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En 1866, trois ans avant le premier numéro de La nature Un câble télégraphique transatlantique établissait une communication à vitesse réduite entre la Grande-Bretagne et l’Amérique du Nord. Ce triomphe a valu à William Thomson (devenu Lord Kelvin) le titre de chevalier pour les conseils scientifiques qu’il avait donnés au projet. Pourtant, Thomson avait également conseillé lors d'une tentative désastreuse de 1858 qui avait à peine fonctionné dès le début et s'était détériorée en quelques semaines.
C’est en partie à cause de cette coûteuse débâcle que le laboratoire Cavendish a été créé à l’Université de Cambridge, au Royaume-Uni, au début des années 1870, dans le but de fournir aux futurs ingénieurs du pays de meilleures bases en physique. Le premier directeur était James Clerk Maxwell, dont la théorie électromagnétique du milieu des années 1860 avait conduit à la découverte des ondes radio en 1887 – qui permettait bientôt la télécommunication «sans fil» et rendait le télégraphe obsolète.
De cette manière, le monde distinctement occidental et spécifiquement britannique dans lequel La nature La recherche scientifique fondamentale est le moteur de l’innovation industrielle transformatrice sur le plan social. Emanant de Londres, le journal de Norman Lockyer a présenté ces développements du point de vue de l’empire britannique, qui comprenait environ un cinquième de la population mondiale à la fin du siècle. Les avantages des laboratoires de recherche et l’institutionnalisation systématique de la science, tant dans les universités que dans l’industrie, étaient indiscutables. La naturePublic cible.
Huit décennies plus tard, ce modèle a motivé le rapport de Vannevar Bush en 1945 au président américain Franklin D. Roosevelt. Science – La frontière sans fin a plaidé pour un soutien gouvernemental de la recherche scientifique fondamentale afin de promouvoir la sécurité nationale, la santé publique et le bien-être. Elle a conduit à la création de la National Science Foundation américaine et a fait appel à la vision optimiste et simpliste de la science en tant que quête qui, motivée par la curiosité et garantie de la liberté d’enquête, servirait les intérêts de la nation et de l’humanité.
La science – qu’il s’agisse de l’électromagnétisme de Maxwell, du projet Manhattan qui a inspiré Bush ou du projet du génome humain – a en effet été si transformatrice sur le plan social que son appareil intellectuel et technologique a pris un élan apparemment irrésistible. N’est-ce pas ainsi que des progrès ont été réalisés, et n’est-ce pas une bonne chose?
Même poser la question invite des arguments familiers et polarisés. Certains commentateurs s'interrogent sur la pertinence d'un développement scientifique sans entraves, soulignant les problèmes du changement climatique et de la spoliation de l'environnement, des armes nucléaires et de la résistance aux antibiotiques, ainsi que l'influence ambivalente de l'intelligence artificielle et de la robotique, des technologies de l'information et du génie génétique. D'autres soulignent que les indicateurs de la qualité de la vie – la durée de vie et la mortalité infantile, par exemple – se sont améliorés de façon constante (de manière inégale, géographique et temporelle) au cours de l'ère de la science moderne qui coïncide à peu près avec la durée de La natureL’existence de.
Mais les vues manichéennes et les tropes du "double usage" passent à côté de la question. Aujourd’hui, la science doit se demander si ses méthodes, ses pratiques et son esprit, qui ont connu très peu de changements depuis l’époque de Maxwell, sont bien adaptés aux défis à la fois conceptuels et pratiques auxquels nous sommes confrontés. La science peut-elle continuer à remplir son contrat social et à atteindre de nouveaux horizons en progressant sur le même pied dans l'avenir? Ou est-ce que quelque chose doit changer?
Regarder dehors
Voyons où nous en sommes. La convention du siècle dernier a eu tendance à placer les frontières du savoir à l'échelle du très grand et du très petit. Aujourd'hui, nous pourrions être enclins à ajouter le très complexe – qui concerne généralement les échelles intermédiaires de l'expérience humaine directe.
Il est maintenant clair que les défis aux deux échelles extrêmes – particules fondamentales et cosmologie – sont liés. Selon Marcelo Gleiser, cosmologiste spécialisé dans les particules au Dartmouth College de Hanover, dans le New Hampshire, à mesure que l’île de la connaissance grandit, le périmètre de la connaissance s’élargit. «Plus nous en savons, plus nous sommes exposés à notre ignorance et plus nous savons demander», écrit-il..
Nous savons depuis seulement plusieurs décennies que la matière noire est cinq fois plus importante que toutes les matières visibles, mais nous ne sommes pas près de savoir en quoi elle consiste. Et à peine deux décennies se sont écoulées depuis que l’entité mystérieuse appelée «énergie noire», qui provoque l’accélération de l’expansion de l’Univers, représente plus des deux tiers de la densité énergétique cosmique totale. Jamais auparavant notre connaissance de l'univers n'avait paru aussi déficiente.
Pour combler ces lacunes aux plus grandes échelles, il faudra élucider le monde physique au plus petit. Ici, les perspectives sont actuellement suffisamment sombres pour provoquer le désespoir et même la rancœur. Le plus grand accélérateur de particules au monde, le Large Hadron Collider, situé au CERN, près de Genève, en Suisse, n’a jusqu’à présent donné aucune indication sur la manière de procéder au-delà de la physique connue. Les idées élégantes semblent moribondes face à un manque cruel de faits. Entre-temps, les modèles sont forcés de suivre des idées, telles que la multitude des univers désormais autorisés par le modèle inflationniste du Big Bang, qui semblent, selon certains détracteurs, abandonner le fondement empirique de la science elle-même.
Pourtant, même si notre vision de l’Univers devient de plus en plus déroutante, elle se concrétise comme jamais auparavant. Dans les années 1860, on supposait presque avec désinvolture que la vie serait commune sur d'autres mondes. Le roman de 1897 de H. G. Wells La guerre des mondes (informé par sa lecture de La nature) semblait d'autant plus effrayante à cause de la conviction répandue – qui perdura encore un demi-siècle – qu'il y avait effectivement de la vie sur Mars. Les changements saisonniers de la couleur de la surface ont été interprétés comme une croissance de la végétation et les stries décrites par l'astronome Giovanni Schiaparelli ont été notoirement attribuées à des cours d'eau artificiels.
Mais le paysage martien stérile et stérile révélé par les atterrisseurs vikings en 1976 a confirmé un sens grandissant – attisé par les atterrissages d'Apollo Moon et reflété dans la fameuse question du physicien Enrico Fermi sur l'absence apparente de visites extraterrestres – que nous sommes un avant-poste solitaire dans un sombre , cosmos sans vie. Eh bien non plus. Depuis la première découverte d’une planète extrasolaire en orbite autour d’une étoile semblable à celle du Soleil. en 1995, environ 4 000 observations de telles planètes ont maintenant été accumulées (et un prix Nobel 2019).
Il semble que les systèmes planétaires soient la norme pour les autres étoiles, et les planètes semblables à la Terre sont loin d’être rares. Nous en savons déjà un peu sur les atmosphères de certains de ces mondes. Avec le lancement du satellite de sondage Transiting Exoplanet Survey de la NASA l’année dernière et du télescope spatial James Webb, dont le lancement est prévu pour 2021, nous en saurons bientôt plus. Les chercheurs parlent maintenant de manière plausible de la possibilité de déduire au cours de leur vie s'il y a de la vie ailleurs.
Où tout cela nous laisse-t-il? La perspective cosmologique pourrait sembler perpétuer le sens d'une révolution copernicienne en voie de développement, qui rend l'humanité encore plus périphérique. Non seulement un point insignifiant dans un vaste univers, nous sommes probablement un univers insignifiant dans un multivers potentiellement infini. Il est difficile d’imaginer une rétrogradation plus extrême.
Il existe un autre point de vue qui n’a rien à voir avec Copernican. Ici, les mondes habitables sont omniprésents et nous restons inconfortablement, presque absurdement, au centre des choses. Dans le multivers inflationniste, notre présence explique les constantes fondamentales de la nature. Ils peuvent avoir des valeurs différentes dans d'autres univers, mais les conditions nécessaires à notre existence garantissent que nous verrons celles que nous voyons.
Les fondements de la mécanique quantique (un sujet jadis peu recommandable qui frôle la mode) brouillent également le tableau. L’interprétation de «nombreux mondes» est plus populaire aujourd’hui que lorsque le physicien américain Hugh Everett l’a proposée dans les années 1950. Il multiplie les univers (d’une manière distincte du multivers cosmologique) et multiplie chacun de nous, au-delà de toute mesure. L’univers participatif du physicien théorique américain John Wheeler et de nouvelles interprétations telles que QBism insister sur le fait que la théorie quantique exige la présence de l’observateur – plutôt que le cadre abstrait et objectif habituellement fourni par la science.
Ces idées restent spéculatives. Mais ils défient la promesse newtonienne d’une mécanique impersonnelle.
Regarder dans
En d’autres termes, on ne sait toujours pas quand ou si on peut s’exclure du cadre scientifique. Cela n'aurait pas été une surprise pour Maxwell. Sa conception de la réalité physique reposait (pas moins que celle de Newton) sur une position religieuse qui accordait à l’humanité une place de choix.
C'est bien entendu là que Charles Darwin entre également dans le cadre. Ses idées sur l’évolution par sélection naturelle, publiées dans À propos de l'origine des espèces (1859) provoquaient encore des ondes de choc quand La nature A été trouvé. Deux ans après cela, il a livré la dernière bombe en La descente de l'homme (1871). La signification de ses idées n’était pas une charge explosive placée sous l’église, mais un début de débat après un siècle et demi de débats sur ce que signifie être humain. S'il y avait une lutte, il ne s'agissait pas de savoir quel livre consulter mais de savoir qui détenait l'autorité la plus décisive. Au sein de la science, la théorie de l'évolution, puis la psychanalyse, et maintenant la génétique et les neurosciences, ont toutes mis en avant leurs revendications.
Sur La natureCentenaire, vous avez peut-être placé vos paris dans ces dernières disciplines. Un demi-siècle plus tard, il est moins clair qu'ils peuvent offrir le dernier mot. Nouvelles techniques puissantes appliquées à des ensembles de données en croissance rapide, telles que les études d'association pangénomique, ont révélé une composante génétique claire et parfois forte dans presque tous les traits de comportement humains que nous avons choisi d’étudier, ainsi que dans l’influence sur la santé et la maladie. Mais une compréhension mécaniste des effets génétiques reste souvent lointaine. Et pour les traits dans lesquels plusieurs milliers, voire plusieurs milliers, de gènes sont impliqués, il n’est même pas clair si c’est le bon niveau pour imputer les causes de ce que nous pouvons voir et mesurer.
La nouvelle image du développement et de la fonction tissulaire au niveau de la transcription monocellulaire (et peut-être bientôt de la traduction) ajoute une nouvelle couche de complexité. Des cellules apparemment identiques dans le même tissu peuvent présenter un large éventail d'états dynamiques d'expression génique. Il se peut que le génome ne nous en dise pas plus sur la façon dont un organisme se construit et se maintient que le dictionnaire sur le déroulement d'une histoire. Les nouvelles méthodes, au lieu de répondre enfin à de vieilles questions, pourraient simplement les mendier, déplaçant complètement les poteaux de but – comme la génomique elle-même l’a fait pour les notions de race.
La neuroscience, comme la génétique, a été limitée dans les questions qu’elle peut poser par les données qu’elle peut collecter. L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle reste un outil émoussé, montrant où il se passe des choses dans le cerveau (à une résolution plutôt grossière), mais pas ce qui se passe. L'idée que le cerveau humain puisse être compris grâce à une documentation exhaustive et peut-être à une simulation des connexions neuronales et des schémas de mise à feu a été remise en question dès qu'elle a été évoquée (par le mauvais projet européen Human Brain Project).
Nous arrivons ici à un segment de la «complexité». Si l’on se base sur l’histoire, il faut s’attendre à ce que la compréhension de ces systèmes complexes n’émerge pas en faisant des analogies avec les dernières technologies de pointe. Tout comme le cerveau (comme on le pensait au début du XIXe siècle) n’est pas une batterie, ce n’est pas non plus un ordinateur; le génome n'est pas non plus une liste numérique de pièces. Et plus de données, bien que extrêmement précieuses en tant que ressource, ne nous aideront pas sans nouvelles idées. Celles-ci sont rares. Selon le neurobiologiste et historien Matthew Cobb de l'Université de Manchester, au Royaume-Uni, «aucune innovation conceptuelle majeure n'a été apportée dans notre compréhension globale du fonctionnement du cerveau depuis plus d'un demi-siècle»..
Il n’est donc pas surprenant que le «problème difficile» de la conscience soit à peine articulé, et encore moins compris. Nous en sommes toujours au stade où des penseurs sérieux sur le sujet embrassent toute une gamme de positions, allant de la considérer comme une illusion à la considérer comme le seul point de départ valable pour une théorie de l'expérience humaine. Ce dernier point de vue rappelle que le psychologue américain William James a ignoré "l'antithèse traditionnelle entre réalité et apparence", comme La nature le mettre en 1915. Quant aux affirmations selon lesquelles les neurosciences ont banni le libre arbitre (par exemple, parce que les décisions peuvent être prédites à partir d'analyses cérébrales avant leur manifestation consciente), affirmant que «votre cerveau décide avant vous» ne fait que nous renvoyer à la célèbre régression homoncule mental.
Nouvelles vues
Parmi les évolutions de la science au cours des cent cinquante dernières années, trois ont une grande importance. Premièrement, il n'est plus motivé par des personnalités isolées travaillant dans leurs laboratoires, mais est devenu un effort d'équipe englobant laboratoires, départements, disciplines, institutions et continents. Deuxièmement, il repose souvent sur des ensembles de données si vastes que le cerveau humain ne peut espérer les conserver ou les analyser tous. Troisièmement, il est de plus en plus confronté à des problèmes de portée mondiale et même d’urgence existentielle – du réchauffement climatique au besoin d’une économie neutre en carbone, en passant par les épidémies et la sécurité de l’eau.
Pourtant, ces demandes changeantes ne se reflètent pas dans les incitations, les mécanismes de financement, les récompenses ou les récits populaires. Les biais systémiques – par exemple, les obstacles à l'entrée et à l'avancement des femmes et des personnes appartenant à des minorités, ou la couverture démographique des bases de données médicales, ou les préjugés hérités des algorithmes de leurs créateurs – restent enracinés. Même l’internationalisme de la science est menacé par les tendances politiques actuelles. Pour regarder ce que le biologiste Thomas Henry Huxley dans La natureLe premier numéro, intitulé «Le progrès de la science», est une marche en avant triomphante et inexorable. Elle semble aujourd’hui dangereusement complaisante.
Il est temps de se demander si ces problèmes ne sont pas des imperfections du système, mais des conséquences de celles-ci. La science pourrait être empêchée de canaliser ses praticiens dans un seul mode de pensée. Il y a un orgueil dans l'hypothèse que les traditions, les conventions, la formation, les frontières disciplinaires, les méthodes, les responsabilités et le contrat social qui se sont cristallisés au XIXe siècle à partir d'un groupe démographique extrêmement restreint doivent toujours constituer la meilleure méthode de travail. En dire autant, ce n'est pas se soumettre à une caricature branchée du postmodernisme. Il s'agit plutôt de reconnaître qu'il existe des hypothèses, souvent de manière invisible, dans la manière dont nous développons des modèles, déployons des métaphores, répartissons les priorités, reconnaissons et récompensons les réalisations et recrutons des participants qui doivent être interrogés.
L'article scientifique canonique, avec sa voix unifiée et passive, son récit fermé et autonome, ses diagrammes séduisants et son format normalisé, et son éventuelle quantification métrique de l'impact, n'est pas le seul ni le meilleur moyen de traduire et de diffuser les recherches d'aujourd'hui. : pour poser et ensuite répondre aux questions. Il existe une marge de manœuvre pour plus de variété quant à qui fait cela et comment. Qui aurait pu deviner, par exemple, que la franchise et le courage d'une écolière autiste étaient enfin nécessaires pour que la science du climat soit définitivement inscrite à l'ordre du jour des débats publics?
L'histoire de la science nous dit que certaines des questions les plus difficiles seront résolues non pas en répondant à une question mais en étant remplacées par de meilleures questions. Parmi ceux qui nous hantent aujourd’hui et qui méritent ce sort, il y a: qu'est-ce que la vie? Qu'est-ce que la conscience? Qu'est-ce qui fait des individus qui ils sont? Pourquoi notre univers semble-t-il adapté à notre existence? Comment tout a-t-il commencé? Il faudra une pensée créative et diversifiée pour les améliorer – car la vue sur l’horizon pourrait ne pas être celle que nous avions anticipée.
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