Prédire dans le laboratoire de l’Univers
Quelle est la place des prédictions dans les pratiques expérimentales ?
Pages 243 à 275
Citer ce chapitre
- LECONTE-CHEVILLARD, Gauvain,
- Leconte-Chevillard, Gauvain.
- Leconte-Chevillard, G.
Citer ce chapitre
- Leconte-Chevillard, G.
- Leconte-Chevillard, Gauvain.
- LECONTE-CHEVILLARD, Gauvain,
Notes
-
[1]
Même les antiréalistes comme Kyle Stanford (2015) admettent leur réalité.
-
[2]
J’utilise ici la traduction française du titre, mais toutes les références qui suivent utilisent la pagination de l’édition originale en anglais, Representing and Intervening.
-
[3]
Voir Miller (2016) qui propose cinq manières différentes d’interpréter l’argument de Hacking.
-
[4]
Hacking admet cependant que si aucune tentative pour manipuler ces entités ne réussit, on perd foi en leur réalité. Il clôt Concevoir et expérimenter ainsi : « Les entités théoriques qui, après une longue durée de vie, n’ont pas fini par être manipulées, se sont généralement révélées être de grandioses erreurs » (Hacking 1983, p. 275). L’exemple qu’il donne est celui des trous noirs et des lentilles gravitationnelles : on y revient dans la suite de ce chapitre.
-
[5]
Une chambre à bulle est une cavité saturée de vapeur d’eau, qui se condense en gouttelettes lorsqu’elle est perturbée. On peut ainsi observer la trajectoire des particules qui la traversent sous l’effet d’un champ électromagnétique.
-
[6]
Cette expérience est celle que réalisa Ernest Rutherford (1871-1937) en 1911 sur une feuille d’or avec des particules alpha (4He2+) et qui le mena à représenter l’atome comme un noyau séparé par de grands volumes de vide des électrons qui orbitent autour de lui.
-
[7]
L’interféromètre est le dispositif optique qui sépare un rayon lumineux en deux rayons perpendiculaires qui interfèrent. La différence de marche entre les deux rayons permet de mesurer le retard d’un des deux rayons sur son chemin.
-
[8]
Les expériences scientifiques qui impressionnent par leur ingéniosité et leur inventivité sont précisément celles qui réussissent d’une manière inattendue à réaliser des conditions imposées par une prédiction qui semblaient irréalisables en pratique. On peut citer par exemple les expériences de Serge Haroche réalisées pendant les années 1980-1990 au laboratoire Kastler-Brossel de l’École normale supérieure qui ont réussi, en utilisant des cavités à micro-onde, à maintenir un atome dans un état de Rydberg circulaire suffisamment isolé de son environnement pour être dans une superposition d’états quantiques, réalisant ainsi les conditions de ce qui ne pouvait être qu’une expérience de pensée pour Schrödinger.
-
[9]
Même si on peut attribuer à Popper la paternité de la notion de prédictions techniques, celles-ci sont bien peu popperiennes : c’est quand elles sont vérifiées et non quand elles sont réfutées qu’elles nous apprennent quelque chose sur la théorie qui a permis de les dériver. En effet, quand on arrive à construire un dispositif expérimental qui fait apparaître un phénomène prédit théoriquement, cela prouve que les conditions impliquées dans cette théorie sont réalisables et donc que cette théorie a une vertu épistémique importante : elle est applicable.
-
[10]
Une loi d’association est une loi dans laquelle la relation entre variables est symétrique.
-
[11]
Il n’y a que dans la condition (C1) qu’apparaît une variable dépendante : la longueur d’onde λ de la lumière. Mais comme (C1) porte sur le rapport de λ à d’autres grandeurs du système (L la longueur entre l’objet et l’écran, D la dimension de la source de diffraction) qui, elles, sont des variables indépendantes, on peut considérer que ce rapport est une variable indépendante.
-
[12]
Voir en particulier le cours de l’année 2002-2003 : college-defrance.fr/agenda/cours/des-styles-de-raisonnements-scientifiques. Voir aussi Hacking (2004).
-
[13]
Pour Bernard, la méthode expérimentale consiste en une comparaison intellectuelle entre un système dans son état le plus courant et un système dont le cours a été altéré. Il accepte donc l’existence d’expériences naturelles, mais pas l’extension de la méthode expérimentale à l’astronomie : « L’astronome prédit les mouvements des astres, il en tire une foule de notions pratiques, mais il ne peut modifier par l’expérimentation les phénomènes célestes comme le font le chimiste et le physicien pour ce qui concerne leur science » (Bernard 1865, p. 25). Pour une discussion de l’expérimentation selon Bernard et de la différence entre expérimentation directe et indirecte, voir Raynaud (2006, p. 155-158). Si, comme Bernard, Dominique Raynaud refuse à l’astrophysique la possibilité d’expérimentations directes, il fait remarquer que le raisonnement expérimental, au sens de Bernard, se retrouve en dehors des laboratoires et peut être appliqué en sociologie.
-
[14]
Pour une démonstration de cette relation, voir l’annexe 8.
-
[15]
Pour d’autres exemples d’utilisation des lentilles gravitationnelles comme des instruments d’expériences naturelles, voir Leconte-Chevillard (2021).
-
[16]
Cette équipe réussit à mesurer H0 avec une incertitude de 3.5 % et vise une incertitude inférieure à 1 %. Son résultat, H0 = 71.9 ± 2,7 km/s/Mpc, est en accord avec les mesures du télescope spatial Hubble : H0 = 73.24 ± 1,74 km/s/Mpc. Voir Suyu et al. (2017) et Bonvin (2017).
-
[17]
C’est ce qui est arrivé aux membres de l’équipe OPERA, une expérience destinée à étudier le comportement des neutrinos. En 2011, cette équipe annonça qu’elle avait mesuré des neutrinos plus rapides que la lumière, avant d’annoncer, l’année suivante, que cette mesure était due à la synchronisation de ses horloges atomiques.
-
[18]
C’est toute la différence avec l’argument du miracle qui repose sur la capacité d’une théorie à prédire un phénomène donné.
-
[19]
C’est ainsi que l’on comprend toujours difficilement comment Antoni von Leeuwenhoek (1632-1723) a pu réussir à faire des observations microscopiques d’une telle précision avec les instruments dont il disposait.
Jusqu’à présent nous avons envisagé les prédictions comme un résultat, l’aboutissement d’une série d’inférences, la destination finale de la route qui va de la théorie à l’expérience. Dans ce chapitre, nous allons changer de perspective et considérer les énoncés prédictifs non plus comme le terme de l’application d’une théorie mais comme le point de départ d’une autre pratique scientifique : l’expérimentation. Autrement dit, nous allons étudier la manière dont les énoncés prédictifs servent de fondement à la création de protocoles et dispositifs expérimentaux. Ce changement de perspective est nécessaire pour définir une forme de prédiction qui a été largement ignorée jusqu’à présent : les prédictions techniques. Ces énoncés prédictifs peuvent être interprétés comme des schémas de protocoles expérimentaux et montrent comment les prédictions théoriques s’articulent aux expériences réalisées pour les vérifier ou pour explorer des phénomènes pas ou peu connus.
Changer de point de vue sur les prédictions permet ainsi de montrer les rapports qu’elles entretiennent avec les procédures d’intervention expérimentale. Or ces procédures sont au fondement d’un argument réaliste différent de l’argument de l’absence de miracle étudié dans le chapitre précédent. Cet argument est souvent appelé, à la suite de Ian Hacking (1983, p. 265), « l’argument expérimental » en faveur du réalisme. Le problème est que Hacking refuse explicitement de considérer les succès expérimentaux comme des succès prédictifs…
Date de mise en ligne : 25/11/2024
Ce chapitre est en accès conditionnel
Acheter cet ouvrage
20,00 €
Acheter ce chapitre
5,00 €