TRAVAUX PRATIQUES...



La science est incapable de prévoir l'apparence des objets concrets.

Christian Magnan
Collège de France, Paris
Université de Montpellier II

La science essaye tant bien que mal d'étudier par des schémas les objets complexes. Mais un signe de la limitation fondamentale de son pouvoir est qu'elle n'étudie jamais que les phénomènes dont elle a auparavant constaté l'existence. Elle intervient toujours après coup. La science ne sait pas la forme réelle que peut prendre telle étoile, telle planète. Elle choisit ses sujets d'investigation sous la contrainte de l'observation.

Les savants n'avaient pressenti ni la granulation à la surface du Soleil ni la complexité dynamique de son atmosphère. Dans leur vision théorique des choses ils ont toujours cru au plus simple alors que les faits n'ont cessé d'imposer une richesse inépuisable de formes. On peut s'en convaincre en regardant les extraordinaires images du ciel incessamment renouvelées que nous livrent chaque jour les astronomes.

Une autre illustration particulièrement significative de cette incapacité de la science à prévoir le concret est fournie par la découverte des pulsars.

La physique fondamentale, à l'aide de la théorie de la relativité générale, avait bien prédit la possibilité d'existence des étoiles à neutrons, étoiles si condensées que les atomes se seraient retrouvés écrasés sur eux-mêmes et réduits en ces composants élémentaires des noyaux atomiques que sont les neutrons. Les étoiles à neutrons auraient été constituées en quelque sorte de matière nucléaire « concentrée » tandis que la matière ordinaire possède une structure essentiellement vide basée sur la présence des électrons en orbite autour du noyau.

Ce que la théorie n'avait pas deviné à l'avance, c'était l'apparence qu'auraient ces objets. On pouvait peut-être avancer des chiffres pour leur masse, leur taille et leur vitesse de rotation mais rien sur leur aspect effectif, ni par conséquent - point capital - sur les moyens de les détecter. D'ailleurs, étant l'extrême petitesse du rayon prévu (de l'ordre de la dizaine ou centaine de kilomètres) on pouvait parier que ces étoiles seraient inaccessibles à nos instruments.

Or les étoiles à neutrons ont bel et bien été découvertes, mais par hasard ! C'est dire qu'on ne pouvait savoir où les chercher. Un jour on capta en provenance du ciel des émissions radio bizarres sous forme d'éclairs réguliers se succédant à un rythme très rapide, de l'ordre de la seconde. Après avoir écarté l'hypothèse de messages expédiés par de petits hommes verts, on pensa d'abord à des étoiles pulsantes, d'où le nom de « pulsars » qui leur fut donné (pour puls[ating] [st]ars). Puis très vite on se rendit compte, car la théorie était prête, qu'il s'agissait d'étoiles ultracondensées, donc de ces fameuses étoiles à neutrons de la théorie, car la rapidité de la vitesse attendue de rotation de ces dernières correspondait à la période de l'énigmatique phénomène clignotant observé.

Mais pourquoi ces éclairs ? La science ne put le dire vraiment, et d'ailleurs ne le comprend toujours que partiellement à l'heure actuelle car souvent les observations nouvelles ont pour effet plutôt de remettre en cause des modèles provisoirement établis que de les confirmer. À partir donc de l'analyse des observations (et non par pur raisonnement théorique) on explique qu'il s'agit en gros d'un faisceau d'ondes collimatées tournant à la façon d'un phare. Mais il n'existe aucun calcul (c'est-à-dire pratiquement parlant aucun programme informatique) permettant de reconstituer les phases de formation et d'évolution qui ont permis à un tel objet d'en arriver à l'aspect final que nous lui connaissons maintenant.

Dans la vie de tous les jours ou plus généralement sur Terre les marques de l'inventivité de la nature sont nombreuses. Chacun peut en glaner des exemples dans les rubriques scientifiques. Sous cet angle, les phénomènes atmosphériques ou météorologiques et autres jeux de lumière me frappent beaucoup. Ainsi si la magie de l'arc-en-ciel se manifeste à nos yeux, aucun physicien, même en possession des lois élémentaires gouvernant les mécanismes que ce spectacle met en oeuvre, ne pourrait prévoir l'existence du phénomène.

La science se révèle impuissante à prédire l'apparence concrète d'un objet ou phénomène réalisant des idées théoriques.

À suivre


Note

André Brahic a fourni dans un article (Pour la Science, n° 239, septembre 1997) au style vivant des exemples du caractère inattendu des découvertes en astronomie et rejoint donc le thème de cette page. Il parle des pulsars comme des objets « prévus » mais ne conteste pas, au contraire, l'inattendu de leur apparence. Dans le même ordre d'idée, parlant des découvertes de la sonde Cassini qui a exploré l'environnement de la planète Saturne, André Brahic déclare avec son art de la formule : « J'attendais l'inattendu… et je n'ai pas été déçu ! »



D'après un extrait du livre de Christian Magnan
Et Newton croqua la pomme...
Éditions Belfond/Sciences (1990)
Dernière modification : 8 février 2008


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