A. GIORDAN, J.-L. MARTINAND et D. RAICHVARG, Actes JIES XXVII, 2005
LES DISTORSIONS CONCEPTUELLES
DANS LA VULGARISATION SCIENTIFIQUE BRÉSILIENNE
ET LA RELATION E = mc2
José Rafael BOESSO PEREZ, João José CALUZI Departamento de Física, UNESP, Bauru, SP (Brésil)
MOTS-CLÉS : PHYSIQUE – SÉMANTIQUE – HISTOIRE DES SCIENCES – VULGARISATION SCIENTIFIQUE
RÉSUMÉ : Dans le discours de la vulgarisation scientifique brésilienne, le concept de masse est souvent confondu avec celui de quantité de matière. La confusion est encore plus accentuée quand ce qu´on veut divulguer le concept masse-énergie relativiste. Ce travail a pour but de montrer, par une analyse historique des concepts en Physique, que l´une de causes des distorsions conceptuelles est l´usage indu de structures lexicales du quotidien articulées avec les paradigmes classique et relativiste.
ABSTRACT : In the discourse of Brazilian scientific divulgation, the concept of mass is usually mistaken with the concept of matter quantity. The confusion is worse when some scientific broadcast magazines want to talk about the relativistic mass-energy concept. This work has the aim to show, through a historical analysis of the meanings in Physics, that one of the conceptual distortions is the wrong use of the daily lexical structures articulated in the relativistic and classical paradigms.
1. INTRODUCTION
Évidemment la science doit être divulguée, mais ce n’est pas toujours facile de trouver quelqu’un qui puisse le faire sans compromettre les concepts scientifiques qu’on compte publier. Le terme « masse » joue en Physique un rôle fondamental. Cependant, dans le discours de la vulgarisation scientifique brésilienne, il est traité avec tellement de brièveté qu’il est confondu avec le concept de « quantité de matière ». La confusion est encore plus accentuée quand ce qu’on veut divulguer est le concept masse-énergie relativiste. La façon laconique d’aborder ces concepts change ce que pourrait être une bonne œuvre de vulgarisation scientifique en un entassement de termes techniques sans aucun sens.
Dans ce travail, nous faisons une analyse de trois extraits sur le concept masse-énergie relativiste publiés par le journal O Estado de S. Paulo et par le magazine Superinteresante. Le choix de ce magazine a été le résultat d’une recherche faite auprès des élèves des lycées privés brésiliens. Elle a montré que la plupart de ces élèves-là utilisent ce magazine comme référence pour leurs recherches à l´école. Le journal ci-dessus a une répercussion nationale et cela nous a permis d’analyser de quelle manière le concept masse-énergie relativiste est vulgarisé nationalement.
Pour qu’un concept scientifique soit divulgué vers le grand public, il faut que le vulgarisateur domine les étapes historiques qui ont déterminé sa synthèse et n’interprète pas de manière erronée la signification des grandeurs physiques utilisées dans son articulation. Nous comptons montrer ici qu’une cause possible de distorsion conceptuelle relative au concept masse-énergie relativiste, plus connu par la relation E = mc2, a son origine dans la tentative d’articuler le concept newtonien de masse dans le paradigme relativiste.
2. LA VULGARISATION ET LA CONNAISSANCE SCIENTIFIQUE
Le grand devoir de la vulgarisation scientifique est de partager avec la Société, qui finance les recherches, les avancées scientifiques et de partager avec le grand public la compréhension des mécanismes de fonctionnement de la science. Malheureusement, au Brésil, la vulgarisation scientifique est normalement faite par un professionnel non spécialisé, qui, avec l’intention de rédiger un article facile à comprendre, rabaisse le langage scientifique pour atteindre le but de transposer une connaissance scientifique en une connaissance accessible au public en général. Alors, des perversions conceptuelles des contenus possibles sont fréquemment éditées et ce qui aurait pu être un bon instrument de socialisation de la science est converti en un exemple d’une mauvaise œuvre de vulgarisation scientifique. Il est naturel que la divulgation médiatique vers le
grand public doive être facilement comprise, curieuse, intéressante, créative, mais ces conditions ne doivent pas avoir pour résultats des messages contenant des distorsions conceptuelles.
La reconstruction d´un savoir scientifique, de façon adaptée aux médias, inclut le domaine des processus historiques de production de la connaissance. D’après Mach, cité par Mathews (1995, p. 169), « pour la compréhension d´un concept théorique, il faut qu’on comprenne son développement historique, c’est dire que la compréhension est forcément historique ». L’histoire des sciences peut aider à la réflexion sur le processus de création des textes de vulgarisation scientifique en permettant une meilleure compréhension des contenus scientifiques. Nous dirions même qu’elle peut contribuer à effacer quelques distorsions conceptuelles qui, depuis longtemps, inondent les articles de vulgarisation scientifique et dans lesquels, par exemple, la relation E = mc2 est utilisée fréquemment sans que l’on sache ce qu’elle signifie réellement. Voyons quelques extraits de vulgarisation qui discutent cette relation.
Extrait I : « La contribution la plus connue de la Relativité à la Mécanique Quantique est l’équation E = mc2. E représente l’énergie ; m symbolise la masse et c représente la vitesse de la lumière. Cela signifie que, si on chauffe un morceau de fer, il devient plus lourd parce que l’énergie de la chaleur se transforme en masse ». (Superinteressante, déc. 1995, p. 52).
Extrait II : « Comment ? Si un objet est accéléré indéfiniment quand il s’approche de la vitesse de la lumière, il se transforme en énergie. Voilà la célèbre équation E = mc2. L’énergie (E) est égale à la masse (m) multipliée par le carré de la vitesse de la lumière (c). Traduction : la masse et l’énergie peuvent se transformer l’une en l’autre ». (BETING, J., Século do átomo. O Estado de S. Paulo, São Paulo, 31 déc. 1999).
Extrait III : « La plus grande vitesse que l’homme ait déjà atteint jusqu’à présent est de 40.000 km/h [...]. On ne doute pas que cette limite sera franchie. Il faut cependant savoir que, de toute façon, la vitesse maximale que l’homme atteindra, en sachant toutefois qu’elle sera forcément proche mais inférieure à 300,000 km/h. Voyager si rapidement est impossible car, à cette vitesse-là, toute la matière se transforme en énergie pure. [...] » (Superinteressante, oct. 1987, p. 29-30).
Les extraits ci-dessus confirment que, quiconque souhaite parler sur la Théorie de la Relativité Restreinte, et spécialement sur les implications du concept masse-énergie relativiste, doit éviter de faire des commentaires arbitraires venus du sens commun. Pour qu’on puisse mieux comprendre les abus conceptuels commis par les victimes de la méconnaissance des étapes de production de la connaissance scientifique, parcourons, en bref, les phases qui ont systématisé les concepts de masse et de masse-énergie relativiste.
D’après Brisson (p. 108), dans le Dictionnaire Raisonné de Physique, « MASSE. On appelle ainsi, en Physique, la quantité de matière propre que contient un corps ». Et, cela est en accord avec Newton (1990, p. 1) quand il dit que «cette quantité, je l’appellerai désormais du nom de corps ou
masse ». Alors, pour lui, les mots « masse » et « quantité de matière » étaient des termes différents qui se référaient au même concept. Dans la Théorie de la Relativité, on ne peut plus vérifier la coïncidence conceptuelle ci-dessus. La masse, finalement, n’est plus une grandeur invariable d´un corps, mais une grandeur en fonction de la vitesse du corps. Einstein (1905a, p. 919) déduit les expressions des « masse longitudinale » et « masse transversale » d’une particule, nous permettant donc d’observer que la masse, en Relativité, peut être comprise comme un résultat d’opérations et de définitions lesquelles sont intimement liées aux considérations d’espace et de temps.
Un peu plus tard, Einstein (1905b, p. 641), propose que « l´énergie cinétique du corps diminue suite à l´émission lumineuse d´une quantité qui est indépendante des qualités du corps. La différence K0 - K1 dépend en outre de la vitesse de la même manière que l´énergie cinétique de l´électron (loc. cit., § 10) ». En négligeant les grandeurs du quatrième ordre et d´un ordre supérieur, nous pouvons poser : De cette équation on peut conclure d´une façon immédiate que, si un corps subit une perte d´énergie L sous la forme de radiation, sa masse diminue d’une certaine quantité. Il importe manifestement peu que l’énergie soustraite au corps se transforme en énergie rayonnante ; nous sommes ainsi conduits à formuler la conclusion plus générale suivante : la masse d´un corps est la mesure de sa capacité d´énergie ; si celle-ci subit un changement équivalent à L, la masse éprouve un changement dans le même sens équivalent à une certaine quantité d’énergie, l´énergie étant mesurée en ergs et la masse en grammes.[...] »
Ainsi, si un corps irradie de l’énergie, la radiation émise comprend une partie de la masse initiale et quand un obstacle absorbe cette radiation, sa masse augmente de la valeur , c’est-à-dire, chaque variation d’énergie interne d’un système matériel par l’émission ou par l’absorption de radiation accompagne une variation proportionnelle de sa masse d’après l’équation de la relativité. Cette relation indique donc que, s’il y a une augmentation de l’énergie du système, sa masse devra aussi subir une augmentation proportionnelle. Il ne s’agit pas d’une conversion entre masse et énergie comme proposent les extraits I et II choisis !
En évaluant l´extrait III, on aperçoit une claire confusion entre la conception de masse et matière. Appuyé sur sa mauvaise interprétation de la relation E = mc2, le vulgarisateur propose la transformation de la matière en énergie. Mais, à part cela, il interprète le terme « masse » comme « quantité de matière » dans le paradigme relativistie. On a bien constaté que le concept de masse pour Newton est, en substance, différent de celui d´Einstein. Ils possèdent différentes significations physiques dans les différents paradigmes dans lesquels ils sont articulés. Malgré cela, ils partagent le même signe, le concept de masse pour Newton n´a pas la même référence physique pour Einstein et pour cela ils constituent des concepts distincts.
On pourrait encore ajouter que, bien que le terme masse a, dans le paradigme relativiste, une continuité lexicographique, il a une charge sémantique différente dans les deux paradigmes,
constituant alors, deux concepts indépendants, impossibles à être confondus dans une bonne œuvre de vulgarisation scientifique.
3. CONCLUSION
On propose que l’histoire des sciences ainsi que l’analyse sémantique soient des outils auxiliaires de la transposition du discours scientifique dans le discours adapté au public en général. Les aberrations conceptuelles évaluées dans les extraits choisis peuvent être prises pour des vérités absolues par les lecteurs qui n’ont pas accès à la Physique Moderne dans l’éducation formelle. On n’espère pas que les magazines ou même les journaux prennent sur eux la fonction d’enseigner la Physique, devoir de l’école, mais on espère que ces véhicules-là prendront soin de transposer les propriétés formelles de la connaissance scientifique en un langage accessible aux non-scientifiques.
BIBLIOGRAPHIE
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