AUTREMENT SCIENCE ?




Les défauts dont souffre la science semble venir de sa masculinisation. Existerait-il une science « au féminin » ?

Christian Magnan
Collège de France, Paris
Université de Montpellier II

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On peut espérer voir les scientifiques se débarrasser de leurs défauts les plus criants : recherche de gloriole personnelle, vocabulaire de domination, accomodements avec la vérité. J'ai qualifié ces défauts de typiquement masculins dans la mesure où ils reflétaient une volonté d'établir le règne de l'homme - je parle du sujet masculin - sur la nature et sur les mentalités. Ces scientifiques utilisant la science d'une manière injuste et malhonnête, j'ai rapproché leur disposition d'esprit des efforts déployés universellement par les hommes pour soumettre les femmes à leur autorité illégitime.

En s'améliorant, la science pourrait-elle évoluer dans des directions différentes de celles qu'elle a suivies jusqu'à présent ? En particulier, puisque, selon l'idée que je défends, la science présente dans sa façon de fonctionner une composante sexuelle prononcée, existerait-il des domaines plus masculins et des approches plus féminines ?

Il est trop tôt pour répondre à la question, car aucun changement ne se dessine dans la manière de « faire de la science ». Seul l'avenir nous dira si une autre science naîtra, fruit de l'alliance nouvelle des femmes et des hommes et non plus de l'aliénation des unes par les autres, et si elle se révélera toute différente. De toute façon, je n'ai jamais aimé émettre des pronostics, conscient de l'absurdité de cet exercice et sachant profondément que rien sur Terre n'est prévisible.

Il est vrai que certains axes de recherche sont encouragés plus que d'autres par les pouvoirs politiques. À ce niveau, le choix des femmes ne serait pas forcément celui des hommes, qui décident seuls pour l'instant des priorités. Je ne sais pas par exemple si des femmes mettraient la conquête de l'espace en tête de leurs préoccupations. Au niveau des applications pratiques de la science, la prédominance masculine en tous domaines (gestion de l'énergie, agriculture, habitat, moyens de communications, moyens de transport, médecine, etc.) me semble évidente, et elle n'a pas forcément que des effets heureux. Mais il est vrai que j'ai choisi d'écarter de mes réflexions la science appliquée et le monde technique.

Il se pourrait que l'influence masculine se manifeste aussi, de façon subtile mais très profonde, au niveau de la recherche théorique fondamentale elle-même. C'est l'idée défendue par Luce Irigaray. Elle fait remarquer (La « mécanique » des fluides, in Ce sexe qui n'en est pas un, p. 103) que la science traite la mécanique comme étant avant tout celle des solides, alors qu'elle éprouve de grandes difficultés à aborder celle des fluides.

Luce Irigaray s'étonne de l'importance de l'écart entre les propriétés naturelles des fluides et les caractéristiques des modèles théoriques qu'en donne la science (Ibid.p. 105) :

« [...]Si l'on interroge les propriétés des fluides, on constate que ce « réel » pourrait bien recouvrir, pour une bonne part, une réalité physique qui résiste encore à une symbolisation adéquate et/ou qui signifie l'impuissance de la logique à reprendre dans son écriture tous les caractères de la nature. Et il aura souvent fallu réduire certains de ceux-ci, ne les/l'envisager qu'au regard d'un statut idéal, pour qu'ils/elle n'enraye pas le fonctionnement de la machine théorique. »

La nature liquide et gazeuse est rétive à la schématisation abstraite.

Notre philosophe féministe pointe encore, à juste titre, les contradictions théoriques auxquelles conduit la formulation mathématique de la mécanique des fluides, notamment à cause de l'apparition d'entités qui n'ont aucune consistance physique, à savoir des « zéros » ou des « infinis » indésirables (Ibid. p. 108, c'est l'auteur elle-même qui souligne) :

« Des considérations de mathématiques pures n'auront permis l'analyse des fluides que selon des plans lamellaires, des mouvements solénoïdaux (d'un courant privilégiant le rapport à un axe), des points-sources, des points-puits, des points-tourbillons, qui n'ont à la réalité qu'une relation approximative. En laissant de reste. Jusqu'à l'infini : le centre de ces « mouvements » correspondant à zéro y suppose une vitesse infinie, physiquement inadmissible. Ces fluides « théoriques » auront certes fait progresser la technicité de l'analyse, aussi mathématique, en y perdant quelque rapport à la réalité des corps. »

Je jubile. De lire notre Luce Irigaray, non scientifique, nous dire tranquillement que l'infini n'est pas « physiquement admissible », alors que je me bats depuis des années pour faire reconnaître cette vérité à de « savants » astrophysiciens, cosmologistes et autres physiciens théoriciens. De trouver dans le fait que ce soit une authentique femme qui remette les choses dans leur vraie perspective un argument de poids en faveur de mon idée selon laquelle le « culte de l'infini » est un défaut bien masculin (car cette notion représente la toute-puissance absolue, la grandeur suprême à laquelle il est impossible de se comparer, bref l'image parfaite du sur-homme). De voir enfin cette même femme défendre les droits de la réalité (« la réalité des corps ») face à ceux de la théorisation (« les fluides théoriques ») et alimenter ainsi l'un de mes thèmes récurrents favoris : l'abus de pouvoir - manie masculine - dont fait preuve la science lorsqu'elle veut assimiler, réduire, le monde réel à sa propre vision théorique.

Alors, cette difficulté à aborder la physique des « fluides », a-t-elle une origine « sexuelle » ? On a envie d'y croire tant l'idée paraît fondée. Car les parties sexuelles des hommes ne sont assurément pas celles des femmes. Car le sexe des femmes évoque certainement plus le fluide que le solide. Car il est impossible de comparer l'un à l'autre et que par conséquent la façon de « dire » l'un ne peut pas s'appliquer à l'autre.

L'habitude, culturelle, a été prise de décrire le sexe des femmes en fonction du sexe des hommes. Le clitoris est concu comme un petit pénis à masturber. Le vagin tire son prix d'offir un « logis » au sexe masculin (Luce Irigaray, Ce sexe qui n'en est pas un, p. 23). Dans leur conception ordinaire, « les zones érogènes de la femme ne seraient jamais qu'un sexe-clitoris qui ne soutient pas la comparaison avec l'organe phallique valeureux, ou un trou-enveloppe qui fait gaine et frottement autour du pénis dans le coït : un non-sexe, ou un sexe masculin retourné autour de lui-même pour s'autoaffecter. » (Ibid.)

Luce Irigaray poursuit en soulignant l'impossibilité d'identifier proprement le sexe féminin, lequel se dérobe à toute tentative de schématisation, tandis que le sexe masculin, c'est le pénis, un point c'est tout. Son riche texte suivant (Ibid., p. 26) est à lire, et plus tard à relire en pensant à l'incapacité de la science à dompter le milieu fluide et à la tendance de cette même science à tout réduire en entités élémentaires. L'auteur parle ainsi du sexe féminin (c'est elle qui appuie sur les passages en italique) :

« Ce sexe qui ne se donne pas à voir n'a pas non plus de forme propre. Et si la femme jouit justement de cette incomplétude de forme de son sexe qui fait qu'il se re-touche indéfiniment lui-même, cette jouissance est déniée par une civilisation qui privilégie le phallomorphisme. La valeur accordée à la seule forme définissable barre celle en jeu dans l'auto-érotisme féminin. Le un de la forme, de l'individu, du sexe, du nom propre, du sens propre... supplante, en écartant et divisant, ce toucher d'au moins deux (lèvres) qui maintient la femme en contact avec elle-même, mais sans discrimination possible de ce qui se touche.

D'où ce mystère qu'elle représente dans une culture qui prétend tout énumérer, tout chiffrer par unités, tout inventorier par individualités. Elle n'est ni une ni deux. On ne peut, en toute rigueur, la déterminer comme une personne, pas davantage comme deux. Elle résiste à toute définition adéquate. Elle n'a d'ailleurs pas de nom « propre ». Et son sexe, qui n'est pas un sexe, est compté comme pas de sexe. Négatif, envers, revers, du seul sexe visible et morphologiquement désignable (même si cela pose quelques problèmes de passage de l'érection à la détumescence) : le pénis. »

Le sexe féminin n'a pas non plus de nom propre. Comment le désigner ? Ce n'est ni le vagin, ni la vulve, ni le clitoris. Dans son livre La luxure, Michel Polac choisit pour en parler le mot (en principe) le plus approprié : le con. Et oui, exprimer son amour par le cunnilingus (les linguistes pratiquent plutôt le « cunnilinctus ») c'est bien passer sa langue (lingere) sur le con (cunnus). Le con, évidemment ! Mais utiliser un tel mot pour dire tendresse, délicatesse, émotion, douceur, brûlure du désir, magie du lieu, humidité féconde, ardeur du plaisir, tension explosive, amour, on a du mal à s'y faire...

En revanche, le sexe masculin, visible et indentifiable, peut facilement se désigner. Du même coup l'attention quasi exclusive portée à l'érection du membre masculin dans notre sexualité contemporaine dénature sans doute l'essence de la rencontre charnelle et de la jouissance de la femme avec l'homme. En effet si l'émoi que l'amant cause à l'amante dans son sexe est plus discret que celui qu'éprouve l'homme et se donne moins à voir, il n'en est assurément pas moins fort. Il est plus subtil et plus flou. Les délices de la chair ne se mesurent pas en centimètres et la « localisation » du foyer de la jouissance, la « géographie » du plaisir féminin, paraît « bien plus diversifiée, multiple dans ses différences, complexe, subtile, qu'on ne l'imagine » (Ibid., p. 28). Autrement dit, s'il semble indéniable que la jouissance de la femme et de l'homme trouve son total accomplissement lorsque le vagin a accueilli le pénis, ce serait atteindre à la nature profonde et à la dimension de la sexualité que de réduire l'acte sexuel à la seule pénétration.

« La femme a des sexes un peu partout. Elle jouit d'un peu partout. » (Ibid.)

Peut-on relire ces textes en pensant à la science et à sa difficulté d'appréhender la dynamique des fluides ? Cet inconfort de la science face au fluide serait-il lié au fait que ce fluide, comme le sexe féminin, se soustrait à toute identification arrêtée ? C'est ce que suggère Luce Irigaray et je trouve sa réflexion sur la « sexualisation de la science » terriblement pertinente (même si, je le dirai, cette analyse n'a encore débouché sur rien de constructif).

En effet, je suis sensible aux rapprochements suivants en estimant qu'ils sonnent juste et atteignent quelque part, en profondeur, une certaine vérité. Le mou, le mouvant, le coulant, le visqueux, l'imprécision du contour, le continu, c'est le fluide ; et c'est la femme. Le ferme, le dur, le bien érigé, l'évidence du trait, le discontinu, c'est le solide ; et c'est l'homme.

Dans ces conditions, l'homme de science manifesterait-il, parce qu'il appartient au genre masculin, une répugnance ou une incapacité, ou les deux, à s'occuper de ce qui à ses yeux est proprement « informe » ? Or, informe, le fluide, gaz ou liquide, l'est, puisque, n'en possédant aucune par lui-même, il n'a que la forme de son contenant.

La question de la masculinisation des sujets scientifiques touche sans doute d'autres domaines. Ainsi, en me demandant pourquoi les scientifiques ont eu du mal à accepter en physique atomique le concept de fonction d'onde, je n'ai jamais pu m'empêcher de penser que cet objet (mathématique), parce qu'il est imprécis, qu'il remplit tout l'espace, qu'il est présent partout et toujours, qu'il n'est ni tangible, ni visible, ni détectable, a eu de quoi heurter un sujet masculin qui a toujours préféré le concept précis de particule, élément matériel bien défini, localisable et repérable.

Je dirais volontiers que dans ces deux chapitres de la mécanique, l'homme a préféré par nature séparer, atomiser, retenir et figer plutôt que joindre, lier, partager et laisser couler.

Si nous prenions au sérieux le questionnement de Luce Irigaray ?

La science est indubitablement, historiquement parlant, l'oeuvre des hommes, sans les femmes. Reflète-t-elle dès lors dans ses champs d'action, dans sa méthodologie, dans sa symbolisation, dans l'établissement de ses théories les plus fondamentales, la perplexité de l'homme devant le mystère sexuel ? Plus gravement, exprime-t-elle la façon dont l'être masculin a refusé, rejeté et nié le pacte que le sexe scellait entre sa partenaire et lui-même ? Souffre-t-elle de la manière dont il a empoisonné ses relations avec les femmes et fait du lieu d'échange magique et fécond que constituait le sexe son terrain de bataille favori ?

Pour poser la question sur le terrain plus directement scientifique, la préséance méthodologique accordée au solide sur le fluide est-elle justifiable sur des bases théoriques ? Vient-elle au contraire de ce que le caractère irréductible de la différence entre fluide et solide n'a pas été reconnu et assumé et qu'un seul terme du couple, le solide, a été retenu aux dépens de l'autre, le fluide ?

Autrement dit, pour pousser la question jusqu'au bout, faut-il, pour traiter des fluides, mettre en cause la science d'aujourd'hui et en inventer une nouvelle ?

Pour tenter de répondre, je voudrais faire partager deux certitudes, concernant particulièrement l'astrophysique. En premier lieu l'étude de la dynamique des milieux gazeux accuse un retard énorme, qui obère le développement de la physique des astres (étoiles, atmosphères stellaires et planétaires, atmosphère terrestre). En second lieu la discipline est envahie par une numérisation informatique brutale et excessive qui, bien que capable de produire une quantité vertigineuse de résultats, n'est pas assurée de déboucher sur des découvertes.

Ces deux déficiences de la science sont peut-être le reflet de défauts masculins.

Montrons d'abord sur un exemple simple, celui de la force d'Archimède, la difficulté à donner un interprétation physique satisfaisante de la notion de « pression » et à établir un schéma descriptif acceptable de l'état fluide de la matière. Cette pression peut être gazeuse ou liquide mais pour se rapprocher de situations courantes nous raisonnerons d'abord sur le liquide.

La force d'Archimède est la force qui agit sur un corps plongé dans un liquide (je repense à cette perle relevée dans une copie de baccalauréat : « depuis Archimède, les bateaux flottent » !). Elle est due à la pression exercée sur la surface, la paroi, de l'objet immergé. Les pressions exercées sur les parties profondes de l'objet ont tendance à le soulever ; celles qui s'exercent sur les parties hautes ont tendance à l'enfoncer. Comme les premières, plus profondes, sont aussi les plus fortes (un plongeur voit la pression augmenter quand il descend), la résultante de toutes les forces de pression sera dirigée vers le haut. La valeur de la poussée d'Archimède est égale au poids de la masse d'eau « déplacée », c'est-à-dire à la masse d'eau qui serait contenue dans un récipient épousant parfaitement la forme du corps (en somme celle qui a été « enlevée » et remplacée par le corps immergé).

Comment démontre-t-on ce résultat ? À l'aide d'un raisonnement qui ne m'a, personnellement, jamais satisfait.

Il consiste, à ôter (en pensée) le corps immergé et à le remplacer par le volume d'eau qui serait contenu dans un récipient « virtuel » dont les parois épouseraient parfaitement la surface du corps (on peut imaginer par exemple que l'eau soit contenue dans un film plastique). On dit alors que ce volume d'eau est soumis à deux forces, à son propre poids et à la résultante de toutes les forces de pression exercées sur les parois virtuelles (l'enveloppe plastique). Comme le volume d'eau en question est en équilibre (l'eau ne bouge pas) cela signifie que ces deux forces s'équilibrent. Autrement dit la poussée totale due à la pression est égale au poids du liquide déplacé (et de sens opposé) : c'est exactement ce qu'il fallait démontrer.

J'ai toujours du mal à comprendre... Qu'une pression s'exerce sur une paroi solide, je l'admets sans mal. Elle est due aux innombrables coups portés par les molécules du liquide (ou du gaz) qui rebondissent sur la paroi. Mais avez-vous vu des molécules rebondir sur une paroi virtuelle ? Elles traversent évidemment une « absence de paroi » sans repartir en arrière, de sorte qu'on a bien du mal à donner un sens à cette fameuse « pression ». Une pression sur une paroi, oui !, mais une pression en un point du liquide (ou sur un volume de liquide), c'est plus compliqué qu'il n'en a l'air. Une autre conception des fluides serait bienvenue.

En astrophysique, la fameuse équation de l'« équilibre hydrostatique », qui est à la base de la construction des modèles d'étoiles, est, dans quasiment tous les ouvrages didactiques, déduite du raisonnement d'Archimède, et par conséquent sa démonstration déclenche chez moi la même insatisfaction. On imagine en effet que toute couche de l'étoile est en équilibre sous la double action de son poids et des forces de pression exercées sur les surfaces de la couche. Mais qu'est-ce qu'une « couche »  d'étoile? Peut-on partager une étoile en couches superposées à l'aide de films plastiques virtuels ? Et si on ôte le film plastique, comment donner quelque consistence à la notion de couche ?

La vérité est qu'un fluide ne se divise pas. Luce Irigaray parle de « l'air, densité fluide, qui laisse place à toute croissance. Matière qui, non divisée en elle- même, permettra le partage. » (Être deux, 1997, p. 11). L'air nous rassemble, nous unit sur Terre. C'est, à petite ou à grande échelle, le même air que nous respirons. Et l'idée qu'a la science de partager cet air fluide en morceaux n'est sans doute pas si bonne.

Venons-en aux étoiles.

La dynamique des gaz, souvent désignée sous le terme d'« hydrodynamique », est le point faible de l'astrophysique. La science s'occupe de préférence et par habitude de systèmes fermés et à l'équilibre (le livre d'astrophysique publié en 2001 que j'ai sous les yeux s'intitule « Stellar Physics : Fundamental Concepts and Stellar Equilibrium ») car dans ce cas elle peut énoncer des lois théoriques précises et donner une description complète des phénomènes. Malheureusement (si on peut dire ! car la nature n'a pas à se calquer sur les modèles théoriques de sorte que, si « malheur » il y a, la faute en incombe forcément à la théorie) les astres sont typiquement des systèmes ouverts, sans limites imposées, et largement en état de déséquilibre.

Nous rappelions plus haut qu'un gaz n'a pas de forme propre et qu'il prend celle du récipient qui le contient. Le rôle de ce récipient est donc primordial. Dans les expériences théoriques de thermodynamique, les gaz sont toujours enfermés entre des parois et celles-ci conditionnent l'état du fluide au cours de ses transformations (changement de volume, de température, etc.). En particulier si le gaz atteint un état d'équilibre, c'est que les parois auront retenu les particules en les empêchant de s'échapper et leur auront permis de ce fait d'interagir jusqu'à l'uniformisation de leurs caractéristiques, situation constituant l'essence de l'équilibre.

Les étoiles n'ont pas de parois externe, ni internes d'ailleurs. Condensée, leur matière baigne dans un milieu environnant plus dilué. Les atomes de leurs couches extérieures ne sont que partiellement retenus par la force de gravitation et celle-ci ne peut pas s'opposer à ce que des courants de particules s'échappent de l'étoile.

Les étoiles bougent de partout et le système de leurs mouvements de matière est d'une extrême variété. Les vitesses du gaz (ou « plasma ») stellaire se manifestent à toutes les échelles de longueur. Localement la matière est animée de mouvements turbulents qui se superposent aux mouvements thermiques des particules (on sait que l'« agitation thermique » est la manifestation de la température du gaz). À plus grande échelle, de vastes courants aléatoires ou organisés s'entrechoquent les uns les autres. Des ondes de pression traversent l'astre et d'immenses mouvements convectifs en brassent la masse. Sur tous ces mouvements s'ajoute la rotation de l'étoile, qui, par interaction avec eux, crée des figures de vitesses d'une grande complexité.

De très nombreuses étoiles perdent leur matière dans l'espace environnant (elles subissent selon le terme technique consacré une « perte de masse »). Le Soleil lui-même éjecte dans l'espace des particules de matière, qui forment le vent solaire. Cette perte de masse est souvent associée à une pulsation de l'étoile entière. Des explosions titanesques se produisent dans certains astres, leur matière se trouvant violemment propulsée dans l'espace interstellaire. Enfin, le gaz interstellaire parsemant la galaxie, non soumis à sa propre gravité, est particulièrement libre de se déplacer en dessinant de ce fait les arabesques les plus contournées. Ce gaz est tout sauf homogène.

Ces mouvements sont visibles. Ils ne sont pas hypothétiques. On les détecte par analyse des raies spectrales, les profils de celles-ci se trouvant élargis et tordus par les vitesses. Surtout, ils sont omniprésents. Pas un seul milieu astrophysique n'échappe à la règle.

Or la modélisation théorique de la dynamique de ces fluides est indigente.

Dans le cadre de pensée physique actuel, nous ne savons même pas proprement poser les problèmes dynamiques : essayons d'expliquer techniquement pourquoi. En théorie cinétique, le gaz est décomposé en particules individuelles, chaque particule possédant sa propre vitesse. Comme il est impossible de prendre en compte toutes les vitesses individuelles (on apprend dans le secondaire que 22,4 litres d'air dans des conditions normales contient environ 6×1023 particules, un nombre colossal !), l'idée est de procéder à des moyennes.

Comment effectuer ces moyennes ? On ne sait le faire rigoureusement que dans une seule situation : lorsque le gaz est à l'équilibre. Dans ce cas en effet les vitesses des particules se répartissent selon une loi bien identifiée (la distribution de Maxwell-Boltzmann) et il est alors facile de calculer la moyenne de n'importe quelle quantité (par exemple l'énergie cinétique des particules) sur l'ensemble des atomes ou molécules du gaz. Mais comment agir dans le cas de loin le plus fréquent, en dehors de l'équilibre ? En général, on commence par supposer que dans un volume suffisamment petit (un volume dit « élémentaire ») les vitesses des particules se répartissent comme si ces dernières étaient à l'équilibre. En somme, on se ramène localement à l'équilibre. Comme les lois de l'équilibre sont connues, chaque volume élémentaire est entièrement défini par sa température et par le nombre et la nature des particules qu'il contient.

Le problème a été déplacé d'un cran : on est maintenant en présence de volumes élémentaires, chacun regroupant un grand nombre de particules gazeuses. Pour caractériser un quelconque de ces volumes il faudra, à sa composition, à sa température et à son nombre de particules, rajouter sa vitesse de déplacement (la situation est maintenant dynamique !). Mais, même regroupant chacun un grand nombre d'atomes ou de molécules, ces nouveaux « éléments de gaz », des super-particules en quelque sorte, sont eux-mêmes en nombre encore beaucoup trop élevé pour qu'on puisse les identifier individuellement (si par exemple on choisit comme super-particules des cubes de 1 mètre de côté, le Soleil en contiendrait 1027 ).

Comment maintenant procéder à une nouvelle moyenne sur cet ensemble de « super-particules » ? Nous n'avons tout simplement aucune réponse. En effet la répartition de ces volumes élémentaires en vitesse, en température et en nombre de particules peut se révéler si différente selon les circonstances que l'on ne sait pas dégager des lois universelles dans une telle collection de particularités et de diversités.

Devant cette impossibilité de traiter correctement les mouvements de « matière fluide », quelle est l'attitude de la science actuelle ? La situation n'est pas reluisante.

En maintes circonstances les mouvements sont purement et simplement ignorés, négligés. On suppose a priori que l'« équilibre hydrostatique » (comme on dit) est réalisé, remplaçant la réalité de la dynamique par l'irréalisme de la statique. Ainsi les modèles d'étoiles calculés sont schématisés en n'incluant ni la rotation ni les mouvements de matière à grande échelle et, en ce qui concerne les petites échelles, l'usage est d'introduire un « paramètre phénoménologique de microturbulence » : cette quantité a pour but de mesurer grossièrement la magnitude des vitesses en jeu, mais se trouve bien incapable d'atteindre la réalité physique. Le paramètre de microturbulence est un véritable cache-sexe destiné à masquer derrière un mot ronflant et savant l'incapacité à décrire correctement le phénomène de turbulence.

En d'autres circonstances, et je prendrai comme exemple le cas de l'atmosphère terrestre (sujet d'une redoutable actualité), les scientifiques se targuent de traiter le problème hydrodynamique de façon satisfaisante et quasi exacte. Par quel moyen ? La réponse est simple. L'idée est de partager l'atmosphère en un ensemble de cellules contiguës de taille la plus petite possible compatible avec la puissance de l'ordinateur disponible. Car il s'agit bien de traiter le problème de façon numérique, la théorie formelle déclarant forfait. Le scientifique part de l'idée que plus la maille du réseau cellulaire sera fine, plus la solution obtenue sera exacte.

Cependant cette idée pose des problèmes techniques et surtout des problèmes de principe. Elle n'est pas forcément juste.

La première difficulté vient du nombre considérable de cellules élémentaires à prendre en compte, faisant que le traitement des équations liées à ce système dépasse la capacité des ordinateurs. Actuellement la taille du maillage est de l'ordre de plusieurs centaines de kilomètres, ce qui conduit à considérer des milliers de points (les « noeuds » du réseau). Or, le nombre de ces cellules est inversement proportionnel au cube de la distance entre deux noeuds voisins. Par conséquent si on réduisait d'un facteur mille la taille de la maille pour descendre à la centaine de mètres (et atteindre ainsi l'échelle de phénomènes atmosphériques locaux), le nombre de cellules nécessaires serait multiplié par mille au cube, c'est-à-dire par un milliard. Or il est impensable de traiter des milliers de milliards de points à la fois. Techniquement parlant, il est impossible de diminuer arbitrairement la taille du maillage.

Mais surtout la méthode du maillage de l'atmosphère est condamnée à terme dans son principe même.

Indépendamment des problèmes techniques, croire qu'on pourrait continuer à réduire la taille des cellules et obtenir par ce moyen une solution plus exacte du problème est une erreur car en traitant des échelles de plus en plus petites nous nous heurtons en fait à la structure même du système des équations traitées. « Faire confiance » à ces équations en estimant qu'elles sont exactes à condition de se placer à une échelle suffisamment petite est illusoire.

Une collègue astrophysicienne me disait un jour à propos des atmosphères stellaires : « Au fond, nous avons les équations exactes commandant la physique dans un élément de volume. Par conséquent, la question est purement numérique : il suffit de résoudre ces équations. » Cette idée, très précisément cette idée, est sans doute fausse.

Une première limitation théorique fondamentale vient de ce que, dans une situation de déséquilibre, l'hypothèse de l'équilibre local ne peut pas être, en toute rigueur, respectée. En effet, si le milieu n'est pas homogène, la fontion locale de distribution des vitesses doit refléter une certaine anisotropie et ne peut donc pas être celle de l'équilibre (techniquement parlant, la fonction de distribution des vitesses ne peut pas être, exactement, isotrope maxwellienne). Donc, s'il fait cette hypothèse d'équilibre, le théoricien introduit dans le formalisme une incohérence qui risque, tôt ou tard, de se retourner contre lui. C'est comme un ver dans un fruit.

En outre, nous savons maintenant que certains systèmes d'équations apparaissant théoriquement déterminés ne le sont pas en pratique. Ces systèmes sont tellement sensibles aux variations des conditions locales qu'un changement infinitésimal ici ou là peut engendrer ailleurs (car tous les points sont couplés) des modifications d'une importance sans commune mesure avec cette perturbation. On dit qu'on a affaire à une situation non linéaire (tandis que dans un système linéaire les effets suivent les causes, en proportion). Cet effet est popularisé sous le nom d'« effet papillon », renvoyant au papillon dont le battement d'ailes en Chine va déclencher une tornade en France. Sans aller jusqu'à inclure le mouvement des insectes, il reste vrai que, à cause de son caractère hautement instable, le système formé par les équations couplées est inutilisable à petite échelle et que par conséquent les tentatives pour le résoudre sont d'avance vouées à l'échec.

Autrement dit, si on se contente des grandes échelles de mouvements, le calcul sera possible mais ne reproduira sans doute pas toute la réalité, et si on inclut les petites échelles, les équations, et le modèle avec, perdront leur sens.

En somme, on peut dire qu'à la façon dont il est posé le problème n'a pas de solution.

Concrètement voici un exemple qui montre l'impossibilité de faire rejoindre petites et grandes échelles.

Quand j'étais petit, dans les années 50, j'allais camper dans la Vallouise et faire des courses en montagne dans le paradisiaque massif Pelvoux-Écrins. Nous grimpions depuis Ailefroide jusqu'au pré de Madame Carle, large vallée plate située au pied du massif. De cet endroit (1870 mètres d'altitude), on voyait les derniers séracs du Glacier Blanc suspendus au-dessus du vide, environ 300 mètres plus haut en altitude. Nous allions au refuge du Glacier Blanc en empruntant un chemin de terre puis, après avoir traversé une large langue de glace, terminions la montée dans la neige. Il m'est arrivé en plein mois de juillet, près de ce refuge perché à 2542 mètres d'altitude, de construire un igloo avec la glace qui se trouvaient en abondance autour. Les courses aux Agneaux (3664 m), au Pic de Neige Cordier (3614 m) ou la simple montée au refuge Caron (3294 m) se faisaient sur la neige, avec quelques passages de glace.

Q uelle est la situation près de cinquante ans plus tard ?

On ne voit plus le Glacier Blanc depuis le pré de Madame Carle. On atteint le refuge du Glacier Blanc sans traverser le glacier. On va au refuge des Écrins par un chemin entièrement rocailleux et les courses aux sommets alentour (sauf les plus hauts comme les Écrins ou le Pelvoux) se font sur une même et triste rocaille. Les neiges éternelles sont remontées d'environ 1000 mètres d'altitude ! Je pense toujours qu'avoir vu fondre 1000 mètres d'altitude de glace à l'oeil nu, en une génération, c'est une observation « significative ». Voir la planète se transformer sous mes yeux, c'est phénoménal.

Mais, je m'interroge, de quoi l'événement que j'ai observé est-il le signe ? On nous parle du réchauffement de la planète : est-ce que j'ai vu, dans ce massif de l'Oisans, en 50 ans, la planète se réchauffer ?

C'est facile : nous n'avons pas la réponse à cette question. Pour la bonne et simple raison que les modèles numériques censés fournir une image de l'atmosphère terrestre n'incluent pas des échelles aussi petites que le massif des Écrins et sont bien incapables de décrire ou prédire l'évolution du climat en une région, par exemple sur la France, sur de longues périodes de temps.

Non seulement le modèle ne reproduit pas la réalité que j'ai vue mais encore il est ignorant du lien avec elle.

Cette situation ne me satisfait pas. Comment accepter que des modèles numériques qu'on dit ultra-sophistiqués soient incapables d'expliquer des faits aussi spectaculaires que la remontée d'un glacier alpin ? N'y aurait-il pas « comme un défaut » ? Il est irritant de penser que, malgré la complexité des modèles numériques, aucun chercheur ne puisse me dire s'il y a un rapport de cause à effet entre le « réchauffement » moyen de l'atmosphère (qui semble acquis, mais le concept de « température moyenne » a-t-il une signification physique, au-delà d'un simple paramètre numérique ?) et « ma » fonte des glaces.

Arrivera-t-on un jour à éclaircir la situation ? Ce que je soutiens ici, c'est que si nous nous en tenons aux moyens actuels, non !, il est impossible d'y parvenir. Et comme aucune autre approche théorique n'est en vue nous nous engageons sans doute, en dynamique de l'atmosphère, dans une impasse.

La méthode actuellement proposée peut être qualifiée de brutale puisqu'elle consiste, sans réflexion supplémentaire, à multiplier le nombre de cellules d'atmosphère en continuant à résoudre les équations de la dynamique des fluides par des algorithmes numériques. Dans une telle perspective, on compte uniquement sur les performances des ordinateurs pour améliorer la qualité du modèle. Dans un commentaire sur la crédibilité des modèles numériques d'atmosphère, Hervé Le Treut juge que les modèles climatiques « conjuguent une grande sophistication et des faiblesses persistantes » et avoue que « la modélisation a plus progressé du fait de l'augmentation de la puissance informatique que de nouvelles connaissances physiques ». Dont acte.

Pour ma part, je vais plus loin dans l'analyse et prétends que la méthode numérique brutale (que je qualifierais volontiers de « masculine », que l'on pardonne mon entêtement) est inopérante dans son principe. Par conséquent, il me semble qu'à terme poursuivre les opérations de modélisation dans cet esprit est s'éloigner d'une solution satisfaisante.

Cet accent porté sur les performances de l'informatique est pour moi l'occasion de dénoncer les effets pervers, voire la malfaisance, de la surnumérisation dont souffre la science, maladie due à un usage immodéré et parfois aveugle des ordinateurs. L'informatique permet de produire des quantités phénoménales de résultats, mais au détriment de leur qualité. (Je parle d'abord de l'astrophysique mais je crains fort que mes critiques s'appliquent à d'autres domaines scientifiques.)

Il n'est pas bon que le travail de recherche soit apprécié de nos jours en termes presque uniquement quantitatifs. Quand on juge un chercheur, avant toute discussion on donne son nombre de publications, un chercheur qui publie beaucoup étant réputé bon chercheur. C'est ici que l'informatique joue un rôle négatif à la fois par sa facilité à engendrer de la quantité et par sa capacité à réduire toute recherche à l'exécution d'un programme, sans réflexion poussée sur le sujet.

Dans leur immense majorité, les travaux de recherche actuels, à quelque niveau que ce soit, consistent à exploiter ou modifier un « programme » de calcul existant et que bien souvent on ne maîtrise pas vraiment dans sa complexité (on parle communément de « code », mot qui exprime bien le côté très numérisé de la représentation mathématique). L'amélioration de ces programmes est bien souvent factice, car la prétendue sophistication apportée sur un aspect particulier du programme va de pair avec la simplification, parfois outrancière, d'autres parties.

Une conséquence de l'informatisation galopante de l'astronomie réside en la mise en oeuvre de projets absolument colossaux dont le but est d'obtenir puis d'exploiter des données observationnelles. Mais la question de savoir si la théorie sous-jacente (car l'interprétation des données suppose toujours une théorie) est suffisamment élaborée pour permettre d'obtenir des découvertes solides est la plupart du temps éludée (à la critique, on répondra qu'« il faut bien faire quelque chose » ; voire...).

Souvent de tels projets s'auto-justifient, grâce au gigantisme de l'opération. En effet, une fois les instruments construits, il faut les faire fonctionner et les « rentabiliser », c'est-à-dire recueillir les données et interpréter ces dernières. L'informatique sera appelée à la rescousse pour assurer la productivité de la chaîne. Mais il serait impensable de critiquer ouvertement un projet déjà lancé, surtout, et c'est là le paradoxe, s'il coûte cher.

Voici un exemple de cette dérive.

Nous avons vu plus haut que les étoiles sont des objets fort complexes. Elles se distinguent souvent par leur caractère dynamique prononcé et surtout par leur individualisme. Lorsqu'on regarde les étoiles un peu en détail, chacune devient particulière, aucune n'étant semblable aux autres, bien qu'on puisse les regrouper, au moins pour les plus stables, en classes de propriétés voisines. Or, il faut savoir que les étoiles « théoriques », c'est-à-dire les modèles à partir desquelles s'effectuera l'analyse, ne sont caractérisées que par quelques paramètres (masse, taille, température, composition chimique, âge) dont le nombre est bien insuffisant pour espérer rendre compte d'une réalité autrement plus riche. (C'est un peu comme si on voulait décrire entièrement une personne par sa taille, son poids et son âge.)

Connaître une étoile réclame un plus grand nombre de traits descriptifs. (La taille, le poids et l'âge d'une personne ne déterminent ni la couleur de ses yeux, ni la forme de son visage, ni l'expression de son sourire, ni son type de cheveux, ni sa démarche, ni même son sexe.)

Réduire une étoile à une poignée de paramètres présente des limitations profondes. En voici une illustration. Les étoiles dont les couches externes sont animées de mouvements ne possèdent pas de bord marqué mais s'entourent au contraire d'un milieu externe plus ou moins large. De telles étoiles n'auront donc pas de surface bien définie et de ce fait ne pourront pas se voir attribuer de « température de surface » (pas de surface, pas de température de surface). Seulement, comme cette quantité représente l'un des paramètres fondamentaux des modèles numériques d'étoile, cela entraînera que ces derniers ne peuvent pas représenter correctement la réalité, dans la mesure où l'un de leurs paramètres ne possède pas de signification physique. La situation est pour le moins inconfortable...

Par contrecoup, il paraît évident que l'analyse des données observationnelles s'en trouvera grandement faussée, le problème étant que le programme informatique de dépouillement et de réduction des données donnera sans sourciller (le programme ne réfléchit pas !) une température d'étoile alors même que ce concept n'aura pas forcément, comme nous venons de le voir, de signification physique. En outre, malheureusement pour nos astronomes, c'est pour les étoiles les plus intéressantes du lot, celles qui sont hors équilibre, que la définition de la « température » superficielle pose des problèmes insolubles. Les étoiles variables géantes (par exemple les étoiles de la même classe que l'étoile Mira) sont typiques de ce genre de situation fâcheuse aux théoriciens de l'équilibre.

L'autre mal de la modélisation informatique numérique que je veux dénoncer est la suprématie accordée aux modèles sur la réalité. Non seulement les modèles numériques sont incapables, largement à cause de l'impossibilité de traiter correctement l'hydrodynamique, de rendre compte de la réalité concrète mais encore ces modèles deviennent objets d'étude en soi en se coupant de la nécessaire validation expérimentale. Cette dérive empoisonne la recherche. Elle est pernicieuse car elle oublie que la réalité est première et que les modèles ne sont là que pour nous faire découvrir cette réalité, non pour la supplanter.

Occulter la réalité est une fois de plus pervertir la science car c'est replier celle-ci sur elle-même. Cette perversion ôte à la science toute chance d'atteindre le monde dans sa vérité, puisque la vérité de la réalité a été oubliée.

Je rejoins à ce point la thèse de Luce Irigaray, qui prétend avec raison que la théorisation maladroite et outrancière, dans l'oubli des mouvements de fluides et des déséquilibres, nous fait perdre le contact avec la « réalité des corps ». Mais encore plus grave bien entendu est de prétendre que l'objet théorique surpasse l'objet réel, ce qui se produit trop souvent en astrophysique.

Cette attention exclusive portée au modèle au détriment de la réalité, elle n'est pas inventée : je la constate tous les jours dans les discussions entre astrophysiciens. Quand ils parlent d'une « étoile » on comprend vite qu'il ne s'agit pas de l'étoile réelle mais bien de l'objet numérique fabriqué par tel programme de structure stellaire dans lequel on aura injecté les paramètres convenables. Quand on s'intéressera par exemple à l'évolution de cette étoile, il s'agira de résultats successifs du calcul, non d'une évolution basée sur des observations. De même, dans les discussions touchant à ce que l'on appelle la structure interne (c'est-à-dire l'étude des couches internes des étoiles), on fait constamment référence aux objets théoriques puisque les phénomènes dont on parle sont trop profonds dans l'étoile pour pouvoir être observés et qu'il est extrêmement difficile de ce fait d'établir le lien avec ce que l'on observe « pour de bon ».

Nous tombons ici sur cet autre mal que décrit Luce Irigaray, lorsqu'elle parle d'une « culture qui prétend tout énumérer, tout chiffrer par unités » : la tendance de la science informatisée de penser que tout se réduit à des nombres. Or rien ne justifie cette croyance que la nature, les objets, les fluides, les êtres vivants puissent être décrits par une suite de nombres.

Pourquoi la science persiste-t-elle à rabaisser le monde réel ? L'analyse de Luce Irigaray suggère la réponse : dans cette prétention de la science à ramener les choses et les êtres réels à du numérique s'entend la volonté de l'homme de réduire la femme à ses propres schémas. La sur-numérisation informatique, c'est un mal masculin, car c'est plaquer la théorie, le nombre, sur le réel, alors même que ce nombre est étranger au réel.

Car les nombres ne poussent pas dans la nature.

Pour revenir au sujet précis de départ, nous pouvons être convaincus à ce point de la discussion qu'il est nécessaire, pour faire progresser la dynamique des fluides, de recourir à d'autres approches que les méthodes actuelles. Lesquelles ? Et comment y parvenir ?

Comment sortir de l'impasse ? Mon idée est simple, au moins à énoncer, peut-être moins à mettre en oeuvre.

La thèse défendue dans ce chapitre énonce que les défauts et carences de la science sont quelque part le résultat d'une masculinisation de la pensée scientifique. J'ai donné pour exemple la difficulté à traiter des milieux fluides, la numérisation informatique excessive, l'inattention à la réalité, la surestimation des modèles, le dogme réductionniste, l'omission du non-équilibre, la valorisation de la quantité aux dépens de la qualité, la débauche de projets coûteux.

Cependant que la science soit masculine (et de ce fait incomplète) ne prouve en rien qu'il existerait une science féminine susceptible d'en combler les lacunes.

En vérité, j'estime que la question de l'existence d'une science « féminine » est prématurée. Rien ne sert de discourir pour savoir s'il existe une science féminine alors que l'urgence d'un changement de société, préalable à toute évolution de la culture et du savoir, est si manifeste. Rendons d'abord aux femmes la place qui leur revient, le reste nous sera donné par surcroît. Ma conclusion est donc de lancer ce défi  : engager la construction d'une culture nouvelle basée sur la reconnaissance de la différence entre le genre masulin et le genre féminin et se nourrissant de l'échange entre ces deux genres.

Si les hommes devenaient attentifs aux femmes ? Cette femme, rends-lui sa liberté. Laisse-la parler, remuer, rire, chanter, pleurer. Laisse-la vivre.

Si « être deux » remplaçait la règle masculine du « moi tout seul », ou du « moi contre l'autre » ? Cette femme, prends-la avec toi, laisse-toi prendre par elle, et joue sans tricher avec elle le jeu du sexe. Reste « deux ».

Si nous les hommes (j'en suis un !), faisions enfin confiance aux femmes, alors ma croyance profonde est que la fécondité entre l'homme et la femme ne se limiterait plus à l'engendrement physique, mais serait foyer d'engendrement spirituel. Une nouvelle science pourrait naître.

Si vraiment, comme le suggère cette réflexion, la science est le reflet de toute une façon de penser, celle de la société dans laquelle nous vivons, façonnée historiquement par des hommes cherchant à dominer et faire taire les femmes, alors pour changer de science, il faut changer de société. En changeant les coeurs de ceux qui la vivent. Les fruits naîtront de cette nouvelle alliance : je fais confiance à la puissance et à la richesse potentielle du rapport entre ces deux êtres sexués que sont la femme et l'homme.

À suivre



D'après un extrait du livre de Christian Magnan
Et Newton croqua la pomme...
Éditions Belfond/Sciences (1990)
Dernière modification : 17 mars 2004


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