Chimie et Affordances :

Perspectives msologiques en philosophie

des sciences

Jean-Pierre LLORED

jean-pierre.llored@linacre.ox.ac.uk

LINACRE COLLEGE

Universit dOxford, Royaume-Uni

Sminaire de msologie organis par le professeur A. Berque

EHESS (Paris, le 05/06/2015) 1

Remerciements

adresss au Professeur Augustin Berque et

toute son quipe.

2

Etat desprit du

confrencier

3

Au moment o nous apprenons le respect que la thorie

physique nous impose lgard de la nature, nous devons

apprendre galement respecter les autres approches

intellectuelles, que ce soient les approches traditionnelles, des

marins et des paysans, ou les approches cres par les autres

sciences. Nous devons apprendre non plus juger la

population des savoirs, des pratiques, des cultures produites

par les socits humaines, mais les croiser, tablir entre eux

des communications indites qui nous mettent en mesure de

faire face aux exigences sans prcdent de notre poque.

PRIGOGINE, Ilya & STENGERS, Isabelle. La nouvelle alliance, ditions Gallimard, Paris, 1979,

pp. 390-391.

4

PLAN DE LA CONFERENCE

1. Rquisits pour penser la chimie : Les apports

dune pistmologie exprimentale

2. Perspectives ouvertes et discussion

5

Premire partie

Relations, oprations et relata :

Le corps comme faisceau ouvert et provisoire

de performances

6

Stable

Rendement global: 39%

Synthse de la dichloro-s-ttrazine : ENS Cachan

7

Dtail dune tape essentielle :

Synthse de la

3,6-bishydrazinottrazine

8

Dtail dune deuxime tape essentielle :

La dichloration

Montage ractionnel

9

Purification puis purification du produit

Purification sur colonne

Concentration sous pression rduite lvaporateur rotatif

10

Procd en mode continu

Ian R. Baxendale, Jon Deeley, Charlotte M. Griffiths-Jones, Steven V. Ley, Steen Saaby and Geoffrey K. Tranmer,

A Flow Process for the Multi-Step Synthesis of the Alkaloid Natural Product Oxomaritidine: a New Paradigm for

Molecular Assembly , Chem. Commun., 2006, pp. 2566-2568.

11

12

Relations (ractions chimiques) et relata (corps chimiques) sont clairement

indissociables dans les pratiques des chimistes. Un corps chimique est le

rsultat de purifications successives qui lui permettent dtre isol par

rapport dautres corps. Cette tape de purification fait prolifrer

instruments, verreries, milieux ractionnels, dispositifs et protocoles. Le

corps purifi permet alors de dfinir une classe de composs qui sera

tudie par le biais de ses types de ractions avec dautres composs,

bref, partir des relations de transformation dans lesquelles ce corps se

trouve engag.

La notion de puret est une condition de possibilit ddification des

classifications chimiques et non une proprit intrinsque de la

matire. Elle est le rsultat dune action.

La caf est-il naturel ou artificiel ? La chimie subvertit, sans cesse, la

frontire entre le naturel et lartificiel.

Premire partie

Corps actifs et oprations

13

Purification par chromatographie colonne de silice :

Les corps sont spars en fonction de leurs interactions avec la colonne

Les corps sont penss comme actifs, dots de capacits agir.

14

Corps chimiques hybrides alliant chimie des solutions et chimie des

matriaux

F. Barbette, F. Rascalou, H. Chollet, J.-L. Babouhot, F.Denat, R. Guilard., Extraction of uranyl ions from aqueous solutions

, Anal.chim.Acta, 2004, pp. 502-509.

Pige slectif pour les mtaux lourds

15

Dtection de cations

Cation

(CEA-CNRS-INSERM-INRA) : Toxicologie nuclaire

environnementale (2004-2006).

OO

OO

ON

O

O

N

O

N N

NN

BFF

B

FF

16

Dfinition opratoire des corps (1)

Si l'on cherche la dfinition du lithium dans un ouvrage de chimie, on trouvera peut-tre qu'il s'agit d'un lment dont le poids atomique est

approximativement de 7. Mais si l'auteur est dou d'un esprit plus logique,

il indiquera que si vous choisissez parmi les minraux vitreux, translucides,

gris ou blancs, trs durs, cassants et insolubles, celui qui donne une

flamme incolore une coloration cramoisie ; si vous mlangez ce minral

avec de la chaux ou de la mort-aux-rats pile et si vous pouvez dissoudre

partiellement ce mlange dans de l'acide muriatique, puis une fois la

solution vapore, aprs avoir extrait le rsidu avec de l'acide sulfurique et

l'avoir dment purifi, si vous pouvez le transformer en un chlorure par la

mthode habituelle, obtenir ce chlorure l'tat solide, le fondre et

l'lectrolyser avec une demi-douzaine d'lments puissants jusqu' ce qu'il

en sourde un globule de mtal argent et rostre qui flottera sur de

l'essence, le matriau rsultant de tout cela serait un spcimen de lithium .

PEIRCE, Charles Saunders. The Collected Papers of C. S. Peirce, Harvard University Press, Cambridge,

Massachussets, 1931-1958, Volume 2, paragraphe 330, notre traduction.

17

Dfinition opratoire des corps (2)

Cette approche du lithium permet dchapper un discours essentialiste et permet

une dfinition, ouverte et provisoire, de ce corps qui inclut des actes

reproduire, des relations du lithium sur dautres corps, et des degrs de

gnralit par classification.

Selon cette dfinition, le mot lithium reprsente en effet, non pas une

essence, mais lorigine ou le rsultat dune action. La dfinition met laccent

sur la squence des actions accomplir sur et avec le lithium ainsi que sur la

srie des contextes o tout chimiste a dj travaill avec du lithium et doit

sattendre le retrouver une nouvelle fois. Le mot lithium signifie donc

lensemble des rgles procdurales que tout chimiste, en tant quagent, doit

suivre pour former ou identifier ce dernier. Analogie avec la dfinition

opratoire des mtaux propose par Diderot dans lEncyclopdie.

Relation de type S-P-I et non de type S-P pour parler avec Augustin Berque :

ncessit dun raisonnement triadique pour comprendre (cum-prehendere)

les corps chimiques. Le lithium en-tant-que corps ractif pour un chimiste

effectuant une certaine voix de synthse avec tel ou tel objectif. Le lithium

sert dans les piles (source dnergie) qui transforment la vie quotidienne

des gens et notre rapport la Terre ! 18

Dfinition opratoire des corps (3)

En effet, alors que la subordination des attributs aux substances peut rester

lidal dune science ontologique qui croit la fois la puissance productive

de la substance et la puissance dductive de la connaissance, il faut en

venir la coordination des attributs entre eux, puis la coordination des

substances entre elles, quand on veut saisir lexprience chimique dans ce

quelle a dessentiellement corrlatif, de mme que la pense thorique

dans ce quelle a dessentiellement inductif .

BACHELARD, Gaston. (1932). Le Pluralisme Cohrent de la Chimie Moderne, Deuxime dition,

Vrin, Paris, 1973, p. 26.

19

Relation S-P-I plutt que S-P, disions-nous ?

Quand la leon de choses se donne comme choses, l'acide sulfurique et le sucre,

elle est dj une leon de choses sociales. De mme l'hydrogne et l'oxygne

sont bien des gards, si l'on ose s'exprimer ainsi, des gaz sociaux, des gaz de

haute civilisation ! [] Le matrialisme instruit est insparable de son statut

social , nous rappelle Bachelard (Le matrialisme rationnel, PUF, Paris, 1953,

p. 31).

Les produits de la chimie corps et objets ont des modes dexistence pluriels et

sont, ce titre, indexs la vie quotidienne et, ce faisant, investis de valeurs et

de significations marchandes, sociales et culturelles desquelles leurs usages

dpendent et que ces derniers contribuent, en retour, redfinir.

En sinspirant de Leroi-Gourhan (le Geste et la parole) : Anthropisation de

lenvironnement par les corps et objets chimiques, humanisation de

lenvironnement par les symboles (dont font partie les symboliques

(al)chimiques), et hominisation du corps animal par effet en retour des

symboliques et des corps chimiques !

20

Conclusion :

Dfinition ouverte et provisoire dun corps

LEWES, George Henry. Problems of Life and Mind, op. cit, Problem II: The Principles of Certitude,

Chapter 2: Is and appears , Kegan Paul, Trench, Turbner & Co, London, 1874-1879, p. 51,

notre traduction :

Dans une pince de sel de table napparat pas le mtal sodium mou ou le

chlore gazeux lodeur cre, que le regard mental des chimistes voit, et

que toute homme de science dclarerait quils sont rellement l, en

soutenant son affirmation par la prsentation nos sens du mtal et du

gaz. Je maintiens, au contraire, que ni le mtal, ni le gaz ne sont

prsents, et mon affirmation est soutenue par le fait quaussi longtemps

que le sel reste sel, aucune trace de gaz ou de mtal nest perceptible.

Afin de prouver son affirmation que ces lments sont bel et bien l,

sous-jacents aux apparences, le chimiste doit compltement changer le

groupe de relations, et pour ce groupe en substituer un autre, alors, en

effet, le gaz et le mtal rapparaissent.

Possibilit dtendre la notion de chane trajective (A. Berque) aux

corps chimiques dans la mesure o le groupe de relations varie avec les

milieux et permettra de rinterprter la ractivit chimique dun corps

en-tant-quagent dun nouveau genre dans un nouveau contexte ?

21

Le rle du milieu ractionnel et

des modes dintervention :

Msologie en philosophie des

sciences !

22

Oxydant Dichloromthane Acide actique Dithylazodicarboxylate Trichlorure de fer

Condition(s) Agitation

temprature ambiante l'air pendant 12 jours

Agitation temprature

ambiante pendant 3 heures puis extraction au

dichloromthane et purification par

colonne de chromatographie.

Agitation 40C pendant 3 heures. Le solvant est enlev par

concentration sous pression rduite et

purification colonne de chromatographie.

Agitation temprature

ambiante pendant 2 heures puis la solution est

concentre sous pression rduite, le produit est obtenu

par essorage et purifi par colonne

de chromatographie.

Rsultat Oxydation ne

fonctionne pas. Mthode assez

fiable. Cette voie doxydation

ne fonctionne pas.

Cette mthode ne peut pas tre

retenue.

Dtermination des conditions opratoires dune bonne synthse

23

ZnO Les chimistes doivent aujourdhui penser ensemble les ingrdients, le tout, les

parties, le milieu associ et le procd pour lucider une transformation. On est

loin, trs loin, du seul cadre du tout et des parties intrinsques .

pH 5.6 pH 11.2 pH 12.5 2 m

Effets du pH

A. AIMABLE, M. T. BUSCAGLIA, V. BUSCAGLIA, P. BOWEN. (2010). Polymer-assisted precipitation of ZnO

nanoparticles with narrow particle size distribution , Journal of the European Ceramic Society, 30, pp. 591-598.

Les effets du milieu sur le tout et ses parties

24

Les effets du milieu sur le tout et ses parties

25

20 mm

CaCO3 0.02 mol.L-1

Prcipitation chaotique

Vatrite Calcite

CaCO3 0.02 mol.L-1

Aprs optimisation

20 mm

germes +

Acide polyacrylique

Ca2+ CO32-

0

5

10

15

20

0.1 1 10 100d [m]

Freq

Vo

l [%

]

dv50 = 22 mm dv50 = 22 mm dv50 = 0.4 mm Donnet, M., Bowen, P., Jongen,

N., Lemaitre, J. & Hofmann, H. (2005). Use of Seeds to Control Precipitation of Calcium Carbonate and Determination of Seed Nature , Langmuir, 21, 100108.

Le rle dcisif du milieu ractionnel

Il ny a pas dun ct une formule

chimique CaCO3 , et de lautre des

fragments Ca, C, et 3 O quil sagit

de mettre en rapport une fois pour toute

en termes de nombre, de masse, ou de

localisations spatiales relatives :

lhistoire de lentit et le rle du

milieu doivent tre pris en compte !

(Diffrence entre topos et chra ?) 26

Le rle dcisif du milieu ractionnel

Bachelard crivait (La philosophie du non, 1940, p.78) : Pour bien

souligner que la substance est dfinie par un groupe de

dterminations externes agences de telle manire quelles ne

peuvent toutes ensemble se prciser assez pour atteindre un intrieur

absolu, peut-tre pourrait-on retenir le nom dex-stance. 27

La structure interne dpend de la taille du cristal qui elle-mme dpend

du procd et du milieu associ.

Oscillation entre diffrentes structures des particules dor

(450 atomes et taille gale 2 nm).

(e), (f), (j) : Octadre tronqu avec des structures cubiques

faces centres.

(a), (d), (i) : Polydre avec une structure face centre et

une macle.

(b), (h) : Icosadre avec diffrentes macles.

Les nergies ncessaires pour passer dune forme une

autre sont trs faibles.

Itjima S., Ichihashi T., Phys. Rev. Lett., 56, (1986), 616.

Ajayan P.M., Marks L.D., Phys. Rev. Lett., 60, (1988), 585.

HRTEM

Liquid

Wulffs polyhedron

Icosahedron

Dodecahedron: Dh

Quasimelting: QM

28

RMN (1)

29

RMN (2)

30

RMN 13C : Les signaux des ensembles de noyaux de carbone chimiquement quivalents dpendent de la connectivit dans la molcule et dun champ magntique extrieur, et ce relativement un corps de rfrence le ttramthylsilane (TMS) pour un solvant donn.

TMS

>CH-

>CCH2

>CH2

CDCl3

>CH2

>CC-Cl

C

C

C

C

C

CC

C

C

C C

C

N

N

N

N

CO Cl

TMS

>CH-

>CCH2

>CH2

CDCl3

>CH2

>CC-Cl

TMS

>CH-

>CCH2

>CH2

CDCl3

>CH2

>CC-Cl

C

C

C

C

C

CC

C

C

C C

C

N

N

N

N

CO Cl

C

C

C

C

C

CC

C

C

C C

C

N

N

N

N

CO Cl

Que signifie le mot partie pour un corps chimique ?

31

RMN 1H :

Une autre mthode de RMN implique une nouvelle analyse du tout et des parties

par rapport un milieu chimique et magntique.

CH

CH2CH2

CH

CHCH2 CH2

CH2

CH2

C CH2

C

N

N

N

N

CO Cl

CHCl3 -CH2-

>CH-

>CH2

TMS

H2O

La nature des parties change selon le mode dintervention. Il faut donc considrer

le tout, les parties, le milieu associ et le mode dintervention en mme temps.

O H

32

Faisons le point

(1) La nature des ingrdients et les quantits sont les mmes, mais selon milieu

ractionnel associ, le procd et sa dure, le tout form, sa taille, ses parties

et leur agencement, peuvent diffrer. Penser lmergence dun nouveau

corps doit intgrer le fait que le tout, ses parties et le milieu associ

prennent sens ensemble et croissent ensemble (concrescence, cum-crescere).

(2) La notion de structure peut devenir, selon le cas, relationnelle.

(3) Le mode dintervention et le milieu prennent activement part la

dfinition et la constitution du corps form.

Notion d ex-stance de Bachelard (Philosophie du non, 1940). Notion d

affordance de Rom Harr. Une affordance est une disposition pour

laquelle la partie conditionnelle fait intervenir directement le corps humain ou

une interaction avec un instrument mis au point par les humains (Varieties of

Realism, 1986). Notion reprise la psychologie de Gibson et adapte

(traduction) au contexte de la philosophie des sciences.

Possibilit dune pertinence des concepts dhistoricit (Heidegger)

et de mdiance (Watsuji, Berque) en philosophie de la chimie ?

33

Les relations msologiques entre

niveaux :

ni rduction du tout ses parties

(rductionnisme),

ni rduction des parties au tout

(holisme)

34

Relations entre niveaux dorganisation :

Approche des orbitales molculaires (Mulliken)

(HI) = a1 (H) + b1 (I)

a1 et b1 sont dtermins par des mthodes variationnelles (minimisation

dnergie).

Techniquement la dtermination des coefficients a1 et b1 ncessite de faire

appel la molcule toute entire. Au-del de laspect technique, la

justification de cette minimisation fait appel au milieu (molcules,

photons de longueurs donde spcifiques).

Molcule Parties

Le tout interagissant

avec le milieu

associ

Aucune rduction dun niveau par un autre mais une dpendance mutuelle

des niveaux dans un milieu donn. Le tout, ses parties, et le milieu associ

sont ncessaires, en mme temps, la ralisation dun calcul et

laboutissement dun raisonnement. 35

Base sur une fonctionnelle de densit lectronique (une fonction dans la variable est une

fonction de lnergie des lectrons).

Espace molculaire : grilles de cubes de taille modulable (approche topologique).

36

Thorie de la densit fonctionnelle

(DFT en anglais)

Structure optimise du complexe n13 au niveau de calcul B3LYP/BS1. Longueur de liaison en .

Jaune : soufre ; bleu : azote ; gris : carbone ; blanc : hydrogne ; rose : bore ; bleu ciel : zinc

D. Picot, G. Ohanessian & G. Frison. (2008). The Alkylation Mechanism of Zinc-Bound Thiolates Depends upon the Zinc

Ligands , Inorganic Chemistry, 47, 8167-8178.

Le calcul utilise une fonctionnelle pour :

chaque atome ;

chaque effet spcifique lintrieur dune molcule ;

le milieu (molcules, champs lectromagntiques, photons) ;

une information sur lentit (structure).

Calcul de variation itratif et auto-cohrent.

AIM : La molcule comme somme de ses atomes topologiques ?

La thorie quantique des atomes dans les molcules, QTAIM, dmontre que toute proprit

mesurable dun systme, fini ou priodique, peut tre crite comme la somme des

contributions des atomes qui le composent. BADER, Richard, F. W. Atoms in Molecules: A Quantum Theory, Oxford University Press, Oxford (U.K), (1990), p. 10, notre traduction.

Latome topologique est dfini par lunion de lattracteur-noyau et du bassin associ. Les

atomes sont spars par des surfaces interatomiques dfinies par la nullit du flux du

vecteur gradient de densit en chacun de leur point.

37

Le dbat propos des atomes topologiques suit son cours et

oriente les recherches

Nous rappelons que les champs du vecteur gradient tablissent une partition

des molcules en atomes, ce qui signifie que le gradient de la densit taille les

atomes en tant quatomes molculaires et non en tant quatomes libres ou isols.

Ainsi, toute molcule se compose datomes molculaires qui ne se recouvrent

pas. () Chaque type de noyau apparat lintrieur de milliers datomes

molculaires possibles. Il y a en fait des millions datomes (molculaires) de

carbone parce que chaque atome est dcoup partir dautant denvironnements

chimiques molculaires particuliers quil existe de molcules. Dune certaine

faon, chaque atome molculaire est dot de proprits quil hrite de la

molcule de laquelle il est une partie. En dautres termes, les atomes

refltent les caractristiques dun environnement chimique particulier.

POPELIER, Paul. Atoms in Molecules. An Introduction, Prentice Hall, London, (2000), p. 35, notre traduction.

38

Premire partie

Clause ceteris paribus en chimie :

Exemple de chimie au service de la sant

39

Exemple dun dosage dantibiotiques dans leau

40

Le sens de la clause ceteris paribus en chimie

La clause concerne le complexe

{appareil-mthodes-corps-milieu associ}

Un appareil est prpar pour un type et une certaine quantit de corps, par

rapport un milieu donn, et des mthodes particulires. Changer un de ces

ingrdients et tout change. Les chimistes stabilisent un rsultat relatif ce complexe

et qui doit tre contenu dans un certain intervalle de valeurs.

Les chimistes dfinissent un intervalle de confiance qui caractrise la confiance ou la

crdibilit quils peuvent accorder au rsultat de mesure obtenu. Cet intervalle a une

probabilit donne, gnralement 95 % ou 99 %, de contenir la valeur cherche

(contrle qualit).

41

42

Analyse par chromatographie

Stabiliser le complexe (1)

Spcificit : capacit de la mthode permettre une valuation non

quivoque de l'analyte en prsence de composants qui sont susceptibles

d'tre prsents (effet de matrice, solvants, autres composs dune

formulation).

Linarit : capacit , dans un intervalle donn, d'obtenir des rsultats de

dosage directement proportionnels la concentration ou la quantit

d'analyte dans l'chantillon.

Exactitude (dfinie par norme ISO 5725) : troitesse d'accord entre le rsultat

d'essai et la valeur de rfrence accepte.

Justesse : troitesse daccord entre la valeur moyenne obtenue partir de

larges sries d'essais et une valeur de rfrence accepte.

43

Stabiliser le complexe (2)

Fidlit : ltroitesse daccord entre une srie de mesures obtenues dans des

conditions prescrites partir de prises dessais multiples provenant dun

mme chantillon homogne et homognis.

Rptabilit : fidlit value dans des conditions opratoires identiques

(mme analyste, mme quipement, mme laboratoire, le fameux ceteris

paribus des philosophes logiciens mais enchss cette fois dans un rseau

de procdures beaucoup plus complexe et bien souvent non sparables) et

dans un court intervalle de temps.

Fidlit intermdiaire : exprime la variabilit intra-laboratoire : jours

diffrents, analystes diffrents, quipements diffrents, etc.

Reproductibilit : exprime la variabilit inter-laboratoires (tudes

collaboratives habituellement appliques la standardisation de la

mthodologie).

44

Stabiliser le complexe (3)

On dfinit des limites, un intervalle de validit, une limite de dtection, une

limite de quantification, et une robustesse (stabilit du protocole par

rapport des variations faibles dlibrment introduites dans les paramtres

de la mthode ; la robustesse fournit une indication sur la fiabilit du

protocole dans des conditions normales dutilisation).

C (mol/L) 1,07E-04 8,00E-05 5,33E-05 2,67E-05 1,07E-05 8,00E-06 5,33E-06 2,67E-06 1,07E-06 8,00E-07 5,33E-07 2,67E-07 1,07E-07

835331 639008 381290 130271 57889 39510 24133 9696 3424 4189 2220 1552 597

836077 638324 380750 130056 58057 39405 24234 9709 3528 4167 2168 1524 549

834624 639286 381999 130034 57934 39319 24166 9814 3380 4159 2187 1449 505

835880 638741 381308 129819 58014 39682 24188 9707 3433 4268 2172 1583 541

836260 640046 382113 130027 58310 39907 24280 9955 3455 4195 2220 1528 515

835141 638084 380979 130200 58323 39903 24499 9778 3455 4184 2183 1494 535

Aire

moyenne 835552,17 638914,83 381406,50 130067,83 58087,83 39621,00 24250,00 9776,50 3445,83 4193,67 2191,67 1521,67 540,33

SD 626,645 706,480 545,385 157,235 186,688 251,086 132,473 99,134 48,775 38,872 23,019 46,418 32,266

CV % 0,075 0,111 0,143 0,121 0,321 0,634 0,546 1,014 1,415 0,927 1,050 3,050 5,971

Aires

injections

45

Stabiliser le complexe (4)

Lorsque que le complexe {appareil-mthodes-corps-milieu associ} est stabilis, le

facteur changeant est la quantit dterminer. Lexpression Toutes choses tant gales

par ailleurs dsigne linclusion dun rsultat de mesure dans un intervalle avec un

pourcentage de risque derreur donn. Lintervalle est lui-mme le rsultat de la codfinition

des lments qui forment le complexe, sachant que la porte des validations est toujours

limite et soumise de nombreuses contraintes, sachant encore que les parties du corps

peuvent dpendre de linteraction avec lappareil et le milieu associ sous un rapport que

dtermine une mthode donne ou un ensemble de mthodes particulires. Toutes ces

dmarches font correspondre des tests statistiques de conformit, des paramtres et des

critres dacceptation.

46

Le sens de la clause ceteris paribus en chimie

La clause ceteris paribus devient davantage un dfi ou un guide quun fondement

des raisonnements ; un point darrive plus quun point de dpart. Elle

acquiert donc un sens pragmatique et devient une condition locale de

possibilit dune validation exprimentale incluse dans un contexte de

production et un milieu chimique, sachant que les critres de normalisation

sont relatifs chaque domaine dactivit.

Le changement de couple {prparation technoscientifique-mtaphysique(s)

associe(s) (dualisme sujet/objet ou msologie} implique une transformation

(traduction), au moins partielle, de ce sur quoi porte la clause ceteris paribus

et, par voie de consquence, de son statut pistmologique dans ce nouveau

contexte de vridiction et dinfrence. Du statut de postulat applicable

quelle que soit la situation in abstracto, la clause ceteris paribus acquiert le

statut de rsultat dune dmarche darticulation et de stabilisation

renvoyant une histoire et un milieu associ.

LLORED, J.-P. Investigating the meaning of the ceteris paribus clause in chemistry, in Philosophy of Chemistry:

Synthesis of a New Discipline, Second Edition, Scerri Eric and Lee McIntyre (Eds.), Boston Studies in the

Philosophy and History of Sciences, Vol. 306, Springer, 2014, pp. 219-233.

47

Petit bilan de cette pistmologie

exprimentale

48

La dfinition, provisoire et ouverte, dun corps dfini par les modes

dintervention et par les oprations quil peut raliser.

La dpendance mutuelle des relations et des relata dans le cadre chimique.

La frontire entre le naturel et lartificiel est sans cesse dplace par la chimie.

Un raisonnement trois niveaux dans lequel le tout, ses parties et le milieu,

prennent sens ensemble. Les niveaux dpendent mutuellement les uns des

autres par rapport un milieu donn, et sont constitus par le mode

daccs.

Changement de statut pistmologique de la clause ceteris paribus en chimie.

Ontologie des corps actifs dots de capacits agir et dont la dfinition est

relative un milieu [affordances ; ex-stance ; mdiance et trajection

(Augustin Berque) ].

Bien avant la physique quantique, la chimie na cess de montrer le rle

constitutif du milieu et des modes dintervention sur les corps chimiques.

49

Deuxime partie

Perspectives et discussion

50

Du problme de la trivialit du concept

dmergence la dimension politique et

coumnale de ce concept

51

Affordance

52

Dfinitions de Gibson

The Ecological Approach to Visual Perception. Boston: Houghton Miflin (1979)

An affordance is neither an objective property nor a subjective property; or it is

both if you like. An affordance cuts across the dichotomy of subjective

objective and helps us to understand its inadequacy. It is equally a fact of the

environment and a fact of behavior. It is both physical and psychical, yet

neither. An affordance points both ways, to the environment and to the

observer. (p. 129) relationnelle

The affordances of the environment are what it offers the animal, what it provides

or furnishes, either for good or ill (p. 131) dispositionnelle

53

Prliminaire

HARR, Rom. Affordances and hinges: New tools in the Philosophy of Chemistry , in

The Philosophy of Chemistry: Practices, Methodologies, and Concepts, J.-P (Ed.),

Newcastle: Cambridge Scholars Publishing, 2013,580-596.

54

Les corps chimiques comme ex-stances ou comme

affordances (1) ?

Le mode dintervention nest plus liminable. Le concept daffordance

prend en charge cette situation. Il a t propos par Rom Harr sur la base

des travaux de Gibson en thorie de la perception et de Bohr en physique

quantique. HARR, Rom. Varieties of Realism. A Rationale for the Natural Sciences, Basic Blackwell, Frome and London, (1986).

Les dispositions sont exprimes sous forme dune proposition conditionnelle :

si je mets un sucre dans leau alors il se dissoudra .

Une affordance est une disposition pour laquelle la partie conditionnelle

fait intervenir directement le corps humain ou une interaction avec un

instrument mis au point par les humains.

Exemple : Le complexe {solution sode-lectrolyseur} afforde le sodium

sous forme mtallique lune des lectrodes.

La dpendance des affordances lappareil permet une prise en compte

dune version pragmatique de la clause ceteris paribus que ne permet pas la

notion simple de disposition.

55

Les corps chimiques comme ex-stances ou comme

affordances (2) ?

Linstanciation dune disposition peut aussi tre interprte comme lactualisation

dune potentialit du monde. Dans ce dernier cas, le contexte, le mode daccs,

la contribution de linstrument, sont ignors du point de vue de lindividuation

du corps tudi. Il y a toujours dans la manifestation dune disposition un dj-

prsent qui clignote.

Dans le cas dune ex-stance , nous sommes en prsence dune disposition

extrinsque , qui fait prvaloir le milieu sur lindividu, la logique du prdicat

sur la logique du sujet (Aristote). Ce nest pas satisfaisant non plus !

Passer dune disposition une affordance implique un changement de

mtaphysique sous-jacente (du dualisme sujet/objet la msologie) et un

passage dune logique diadique (S-P) une logique triadique (S-P-I) (Peirce,

Berque). Nous navons plus affaire des corps observables et connus, dcrits

contrafactuellement par lintermdiaire de contextes-miroirs, mais au rsultat

dune interaction entre des corps chimiques, un milieu et un procd (ayant une

certaine temporalit).

56

Les affordances en chimie (1)

Nous ne pouvons connatre que des affordances .

The affordances are not the dispositions of the glub itself, the ur-stuff. They

represent what glub affords in the context of a particular physically specified,

material apparatus. We have no idea and could have no idea how they are

ultimately grounded, that is what glub properties ground them. They are ur-stuff

affordances, not occurrent properties of the glub. HARR, Rom. Dispositions and their Groundings , in Varieties of Realism. A Rationale for the Natural Sciences, op. cit., p. 306.

A Davy apparatus does not display a congealed mass of metallic constituents of

salts, but affords a sample of sodium metal. That a block of sodium metal safely

immersed in paraffin is made of constituents of common salt requires an

additional metaphysical principle that may turn out to be hard to find. HARR, Rom. Affordances and hinges: New tools in the Philosophy of Chemistry , in The Philosophy of

Chemistry: Practices, Methodologies, and Concepts, J.-P (Ed.), Newcastle: Cambridge Scholars

Publishing, 2013,580-596.

57

Les affordances en chimie (2)

Les affordances sont des proprits du complexe {appareil-monde}.

Agent, instrument, and context were three components of a hybrid being and all

three components were needed for such a being to be the bearer of an affordance

for a knowledgeable experimenter HARR, R. & LLORED, J.-P., Mereologies and molecules, Foundations of Chemistry, volume 15, n 2, 2013, pp. 127-144.

Cest bien une relation de type S-P-I !

58

Les affordances en chimie (3)

Si deux instruments, INST1 et INST2, sont incompatibles, cest--dire ne peuvent

tre pas utiliss en mme temps sur le mme corps, les affordances qui

proviennent du complexe {INST1-corps} et du complexe {INST2-corps} sont

des phnomnes complmentaires, au sens de Bohr.

Le complexe {racteur-corps chimiques} afforde des produits alors que le

complexe {appareil de RMN-corps chimiques} afforde des signaux lis

des parties quivalentes de ces corps et produits.

Une proprit-affordance est mergente par rapport une autre

proprit-affordance . Reste ensuite articuler ces savoirs lis des modes

dintervention diffrents, sachant toutefois que les affordances renvoient aux

pouvoirs causaux du monde (ralisme : policy realism , selon Rom Harr.

59

Les affordances en chimie (4)

Cette approche est compatible avec une dfinition ouverte et provisoire dun corps

compris, ds lors, comme le faisceau de ses affordances , seules

connaissables, et rendant possible une dfinition du corps en termes

doprations en fonction de milieu.

Ce qui fait le lien entre les affordances a un sens pragmatique et non pas

ontologique ou mtaphysique. Une matire, active et indiffrencie, peut tre

postule en tant que guide qui permet dinnover et dinventer de nouveaux

modes daccs et donc de manifester de nouvelles affordances . Ce lien

pragmatique permet aussi de classer les corps, de gnrer de nouvelles relations

qui gnrent de nouveaux relata. Le lien vient aprs, il nest pas pos

immdiatement. Ce lien, justement, sera stabilis par le truchement des

dmarches dinter-comparaisons qui permettent la vrit dun relatif en chimie,

sans laquelle rien nest possible en termes dinfrences.

60

De la trivialit la dimension politique du concept

dmergence (1)

Si chaque affordance est indite car lie une interaction spcifique entre

un corps et un mode daccs, et si les affordances sont mergentes les

unes par rapport aux autres car les complexes { appareils-mthodes-corps-

milieu associ} sont diffrents et diffremment stabiliss, alors le concept

dmergence perd son pouvoir de discrimination ; pouvoir sans lequel tout

concept perd sa pertinence, sa capacit crer une diffrence, se

situer un carrefour de problmes.

Faut-il renoncer, comme Hilary Putnam, ce concept pour autant ?

61

De la trivialit la dimension politique et coumnale du concept

dmergence (2)

Lintroduction des corps chimiques dans le monde gnre une gamme de

possibilits relationnelles qui nous dpasse et qui nest pas sans consquences

sur nos collectifs (au sens latourien). Bref, lmergence relationnelle pose un

problme fondamental en termes des consquences quelle implique pour les

formes de vie et les formes inertes . Le fondamental nest pas derrire, mais

devant.

Les corps chimiques sont dfinis et constitus par leurs modes daccs, leur

historicit et le milieu. Leur dfinition opratoire est toujours ouverte et

provisoire.

Or, ils ont t dissmins partout sans que leurs effets sur la Terre et la sant aient

t tests, sachant en outre que nous commenons peine disposer de

mthodes pour valuer leur cotoxicit relative.

Le concept dmergence, pens en lien avec la chimie, pose donc un problme

politique et a, en ce sens, une dimension politique. Ouverture de pistes

intressantes pour repenser ce concept de faon ontologique, coumnale et

pragmatique, en ayant recours une approche msologique qui tient compte

du rle du milieu dans la dfinition des vivants et non-vivants.

62

Mrologie et chimie :

Perspectives msologiques

63

Histoires de sodium et deau :

types de mrologie et chimie

Pour pouvoir crire si je place du sodium dans leau alors une raction trs

violente se produit , je considre que le sodium est le sodium et que

leau est leau , avant de penser leur raction.

Je pense la relation partir de relata purifis mais je ncris pas : Le

sodium issu de l'lectrolyse contient des impurets insolubles qui sont

limines par filtration sur un treillis mtallique, cest--dire contenant : (1)

environ 6% de calcium, dont le chlorure est partiellement lectrolys ; (2)

des oxydes de sodium forms par des contacts accidentels avec

l'atmosphre ; (3) des chlorures du bain d'lectrolyse entrans par le flux

de sodium.

L identit du sodium dpend des oprations dlectrolyse et de

purification ; bref du procd et du milieu associ. La logique suppose

une identit formelle llment Na est llment Na ; les sciences

faonnent une identit opratoire. Comment raccorder ces deux

notions pour penser lmergence en lien avec la chimie ?

64

Les parties du tout mais selon quel type de mrologie ? (1)

Mrologie C

HARR, R. & LLORED, J.-P. Mereologies as the Grammars of Chemical Discourses , Foundations of

Chemistry, 13, (2011), pp. 63-76.

Laffirmation Na est Na suppose implicitement que toutes les parties de

lchantillon de sodium sont du sodium, lchantillon Na est la

somme uniforme de tous les Na quil contient et seulement cette

somme. Toute partie du sodium est semblable au tout auquel elle

appartient ! Cette invariance par changement dchelle traduit lide de

puret par rgression homogne.

Cette mrologie est transitive : si latome de sodium est contenu dans un grain

de sodium et que le grain est contenu dans un chantillon plus grand, alors

latome appartient cet chantillon.

65

Les parties du tout mais selon quel type de mrologie ? (2)

Mrologie S (pour set : ensemble)

Lorsque jcris leau est leau comme jcris le sodium est le sodium ,

impliquons-nous, pour autant, le mme discours mrologique ?

Locan peut tre considr comme une somme de grands volumes deau, eux-

mmes composs de molcules deau ! Que faire de lentit molculaire

ce point de la rgression ?

Le sodium est sodium, mais leau contient deux lments : lhydrogne et

loxygne.

66

Les parties du tout mais selon quel type de mrologie ? (3)

La fusion de tous les chats est compose de tous les chats qui existent, et de

rien dautre, affirme Lewis en posant que : (1) une classe est une partie

dune autre classe si et seulement si elle est une sous-classe de cette

dernire ; (2) nulle classe ne possde de partie qui nest pas une classe ; (3)

la ralit est divise exhaustivement en classes et individus ; (4) nulle

classe ne peut tre une partie dun individu ; et (5) toute fusion dindividus

est un individu.

Lewis suppose que cette mrologie vrifie : (1) la transitivit ; (2) le principe

de composition non limite : ds lors quil existe des choses, il existe des

fusions de ces choses ; et (3) le principe de composition unique reformul

en termes de fusion : il est impossible que des choses identiques donnent

lieu des fusions distinctes. Il introduit par ailleurs la classe singleton .

LEWIS, D. Parts of Classes, Blackwell, Oxford, (1991). Lewis utilise les mots sets, subsets, supersets .

67

Les parties du tout mais selon quel type de mrologie ? (4)

Les constituants de leau sont-ils les membres de sous-ensembles singletons

dun ensemble molculaire plus vaste ?

Les atomes et ions de lhydrogne et de loxygne sont-ils des sous-ensembles

de lensemble des molcules deau ?

Si tel est le cas, chaque molcule deau serait alors un sous-ensemble

appartenant au super-ensemble de la matire eau. Cependant, quelle

serait lintension dun ensemble duquel deux ensembles, les deux atomes

dhydrogne et latome singleton oxygne, sont des sous-ensembles ?

Les types de mrologie peuvent varier en fonction des pratiques

chimiques engages, bref du milieu technique, symbolique et

cologique dans lesquels ils se trouvent engags (cela rappelle les jeux

de langage de Wittgenstein et lapproche co-techno-symbolique de

Berque). 68

Les parties du tout mais selon quel type de mrologie ? (5)

La codpendance des mrologies C et S en chimie

Si lion H+ et lion O2- sont des sous-ensembles de lensemble des

molcules deau, quelle est la proprit commune qui fait deux les

membres de cet ensemble ?

Celle dappartenir en tant que constituants cette molcule.

Par consquent, lapplication de la mrologie de type S lentit chimique

eau dpend, en dpit de la varit de ses ingrdients, dune mrologie de

type C qui permet de comprendre la relation entre les atomes et les ions

dune part et la molcule desquelles ils sont des parties dautre part.

La tautologie si solitaire devient si solidaire dun corpus de pratiques trs

htrognes qui intgre des oprations de synthse et de purification,

des choix ontologiques et des types de mrologie.

69

Erreurs mrologiques et msologie

Attribuer une partie une proprit-caractrisation portant seulement sur

un tout en oubliant le rle des modes daccs et des contextes.

Infrer que les produits obtenus partir dun tout par raction chimique ou

toute analyse fractionnaire sont des parties de ce mme tout, en omettant,

ce faisant, la transformation qui a eu lieu afin de former ces parties dans

un milieu donn.

HARR, Rom & LLORED, J.-P. Molecules and Mereologies , Foundations of Chemistry, Volume 15, Issue 2,

(2013), pp. 127-144. LLLORED J.-P & HARR, R., Developing the mereology of chemistry, in Mereology

and the Sciences, Claudio Calosi and Pierlugi Graziani (Eds.), Springer, (2014), 60-284.

Ne pas oublier la relativit aux modes daccs et la dfinition oprative des

corps pour penser les mrologies chimiques !

La future mrologie chimique doit intgrer, dans sa formulation logique, le

rle du milieu et la temporalit des transformations chimiques : vers une

mrologie mso-logique ? (Article en cours de orparation Harr-Llored) 70

Merci de votre attention

71

The Philosophy of Chemistry:

Practices, Methodologies, and

Concepts, Cambridge Scholars

Publishing, Newcastle, juin 2013.

La chimie, cette inconnue?,

Hermann, Paris, ouvrage termin,

paratre en novembre 2015.

Connecting Ethics, the Philosophy

of Sciences, and Mesology,

Imperial College Press, London,

en prparation, publication

prvue pour lt 2017.

jean-pierre.llored@linacre.ox.ac.uk

72