Contrairement à l'image du professeur Tournesol dans son laboratoire, un scientifique travaille rarement en isolation. Dans certaines disciplines, le travail de groupe est indispensable, ne serait-ce qu'en raison de la complexité des moyens techniques engagés. Dans d'autres, notamment en sciences mathématiques au sens large (mathématiques, physique théorique, informatique théorique), on peut travailler seul, mais cette solitude n'est que très relative, car l'on travaille en se référant aux travaux des autres. De fait, une part importante du travail d'un scientifique consiste à se tenir au courant de ce qui se fait dans les domaines auxquels il s'intéresse, ou à apprendre ce qu'il faut savoir dans un domaine dans lequel il veut se lancer, ou dont il envisage d'utiliser les résultats. Les mathématiciens sont d'ailleurs friands de séminaires et colloques, afin d'échanger des idées.

Dans mon cas, je suis « informaticien », mais j'ai dû m'informer sur de nombreux points de mathématique, comme la théorie des jeux, l'optimisation convexe, la géométrie algébrique réelle, ou encore la logique (que l'on classifie en mathématiques, philosophie ou informatique suivant des critères assez flous).

Le cliché est que le scientifique génial a une idée seul dans son coin (tel Newton recevant une pomme sur la tête), mais en réalité il a souvent une idée « dans l'air du temps » : il n'est pas rare que des scientifiques fassent la même découverte à peu près au même moment. Ce n'est pas si surprenant : au vu de la même documentation, et devant des questions naturelles pour les enjeux scientifiques du moment, il est compréhensible que plusieurs personnes aient des idées semblables, voire équivalentes.

Une fois la découverte faite, le scientifique doit la communiquer aux autres scientifiques. Au 18e siècle, cela se faisait souvent par des lettres personnelles. Il est évident qu'un pareil procédé ne « passe pas à l'échelle » si le nombre de scientifiques augmente, aussi des revues scientifiques ont vu le jour, publiant des communications de découvertes, rapports d'expérience, questionnements et débats scientifiques. Les académies scientifiques, dont les séances faisaient l'objet de compte-rendus, servaient de lieu de diffusion du savoir. Ces revues et académies devaient forcément filtrer les communications reçues, sous peine de se déconsidérer en publiant des articles fantaisistes, ou, plus couramment, insuffisamment argumentés. De là le début du système de peer review, c'est-à-dire de l'évaluation du travail scientifique par les pairs, les autres scientifiques compétents dans le domaine.

(Je précise que je ne suis pas historien des sciences, et que le paragraphe ci-dessus décrit comme une évolution linéaire un processus qui a dû être bien plus irrégulier. Licence didactique.)

De nos jours, le système fonctionne ainsi : le scientifique envoie son article au comité éditorial d'une revue (ou, dans certains domaines scientifiques, au comité de sélection d'une conférence internationale). Le comité nomme habituellement un ou plusieurs de ses membres responsables de la gestion de cet article. Ceux-ci vont évaluer l'article, ou le faire évaluer par des experts externes, appelés referees.

(J'utiliserai parfois la terminologie anglaise, car, de nos jours, la quasi totalité de la publication scientifique se fait dans cette langue. Ceux qui ne sont pas contents ne pourront que déplorer que voici bientôt un siècle, l'Europe ait fait le choix de s'autodétruire dans une guerre qui a ensuite permis aux États-Unis d'asseoir leur hégémonie.)

Les referees sont habituellement anonymes, bien que je connaisse le cas de personnes insistant pour signer leurs rapports ; on parle de blind review. Dans le cas de certaines revues ou conférences, les auteurs des articles sont également anonymes ; on parle alors de double blind review. Cela est toutefois assez délicat, car il est fréquent que des gens citent leurs propres travaux précédents, ce qui impose donc certaines précautions bibliographiques.

L'évaluation d'un article scientifique se fait, grossièrement, selon quatre critères :

  1. L'article est il clairement écrit ? Le propos scientifique doit être clair, net, strict et précis. L'ambiguïté peut avoir certains mérites en littérature ou en politique, mais elle est nuisible en science.

  2. Les raisonnements sont-ils suffisamment étayés ? L'auteur, ou les auteurs, justifient-ils suffisamment leurs conclusions ? Ceci peut être délicat : la modélisation choisie par les auteurs peut être trop simplificatrice, ou reposer sur des hypothèses hasardeuses. Dans certains domaines, notamment en sciences sociales, on pourra mettre en cause la représentativité des échantillons utilisés. Il est important que l'article ne prétende pas dire plus que ce qu'il peut effectivement démontré, ou, s'il le fait, il doit clairement étiqueter les énoncés non étayés comme étant des « conjectures ». Si des données chiffrées sont présentées, l'auteur doit détailler comment elles ont été obtenues, à partir de quelles mesures ou expériences.

  3. Les résultats présentés (ou, au moins, l'approche pour les obtenir) sont-ils nouveaux ?

  4. L'article présente-t-il des résultats intéressants ? Cela peut paraître surprenant, mais il est facile de produire des articles scientifiquement corrects et présentant des faits nouveaux, mais sans intérêt. Par exemple, je peux tirer au sort deux grands nombres, disons 24423897498321213 et 434934329429181322, et écrire que leur somme vaut 459358226927502535. C'est exact, personne ne l'a (probablement) écrit avant, mais cela n'a aucun intérêt, car on peut facilement obtenir ce résultat par les méthodes mathématiques connues.

Dans les domaines plutôt mathématiques, les experts sont souvent très exigeants sur les points 1 et 2. Une définition mathématique doit être très précise. Un énoncé mathématique ne doit être présenté comme un résultat (ou dit : un théorème) que si l'on en fournit une démonstration. Les points 3 et 4 sont parfois plus délicats, car plus subjectifs : à quel point un résultat est-il nouveau ?

Le point 4 pose problème dans le cas de certaines grandes revues, comme Nature et Science, car elles prennent en compte des critères éditoriaux que l'on pourrait qualifier de « sensationnalisme » : pour y être publié, un résultat doit non seulement être original et scientifiquement étayé, il doit aussi, d'une certaine façon, annoncer une grande nouvelle. Ceci est bien évidemment assez subjectif et peut inciter certains scientifiques à exagérer la portée de leurs découvertes, tandis que les travaux de scientifiques plus prudents dans leurs propos sont ignorés.

J'insiste sur ce point parfois méconnu : les philosophes des sciences se sont focalisés sur la notion de vérité et de consensus scientifique, alors qu'une bonne partie des tensions scientifiques au quotidien (articles refusés...) concerne l'intérêt ou le manque d'intérêt des découvertes et des articles!

Les experts fournissent des rapports aux membres du comité éditorial. Ces rapports proposent l'acceptation ou le rejet de l'article, ou, souvent, une phase d'évaluation supplémentaire après prise en compte des remarques contenues dans le rapport. Bien évidemment, ces rapports doivent être étayés. Pour ma part, je fournis généralement un résumé de l'article selon la vision que j'en ai (cela permet éventuellement aux auteurs de constater que je n'ai rien compris), une évaluation d'ensemble, puis des remarques scientifiques sur des points précis du texte, et enfin éventuellement un relevé de « coquilles », fautes d'orthographe, de grammaire ou problèmes typographiques.

Prenons un exemple concret. J'ai eu récemment à évaluer un article pour une revue. Sans rentrer dans les détails, celui-ci présentait une solution nouvelle à un problème étudié depuis les années 1950-60, avec une efficacité prétendument supérieure aux méthodes précédemment connues. Prenons les points ci-dessus un par un.

  1. Le début de l'article était plutôt clair, et j'ai compris très facilement son idée directrice. En revanche, je n'ai pas compris certaines définitions et démonstrations techniques. Le propos mathématique doit être clair. Il s'agit d'un article de revue, la pagination n'est pas limitée (enfin, dans les limites du raisonnable), il n'y a donc aucune excuse pour ne pas prendre la place de s'expliquer. J'ai donc demandé aux auteurs de clarifier certains points (cela peut être assez précis, comme de noter que la transition logique entre la ligne 14 et la ligne 15 de la page 3 n'est pas suffisamment justifiée).

  2. Comme certaines définitions et démonstrations n'étaient pas claires, j'ai dû renoncer à évaluer la qualité de certaines démonstrations mathématiques. De plus, l'article prétend établir la supériorité de la méthode qu'il décrit par rapport à celles précédemment connues à l'aide de comparaisons de performances sur des exemples tirés aléatoirement. Or, on sait que, pour des problèmes voisins, les exemples aléatoires ne se comportent pas du tout comme les exemples que l'on aimerait résoudre dans le domaine scientifique cible de la publication ; même, on sait que suivant comment on tire les exemples au sort, on favorise la performance de l'une ou l'autre méthode. Autant dire que les mérites de la nouvelle méthode devraient être mieux étayés, ou du moins nuancés.

  3. Ce point m'a posé un problème important. Je ne suis pas un expert du problème considéré dans l'article ; je le connais un peu, sans plus. Je peux valablement juger des justifications mathématiques fournies ; en revanche, je suis incapable de juger de l'originalité. Il faudrait pour cela que je connaisse bien mieux la « littérature » publiée sur ce problème. J'ai donc recommandé à l'éditeur d'envoyer cet article à un spécialiste.

  4. En admettant que les résultats soient corrects (ce qui demanderait un certain travail, voir points 1 et 2), ils seraient en effet très intéressants. Ouf.

On le voit, il s'agit d'une évaluation posée, raisonnée. Il n'y a pas de place pour les arguments politiques, moraux ou d'autorité (« je suis un professeur connu, l'auteur est un étudiant, donc j'ai raison »), bien qu'il soit parfois difficile de se débarrasser de ces derniers.

J'insiste sur l'absence d'arguments politiques ou moraux. La science a pour but d'établir des vérités, ou du moins, plus modestement, de s'en approcher. Ces vérités peuvent déranger, ne pas correspondre aux objectifs politiques ou aux croyances religieuses ou morales. Pour les oppositions entre science et politique, on peut mentionner le renvoi par l'administration Bush de certains chercheurs ayant indiqué que certains projets d'extraction d'hydrocarbures menaçaient des espèces protégées, ou encore le renvoi récent par le gouvernement britannique du président d'un comité d'évaluation des dangers des drogues (il avait eu l'audace de proposer une réévaluation de l'échelle officielle de classification, avec des critères de dangerosité qui auraient abaissé la classification du cannabis et augmenté celle de l'alcool, accompagnés d'une argumentation apparemment solide : mais la position habituelle des gouvernements est que l'alcool est tolérable, mais pas le cannabis...). Celles entre science et religion sont illustrées notamment par des exemples historiques (Galilée...), mais aussi par les croyances créationnistes dans le monde protestant ou musulman.

Malheureusement, il semble que dans certaines disciplines, notamment des sciences humaines et sociales, les médias aiment à interroger des universitaires qui proposent des arguments politiques et moraux. Ceci entretient une confusion dans l'esprit du public, qui finit par croire que la science n'est que la continuation de la politique par d'autres moyens.

Malheureusement encore, il existe sur ce sujet une dérangeante convergence de vues entre certaines franges de la gauche, et certaines tendances des plus conservatrices, voire réactionnaires. Les premiers nous expliquent qu'il faudrait un « contrôle citoyen » des résultats scientifiques — sans doute en raison d'oppositions à l'énergie et aux armements nucléaires, ou aux OGM. Or, la question de l'énergie ou des OGM est une question politique et non scientifique : ce ne sont pas les scientifiques qui décident des priorités de développement d'un pays et notamment de son approvisionnement énergétique, pas plus qu'ils ne décident de l'usage de semences OGM (les décisions sont prises au niveau politique en tenant compte de l'avis de lobbies acteurs économiques). Bien sûr, il y a des problèmes de conflit d'intérêt, mais il est également difficile de prévoir une évaluation des résultats scientifiques par le grand public : rappelons qu'une grande partie de la population, y compris diplômée du supérieur, ne comprend rien à des concepts aussi centraux que l'énergie (voir les confusions kW / W / kWh dans la presse). Or, que réclament les conservateurs et les réactionnaires ? Que leurs croyances religieuses ou politiques, présentées sans souci de cohérence, soient enseignées à l'égalité des théories scientifiques basées sur les faits et le raisonnement. J'ai peur que certains à gauche, sous couvert de combattre la technocratie, ne fassent en fait le jeu de la réaction.

Mais revenons-en à notre article. Celui-ci va éventuellement être amélioré par les auteurs, puis accepté. Il est alors publié dans la revue. Précisons ici qu'il ne s'agit en aucun cas d'un magazine scientifique comme le sont, par exemple, Pour la Science ou La Recherche pour les plus sérieux, ou Science et Vie ou Science et Avenir pour les plus « grand public ». Il s'agit de revues aux titres généralement austères, comme Compte-rendus de l'Académie des Sciences ou Journal of the Association for Computer Machinery, et s'adressant à un public spécialisé. La situation est quelque peu compliquée pour Science ou Nature, car ces publications, célèbres comme revues de publication, comportent une petite section magazine avec des articles rédigés par des journalistes.

De nos jours, le système des revues est contesté : en effet, il est coûteux (les abonnements à ces revues sont très chers, et souvent le laboratoire doit payer pour l'insertion d'un article), et il induit des délais parfois mesurés en années. Or, le rôle initial des revues, diffuser les nouveautés scientifiques au sein de la communauté scientifique avec une bien plus grande efficacité que l'envoi personnel, est aujourd'hui caduc avec le Web et les archives ouvertes comme arXiv. Le seul rôle subsistant est celui de sélection des articles, mais celui-ci se passe fort bien d'éditeur commercial : il suffit d'un comité éditorial. Ainsi, la revue en ligne Logical Methods in Computer Science héberge ses articles sur arXiv et se contente de les sélectionner et de publier des sommaires.

La publication dans une revue ne signifie pas que ce qui est dans l'article est vrai. Le filtre des referees n'est pas parfait. D'ailleurs, un filtre parfait serait impossible ou nuisible dans certaines disciplines où l'on est obligé de travailler sur des hypothèses, de modélisation ou autre : si on exigeait que les auteurs justifient parfaitement toutes leurs hypothèses, on ne publierait jamais rien et la science ferait du sur-place. On demande donc que les hypothèses faites soient explicites et raisonnables.

Un article publié, surtout s'il « fait des vagues », sera discuté. D'autres scientifiques pourront par exemple mettre à jour que telle hypothèse était malheureuse, telle preuve contenait une erreur subtile. Ils publieront un article démentant ou nuançant le premier article. Au fur et à mesure que les preuves s'accumulent dans un sens ou dans l'autre, la communauté scientifique bâtit une image plus fidèle de la réalité.

Les scientifiques apprécient que les théories proposées soient cohérentes entre elles. Ainsi, la théorie des forces et de la gravitation de Newton, si on l'applique à des objets rigides, donne la théorie de la mécanique des solides parfaits, si on l'applique à des objets déformables selon des lois « raisonnables », donne la mécanique des solides, si on l'applique à des petites particules infimes se mouvant les unes contre les autres avec des lois de frictions « raisonnables », donne la mécanique des fluides. Toutes ces théories ont trouvé d'impressionnantes confirmations expérimentales ; elles servent à concevoir des objets technologiques fort complexes (automobiles, ponts, avions, etc.).

On raconte parfois que la pensée scientifique serait formée d'une suite de « rupture de paradigmes », où la communauté scientifique brûlerait ce qu'elle avait adoré... et que, finalement, on ne devrait pas attacher tant d'importance que cela aux théories scientifiques, vu qu'elles sont exposées à être prochainement démenties. Ceci me semble relever d'une mauvaise vulgarisation, ou une mauvaise compréhension, de certains travaux de sociologie ou de philosophie des sciences. Ainsi, contrairement à une ânerie souvent répétée, les scientifiques n'ont pas jeté aux orties la mécanique newtonienne avec l'arrivée de la mécanique relativiste d'Einstein. En effet, la mécanique relativiste prédit, aux échelles humaines de vitesse, de distance et de temps, des résultats indistinguables de la mécanique newtonienne... tout en étant considérablement plus compliquée mathématiquement. Aussi, l'immense majorité des calculs de mécanique, y compris ceux des avions, barrages etc., sont menés en mécanique newtonienne ; les seule exceptions que je connaisse sont l'astronomie ainsi que la mesure ultra-précise du temps dans le système GPS.

Bien sûr, le système scientifique ne fonctionne pas parfaitement. Bien sûr, de nombreux articles sont publiés sans respecter les standards ci-dessus. (*) Bien sûr, une communauté scientifique peut partir sur de mauvaises pistes. Il n'en reste pas moins que le propos scientifique a une nature fondamentalement différent du propos moral, religieux ou politique : il doit être solidement étayé (**).

(*) Ainsi, l'informatique est souvent très laxiste en ce qui concerne les tableaux de mesures chiffrées de performances, qui souvent ne peuvent pas, tels quel présentés, être confirmés ou infirmés indépendamment des auteurs.

(**) On me dira que les politiques étayent leurs propositions par des faits et des données chiffrées. Selon mon expérience, ceux-ci sont le plus souvent invérifiables ou contestables. Évidemment, produire une communication scientifique sur les sujets évoqués en politique demanderait probablement de passer des mois, voire des années, à rechercher des données, puis à les mettre en forme dans un long article, qui exprimerait des conclusions prudentes. Un politique préfère une communication courte, percutante, sans réserves ni doutes.

NB : J'emploie le mot « théorie » dans son  sens technique d'épistémologie, et non dans son acception courante, péjorative et qui sous-entend une certaine fragilité de la pensée. Ainsi, la gravitation newtonienne est une théorie expliquant notamment la chute des pommes, et personne ne la met en doute.