe...

Un sens inné du nombre
"On pourrait penser que l'arithmétique n'est qu'une invention culturelle récente
de l'humanité. Pourtant, un sens du nombre est présent chez le nourrisson et de
nombreuses espèces animales".Les perruches, les rats ou les chimpanzés savent par exemple co
mparer deux quantités d'objets et estimer assez correctement laquelle est la plus grande:





Les singes savent additionner (approximativement) des quantités. En 2006, Jessica Cantlon et Elisabeth Brannon, de l'Université de Duke, ont pratiqué le même test d'addition élémentaire avec des singes macaques et avec des étudiants: on présentait aux sujets deux nuages de points (3 points suivis de 5 points par exemple) et il s'agissait de choisir ensuite entre deux propositions, celle qui correspondait le mieux au total. Les performances des deux espèces se sont révélées extrêmement proches, avec un léger avantage quand même pour les étudiants sur le plan de la précision. Mais pas de quoi pavoiser non plus: on a observé plus de différence entre le meilleur étudiant et le moins bon qu'entre la moyenne des étudiants et la moyenne des singes...










Cantlon & Brannon, Psychological Science 2006

La loi de Weber et notre perception logarithmique des quantités
Pour les deux espèces, les résultats présentaient des analogies intéressantes: plus les deux propositions étaient différentes, plus les réactions étaient rapides et les réponses statistiquement correctes (dans les graphiques on a du coup représenté ces performances en fonction du rapport entre les deux nombres proposés). Cet effet de distance, ou loi de Weber, se retrouve chaque fois que l'on estime une quantité: la précision de l'estimation (ou son écart-type) est proportionnelle à  la grandeur du nombre, comme si nous percevions le nombre non pas sous forme linéaire mais logarithmique.
(Moyenne et écart-type des estimations sur une échelle logarithmique tirés de

Izard et Dehaene, Cognition 2007)

De nombreuses expériences ont montré que les bébés de moins d'un an peuvent également estimer et comparer les quantités. Tout comme les singes, pour discriminer entre deux grands nombres, ce n'est pas le nombre absolu qui compte, mais le rapport entre ces nombres (la fraction de Weber). A six mois les bébés sont capables de différencier deux quantités dans un rapport de 1:2 (entre 8 et 16 objets par exemple mais pas entre 8 et 12 objets). A 10 mois ils font la différence entre 8 et 12 objets (rapport de 2:3), au même niveau que les primates.

Certes, direz-vous, mais cet effet de distance n'est-il pas simplement la traduction d'une imprécision de l'estimation? Pour le vérifier, on a demandé à  des adultes volontaires de comparer des nombres présentés sous forme de chiffres arabes. Et devinez quoi? Plus les nombres à  comparer sont proches, plus la réponse des sujets est lente et leur taux d'erreurs important. Vous avez dit bizarre?


















C'est que notre perception "naturelle" des quantités est plutôt logarithmique que linéaire. Autrement dit, il y a instinctivement plus de différence entre les quantités "2" et "3" qu'entre "9" et "10". Un test pour s'en rendre compte consiste à  demander à  un enfant où il placerait la quantité 5 sur un segment dont les extrémités sont marquées 1 et 10. L'enfant a tendance à  placer le 5 tout près de l'extrémité marquée 10 (parce que "1 c'est pas beaucoup, mais 5 c'est beaucoup et 10 aussi"). A mesure de leur développement, les enfants qui font ce test placent le 5 de plus en plus vers le milieu du segment, comme si leur échelle de représentation des nombres se "linéarisait" (excusez mon jargon, mais c'est vraiment ça).


Le même test pratiqué sur des indiens Mundurucus -qui ont des mots pour les petits nombres mais pas de système de calcul développé- révèle qu'ils ont la même représentation "logarithmique" des quantités que les enfants occidentaux. Dehaene avait déjà  émis l'hypothèse qu'apprendre à  lire exige que l'on "désapprenne" la symétrie horizontale (p et q ne sont pas équivalents, de même que b et d etc.). Il récidive avec l'arithmétique pour laquelle on peut supposer que l'on troque notre vision logarithmique des quantités pour celle, linéaire, qui sied aux calculs précis.

Estimation et subitisation


Mais la loi de Weber - la perception logarithmique des quantités- n'est pas universelle: elle ne s'applique pas aux toutes petites quantités. Jusqu'à  trois objets, on n'estime pas, on "subitise". Traduction: on capture instantanément le nombre exact d'objets d'un simple coup d'oeil avec un très faible taux d'erreur, bien plus faible que ce que prédit la loi de Weber (graphique de Mandler & Schébo, 1982)

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Pour vérifier que "subitisation" et "estimation" ne pouvaient se confondre, Suzanna Revkin a accoutumé des volontaires à  regarder des nuages toujours composés de dizaines d'objets (10, 20, 30... jusqu'à  90 objets), et leur a demandé d'estimer le nombre de dizaines qu'ils voyaient. Puis elle a comparé leurs performances avec celles obtenues sur des nuages de 1 à  10 points. Si la "subitisation" suivait la loi de Weber, on aurait dû retrouver la même différence de précision entre l'estimation de 1, 2 ou 3 dizaines qu'entre 1, 2 ou 3 points. Et ce n'est pas du tout ce qu'on a observé! La "subitisation" de 1, 2 ou 3 points est bien plus précise que "l'estimation" de dizaines de points et relève donc probablement de mécanisme cérébral assez différent.


Les deux processus de subitisation et d'estimation se complètent chez l'adulte, mais ils pourraient être antagonistes chez le tout jeune enfant. Une expérience amusante menée en 2002 avec des enfants de moins d'un an, consistait à  placer des gâteaux dans des tasses devant eux, et à  les laisser se diriger vers la tasse de leur choix (une fois les gâteaux introduits dans les tasses, l'enfant ne voyait plus combien chaque tasse en contenait). L'enfant -motivé pour aller chercher le plus grand nombre de gâteaux- sait bien faire la différence entre 1, 2 et 3 gâteaux. Mais ses performances s'écroulent dès qu'il y a 4 gâteaux, y compris s'il s'agit de comparer 1 et 4 gâteaux. Tout se passe comme si l'enfant confiait entièrement sa décision à  un processus de subitisation, et se retrouvait totalement destabilisé par la quantité "4", inaccessible par subitisation. Autrement dit, l'enfant -qui sait par ailleurs estimer les grands nombres- semble avoir des difficultés dans cette expérience à  passer de la subitisation à  l'estimation, comme si ces deux processus étaient antagonistes au lieu d'être complémentaires l'un de l'autre (graphique tiré de Feigenson, Carey et al, Psych Science 2002; TICS 2004)

Nombres et espace
De manière assez stupéfiante, notre représentation des quantités est étroitement liée à  notre perception de l'espace (les zones du cortex impliquées dans ces deux fonctions sont d'ailleurs très voisines). Les grands nombres sont par exemple systématiquement associés à  une direction privilégiée: vers la droite pour les cultures européennes, vers la gauche pour les cultures écrivant de droite à  gauche. Cet effet SNARC (pour Spacial Numerical Association of Response Codes) a été mesuré statistiquement dans de nombreuses expériences: on réagit plus vite aux grands nombres avec la main droite, on les repère plus vite s'ils apparaissent dans notre champ visuel droit etc. Et symétriquement pour les petits nombres, associés au côté gauche.




Cette association inconsciente entre nombre et espace influence également les estimations des sujets sains: nous tendons instinctivement à  surestimer le résultat des additions de nuages de points et à  sous-estimer celui des soustractions, y compris -même si c'est dans une moindre mesure- pour les opérations avec des symboles numériques.


A l'inverse, on peut tirer parti de cette association entre nombre et espace: les jeux de plateaux avec des dés s'avèrent par exemple être de précieux auxiliaires pour les enfants ayant des difficultés scolaires. Peut-être, suggère Dehaene, parce qu'ils favorisent l'apprentissage d'une ligne numérique mentale, très utile en arithmétique.

Les différents circuits cérébraux de calcul
Depuis 1992, Dehaene a fait l'hypothèse d'un triple code mental pour représenter et manipuler les nombres en fonction de la tâche à  réaliser:
- une représentation conceptuelle de la quantité, associée aux ordres de grandeur des nombres et localisée dans les régions pariétales bilatérales du cerveau. Ce sont ces régions qui réagissent de manière inconsciente en fonction de la distance entre deux nombres.
- un codage visuel du nombre, associé à  son écriture en chiffres arabes, qui permet par exemple de poser des opérations en colonnes ou de faire des soustractions. Comme pour la reconnaissance des lettres et des formes, ce codage est plutôt localisé dans la zone occipito-temporale gauche du cerveau.
- un codage verbal des nombres, où l'on retiendrait les faits arithmétiques appris par coeur (comme les tables de multiplication), exactement comme on mémorise les poèmes ou les proverbes et pris en charge par les régions du cerveau dédiées au langage.

Elizabeth Spelke en 1999 a illustré la plausibilité de ce modèle en enseignant à  des sujets bilingues des faits exacts (par exemple 24+37=61) et des faits approchés (24+37 font environ 60) dans une seule langue. Puis elle a interrogé ces sujets sur les mêmes faits, mais dans l'autre langue: le résultat est que ce changement de langue ralentit considérablement le temps de réponse des personnes sur les faits exacts. Par contre changer de langue n'est pas du tout gênant pour restituer des approximations que l'on a apprises dans une autre langue.

Dans un deuxième temps, on posait aux mêmes sujets une question très voisine de celle apprise. Si la question voisine portait sur un problème exact (par exemple "combien font 25+36?") proche d'un fait appris (24+37=61), la réponse était lente et pas forcément juste. Par contre les sujets n'avaient aucun problème pour faire une approximation voisine d'une approximation apprise.


Tout se passe donc comme si il y avait un découplage presque parfait entre deux systèmes. L'un qui permet d'approximer les quantités et est indépendant du langage. L'autre qui permet de mémoriser des faits arithmétiques exacts -indispensables au calcul mental- et est très dépendant du langage. C'est probablement la raison pour laquelle les immigrés de longue date dans un pays calculent toujours mentalement dans leur langue natale, même s'ils ne la pratiquent plus du tout par ailleurs.

Ce modèle est purement occidental. En Chine par exemple, les opérations de calculs mentaux semblent plutôt associées à  des circuits neuronaux touchant la motricité des mains. Ce que l'on peut interpréter comme une mémoire gestuelle de la manipulation extrêmement efficace des bouliers et des abacques, qui dans cette culture servent couramment d'outils pédagogiques dans l'apprentissage de l'arithmétique.

Les différentes formes d'acalculie
L'existence de ces trois processus mentaux distincts (visuel, verbal et sémantique) explique peut-être que l'on rencontre de nombreuses formes différentes d'acalculie en fonction des zones cérébrales lésées. Certains malades sont incapables de multiplier mais peuvent tout à  fait soustraire des nombres, les comparer ou les estimer. Ces malades présentent en général des troubles profonds du langage. A l'inverse d'autres malades, dont le cortex intrapariétal a été touché, ont préservé leur capacité de multiplier, mais ont toutes les peines du monde à  manipuler les quantités et à  dire par exemple quel nombre se trouve entre 2 et 4.

Dehaene et Cohen ont étudié en 2000 le cas d'une patiente atteinte d'alexie (dont les capacités de lecture sont fortement diminuées) se trompant neuf fois sur dix dans la lecture des nombres à  2 chiffres. La patiente, quand on lui présente la soustraction "8-7" lit par exemple "6-4" mais donne le résultat correct "1". Idem pour l'addition ou la division: elle lit mal l'énoncé mais donne le résultat correct de l'opération. En revanche, si on lui présente "5 x 9", elle lit "4 x 6" et donne le résultat "24", comme si le cerveau réagissait prioritairement au problème de multiplication verbalisé, contrairement à  ce qui se passe avec les autres opérations. Le modèle du triple code présente le mérite de rendre compréhensible ce type de résultats.

Physiologie du cerveau
Les méthodes d'imagerie médicale par IRM confirment l'activation de différentes zones du cerveau en fonction de la tâche numérique demandée, et particulièrement le rôle de la zone intrapariétale bilatérale, où semble résider le "sens du nombre" quelque soit la forme sous laquelle celui-ci est présenté (symbole numérique, nuage de points, signaux auditifs etc).

Chez l'animal, dès les années 1980, on avait trouvé chez un chat anesthésié (!) des neurones s'activant spécifiquement pour tel ou tel nombre lorsqu'on lui présentait la quantité visuelle ou sonore correspondante. Andreas Nieder -le pape de la neurologie chez l'animal- a, depuis, identifié chez le singe certains neurones déchargeant préférentiellement autour d'une certaine quantité, avec une précision toujours proportionnelle au nombre: revoilà  notre fameuse loi de Weber, mais au niveau du neurone maintenant. On trouve ainsi des neurones situés dans la zone homologue à  notre sillon intrapariétal, codant autour de 1, d'autres autour de 2, de 3 etc.

La compilation statistique des réactions de tous ces neurones fournit un modèle tout à  fait cohérent pour expliquer nos capacités d'estimation numérique. Avec Diester, Nieder a récemment étudié ce qui changeait quand on enseignait au singe les chiffres arabes jusqu'à  6. Les deux chercheurs ont observé que certains neurones codent aussi bien pour 5 points et pour le chiffre 5. Par contre leur courbe de réponse est beaucoup plus "pointue" autour du nombre lorsqu'il est présenté sous forme symbolique.

On ne peut vérifier directement ce phénomène chez l'homme à  moins de lui implanter des électrodes dans le crane. Mais on a des indices qu'un phénomène similaire serait à  l'oeuvre: la présentation de chiffres arabes modifierait et affinerait notre réponse neuronale aux quantités. Cette sélectivité limiterait l'effet de distance et permettrait ainsi une plus grande précision pour les grands nombres. L'acquisition du symbole transformerait ainsi notre conception originellement approximative, continue et logarithmique des quantités, en une représentation des nombres sous formes d'unités discrètes et distribuées linéairement.

Et c'est comme ça que le symbole nous a fait passer d'un monde analogique à  un monde numérique...

A

Dans une semaine tout rond aura lieu à  Paris le premier forum des blogueurs scientifiques. Je serai présent avec quelques C@fetiers des sciences et on compte sur votre participation enthousiaste. Bien que le public visé soit plutôt un public profane voire débutant en matière de blog, nous serons heureux de faire la rencontre de quelques lecteurs à  cette occasion.

Et puis comme une bonne nouvelle ne vient jamais seule ;-) , je serai également présent le jeudi au Salon européen de la recherche et de l'innovation organisé sous le haut patronage de Monsieur Nicolas Sarkozy, rien de moins. En regrettant juste que des conférences aussi alléchantes que "Internet et publications scientifiques", "La diffusion de la culture scientifique en Europe", "Innover et chercher dans l'enseignement des sciences" ou "La recherche… à  consommer sans modération", annoncées dans l'avant-programme, ne soient plus à  l'ordre du jour…

A part ça, je compte participer à  quelques séminaires parisiens de sociologie des sciences. Un séminaire consiste en une séance ou deux de "présentation(s)" suivie de "questions". Il permet à  un intervenant, jouant plus souvent à  l'extérieur qu'à  domicile, de présenter ses travaux mais aussi ses dernières pistes de recherche ou de réflexion. Les séminaires sont généralement ouverts à  tous et il n'est pas rare d'y voir des historiens échanger avec des sociologues ou des juristes (pour le domaine que je connais en tous cas). Pourquoi cette pratique très courante dans les SHS est-elle si rare dans les sciences dures me demandait l'autre jour Benjamin ? Deux éléments de réponse :

• en SHS, le travail de recherche possède une part moins grande de matérialité (spécimens, machines ou archives) et la pensée naît donc de l'écriture et l'oralité : c'est en écrivant que les idées se forment et c'est en les défendant face à  d'autres que l'on teste leur solidité ;
• en SHS, les disciplines peuvent échanger facilement puisque leur langage est (à  peu près) commun et qu'un historien peut toujours objecter quelque chose à  un sociologue (ou réciproquement, si si) et un sociologue des religions enrichir la réflexion d'un spécialiste des politiques de santé. Il devient donc plus fructueux, mais aussi rentable, d'échanger des points de vue avec un public qui dépasse ses deux ou trois pairs habituels.

Mais ces explications sont affreusement internalistes et je ne doute pas que vous aurez d'autres arguments à  soumettre en commentaire !