Las experiéncias de pensada en sciéncias
Las experiéncias de pensada que son ensais entà resòlver un problèma o ensajar d’explicar ua paradòxa, ua question complèxa, ua situacion non intuitiva, en tot recórrer unicament a l’intelligéncia umana. Que’us encontram en filosofia –per exemple las paradòxas de Zenon d’Elèa e lo genio maligno de Renato Cartesio– e tanben en fisica, quimia, logica matematica,…
Per Anne-Pierre Darrées
Las experiéncias de pensada que son ensais entà resòlver un problèma o ensajar d’explicar ua paradòxa, ua question complèxa, ua situacion non intuitiva, en tot recórrer unicament a l’intelligéncia umana. Que’us encontram en filosofia –per exemple las paradòxas de Zenon d’Elèa e lo genio maligno de Renato Cartesio1– e tanben en fisica, quimia, logica matematica, informatica…
L’imaginacion qu’ei hont de la creativitat en sciéncias
Richard Dawkins DR
En 2014, lo biologista evolucionista Richard Dawkins que’s demandèc s’èra judiciós de neurir los fantasmas de l’enfança o se’us calèva mèslèu ensenhar la rigor scientifica autanlèu lo lor mei joen atge?
Ua question que’s pausava tanben Elizabeth Margulis en genèr de 1958 e qu’escrivoc dens lo New Mexic Library Bulletin:
«In Denver I heard a story about a woman who was friendly with the late Dr. Einstein, surely acknowledged as an outstanding ‘pure’ scientist. She wanted her child to become a scientist, too, and asked Dr. Einstein for his suggestions for the kind of reading the child might do in his school years to prepare him for this career. To her surprise Dr. Einstein recommended ‘fairy tales and more fairy tales.’ The mother protested this frivolity and asked for a serious answer, but Dr. Einstein persisted, adding that creative imagination is the essential element in the intellectual equipment of the true scientist, and that fairy tales are the childhood stimulus of this quality!»
Trad.: A Denver, qu’èi entenut parlar d’ua hemna qui èra amiga dab lo Dr Einstein, reconegut com un scientific excepcionau e pur. Que desirava que lo son mainat vadosse eth tanben scientific e que demandèc au Dr Einstein las suas suggestions de lecturas entà preparar lo mainat ad aquera carrièra. A la sua suspresa grana, lo Dr Einstein que’u recomandèc «contes de hadas e enqüèra contes de hadas». La mair que protestèc contra aquera frivolitat e qu’exigiscoc ua responsa seriosa, mes lo Dr Einstein qu’insistiscoc, en ajustar que l’imaginacion creatora ei l’element essenciau de l’intelligéncia deu vertadèr scientific, e que los contes de hadas son l’estimulant d’aquera qualitat autanlèu l’enfança!
Aquera istòria qu’èra anonciada coma veridica. Un simple trèit d’esperit de la part d’Einstein? Nani, que sembla qu’èra mèslèu ua conviccion.
L’observacion e l’imaginacion
Aristòtel (384 abans J.-C. – 322 abans J.-C.)
La sciéncia que vòu compréner e explicar lo monde. A l’antiquitat, qu’i avèva civilizacions coma la mesopotamiana que notèn un sarròt d’observacions (2000 ans ab. J.-C.) e d’autas coma la greca que cercavan las causas, definivan modèls e donc que ligavan los fenomèns observats a las matematicas. Que poirem díser que prenguèvan ua actitud matematica. Mes l’imaginacion e la filosofia que participavan tanben a l’elaboracion de las teorias.
Atau, l’observacion qu’ei lo punt de partença de las coneishenças mès generaus. Aquera observacion qu’ei hèita dab los nostes sens, perlongats a còps (e de mès en mès) per instruments. Qu’estoc la practica màger pendent sègles.
L’observacion après l’ipotèsi
Mes l’observacion que pòt jogar un ròtle diferent: que podem hèr experiéncias, observacions tà testar ua teoria o ua ipotèsi. Prenguem un cas celèbre: la cajuda deus còs. Aristòtel que digoc: «qu’ei dens la natura deus objèctes pesucs de tombar mès viste que los objèctes leugèrs.» Ua observacion que cadun pòt hèr; un calhau que tomba mès viste qu’ua huelha d’arbo.
Totun, mès tard, Galilèu (1564-1642) que vau perpausar çò qu’aperam ua experiéncia de pensada. Que va imaginar dus còs, l’un leugèr e l’aute pesuc, ligats amassa. Los dus còs amassa que son mès pesucs que l’un ou l’aute sol, donc que deverén tombar mès viste. Mes, coma lo còs mès leugèr tomba mens viste que l’aute, que deu travar2 lo pesuc e l’ensemble que va tombar mens viste que lo còs pesuc sol. Donc la lei d’Aristòtel que preditz ua causa e lo son contrari! Alavetz Galilèu qu’imagina que los còs tomban a la medisha vitessa dens lo vueit. A la sua epòca, ne saben pas brica hèr lo vueit donc ne pòt pas demostrar la sua teoria. Que va convéncer en inventar experiéncias fisicas tà muishar que l’aire ajusta ua resisténcia, en particular en hèr càger esquiras e en observar que la frequéncia deus sons s’accelèra.
La relativitat experimentada per la pensada
Justus Sustermans – portrèit de Galileo Galilei, 1636
Que coneishem los principis de relativitat d’Einstein. Tres sègles abans, Galilèu qu’avèva perpausat ua experiéncia de pensada. Qu’escrivoc dens Dialògue suus dus grans sistèmas deu monde en 1632:
« Embarratz-vos dab un amic dens la cabina principau d’un batèu gran e prenguetz dab vosauts moscas, parpalhons, e autes petits animaus que vòlan. Prenguetz ua tina3 grana d’aiga dab un peish deguens, suspenetz ua botelha que goteja4 dens un recipient gran en devath d’era. Dab lo batèu a l’arrèst, observatz suenhosament coma los animaus petits vòlan a velocitats egaus cap a tots los costats de la cabina. Lo peish que nada indiferentament dens totas las direccions, las gotas que tomban dens lo recipient en devath, e si lançatz quauquarren au vòste amic, n’avetz pas besonh d’ac lançar mès hòrt dens ua direccion que dens ua auta, las distàncias estant egaus, e si sautatz a pèjunt, que passatz distàncias egaus dens totas las direccions.
Quan auratz observat totas aqueras causas suenhosament (maugrat qu’i aja pas nat dobte que, quan lo batèu ei a l’arrèst, las causas que’s deven passar atau), hètz avançar lo batèu a la velocitat que vos agrada, per tant que la velocitat sia unifòrma [qu’ei a díser constanta] e ne fluctue pas de part e d’auta. Ne veiratz pas lo mendre cambiament dens nat deus efèits mencionats e quitament nat d’eths ne vos permeterà pas de díser si lo batèu ei en movement o a l’arrèst… »
Galilèu ne va pas sus un batèu. Que perpausa sonque ua experiéncia de pensada.
Las coneishenças de l’epòca ne permetèvan pas de transcríver aquò dens ua lei matematica. Que venguerà mès tard, e l’idèa que serà generalizada per Einstein a tot tipe de fenomèn (pas sonque la mecanica).
L’ascensor d’Einstein
Lo quite Einstein que va emplegar ua experiéncia de pensada tà hèr compréner lo son principe d’equivaléncia (a la basa de la relativitat generau). Ne som pas dens un batèu mes dens un ascensor.
Imaginatz qu’ètz dens un ascensor dab ua poma. L’ascensor qu’ei dens lo vueit astrau (nat camp de fòrça exterior a l’ascensor). Un observator qu’ei sus Tèrra. hètz tirar l’ascensor tà capsús dab ua acceleracion constanta per un gigant. Los vòstes pès e la poma que van devarar dinc a tocar lo sòu de l’ascensor. Dusau situacion: sosmetetz l’ascensor a la gravitat de la Tèrra. L’ascensor que va càger sus la Tèrra, la poma e vos dab eth. Atau, los efèits locaus de la gravitacion e d’un referenciau accelerat que son parièrs entà l’observator.
E d’autas
En sciéncias, que coneishem hèra d’experiéncias de pensada: las pèiras de Pisa, lo sopar deus filosòfes, lo gat de Schrödinger, etc. Que servissen a presentar un cas fictiu, ua situacion inaccessibla en practica, tà estudiar o demostrar ua teoria. E que son mès anar mès necessàrias pr’amor las sciéncias que son mès anar mès basadas sus las leis matematicas (e mens sus l’observacion). Ne podem pas véser un boson de Higgs ni l’energia negra. Que cercam totjorn lo planeta navau deu sistèma solar previst peus calculs. Etc.
E benlèu, que podem concludir dab Einstein: «En sciéncia, los qui an imaginacion que van mei luenh que los qui son rigorós.»
Ua illustracion de l’experiéncia dita deu gat de Schrödinger © Wikipedia
Referéncias
Les expériences de pensée, Leur rôle dans l’évolution de la chimie physique, L’actualité chimique, Françoise Thévet, mars 2011.