La loi de Murphy
« Les emmerdes, ça vole toujours en escadrille ».
Cette élégante formule de Jacques Chirac résume bien la célèbre loi de l'emmerdement maximum, appelée loi de Murphy par les anglo-saxons.
Si l'origine du nom de la maxime française est assez facile à deviner, c'est plus difficile pour la version anglaise.
Murphy ferait référence à Edward Murphy, un ingénieur spatial qui aurait le premier énoncé la loi en 1949.
C'est en tous cas cette version officielle qui a valu à Edward Murphy de recevoir le prix Ig Nobel en 2003.
Le prix Ig Nobel
Les prix Ig Nobel - se prononce en anglais comme l'adjectif « ignoble » - sont des prix parodiques remis chaque année par la revue scientifique (humoristique) américaine Annals of Improbable Research.
Leur objectif est de « récompenser des réalisations qui font d'abord rire, mais font ensuite réfléchir ».
En 1996, c'est Robert Matthews (université d'Aston, Angleterre) qui reçut le prix Ig Nobel de Physique, pour les travaux dont nous parlons un peu plus loin sur les tartines beurrées.
Et puisque nous avons commencé cette rubrique avec Jacques Chirac, notons qu'il reçut la même année le prix Ig Nobel de la Paix, pour avoir célébré le cinquantième anniversaire des bombardements de Hiroshima et Nagasaki en reprenant les essais nucléaires français dans le Pacifique.
Les chats sont-ils liquides ?
En 2017, c'est le physicien français Marc-Antoine Fardin qui reçut le prix Ig Nobel de Physique pour ses études sur les chats, afin de savoir s'ils sont liquides ou non.
Enfin, on ne peut terminer cette rubrique sans noter que Edward Murphy a « inventé » cette loi alors qu'il travaillait sur des dispositifs destinés à tester la tolérance humaine aux fortes décélérations - et donc notamment à la fin d'une chute libre.
Était-ce parce que les volontaires emmenait un chat beurré avec eux ?
La démarche scientifique
La démarche scientifique se déroule en plusieurs étapes. La première est l'observation, et elle doit être rigoureuse.
Dans le cas présent, il ne suffit pas d'avoir l'impression que la tartine tombe toujours du côté beurré, il faut vérifier que c'est une réalité.
Il faut donc effectuer des mesures, et on se rend très vite compte que la tartine ne tombe pas toujours de la même façon.
Une approche possible est alors de faire une très grand nombre de mesures pour avoir une description statistique de l'expérience.
L'étape suivante est d'imaginer une théorie permettant de décrire ces observations.
Cette théorie peut prendre n'importe quelle forme, mais elle doit proposer des tests expérimentaux qui permettent de la valider ou de l'infirmer.
Et l'étape suivante consiste justement à tester cette théorie en répétant des expériences permettant de la tester.
Cette étape ne prend jamais fin : le propre de la démarche scientifique est de ne jamais rien tenir pour acquis !
C'est ainsi par exemple que la théorie de la gravitation universelle a été invalidée après plus de deux siècles d'existence.
Et aujourd'hui, des théories qui ont plus d'un siècle sont encore testées sans relache par les chercheurs.
Qu'est-ce qu'un modèle en physique ?
Le physicien a pour ambition de comprendre le monde qui nous entoure, et en particulier les phénomènes qu'il observe.
Lorsqu'il élabore une théorie, il cherche à la mettre en forme de la façon la plus simple et la plus accessible possible, ce qui l'amène à la traduire en équations.
Ces équations ne sont pas la réalité, de la même façon qu'une maquette ou un modèle réduit n'est pas l'original.
Mais un modèle peut être suffisamment fidèle à l'original pour reproduire le comportement de l'original, et c'est exactement ce que le physicien tentera de faire en construisant un modèle de ce qu'il observe.
Faire au plus simple...
Cependant, l'objectif est avant toute chose de comprendre les phénomènes observés, et il arrive que le modèle soit trop complexe pour être appréhender facilement par l'esprit, par exemple parce qu'il comporte trop de paramètres ou trop de variables.
Il est aussi possible qu'il soit tellement complexe que, bien traduit en équations, on ne puisse rien en tirer, parce que les équations sont trop complexes.
Dans ce cas, et sans pour autant abandonner le modèle complet, le physicien aura envie de simpplifier le modèle.
Cette méthode permet de retirer du modèle tout ce qui n'est pas indispensable à ce qui nous intéresse.
Par exemple, dans le cas présent, prendre en compte tous les paramètres aboutirait à un système d'équations qui ne pourrait être résolu que sur ordinateur, qui plus est au prix de longs temps de calcul.
En simplifiant à l'extrême, comme il est proposé dans la vidéo, on arrive à un système d'équations très simple, qui peut être résolu à la main...
Il faut bien entendu garder en tête qu'il s'agit d'un modèle approximatif, et ne pas tirer de conclusions qui iraient au delà du modèle.
Pour continuer...
Si vous voulez revoir certains des compléments, il vous suffit de revenir en arrière dans l'épisode, en vous servant du curseur temps.
Quelques références
« Tumbling toast, Murphy's Law and the fundamental constants », Robert A J Matthews, Eur. J. Phys. 16 172 (1995)
« A closer look at tumbling toast », M. E. Bacon, George Heald, and Matt James,Am. J. Phys. 69 38 (2001)
