Est-il vrai que "la Terre tourne autour du Soleil" ?

Des enquêtes sont régulièrement faites pour mesure le niveau de connaissances scientifiques de la population. Par exemple, l’Eurobaromètre de la Commission européenne suit régulièrement la culture scientifique des citoyens dans les pays membres de l’Union. Un questionnaire comprenant dix questions est régulièrement soumis à des cohortes de chaque pays afin de mesurer l’évolution au cours du temps de leurs connaissances scientifiques. Le problème de cette louable initiative tient en ce que, sur ces dix questions, trois réponses ne sont pas évidentes. (Plus exactement, nous savons quelle est la réponse (oui ou non) qui est considérée comme juste, mais nous savons aussi que celle-ci est insatisfaisante, voire fausse, en réalité.)

Est-il vrai que la Terre tourne autour du Soleil ?

La première de ces trois questions demande s’il est vrai que la Terre tourne autour du Soleil. La réponse attendue est évidemment "oui", en hommage à Copernic et Galilée. Pourtant, dans une certaine mesure, il est devenu inexact de dire que la Terre tourne autour du Soleil. Cette formulation laisse en effet entendre que le Soleil occuperait une sorte de "centre" ou constituerait un référentiel au statut particulier, différent des autres. Or, les succès de la théorie de la relativité générale, formulée par Einstein en 1915, ont formellement établi ceci : tous les référentiels sont strictement équivalents. En clair, il n’en est pas un dont on pourrait dire qu’il a quelque chose de spécial par rapport aux autres, et cela vaut bien sûr pour le référentiel associé au Soleil. Copernic et Galilée s’étaient-ils pour autant trompés ? Non, pas vraiment. Mais depuis que des révolutions scientifiques ont bouleversé la façon de comprendre la gravitation, donc la description des phénomènes qu’elle régit, il faudrait remanier la façon d’exprimer ce qu’ils ont découvert.

La taille d’un électron, une notion qui n’a guère de sens

Deuxième question : "L’électron est-il plus petit que l’atome ? " Là encore, il faudrait répondre oui, mais quiconque a fait un peu de physique quantique sait que la taille d’un électron est une notion qui n’a guère de sens. Un électron n’est pas une petite boule de matière au diamètre bien défini. Et un électron qui est dans l’état fondamental de l’atome d’hydrogène a une fonction d’onde qui est beaucoup plus "étalé" dans l’espace que le noyau auquel il est lié. La bonne façon de poser cette question serait plutôt : "L’électron est-il un constituant de l’atome ?". Dans ce cas, la bonne réponse serait un oui franc et massif.

Tous les corps sont radioactifs

Quant à la troisième question, elle laisse perplexe autant que pantois : "Du lait radioactif devient-il sain quand on le chauffe ?" Elle oppose dès sa formulation "sain" et "radioactif". Or, tous les corps sont radioactifs, même si certains ne le sont que très faiblement. Le lait que nous buvons chaque jour est donc radioactif. Est-ce à dire qu’il est malsain ? Sa radioactivité ne vient pas de ce qu’il a été rendu radioactif par je ne sais quelle fréquentation d’une centrale nucléaire. Elle est tout à fait « naturelle ». Elle provient du fait que le lait contient des atomes de potassium 40, qui sont les résidus des fournaises stellaires qui ont produit une partie de la matière terrestre il y a plus de cinq milliards d’années… Si on chauffe du lait dans une casserole recouverte d’un couvercle, ses atomes ne sont nullement modifiés et ils ne s’enfuient pas, de sorte que sa radioactivité n’est nullement changée. Mais quel rapport avec la santé ? (...)

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