Sciences dessus dessous

Archive de la catégorie ‘Général’

Lundi 25 août 2014 | Mise en ligne à 10h43 | Commenter Commentaires (28)

Casse-tête nickelé

J’ai un petit casse-tête pour vous. Après tout, c’est lundi matin, vous avez eu toute la fin de semaine pour vous reposer et votre travail n’est pas supposé vous avoir déjà épuisé, n’est-ce pas ? Enfin, si vous êtes déjà fatigué, vous devriez consulter — ou vous coucher plus tôt mais, ça, c’est vous qui le savez.

Alors voilà. Comme on l’a déjà dit ici, il y a un problème de pollution à la poussière de nickel dans le quartier Limoilou, au centre-ville de Québec, suffisant pour accroître les risques de problèmes allergiques comme de l’urticaire et l’asthme, et possiblement les risques de cancer (mais alors, à très long terme). Cela fait une quinzaine d’années que les concentrations de ce métal dans l’air y sont trop élevées, à environ 50 nanogrammes par mètre cube alors que la norme québécoise est de 14 ng/m3 sur une période de 24 heures — c’est de 20 ng/m3 sur un an en Ontario et aux États-Unis. Une enquête de l’Environnement a montré du doigt le Port de Québec, et plus particulièrement l’entreprise Arrimage du Saint-Laurent (ASL), qui transborde de grandes quantités de minerai de nickel.

Celle-ci n’a jamais admis sa responsabilité, mais a tout de même fait installer un réseau de détecteurs de poussière et de près de 20 canons à eau afin de rabattre la poussière. Ce système est en opération depuis juillet 2013.

graphNiMais voilà, d’après des données du ministère de l’Environnement que j’ai obtenues récemment, des «pics» de pollution au nickel surviennent encore dans Limoilou. Deux sont très évidents dans la période couverte par ces nouveaux chiffres (mars à décembre 2013), le 14 août et le 20 décembre, à 125 et 256 ng/m3 — soit après que les canons à eau furent entrés en fonction. Dans l’ensemble, la situation s’améliore (on n’est plus qu’à 15 ng/m3 en moyenne), mais les deux pics suggèrent qu’il n’y a pas que du nickel résiduel dans le quartier, mais qu’une source de pollution est toujours active.

Alors, logiquement, de deux choses l’une. Ou bien le système d’Arrimage ne fonctionne pas. Ou bien l’entreprise n’était pas la seule source de pollution. Chez ASL, on jure que les canons à eau font leur travail et on souligne que, les journées des deux pics de pollution et dans les 48 heures précédentes, aucun bateau de nickel n’était à quai. Il existe un autre terminal où de grandes quantités de minerai de nickel sont manipulées dans le Port de Québec, propriété du géant minier Glencore. Celui-ci admet avoir déchargé des bateaux à Québec les 14 août et 20 décembre 2013, mais rappelle que ses opérations se font entièrement en milieu fermé, contrairement à Arrimage qui transborde (ou transbordait) à ciel ouvert — ce qui avait jusqu’à présent innocenté Glencore (anciennement Xstrata) d’office.

La militante limouloise Véronique Lalande, qui mène la charge dans ce dossier depuis ses débuts, fait quant à elle valoir que la présence ou non d’un vraquier de nickel dans le Port de Québec n’a pas une grande influence sur la qualité de l’air dans son quartier. Il y aurait, dit-elle, une pollution «générale» dans le port qui serait due à de mauvaises pratiques. La poussière qui en résulte serait soulevée périodiquement par les vents et se déposerait dans Limoilou lorsque ces derniers soufflent dans la «bonne» direction.

Le hic, cependant, c’est que les données sur les vents colligées par Environnement Canada dans ce secteur n’appuient pas de façon très claire cette hypothèse. Le 20 décembre, certes, de forts vents (30 à 45 km/h en moyenne) ont soufflé du port vers Limoilou et auraient pu y amener de la poussière. Mais le 14 août, les vents n’ont soufflé en direction de Limoilou qu’entre minuit et 6 h, se retournant complètement au petit matin pour souffler vers l’ouest toute la journée. Et si c’était bien une sorte de pollution générale dans le port qui était en cause, on se demande pourquoi on n’observerait pas davantage de «pics» de nickel puisque, ces deux journées-là, les vents n’avaient rien d’exceptionnels.

Bref, je ne veux pas disculper Arrimage du Saint-Laurent, contre qui la preuve montée par l’Environnement était franchement convaincante. Mais bon, il y avait peut-être autre chose, aussi. Mais quoi ? À votre avis, quel sens doit-on donner à ce petit casse-tête ?

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Vendredi 27 juin 2014 | Mise en ligne à 11h48 | Commenter Commentaires (23)

Faut-il réformer les Nobel ?

Devrait-on élargir les critères d’octroi des prix Nobel, afin de les décerner à plus de trois savants par année et de pouvoir les donner à des organismes (comme c’est déjà le cas pour le Nobel de la paix) ? Le magazine Cosmos croit que oui et, si son plaidoyer ne m’apparaît pas particulièrement convaincant, force est d’admettre que la question qu’il pose mérite qu’on s’y attarde.

Essentiellement, le texte fait valoir que la façon dont on réalise la recherche a énormément changé depuis que les premiers Nobel ont été décerné, il y a 114 ans. Au début du XXe siècle, lit-on, «la science était une entreprise de gentleman menée par de brillants individus qui travaillaient principalement en solitaire. Mais le fait que seulement trois personnes puissent se partager un Nobel une année donnée (ce qui est le maximum inscrit dans les règlements de la Fondation Nobel, ndlr) ne correspond pas à la manière de conduire la recherche de nos jours, alors que pour toute percée majeure publiée dans Nature, il faut à peu près la moitié de la première page pour énumérer les noms de tous les auteurs».

C’est sans doute un brin exagéré, mais il est vrai que chaque percée scientifique implique maintenant des équipes beaucoup plus vastes qu’il y a un siècle. Et le dernier Nobel de physique illustre très bien les injustices que les règlements de cette prestigieuse distinction peuvent créer. Le 2013 de physique, rappelons-le, a été décerné conjointement au Britannique Peter Higgs et au Belge François Englert, qui en 1964 ont prédit (indépendamment l’un de l’autre) l’existence du boson de Higgs, cette particule centrale dans le mécanisme qui donne une masse à la matière. C’est la découverte du Higgs par le Large Hadron Collider (et donc la preuve directe de son existence, preuve qui nous échappait jusque-là) qui a incité le comité à donner le Nobel à MM. Higgs et Englert.

Le fait qu’il y ait eu seulement deux lauréats l’an dernier au lieu du maximum de trois est généralement interprété comme une reconnaissance implicite de la contribution du physicien américain Robert Brout, qui avait co-écrit avec M. Englert son article de 1964 sur le boson de Higgs, mais qui est décédé en 2011 — or le Nobel ne peut être décerné qu’à un chercheur en vie, ce qui l’a disqualifié.

Mais de toute manière, dénonce Cosmos, même si l’on avait inclus ce Brout, l’on aurait quand même laissé de côté d’autres physiciens dont la contribution a été tout aussi déterminante pour notre compréhension du mécanisme de Higgs. Trois d’entre eux sont cités — Gerald Guralnik, Carl Hagen and Tom Kibble. Tous trois ont écrit des articles importants sur le Higgs en 1964, et Kibble en a publié un autre en 1967 que Peter Higgs lui-même qualifie de «fondamental» (influencial). En outre, comme l’expliquait ici The Economist l’an dernier, l’article de M. Guralnik allait nettement plus loin que celui de M. Englert qui, sans rien vouloir lui enlever, ne prédisait pas explicitement l’existence d’un nouveau boson mais qui a fait paraître son article avant les autres.

Bref, la règle des trois lauréats engendre des injustices flagrantes depuis longtemps, et cela ne s’améliorera pas puisque à l’ère du Big Science, il faut souvent des machines énormes comme le LHC et des équipes à l’avenant pour faire des découvertes majeures. La seule idée que l’on détermine à l’avance un nombre de «méritants» est en soi une recette à controverse.

Mais s’il me semble souhaitable d’assouplir cette règle, j’hésiterais à étendre le nombre annuel de nobélisés bien au-delà de trois. D’abord parce qu’il faudra toujours tracer une ligne quelque part, ce qui impliquera toujours des injustices et des frustrations. D’ailleurs, plus la liste des lauréats sera grande, et plus la démarcation entre les heureux élus risque d’être faible, puisque l’on peut présumer qu’en général, la différence entre la 3e et la 4e contribution est plus marquée qu’entre, disons, la 10e et la 11e.

Et ensuite parce que si l’on multiplie les nobélisés à coup de 15, 20 ou 50 par année, on risque fort de diluer d’autant le prestige de ce prix, et l’on ne sera pas plus avancé.

Qu’en dites-vous ?

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Il existe une vieille maxime, dans le fabuleux monde du sport, voulant qu’une équipe ne peut jamais avoir trop de talent. Remplacez un joueur ordinaire par un autre qui revire routinièrement ses adversaires dans leurs sous-vêtements, et votre équipe sera nécessairement meilleure. Remplacez un autre joueur ordinaire par un autre retourneur de bobettes, et votre équipe deviendra encore plus forte. Et ainsi de suite, jusqu’à ce que vos rivaux humiliés décident carrément de ne plus porter de slip…

Intuitivement, se dit-on, cela tombe sous le sens — et sur les nerfs des joueurs ordinaires comme le sus-signé, mais c’est une autre histoire. Et pourtant, ce n’est pas ce qu’ont trouvé cinq chercheurs américains dans une étude qui paraîtra bientôt dans la revue Psychological Science, et dont on peut télécharger une version préliminaire ici. Bien que la présence de joueurs d’élite aide indubitablement une équipe à gagner, on peut avoir trop de talent, selon l’article : passé un certain seuil, les vedettes peuvent finir par se marcher sur les pieds et par compétitionner entre elles pour la balle, ce qui nuit aux résultats collectifs, conclut l’étude dont le premier auteur est Roderick Swaab, professeur à l’Institut européen d’administration des affaires.

M. Swaab et ses collègues ont examiné (entre autres) deux ensembles de données. Dans le premier, ils ont analysé la composition de toutes les équipes qui ont pris part aux qualifications pour les coupes du monde de soccer 2010 et 2014. Le talent de tous les joueurs ayant disputé deux matches ou plus a été jaugé selon l’équipe pour laquelle ils jouent en ligues professionnelles, ceux qui s’alignent pour les clubs générant le plus de revenus dans le monde (selon les listes annuelles de Deloitte) étant considérés comme des joueurs d’élite. La performance des équipes, elle, a été mesurée selon le classement de la FIFA, soit un système de points attribués en fonction d’une série de variables (victoires, force des adversaires affrontés, etc.)

La proportion de joueurs d'élite que compte une équipe aide sa performance de l'équipe (dans le système de points de la FIFA), mais seulement jusqu'à un certain seuil. (Image : R. Swaab, http://bit.ly/1ildXEQ)

La proportion de joueurs d'élite que compte une équipe aide sa performance de l'équipe (dans le système de points de la FIFA), mais seulement jusqu'à un certain seuil. (Image : R. Swaab, http://bit.ly/1ildXEQ)

Résultat : comme le montre le tableau ci-contre, il est préférable d’avoir beaucoup de talent que pas du tout. Mais les équipes de soccer comptant le plus de joueurs d’élite dans leurs rangs ne sont pas nécessairement celles qui s’en tirent le mieux. En moyenne, les meilleures performances surviennent quand une équipe est composée environ aux deux tiers de joueurs d’élite. Passé ce niveau, les équipes semblent avoir «trop de talent» et leurs performances moyennes décroissent — légèrement, on s’entend, mais quand même.

M. Swaab et son équipe ont mené le même genre d’analyse avec le basketball de la NBA, de 2002 à 2012. Ils ont utilisé des indicateurs différents, mais les résultats sont essentiellement les mêmes : le talent est très important mais, passé un certain seuil, une équipe finit par avoir trop de joueurs vedettes pour son bien.

On pourra certainement reprocher diverses choses à cette étude, notamment le fait que, comme le dit souvent mon ancien voisin et auteur d’un ouvrage statistique sur le hockey Philippe Navarro (alias _boulga, sur le blogue de mon confrère Mathias Brunet), il est à peu près impossible de trouver un indicateur fiable pour isoler et mesurer la performance d’un seul joueur dans les sports d’équipe. Cela peut poser problème au moins avec la partie «NBA» de l’étude, qui évalue les joueurs selon un indice nommé «Estimated wins added» — qui, malgré son nom, ne compte pas les victoires mais est plutôt basée sur les statistiques individuelles (points, passes décisives, rebonds) par minute jouée. On peut ainsi penser qu’un basketteur jouant avec un excellent meneur de jeu, par exemple, comptera plus de points qu’un autre qui serait de calibre équivalent mais qui jouerait pour une équipe pourrie. Ce genre de considération peut fausser des données.

Mais il reste quand même que Swaab et al. ont obtenu des résultats très similaires dans deux ligues distinctes et en se basant sur des indicateurs assez différents. En outre, ils ont aussi mis leur hypothèse à l’épreuve avec des statistiques de baseball, un sport où la coopération est moins importante qu’au soccer et au basket, et ont observé qu’il ne semble pas y avoir d’«effet trop de talent» dans ce sport. À méditer, donc…

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