Jeudi 18 Mars 2010
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Qu'est-il arrivé à la science ?Lundi 19 Mai 2008
Holoscience.com, par Mel Acheson, le 13 mai 2008 Tout comme une grande partie de la science moderne est devenue intéressée, s'attachant au prestige et au financement, la théorie sur la méthode scientifique est elle aussi affectée. Évaluer une théorie sur la base du « degré de conviction » pourrait être profitable si les scientifiques n'ignoraient, ne minimisaient, n'écartaient et ne falsifiaient pas systématiquement les indices, et ne tripotaient pas les innombrables boutons de leurs modèles en fonction des nouvelles données. L'exemple moderne le plus évident de ce comportement est le rejet de la preuve flagrante du redshift intrinsèque [*] des quasars. La cosmologie du Big Bang se retrouve déjà privée de vie rien que par cette analyse critique, mais la conviction garde le corps chaud. Quand nous permettons à quelques scientifiques, qui jugent les données en fonction de leurs croyances, de contrôler les publications, le financement et les communiqués de presse, la vraie science est morte. Le 7 mai 2008, la revue New Scientist publiait : « Avons-nous besoin de modifier la définition de la science ? » de Robert Matthews : Reconnue il y a plus de 70 ans comme la principale qualité de la science véritable par le philosophe Karl Popper, la falsifiabilité [**] a longtemps été considérée par de nombreux scientifiques comme une arme fiable pour éconduire la plaie des pseudo-sciences.
Karl Popper Ce penseur viennois défunt fut encensé comme le plus grand philosophe de la science par le lauréat du prix Nobel de physique Steven Weinberg, tandis que son livre célèbre, La logique de la découverte scientifique, fut décrit par l'astrophysicien Frank Tipler comme « le livre le plus important de son siècle. » Cependant, les temps changent. La définition de la science de Popper est mise à rude épreuve par l'émergence d'idées soi-disant scientifiques, qui semblent la mettre en échec. Depuis les tentatives pour comprendre la nature fondamentale de l'espace, jusqu'aux théories proposant de décrire les événements d'avant le Big Bang, une foule d'idées apparemment incompatibles avec la falsifiabilité bourgeonnent aux frontières de la science. Comment, en lisant La logique de la découverte scientifique, les gens peuvent conclure que Popper « a reconnu dans la falsifiabilité la caractéristique de la vraie science, » n'est pas évident. Ce livre, qui parle de la logique associée à la découverte de nouvelles idées, n'est pas intitulé Caractéristiques objectives d'une abstraction rendue réelle. Il présente clairement la recherche des implications de fausseté comme une convention. (C'est en fait une citation de Popper à la page 37 : « Convention. » La falsifiabilité « devra, par conséquent, être considérée comme une proposition d'accord ou de convention. » C'est-à-dire, un accord ne « corrige » pas une théorie mais fait considérer chacune de ses variations comme une hypothèse entièrement nouvelle, qui doit entrer en lice avec toutes les autres alternatives possibles, et faire admettre que l'ancienne théorie est démontrée fausse.) Ce livre n'est pas tant sur la science que sur une attitude, une impatience à découvrir et à tester de nouvelles idées, plutôt qu'à défendre un dogme établi contre les changements inévitables de la vie. Dans la page suivante, Popper a écrit : Ainsi, je concède volontiers que pour arriver à mes propositions, j'ai été guidé, en dernière analyse, par des jugements de valeur et des prédilections. Mais j'espère que mes propositions puissent être acceptables pour ceux qui évaluent non seulement la rigueur logique, mais aussi la désinvolture du dogmatisme ; qui recherchent des possibilités d'applications réalisables, mais sont toujours plus attirés par l'aventure de la science, et par les découvertes qui encore et encore nous confrontent à de nouvelles questions inattendues, qui nous posent des problèmes d'expérimentation pour de nouvelles réponses insoupçonnées jusqu'ici. L'article du New Scientist continue : L'appel de Popper repose en grande partie sur la logique précise qui semble étayer la notion de falsifiabilité. Popper l'a illustré par la parabole désormais célèbre du cygne noir. Supposons qu'une théorie affirme que tous les cygnes sont blancs. La façon évidente de valider la théorie est de vérifier que tout les cygnes sont réellement blancs. Mais il y a un problème. Peu importe le nombre de cygnes blancs que vous trouvez. Vous ne pourrez jamais être sûr qu'il n'y a pas un cygne noir caché quelque part. Vous ne pourrez donc jamais prouver la véracité de la théorie. En revanche, trouver un cygne noir solitaire garantie la fausseté de la théorie. C'est la force exceptionnelle de la falsifiabilité : la possibilité de réfuter une déclaration universelle grâce à un seul exemple, une capacité, fait observer Popper, qui découlent directement des théorèmes de la logique déductive. Commentaire : Popper met l'accent sur l'expérimentation, et il répète que c'est quelque chose que les scientifiques décident de faire. Elle n'existe pas indépendamment dans le monde objectif ; quelqu'un l'entreprend (ou, plus couramment ces temps-ci, la néglige). Le concept de Popper n'est pas « mis à mal » par les théories modernes ; les scientifiques modernes ont tout simplement décidé de ne pas découvrir de nouvelles idées : De nombreux cygnes noirs nagent dans l'étang de la science, mais les scientifiques viennent juste de décider de les cataloguer comme espèce différente plutôt que de chercher une nouvelle théorie qui les prenne en compte. Le philosophe Colin Howson, de la London School of Economics au Royaume-Uni, « estime qu'il est temps de se débarrasser du concept de Popper, qui impose d'encadrer la démarche scientifique par la logique déductive. À la place, l'accent devrait être mis sur la réflexion menée réellement par les scientifiques : la collecte d'indices de poids pour les théories rivales et l'évaluation de leur plausibilité. Howson est un chef de file préconisant une autre idée de la science, reposant non pas sur le simpliste vrai/faux de la logique, mais sur la notion beaucoup plus subtile du degrés de conviction. En son cœur réside une connexion fondamentale entre le concept subjectif de croyance et les froides et difficiles mathématiques probabilistes. . . » Commentaire : Voici le point de départ de la vraie science, où la perception de la véracité probable d'une croyance détermine le cours de la science. Après tout, ça devrait avoir un son familier, c'est ce que font les scientifiques dans la vie. Et c'est le point de vue d'un scientifique doué de raison, avec une solide base théorique. À la base, un théorème mathématique stipule que tout système de croyance rationnelle obéit aux lois des probabilités, en particulier aux lois élaborées par Thomas Bayes, le premier mathématicien anglais du 18ème qui a eu l'idée de retourner la théorie des probabilités dans sa tête. Contrairement au concept de la science de Popper, celui de Bayes ne se réduit pas à l'instant, il entre en contact avec la vie réelle. Pour élaborer une théorie, il compte sur la notion d'accumulation d'indices positifs. Commentaire : C'est ce genre de réflexion qui a permis à la théorie du Big Bang de persister alors qu'elle aurait dû s'effondrer dès l'instant où elle entrait en contact avec la vie réelle : les observations d'objets à redshift élevé (quasars) reliés à des galaxies à faible redshift. En termes simples, le redshift n'est pas un signe de l'expansion de l'Univers. Nous ne pouvons pas « rembobiner » le temps jusqu'à l'événement métaphysique de « création, » le Big Bang. Ce qui est arrivé n'est pas de la science. C'était un processus d'emmanchement de manière sélective d'indices favorables à la croyance au « Big Bang. » Une croyance irrationnelle de cet acabit ne devrait même être qualifiée pour le test de Bayes. Robert Trotta, astrophysicien à l'Université d'Oxford, justifie la méthode de Bayes : À première vue, il peut sembler surprenant qu'un banal résultat mathématique, obtenu par un obscur pasteur il y a plus de 200 cent ans, excite toujours autant l'intérêt dans d'aussi nombreuses disciplines, depuis l'économétrie jusqu'aux biostatistiques, en passant par l'analyse des risques financiers et la cosmologie. Un essai pour résoudre un problème dans la doctrine des chances, par le révérend Bayes, fut publié après sa mort grâce à Richard Price en 1763. Thomas Bayes (170(1 ou 2)-1761) n'avait rien de ce qui pouvait annoncer l'importance croissante et l'immense domaine d'application acquis plus de deux siècles après par sa théorie des probabilités. Toutefois, après réflexion, une très bonne raison existe pour que l'utilisation des méthodes de Bayes soient indubitablement en hausse en cette époque historique : la croissance exponentielle de la puissance de calcul de ces dernières décennies a rendu réalisable pour la première fois d'énormes inférences numériques, ouvrant ainsi la voie à l'exploitation de la puissance et de la souplesse du riche ensemble d'outils de Bayes. Merci aux ordinateurs rapides et bon marché, les problèmes d'inférences auparavant insolubles peuvent être résolus, et les algorithmes de simulation numérique ont fleuri presque du jour au lendemain . . . La cosmologie est peut-être parmi les dernières disciplines ayant adopté les méthodes de Bayes, une évolution surtout due à l'explosion des données dans la dernière décennie. Cependant, motivés par la difficulté du calcul intensif et les problèmes d'inférences, les astrophysiciens ont trouvé de plus en plus de nouvelles solutions qui ajoutent à la richesse de la littérature en pleine croissance sur Bayes. Commentaire : L'argument de Trotta se résume à vanter les avantages d'être capable ces derniers temps de traiter de façon plus efficace les données grâce à des jeux sur ordinateur. L'objectif est de faire des modèles informatiques imitant « la vie réelle » aussi près que possible. Cependant, les modèles cosmologiques merderaient à bloc s'ils n'introduisaient pas les « paramètres jokers » des imaginaires trous noirs, matière et énergie sombres, pour coller aux apparences. Encore une fois, ce n'est pas de la science, c'est du jeu sur ordinateur. À en juger par les bulletins d'information scientifique, les astrophysiciens proposent de plus en plus de la science-fiction inconnue, qui apportera certainement la richesse du burlesque à leur « littérature » dans le futur. Cet abus des méthodes de Bayes est symptomatique du dérapage des sciences en dehors de la réalité. L'article du New Scientist continue : Les scientifiques commencent par une gamme d'hypothèses concurrentes à propos de quelque phénomène, les observations arrivent, puis les mathématiques de l'inférence de Bayes sont appliquées pour calculer le poids de véracité gagné ou perdu par chacune des théories concurrentes. Dit plus simplement, cela se fait en comparant les probabilité d'obtenir les résultats observés par chacune des théories concurrentes. La théorie donnant la plus haute probabilité est alors jugée avoir obtenu le plus de poids de véracité à partir des données. Commentaire : l'idée de Bayes de calculer « la probabilité d'obtenir les résultats observés par chacune des théories concurrentes » peut être de quelque utilité pour comparer de petites variations des hypothèses initiales, mais cela fait interpréter faussement la situation quand diverses hypothèses initiales sont en cause. « Les résultats observés » sont interactifs avec les théories. Elles orientent les observateurs sur : ce qu'il faut observer ; comment l'observer ; quelle valeur lui attribuer ; et quelle est la façon de l'interpréter. Matthews donne, dans l'article du New Scientist, une bonne illustration de ceci en citant l'astrophysicien Lawrence Krauss de Case Western Reserve University à Cleveland dans l'Ohio : « Vous ne pouvez pas savoir si une théorie est vraiment douée de falsifiabilité. » Krauss cite le cas d'une conséquence ésotérique de la Relativité Générale connue sous le nom de l'effet d'anneau d'Einstein. Dans un article publié en 1936, Einstein montrait que la lumière d'une étoile lointaine pouvait être altérée par le champ gravitationnel d'une étoile intermédiaire, en produisant un anneau brillant autour d'elle. C'était une prédiction spectaculaire, mais, comme le disait Einstein, que les astronomes n'auraient « aucune chance d'observer, » car l'anneau serait trop petits pour cela. Malgré son génie, Einstein comptait sans l'ingéniosité des astronomes, qui, en 1998, a conduit à la découverte du premier exemple parfait d'un anneau d'Einstein, créé non pas par une étoile, mais par une immense galaxie à des milliards d'années-lumière. Commentaire : Manifestement, Matthews n'avait aucune idée du fait que d'autres « solutions » étaient possibles : multiples éjections de noyaux de galaxies actives, tores de plasma, etc. L'interactivité entre les théories et les observations est présente dans quelque chose d'aussi simple que l'observation d'un électron : avez-vous jeté un coup d'œil sur une particule dotée d'une vitesse acquise ou sur la charge d'un courant électrique ? Ou sur quelque chose que personne n'a encore imaginé ?
La croix d'Einstein Au milieu des années 80, des astronomes ont découvert quatre quasars, dotés d'un redshifts aux environs de z = 1,7, enfouis très profondément au cœur d'une galaxie au redshift faible : z = 0,04. (La tache centrale dans l'image ci-dessus n'est pas la galaxie entière, mais seulement la partie la plus brillante de son noyau.) La première découverte d'un quasar à haut redshift dans le noyau d'une galaxie à faible redshift a jeté la panique. Pour sauver la croyance redshift = distance, un phénomène de grossissement gravitationnel a été invoqué, en dépit des calculs de Fred Hoyle, qui montraient que la probabilité de ce genre de chose est de moins de deux chances sur un million ! Et il y aurait eu peu de chance d'espérer voir le rougissement espéré de la lumière des quasars si elle était passée aussi profondément à travers la spirale de poussière de la galaxie. Un changement de luminosité des quasars a été observé sur une période de trois ans. L'explication de Arp est que la galaxie a éjecté quatre quasars, qui deviennent de plus en plus lumineux avec le temps, au fur et à mesure de leur éloignement du noyau. Le grossissement est expliqué par la courbure de la lumière variant au moment où des étoiles passent devant le quasar. Si cette explication était correcte, les quasars devraient briller brièvement puis s'estomper quand l'étoile sort de l'alignement. Une règle capitale avant d'appliquer la méthode de Bayes est de se demander si la situation impose un test de probabilité. Par exemple, un astronome obtient l'image d'un quasar à fort redshift qui semble être devant une galaxie à redshift faible. D'autres astronomes sceptiques expriment qu'il devrait évaluer a posteriori la probabilité du fait que le quasar est effectivement plus proche de nous que la galaxie. Dans ce cas, l'analyse des données n'est pas une question de « probabilité » (ni a priori ni a posteriori). C'est tout simplement une question de croire ou non qu'il s'agisse de la vérité. Si vous croyez que ce n'est pas vrai, alors vous devez être capable d'expliquer pourquoi. Accusez-vous de fraude le présentateur du cas ? Voulez-vous dire que le quasar n'est pas vraiment là, que c'est un « artefact » ? Avancer l'argument des probabilités dans des cas où la vérité est très controversée est une échappatoire. C'est malhonnête. Les probabilités ne sont pas des estimations vous permettant de comparer les pommes et les oranges de diverses convictions initiales. Les probabilités constituent justement des convictions initiales que les scientifiques doivent découvrir et questionner. Une théorie basée sur des hypothèses familières sera toujours supposées plus probable qu'une autre dont les hypothèses sont peu familières. Les probabilités de Bayes sont un peu plus que des familiarités numérisées. La « connaissance sécurisée » [c'est-à-dire verrouillée par les statistiques, ndt] est l'ennemi de la découverte scientifique. Robert Matthews n'arrivera à rien. « Au final, » l'objectif de Popper fait toujours défaut. Il reste coincé sous la pression conformiste de ses pairs (critiques) qui n'ont fait qu'arrêter tout progrès : « les observations empiriques. . . décident si une théorie doit être prise au sérieux. » Comme si les gens n'avaient rien à faire avec les observations. Non, c'est au scientifique de décider de prendre au sérieux, de considérer comme allant de soi, ou de découvrir de nouvelles combinaisons de données, d'idées et de convictions initiales. Il semble que le scientifique moderne n'apprendra rien de l'histoire. Il a l'air de s'opposer davantage aux options théoriques peu familières que par le passé, une chose dont l'évidence apparaîtra seulement aux scientifiques du futur. L'évaluation des théories avec les probabilités de Bayes, par ceux qui choisissent quelle théorie jauger et l'importance des données, ne fait que perpétuer cet aspect du dysfonctionnement de la science. Quand le suspect est juge et parti, le verdict n'a rien à voir avec la vraie science. Original : http://www.holoscience.com/news.php?article=a57ya4dj Notes de traduction * Le redshift est le décalage vers le rouge de la lumière des objets célestes. Selon la cosmologie du Big Bang, sa valeur est proportionnelle à la vitesse d'éloignement de l'objet, et à la distance de l'objet. Le problème est qu'il existe de nombreux objets, surtout des quasars, dont le redshift « indique » qu'ils sont très éloignés alors qu'ils se trouvent manifestement au niveau de galaxies dont le redshift « indique » qu'elles sont proches. Ces quasars sont dit posséder dans ce cas leur propre redshift (intrinsèque). ** Pour la communauté scientifique, la falsifiabilité est la possibilité de débat qu'offre une théorie. La description du livre de Popper La logique de la découverte scientifique en donne une définition précise : Qu'est-ce que la science ? Pour Karl Popper, une théorie n'est scientifique qu'à la condition que ses vérités puissent être contestées par l'observation. C'est le cas, par exemple, des théories en physique expérimentale dont les lois donnent lieu à des prédictions que certains faits peuvent invalider. Les prévisions astrologiques, en revanche, sont toujours formulées avec une imprécision telle qu'aucun fait n'est susceptible de les contredire. C'est donc la possibilité de réfuter par l'expérience (ou « falsifiabilité ») qui fait la valeur de la science. La décision de définir ce qu'est « la » démarche scientifique en général a conduit Popper à des conclusions normatives, disqualifiant en particulier le marxisme et la psychanalyse, considérés comme des savoirs frauduleux. Le FreeDictionary nous fournit en plus une précision miraculeusement à propos dans le contexte de cet article : Falsifiability also does not apply to singularities, those things that happen only once--the Big Bang, for example. C'est-à-dire : La falsifiabilité ne s'applique pas aux singularités, à ces choses qui ne se produisent qu'une seule fois, comme le Big Bang, par exemple. | ||||||||||||
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