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Sciences et technologie en société Chapitre 1 : Qu'est-ce que la science ? Plus

Sciences et technologie en société Chapitre 1 : Qu'est-ce que la science ? Plus correcte de dire les sciences il y en a plusieurs. Difficile de définir les sciences en peu de mots et clairement. Même l'"objectivité" n'est pas une caractéristique absolue des sciences. Ici on parle des sciences de la nature (≠sciences humaine, éco, …) soit des sciences dures hors mathématiques car pas de rapport avec la vie de tous les jours. Exemple : 1888-1890 : H. Hertz scientifique allemand => doxa : Hertz à découvert les ondes électro- magnétique. Histoire : mai 1888, article où il présente un dispositif qui génère des ondes électro- magnétique crée à Karlsuhe université all, il les a manipulées et a calculé la vitesse à laquelle elles se propagent. A l'époque 2 théories concurrentes : Maxwell (Ang) Helmholtz (All)  Signal entre les aimants, échanges d'ondes électromagnétiques qui se propagent à la vitesse de la lumière et  Interaction à distance instantanée Incapable de trancher pendant une trentaine d'année (croyance en une théorie plutôt que l'autre). Donc article de Hertz parait comme la solution. Les Maxwelliens se saisissent de cet article car il semble vérifié la théorie de Maxwell donc se mettent à faire des expériences. Mais reproduire une expérience à un endroit différent n'est pas si simple. Toutefois, aucun ne recherche à mesurer la vitesse de propagation des ondes. Que mai 1898 que JJ Thomson veut refaire l'exp et se rend compte qu'il y a eu un souci. Personne n'avait remis en question la vitesse de propagation avant lui CAR les autres n'avaient pas de pb avec l'exp de Hertz. En termes de prestige et de réputation, il n'y a aucun d'intérêt à refaire une expérience si on est persuadé qu'elle est juste. Transmission d'un savoir expérimental  exemple du laboratoire B qui tentent de reproduire une expérience du laboratoire A à partir d'un article. Coup de fil explicatif du B vers le A, toujours pas du coup les B vont passer 3 mois chez les A afin d'être au quotidien du laboratoire. Les B notent tout en détails comme observateurs, ils pensent avoir tout ce qu'il faut donc retour dans le laboratoire B avec exactement tous les composants identiques du laser de A et non. Enfin invite un scientifique de A chez eux pour faire l'expérience. Beaucoup de savoir sont des savoir-faire, souvent les personnes ne sont pas au courant de leurs savoir-faire invisibles, le seul moyen de le passer est par déplacement de la personne qui possède son savoir-faire. Mais cette transmission est invisible, en travaillant ensemble ils finissent par s'acculturer. Le seul moyen de s'en rendre compte c'est quand on se rend compte qu'on sait maintenant le faire. Expérience de Hertz : deux sphères métalliques reliées à une alimentation et à une barre en acier au milieu. La barre est coupée au milieu et ajustable. Il se rend compte que l'un des sphères se remplie positivement, l'une négativement. Etincelles dans l'espace de la barre => ondes électro magnétique. Il place une plaque en zinc servant de miroir qui réfléchit les ondes électromagnétiques afin de créer des interférences constructives qui forment des ondes stationnaires. Caractérisation d'une onde : distance entre deux maxima consécutifs => longueur d'onde [L]. On peut relier ça à la fréquence des ondes générées [fg]. Soit C = L*fg la vitesse à laquelle se déplace les ondes. Il pense que les ondes électromagnétiques se propagent à la même vitesse que la lumière donc fait un produit en croix. Il trouve L =~ 10m. A chaque vacance scolaire réquisitionne le gymnase pour mesurer la longueur d'onde. Fais un cercle non fermé en fil électrique, s'il y a une étincelle c'est qu'il y a une onde électromagnétique. Mais il y a tout le temps des étincelles, donc calfeutre le gymnase pour voir mieux les étincelles. Catalogue les étincelles par leur bruit, couleur, odeur mais ne trouve toujours pas L. Donc, dispose un fil électrique entre le trou dans la barre et la plaque qui sert de miroir afin de canaliser les ondes. Toussaint 1887 : réussi à trouver L. donc obtient la vitesse de propagation des ondes dans le fil qui est environ égale à 200 milles Km/s. Publie un article dessus avec ses recherches. Il a acquérit un savoir-faire donc décide d'enlever le fil. Trouve la vitesse de propagation dans l'air à 300 milles km/s. THOMSON dit qu'il faut 2 fils pour réussir à bien mesurer (un aller un retour), refais les mesures et trouve que pour 2 fils la vitesse de propagation des ondes est de 300 000 Km/s. Dans l'air, il n'y arrive pas donc dit que Hertz à raison du coup. Deux physiciens de Genève refont l'expérience en faisant varier plusieurs paramètres. Notamment la fréquence du détecteur. Et trouve toujours le même résultat : le résultat des expériences dépend de la fréquence propre du détecteur. Ils contactent des français qui les encouragent à publier les résultats. La communauté des physiciens cherche à comprendre tout ça. HENRI POINCARE : chair de professeur de physique à la Sorbonne, 1890 : cour sur l'électromagnétisme. Raconte les expériences de Hertz. Poincaré trouve dans fg un facteur 2 oublié par Hertz en faisant la démonstration devant ces élèves. Ce qui donne 280 000 Km/s pour la vitesse de propagation des ondes dans le fil, mais dans l'air la vitesse de propagation serait de 420 000 Km/s soit 120 000 Km/s au-dessus de la vitesse de la lumière. Les résultats de Hertz sont donc faux. Mais personne n'accuse Hertz d'avoir frauder car il voulait absolument obtenir ce résultat. Hertz se justifie en 1992 à travers un livre sur tous ses articles, il rédige la préface en expliquant pourquoi il s'est trompé :  Il dit qu'il est honnête intellectuellement, montre sa bonne fois  Bonnes raisons d'avoir un résultat faux car gymnase en armature métallique et poêle en fonte pour le chauffer  Ce n'est pas le but de son expérience la vitesse de propagation mais le fait de démontrer que les ondes électromagnétiques sont modelables et créable. THOMSON publie une nouvelle version du traité de Maxwell et ajout d'un paragraphe sur l'expérience de Hertz et en donne une version idéalisée en résumant que Hertz a découvert les ondes électromagnétiques. Ce que l'Histoire à retenue alors que la réalité est autre. Quelques années plus tard plus personne ne cherche le pourquoi du comment sur ces expériences. Car les physiciens sont passés à autre chose, ont des dispositifs plus simples et leur problématique est comment transmettre un message par les ondes électromagnétiques, la radio. En science il faut oublier pour aller de l'avant. Une expérience ne parle jamais d'elle-même, il faut un cadre de lecture. Plusieurs expériences permettent de renforcer une éventuelle conviction pas une expérience seule. Tous les scientifiques se trompent toujours un peu, simplifient toujours un peu, dans ce qu'ils disent il y a toujours un peu de vrai et un peu de faux. KARL POPPER : sa vision des sciences : les sciences se divisent en deux : les théoriciens (créatifs, imaginatifs, contraints par rien) et les expérimentateurs (sert à confirmer ou infirmer une théorie). L'expérience serait un test binaire (vrai ou faux) de la théorie. Mais non pas juste un test binaire, l'expérimentation nécessite autant d'imagination que les théoriciens. Les expériences sont toujours quelque chose de complexes, la nature ne donne pas la Vérité. Un expérimentateur doit toujours simplifier les problèmes, trouver des solutions. Néanmoins le travail des expérimentateurs est contraint par le travail des théoriciens. Vrai pour la physique notamment la physique des particules moins pour la biologie ou la chimie. Théorie de la relativité générale qui dit que rien ne va plus vite que la lumière [Einstein]. Le CERN est un grand accélérateur de particules qui est à Genève. En physique des particules beaucoup de gens travaillent sur la même expérience qui dure en moyenne 4 ans, environ 3 ans pour mobiliser l'expérience, 3 jours à 1 semaines pour la mettre en place et enregistrer des données puis 8 mois pour traiter les données. Du coup il y a beaucoup d'auteurs à la fin des articles de physique des particules. Ex : des chercheurs montent leur expérience durant 4 ans, leur résultat était censé être 100 mais ils trouvent 1. Ils décident de refaire l'expérience mais en la réglant différemment afin d'obtenir un résultat plus proche de 100, de la théorie. Les chercheurs remontent donc l'expérience et arrivent à un résultat de 10. Finalement ils laissent tomber et range tout. 5 ans plus tard les théoriciens qui avait trouvé 100 en résultat annonce dans un article que le vrai résultat est 1. Donc les expérimentateurs ressortent les cartons prouvant la théorie de 1 au résultat. Le résultat est quelque chose qui peut être modelé. Est-ce que Hertz a triché du coup ?  Il savait quel résultat il devait obtenir donc il a été influencé par le résultat, il s'est auto- persuadé. Il n'a pas triché mais il n'a pas été tout à fait objectif. Chapitre uploads/Science et Technologie/ cours-de-sciences-et-technologies-en-societe.pdf