L’association

Le mot du président

L’astronomie et l’astrophysique se sont construites en dépassant les apparences du monde, qui s’imposent à nous. Ainsi, en observant le ciel à l’œil nu, nous avons l’impression d’être au centre d’un espace infini, immuable, éternel. Et une idée a naturellement émergé : la Terre et le Ciel sont de natures différentes.

Nos représentations de l’univers ont commencé à changer au début du XVIIe siècle. Durant l’hiver 1609-1610, Galilée pointe sa lunette vers le ciel et décrit des choses encore jamais observées dans son livre Sidereus Nuncius (Le messager céleste, publié en 1610) : la Lune a des montagnes, Vénus a des phases, Jupiter des satellites et la Voie lactée est faite de myriades d’étoiles !

Ainsi, les montagnes de La Lune révèlent qu’elle a des propriétés communes avec la Terre et n’est pas l’astre parfaitement sphérique et lisse décrit par les Anciens. Il devient alors possible de comprendre la Lune en comprenant la Terre : Galilée nomme “mers” les zones plus sombres, dépourvues de montagnes. En identifiant ainsi les lois de la Terre et du Ciel, il pose les bases de la future astrophysique.

Depuis Galilée, nos instruments ont considérablement progressé, nous disposons d’une dizaine de télescopes de plus de dix mètres de diamètre, de télescopes spatiaux, dont le fameux télescope spatial Hubble et le plus récent télescope spatial James Webb, et l’Europe construit un télescope de 39 mètres de diamètre au Chili. Nous disposons aussi de la spectroscopie, qui nous permet d’analyser la lumière en grand détail, à l’origine de la découverte de l’hélium, de l’expansion de l’univers ou de mise en évidence des premières exoplanètes.

Nous avons compris que les étoiles n’ont pas toujours existé et qu’elles évoluent, que l’univers a une histoire que nous sommes capables de raconter, que la matière elle-même n’a pas toujours existé sous la forme que nous lui connaissons, et qu’elle n’est que l’écume de l’ensemble de la matière de l’univers.

Cette compréhension de l’univers a été possible en suivant une méthode commune à toutes les sciences de la Nature (physique, chimie, biologie).

En observant ou en expérimentant sur le monde, les scientifiques collectent des données qui leur permettent de formuler des hypothèses sur son fonctionnement. Ces hypothèses visent donc à être explicatives. Mais ce n’est pas suffisant. Selon Karl Popper, pour être scientifique une hypothèse doit être réfutable, c’est-à-dire qu’elle doit pouvoir être testée, mise à l’épreuve grâce à une expérience ou une observation adéquate. Pour cela, l’hypothèse proposée doit donc aussi être prédictive, c’est-à-dire capable de prévoir un résultat encore jamais constaté. Si le réel répond positivement, c’est que l’hypothèse n’est “pas fausse”. En revanche s’il répond par la négative, l’hypothèse doit être modifiée ou rejetée.

Prenons un exemple. Quand Galilée observe la planète Jupiter, il découvre ses quatre principaux satellites qu’ils nomment astres Médicéens (en l’honneur de Cosme II de Médicis, le Grand-Duc de Toscane, qui est aussi son mècène). Il pense que ce sont des satellites car ces petits points brillants se distinguent des étoiles car ils semblent entraînés par le mouvement apparent de Jupiter. Galilée en conclut qu’ils tournent autour de la planète. Il y a donc d’autres centres de rotation que la Terre du système géocentrique ! L’observation de Galilée invalide l’hypothèse géocentrique, où tout astre doit tourner autour de la Terre et va dans le sens de la proposition publiée par Copernic dans son De Revolutionibus en 1543 : le Soleil est au centre du monde et les planètes tournent autour.

Autre exemple. En 1907, Albert Einstein eut “l’idée la plus heureuse de sa vie” : une personne en chute libre ne sent plus son poids. Cette pensée d’apparence si simple lui fit une grande impression et le poussa vers une nouvelle théorie de la gravitation, la relativité générale (1915). Pourtant celle de Newton donnait toute satisfaction, elle avait même été capable de prévoir l’existence de Neptune (Urbain Le Verrier et Johann Galle, 1846). Mais la relativité générale prévoyait qu’un rayon lumineux soit dévié en passant au voisinage d’un corps massif, phénomène que la gravitation de Newton ne pouvait décrire en raison de la masse nulle des particules de lumière. Cette déviation fut constatée pour la première fois par Arthur Eddington lors d’une éclipse totale de Soleil le 29 mai 1919. Cela ne montrait pas que “Einstein avait raison” mais surtout que “Newton avait tort”. Bien sûr la théorie de Newton n’a pas disparu pour autant, mais on sait désormais que son champ d’application est plus restreint, qu’elle n’est qu’un cas limite d’une théorie plus générale.

Les scientifiques ne cherchent pas à vérifier leurs hypothèses mais au contraire à en trouver les erreurs, afin de les corriger ou de les invalider. Les théories qui ont résisté à la critique sont alors considérées comme les plus robustes, comme celles dans lesquelles on a une grande confiance. Cette pratique aboutit ainsi à une liste de connaissances certaines : l’ensemble des hypothèses sur le monde qui sont considérées comme fausses ! Il en va ainsi du géocentrisme, de l’éther luminifère ou de la théorie du calorique/frigorique en thermodynamique. Les théories qu’utilisent les sciences de la nature sont considérées comme pertinentes car toutes les tentatives de les réfuter ont échoué jusqu’à présent.

Pour tester en grandeur nature cette curieuse position mentale adoptée par les scientifiques (il faut penser contre soi) je vous propose un petit jeu.

Je vais vous donner 3 nombres vérifiant une règle que j’ai en tête.

Vous devez trouver quelle est cette règle.

Pour cela vous allez proposer votre propre suite de trois nombres et je vous répondrai soit « oui, elle suit ma règle », soit « non elle ne suit pas ma règle ».

Ensuite, vous pourrez proposer, si vous le souhaitez, ce que vous pensez être “ma règle”. Voici mes trois nombres : 2, 4, 8.

En cherchant à trouver ma règle, vous avez sans doute été victime du biais de confirmation (Peter Wason, pionnier de la psychologie du raisonnement, 1960) : mécanisme cognitif qui consiste à privilégier les informations confirmant ses idées préconçues ou ses hypothèses, et/ou à accorder moins de poids aux hypothèses et informations jouant en défaveur de ses conceptions, ce qui se traduit par une réticence à changer d’avis.

Le principe de la science, c’est moins de trouver la “vérité” que d’identifier l’erreur.

Dans le monde d’aujourd’hui, la profusion d’informations de qualité discutable pour ne pas dire fausses, rend plus que jamais nécessaire la diffusion d’une boîte à outils d’autodéfense intellectuelle, la méthode scientifique en fait partie.

Les enjeux contemporains (questions environnementales, émergence de l’IA, …) exigent une capacité conséquente de recherche et de compréhension. Il faut ouvrir une nouvelle voie vers les sciences, en encourageant sa découverte et sa pratique auprès des enfants et adolescent pour susciter de l’intérêt et des vocations.

C’est précisément ce que l’AFPER propose aux enfants et aux adolescents en organisant les Sciences Camps (mais aussi avec les projets Savanturiers ou les défis de la Rentrée en Sciences) : les mettre en contact avec de jeunes scientifiques, à l’université, pour qu’ils puissent pratiquer les sciences, c’est-à-dire :

– leur faire vivre une expérience  à travers un projet de recherche scientifique sur une véritable problématique ;

– leur faire pratiquer la méthode scientifique.

Il s’agit bien sûr de leur donner envie de poursuivre leurs études dans le domaine de la recherche et des sciences, mais surtout de les aider à forger les outils mentaux qui leur permettront d’être et d’agir comme des adultes responsables et humains dans un monde en situation de polycrise : c’est là toute l’ambition de notre association.

Roland Lehoucq, président de l’association et astrophysicien au CEA