Interpréter un phénomène ? Seulement s’il est établi

 

Un groupe d'élève m'interroge à propos de l'interprétation d'un phénomène qu'ils ont établi... Enfin, disons plutôt d'un phénomène qu'ils pensent avoir établi, parce que je sais que ce qu'ils disent avoir mesuré n'est pas vrai.

Or ces élèves n'ont fait qu'une expérience, et ont obtenu quelques valeurs qu'ils ont comparées : effectivement, quand on fait deux mesures, voire trois, on trouve des nombres différents, et l'on peut légitimement dire qu'il y a une différence.

Mais prenons le cas d'une balance de précision pour mieux comprendre. On pèse un objet, et l'on trouve une première valeur de la masse (m1) ; puis on pèse à nouveau, et l'on trouve une deuxième valeur (m2) ; puis une troisième valeur (m3). Et ces trois valeurs sont différentes, parce que, avec une balance de précision, on n'a jamais trois la même valeur.
Ainsi, même avec un objet unique, on peut avoir soit l'ordre croissant m1, m2, m3, ou m1, m3, m2, ou m2, m1, m3, ou m2, m3, m1, ou m3, m1, m2, ou m3, m2, m1. Bref, il y a une probabilité de 1/6 d'avoir le résultat m1, m2, m3.
Peut-on ériger ce résultat en fait ? Certainement pas, puisqu'une répétition de l'expérience a 5 chances sur 6 de donner un autre résultat.
Et c'est précisément pourquoi j'ai dit à mes jeunes correspondants que leur expérience méritait d'être répétée au moins deux fois (trois mesures, au total).

Surtout, ils avaient fait une erreur que font souvent ceux qui sont pressés : pour leur unique expérience, ils avait pris plusieurs échantillons identique, et caractérisés ceux-ci, trouvant de la cohérence.
Par exemple, si je dilue une quantité de sucre dans de l'eau et que je dose la quantité de sucre dans la solution, il est évident que je vais trouver trois fois la même chose, à la précision près du dosage.
Autrement dit, leur mesure était une détermination de la précision de la technique de mesure qu'ils utilisaient, et pas une exploration de la méthode de préparation des échantillons, laquelle correspondait au phénomène qu'ils utilisaient.

Et puis, il y avait surtout le fait de comparer des valeurs : des valeurs expérimentales sont entâchées d'incertitudes, et des tests statistiques s'imposent pour être en mesure de dire une différence ou pas, entre des moyennes.

Bref nos amis avaient été trop rapides, et je ne le leur reproche pas : je propose seulement d'utiliser ce cas pour expliquer pourquoi la recherche scientifique est lente, laborieuse... Nous devons valider, valider, valider, et ne pas interpréter des phénomènes qui n'existent pas.

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