Traduction : "La valeur de la décentralisation dans la science"
Ce billet est une traduction de l'article d'opinion “The Value of Decentralization in Science” de Jakob Schwichtenberg, que j'ai trouvé intéressant pour les réflexions à différents niveaux qu'il suscite, notamment sur l'importance de valoriser aussi les petits projets, sur le questionnement de nos envies de projets “grandioses” ou sur l'importance de diversifier nos indicateurs pour juger l'intérêt d'un projet. Vous trouverez ci-dessous une traduction libre.
Actuellement, l'avenir de la physique des particules est très incertain. Jusqu'ici, aucune découverte surprenante n'a été faite au LHC et personne ne sait avec certitude quelle est la meilleure solution. Est-ce qu'un autre collisionneur géant, encore plus grand que le LHC1), nous apporterait enfin les informations expérimentales dont nous avons tant besoin et qui nous aideraient à trouver la bonne théorie au-delà du modèle standard ? Ou est-ce que l'argent serait mieux investi dans de petits projets ?
Dans un nouvel essai intéressant, Adam Falkowski (bien connu pour son blog Résonaances) traite précisément de cette question. Il conclut :
Mettre l'accent sur des expériences de précision plutôt que sur des collisionneurs à haute énergie pourrait être le moyen le plus efficace de poursuivre l'exploration des interactions fondamentales dans les décennies à venir. Cela pourrait même permettre à la physique des particules de sortir plus forte de sa crise actuelle.
Ses conclusions et ses arguments m'ont immédiatement rappelé un essai beaucoup plus ancien intitulé “Six précautions à prendre par les scientifiques” de Freeman Dyson, publié dans “From Eros to Gaia”. L'essai date de 1988, mais il est étonnamment pertinent.
Dyson compare six situations où les gens devaient choisir entre :
- Un plan A qui consiste en plusieurs petits projets ;
- Un plan B qui consiste en un grand projet.
Sa principale conclusion est que dans la plupart des situations, le “Plan A” est la meilleure option.
Un exemple pertinent de son propos est lorsque “la communauté des biologistes moléculaires aux États-Unis se débat avec la question de savoir s'il faut mettre en place un grand projet pour cartographier et séquencer le génome humain, l'ensemble des trois milliards de paires de bases dans les gènes d'un être humain”. Ils avaient la possibilité de “mettre en place une installation de séquençage à l'échelle industrielle et visaient à ce que l'ensemble du travail soit effectué par une armée de techniciens en quelques années”. En plus du projet de séquençage, il y aurait également un grand projet de cartographie centralisé, utilisant les données de séquençage pour identifier tous les gènes humains connus et inconnus avec des endroits précisément connus dans le génome. Ce plan B nécessiterait une nouvelle dépense importante de fonds publics, avec les problèmes habituels qui en découlent, à savoir décider qui doit administrer les fonds et qui doit les recevoir“.
L'autre option consisterait à “poursuivre autant que possible la manière actuelle de procéder, avec des activités de cartographie et de séquençage menées de manière décentralisée par de nombreux groupes de scientifiques étudiant des problèmes particuliers de la génétique humaine. Dans le plan A, il n'y aurait pas de grand projet centralisé, ni d'effort pour séquencer les 3 milliards de bases du génome humain dans leur intégralité, quelle que soit leur importance génétique”.
Il fait ensuite valoir que le plan A est la bien meilleure option :
La séquence complète devrait être réalisée lorsque, et seulement lorsque, nous aurons développé la technologie permettant de faire le travail à moindre coût et rapidement. Lorsque cela peut être fait à moindre coût, allez-y et faites-le.
De plus, il conclut que le plan A serait intelligent :
Pour rester flexible et éviter de s'engager prématurément dans des programmes rigides. […] Malheureusement, dans l'histoire des comités de planification des programmes scientifiques, une telle sagesse est rare.
Au lieu d'investir une grande partie du budget disponible dans un seul grand projet, affirme-t-il, il est plus logique de répartir la même somme d'argent dans des projets plus petits. Ces petits projets permettront de développer davantage la technologie nécessaire et de réduire le coût des expériences. Après quelques années, il sera probablement possible d'obtenir les mêmes résultats pour des millions au lieu de milliards. De plus, il y a beaucoup plus de flexibilité et de possibilités pour laisser la place à des découvertes surprenantes.
Les arguments de Dyson contre les plans B sont encore plus convaincants et pertinents pour la question de savoir s'il faut construire un nouveau collisionneur géant lorsqu'il parle du SSC2).
Le SSC est un exemple extrême du Plan B. La question que nous devons nous poser est de savoir si le SSC est un bon Plan B comme le Very Large Array ou un Plan B désastreux comme Zelentchoukskaïa. […] Je ne prétends pas être infaillible quand je fais des suppositions sur l'avenir. Mais le SSC présente tous les symptômes caractéristiques d'un mauvais plan B. Il est mauvais sur le plan politique parce qu'il est poussé par des intérêts économiques et par des considérations de prestige national qui n'ont pas grand-chose à voir avec la valeur scientifique. Il est mauvais sur le plan éducatif parce qu'il verse de l'argent dans un projet qui offre peu de possibilités de participation créative des étudiants. Elle est mauvaise sur le plan scientifique parce que les collisions proton-proton qu'elle produit sont particulièrement difficiles à interpréter. Elle est mauvaise sur le plan écologique parce qu'elle écarte d'autres pistes de recherche susceptibles de déboucher sur des accélérateurs à haute énergie plus rentables. Aucun de ces arguments n'est concluant en soi, mais ensemble, ils constituent un argument solide contre le SSC. Il existe un risque sérieux que le SSC soit un recul aussi important pour la physique des particules que l'Observatoire de Zelentchoukskaïa l'a été pour l'astronomie.
Lorsque je discute de ces craintes avec mes amis physiciens des particules, certains appartenant à l'HEPAP et d'autres non, ils disent généralement des choses du style : “mais regardez, nous n'avons pas d'alternative. Si nous voulons voir le boson de Higgs, ou le quark top, ou le photino, ou toute autre nouvelle particule allant au-delà du Modèle standard, nous devons aller vers une énergie plus élevée. C'est soit le SSC, soit rien”. C'est le même genre de discours que vous entendez toujours lorsque d'aucuns plaident en faveur du plan B. C'est soit le plan B, soit rien. Cet argument prévaut généralement parce que le plan B est un élément grandiose, alors que le plan A est une collection de petits éléments. Lorsque vos yeux sont aveuglés par les paillettes d'un grand projet, toutes les petites actions semblent faire pâle figure en comparaison. […] Mais pour répondre aux physiciens qui disent “SSC ou rien”, nous devons produire une alternative pratique au SSC. Nous devons avoir un plan A. Le plan A ne signifie pas que nous devons renoncer à la physique des hautes énergies. Il ne signifie pas que nous devons arrêter de construire de grands accélérateurs. Il ne signifie pas que nous nous désintéressons des bosons de Higgs et des quarks top. Mon plan A ressemble plutôt au plan recommandé par le comité Alberts. Il dit : investissons davantage dans l'exploration de nouvelles idées pour construire des accélérateurs rentables. […] Mesurons la valeur d'un accélérateur par l'étendue des connaissances scientifiques qui sont produites pour le faire fonctionner, plutôt que par son énergie. Et pendant que la technologie pour consruire des accélérateurs moins chers et plus performants est développée, investissons plus d'argent dans l'utilisation efficace des accélérateurs que nous avons déjà.
Les partisans du SSC parlent souvent comme si l'univers était unidimensionnel, avec l'énergie comme seule dimension3). Soit vous avez l'énergie la plus élevée, soit vous n'avez rien. Mais en fait, le monde de la physique des particules est tridimensionnel. Ces trois “dimensions” d'une expérience de physique des particules sont l'énergie, la précision et la rareté. L'énergie et la précision ont des significations évidentes. L'énergie est principalement déterminée par l'accélérateur et la précision l'est principalement par le matériel de détection. La rareté désigne la fraction des collisions de particules qui produisent le processus particulier que l'expérience est destinée à étudier. Pour observer des événements très rares, nous avons besoin d'un accélérateur à haute intensité pour effectuer un grand nombre de collisions, et nous avons également besoin d'un détecteur avec une bonne luminosité et de bons algorithmes pour distinguer les événements rares du bruit de fond. Je ne nie pas que l'énergie soit importante. Construisons donc des accélérateurs de plus haute énergie quand nous pouvons le faire de manière rentable, mais gardons à l'esprit que l'énergie n'est pas la seule variable importante.
[…]
Mon plan A pour l'avenir de la physique des particules est un programme qui accorde une importance à peu près égale aux trois “dimensions”. Le plan A doit être un programme d'une flexibilité maximale, encourageant l'exploitation de nouveaux outils et de nouvelles découvertes où qu'elles se produisent. Encourager les travaux sur la précision signifie continuer à déployer des efforts importants pour mettre au point de nouveaux détecteurs à utiliser avec les accélérateurs existants. Encourager les travaux sur la rareté signifie construire de nouveaux accélérateurs qui donnent une forte intensité de particules à une énergie modérée. Une fois ces besoins satisfaits, le plan A comprendra encore de gros efforts pour avancer sur l'énergie. Toutefois, le principe directeur devrait être le suivant : davantage d'argent pour les expériences et moins pour la construction. Découvrons comment explorer un niveau d'énergie donnée sans être dispendieux avant de nous engager dans un colossal projet de construction.
Suivons le bon exemple du comité Alberts quand il dit : “Parce que la technologie requise pour atteindre la plupart des objectifs du projet [de séquençage le génome humain] nécessite une amélioration majeure, le comité recommande spécifiquement de ne pas établir un ou quelques grands centres de séquençage pour le moment”.
La conclusion tirée est cette réflexion :
Le plan A consiste en un mélange de nombreux programmes différents, à la recherche d'opportunités pour faire de la science remarquable sur les trois “dimensions”. Le plan A n'a pas la grande simplicité et la prévisibilité du SSC. Et c'est à mon avis la principale raison pour laquelle je préfère le plan A. Il n'y a pas d'illusion plus dangereuse que la croyance que le progrès de la science est prévisible. Si vous cherchez les secrets de la nature dans une seule direction, vous risquez de passer à côté des secrets les plus importants, ceux que vous n'aviez pas assez d'imagination pour prévoir.