dimanche 26 mai 2013

Vive la science quantitative : Merveilleuse méthode du zéro


Quand j'étais étudiant, j'ai reçu en cadeau de mes enseignants une extraordinaire idée, qui a pour nom la méthode de zéro.

Elle fut sans doute inventée par le physico-chimiste Antoine Laurent de Lavoisier, quand il faisait des expériences sur les bouillons de viande, mais la méthode est plus facile à présenter quand on prend un exemple, en électricité.

Imaginons un courant de très forte intensité, par exemple 1000 ampères, avec des variations que nous voudrions déterminer, d'amplitude maximale de 1 ampère seulement. Mille fois plus petites que le « signal », donc.

La méthode du zéro, en substance, consiste à soustraire au signal fluctuant un signal constant d'exactement 1000 ampères. Alors le signal total est la somme de signal constant et du signal variable, ce qui signifie que les variations du signal somme sont de 1 ampère, autour de 0 ampère : cette fois, les variations sont considérables !

Lavoisier  avait mis en oeuvre cette méthode de façon beaucoup plus subtile, alors qu'il mesurait la densité les bouillons, mais c'est une autre affaire, qui a été racontée notamment dans un texte publié aux Comptes rendus de l'Académie des sciences (Hervé This, Robert Méric, Anne Cazor, Lavoisier and meat stock. C.R.A.S Chimie, 2006, 11-12, 1511-1515, doi:10.1016/j.crci.2006.07.002.). Je n'y reviens pas, car c'est un détail au vu de la très grande généralité de la méthode, laquelle s'applique chaque fois que l'on veut mesurer une petite variation d'un signal bien plus grand. Louis Marie Ampère est crédité de cette méthode, mais il faut rectifier : Lavoisier la proposa avant lui.

Elle est essentielle, parce que, en substance, elle propose de regarder le gros avant le détail : d'abord, on considère le gros, on mesure en gros le signal, puis on passe au détail, la variation. 

Quelle merveilleuse méthode !