Entre perspectives à long terme et contrats à court terme: la recherche en physique à la croisée des chemins

Photo Serge Haroche / Professeur au Collège de France, prix Nobel de physique en 2012 / September 1st, 2014

Les temps sont particulièrement difficiles pour les chercheurs d'aujourd'hui. Le mode de financement et les contraintes institutionnelles les amènent à travailler selon des contrats à court terme pour servir des intérêt commerciaux et à faire des promesses difficiles à tenir, comme on le voit avec les ordinateurs quantiques. Les scientifiques devraient se consacrer à la recherche fondamentale, cruciale pour trouver une réponse aux problèmes qui se posent dans le monde à long terme, nous dit Serge Haroche, prix Nobel de physique. Il prône un système de formation et de recherche combinant science et sciences humaines, encourageant la curiosité et l'enthousiasme pour la science, dans un climat favorable à l'imagination et à l'innovation.

SJTU ParisTech Review – Pouvez-vous nous donner une idée de ce que sera la prochaine grande avancée dans le domaine de la physique ?

Serge Haroche – Il est impossible de savoir qu’elle sera la prochaine grande percée, ni dans quand elle aura lieu, car toute recherche implique de travailler sur des éléments inconnus. Essayer de prédire conduit souvent à faire des erreurs. La seule chose dont je puisse parler aujourd’hui c’est simulation quantique, qui consiste à placer des particules subatomiques dans une position donnée et à les faire interagir. Grâce à elle, on pourra en savoir plus sur ce qui se passe dans le monde quantique. On peut s’attendre à ce que des simulateurs quantiques soient bientôt mis au point; ils permettront aux scientifiques de concevoir de nouveaux matériaux et de découvrir de nouvelles propriétés. Mais tout cela demeure extrèmement général. Ce qui se passera réellement est par définition impossible à prévoir.

Il en va de même en ce qui concerne les applications. Aujourd’hui nous essayons de mieux contrôler les systèmes quantiques pour en savoir plus sur le phénomène quantique et le manipuler. Le principal défi consiste à préserver les propriétés quantiques qui seront perdues lors de leur interaction avec d’autres matériaux. De nombreuses méthodes sont explorées, mais il est difficile de dire laquelle réussira et débouchera sur de nouvelles applications, pour ne rien dire de ce que seront exactement ces applications. Par le passé, à chaque fois que des scientifiques ont faits de grandes avancées en physique, personne n’a jamais été en mesure de dires quels seraient leurs usages pratiques. Cela ne devrait sans doute pas changer. En fait, c’est ce qui est vraiment intéressant dans la science.

Qu’en est-il de l’ordinateur quantique ? On en parle avec le plus grand intérêt depuis un certain temps déjà.

Oui, tout le monde parle d’ordinateur quantique. Mais de quel genre d’ordinateur quantique s’agit-il ? Ce n’est pas clair. Nul ne peut dire si l’aboutissement de cette recherche correspondra à ce qu’on imagine aujourd’hui. Si l’on avait demandé il y a cent ans à des scientifiques quelles seraient les grandes avancées du XXIe siècle, aucun d’entre eux n’aurait évoqué la physique quantique. Il est risqué de faire des promesses qui ne peuvent être tenues. Certaines personnes peuvent investir beaucoup d’argent dans les ordinateurs quantiques uniquement à cause de ce que disent les scientifiques.

C’est une mauvaise façon d’envisager la recherche. Il faut explorer toutes les directions, puis la physique appliquée et les ingénieurs entrent en jeu et se servent des découvertes réalisées en recherche fondamentale pour faire bouger les choses.

Nous bénéficierons très certainement des technologies quantiques. Par exemple, la communication quantique peut utiliser des photons se propageant dans les fibres optiques pour rendre la communication plus sûre, plus rapide et plus efficace. C’est une recherche qui progresse, mais nous ne savons pas encore quelle sera son utilisation au final.

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Aujourd’hui, la recherche fondamentale et les scientifiques ont dans une certaine mesure été éclipsés par le développement important du secteur des affaires et du secteur technologique. Comment la recherche fondamentale peut-elle continuer à avancer et éviter d’être marginalisée ?

Je pense qu’il est indispensable de préserver la curiosité et la passion. Sans passion, il n’y a pas de bon travail.  La liberté de pouvoir effectuer des recherches est tout aussi importante. La recherche repose de plus en plus sur des contrats à court terme, selon lesquels les scientifiques doivent rédiger des propositions promettant des résultats concrets, comme un ordinateur quantique. C’est la seule façon dont ils peuvent obtenir des financements. Mais c’est de la recherche appliquée, pas de la recherche fondamentale. Un bon système devrait fournir aux scientifiques l’espace et la liberté, non seulement la liberté de se concentrer sur des sujets spécifiques, mais aussi la liberté d’esprit et la liberté financière.

L’histoire nous montre que la science s’est épanouie à des époques et dans des lieux où les scientifiques ont nourri des échanges avec des individus issus d’autres milieux, artistes, philosophes et sociologues, créant un contexte culturel propice à la créativité et à la recherche fondamentale. Beaucoup des plus grands scientifiques sont ainsi apparus dans l’Italie de la Renaissance et dans l’Allemagne dans les années 1920. Albert Einstein est connu pour avoir noué des relations avec des philosophes et des artistes.

On évoque fréquemment la révolution scientifique et technologique qui se produit aujourd’hui mais personnellement, je constate une régression dans la manière dont on travaille dans ce domaine. Je ne suis pas sûr que la tendance actuelle, qui se concentre sur des résultats à court terme et des produits commercialisables, soit une bonne chose pour la recherche fondamentale et l’indépendance d’esprit.

Pensez-vous que le système éducatif soit aussi responsable de cette “régression” ?

C’est une partie du problème. Dans un article écrit pour le magazine Nature, j’ai fait valoir que le système éducatif devait encourager les jeunes chercheurs à conserver leur curiosité et leur passion et à faire de la  recherche librement, au lieu de les freiner avec des contraintes administratives et financières. Si l’on retient comme seul critère de performance le nombre d’articles qu’ils publient, ils vont essayer d’en écrire le plus possible, simplement pour être publiés, et ils n’auront plus le temps de réfléchir. Pire encore, cela peut engendrer de la tricherie chez les étudiants. Nous devons être très vigilents sur ce point.

Comment sélectionnez-vous les jeunes talents qui intègrent votre équipe de recherche ?

Tout d’abord, nous avons la chance de pouvoir attirer des jeunes très doués. En France, j’ai effectué mes recherches à l’École normale supérieure. Les étudiants, très brillants, y ont été sélectionnés selon des critères très exigeants. Dans un premier temps, nous évaluons leurs recherches et leur parcours, puis nous cernons leur personnalité à travers des entretiens pour être sûr qu’ils pourront aussi travailler en équipe. En règle générale, le talent est difficile à repérer. Certaines personnes, très timides au début, se révèlent être excellentes et réussissent. À l’inverse, certains présentent un très bon dossier mais s’avèrent manquer de créativité et d’imagination.

Que dites-vous à ceux qui décident de ne pas poursuivre leur carrière de chercheur ?

À un niveau personnel, je pourrais dire que c’est bien. Celui qui n’est pas assez passionné fait bien de choisir une autre voie. La vie peut être difficile et ce n’est pas en faisant de la recherche fondamentale que l’on gagnera beaucoup d’argent. “Pensez-vous que je dois faire de la recherche ?” Lorsque quelqu’un me pose la question, je sais d’avance que la réponse est négative.

Cependant, je pense qu’un système qui pousse des scientifiques jeunes et brillants à gagner de l’argent rapidement n’est pas bon. Je n’aime pas l’idée que les étudiants doués en mathématiques et en physique se tournent vers la finance et l’informatique. Nous avons tant de défis à relever. Par exemple, après la tragédie de Fukushima, il est clair qu’il nous faut encore plus d’ingénieurs formés au fonctionnement des centrales nucléaires, à leur entretien, à leur démantèlement. Si tous les jeunes ingénieurs se tournent vers le secteur bancaire et le secteur informatique, nous aurons de plus en plus de mal à résoudre les problèmes technologiques auxquels nos sociétés sont confrontées.

Mais il est également vrai que les sciences appliquées et les innovations ont largement bénéficié de la recherche fondamentale.

L’innovation est importante, cela ne fait aucun doute. Elle a eu un impact considérable sur notre vie quotidienne quand on pense aux technologies développés au cours du demi siècle qui vient de s’écouler. Et il est certain que les innovations ont des effets positifs sur la recherche fondamentale en tant qu’outils.

Ainsi, les IRM, très utiles en milieu hospitalier, ont également été utilisés en laboratoire pour découvrir la structure des organes et réaliser des progrès en biologie. C’est ce qui rend un système aussi complexe et fascinant d’observer – l’imbrication entre recherche fondamentale et applications.

Cependant, je pense que la recherche fondamentale a besoin de plus de financements qu’elle n’en a aujourd’hui. Même la recherche appliquée souffre de son orientation lucrative. Il est très difficile de développer de nouveaux médicaments pour les maladies qui affectent un nombre restreint d’individus; les investisseurs ne sont pas intéressés. Les gouvernements ont la responsabilité de gérer ce type de questions. Mais, hélas, entre les défis qui se posent à long terme, comme le réchauffement climatique, et les hommes politiques, il y a un problème de calendrier. Il faut au minimum entre 10 et 30 ans pour trouver des réponses efficaces et abordables à un sujet comme le stockage d’énergie, alors que les hommes politiques, eux, se soucient uniquement des prochaines élections.

Peut-on placer nos espoirs ailleurs que dans les pouvoirs publics ?

Pas seulement, mais je pense qu’il incombe aux responsables politiques de s’assurer que la recherche fondamentale soit possible. En ce qui concerne le financement, nous avons des exemples réussis de fonds attribués à de bons chercheurs sur une base de confiance plutôt que sur une rentabilité à court terme. Par exemple, en Allemagne, la Société Max-Planck soutient dans leurs recherches à long terme de jeunes scientifiques comme des scientifiques bien établis. Des postes permanents sont attribués à ceux qui réussissent. Ce système fonctionne bien. Je pense que nous devrions mobiliser la société dans son ensemble pour que tout le monde se rende compte que l’éducation est l’investissement le plus important pour l’avenir.

Quelles sont les caractéristiques d’un bon système éducatif ?

Tout d’abord, il faut que l’éducation soit destinée à tous et il faut trouver un bon équilibre entre les matières enseignées. Les enseignants devraient être bien payés. Les écoles et les universités devraient mêler science et sciences humaines, parce que la littérature, la philosophie et l’art ouvrent l’esprit, stimulent la créativité et donnent à réfléchir sur les grandes questions auxquelles la société est confrontée aujourd’hui. Si les pays qui connaissent un développement rapide comme la Chine, l’Inde et le Brésil, dont les habitants aspirent à de meilleures conditions de vie, se développaient selon le même modèle que les pays riches, notre planète sera épuisée très rapidement. Il nous faut désormais ajuster et adapter notre manière de penser.

Note des éditeurs. Cet article est paru à l’origine dans notre édition chinoise, publiée conjointement avec l’université Jiaotong de Shanghai, SJTU ParisTech Review.

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