Découverte scientifique
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Pour comprendre le concept de découverte scientifique, il est nécessaire de le resituer dans le contexte de la science moderne, telle qu'elle a émergé depuis la Renaissance. En effet, pour Francis Bacon, le projet de la science est de percer les secrets de la Nature, et d'en extraire tout le savoir possible. Dans cette démarche, la découverte scientifique correspond à l'identification d'un fait ou d'un phénomène naturel original. Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
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Questions essentielles
Que désigne « Découverte scientifique » ?
Pour comprendre le concept de découverte scientifique, il est nécessaire de le resituer dans le contexte de la science moderne, telle qu'elle a émergé depuis la Renaissance. Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
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Lire « Présentation » dans le texte →Découverte et invention
En principe on « découvre » ce qui existait déjà (un objet céleste, une loi de la physique, etc.), on « invente » quelque chose qui n'existait pas (une machine , un procédé , etc.). Toutefois, dans le cas particulier d'une chose enfouie dans le sol (site… Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
Lire « Découverte et invention » dans le texte →Quatre modes
Il y a quatre façons de faire une découverte : Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
Lire « Quatre modes » dans le texte →Découvertes scientifiques accidentelles
Article détaillé : Rôle du hasard dans les découvertes scientifiques. Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
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Le texte et ses détails
Présentation
Pour comprendre le concept de découverte scientifique, il est nécessaire de le resituer dans le contexte de la science moderne, telle qu'elle a émergé depuis la Renaissance. En effet, pour Francis Bacon, le projet de la science est de percer les secrets de la Nature, et d'en extraire tout le savoir possible. Dans cette démarche, la découverte scientifique correspond à l'identification d'un fait ou d'un phénomène naturel original. Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
Pour que ce fait ou ce phénomène soit reconnu, il est nécessaire que sa valeur universelle soit incontestable. Chaque découverte est donc soumise à l'épreuve des faits, par confrontation à l'expérience. Pour l'épistémologue Karl Popper, c'est la seule façon pour qu'une idée, aussi géniale soit-elle, ne reste pas à l'état d'hypothèse, mais qu'elle acquiert la valeur de découverte. Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
Les découvertes archéologiques, géographiques et paléontologiques ont un statut à part. Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
Découverte et invention
En principe on « découvre » ce qui existait déjà (un objet céleste, une loi de la physique, etc.), on « invente » quelque chose qui n'existait pas (une machine , un procédé , etc.). Toutefois, dans le cas particulier d'une chose enfouie dans le sol (site archéologique, grotte, etc.) ou sous une étendue d'eau (épave, cité engloutie, etc.), la personne qui en a fait la découverte est son « inventeur ». Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
Quatre modes
Il y a quatre façons de faire une découverte[1] : Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- par une recherche méthodique (par exemple, la découverte d'Uranus, de Neptune et de Pluton) ; Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- par un éclair de pensée (par exemple, l'« Eurêka » d'Archimède) ; Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- par un concours de circonstances (par exemple, la découverte de la pénicilline) ; Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- à la suite d'une erreur (par exemple, la découverte de l'Amérique, ou les trois lois de Kepler). Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
On regroupe généralement les trois dernières façons — non méthodiques, accidentelles — sous l'appellation de « découvertes faites par sérendipité ». Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
Découvertes scientifiques accidentelles
Article détaillé : Rôle du hasard dans les découvertes scientifiques. Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
En astronomie
- 1802. L'astéroïde (2) Pallas par Heinrich Olbers. Découvert fortuitement le 28 mars par Heinrich Olbers tandis que l'astronome tentait de retrouver Cérès à l'aide des prédictions orbitales de Carl Friedrich Gauss. Charles Messier avait été cependant le premier à l'observer en 1779 alors qu'il suivait la trajectoire d'une comète, mais il avait pris l'objet pour une simple étoile de magnitude 7. Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- 1967. Les pulsars, par Jocelyn Bell et Antony Hewish. Les pulsars ont été découverts de façon quelque peu fortuite par Antony Hewish et son étudiante Jocelyn Bell qui étudiaient des phénomènes de scintillation réfractive dans le domaine radio et avaient de ce fait besoin d'un instrument mesurant des variations d'un signal radio sur des courtes durées (une fraction de seconde). L'instrument a de ce fait permis de détecter la variation périodique d'objets qui se sont avérés être des pulsars. Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- 1977. Les anneaux d'Uranus (planète). La découverte ou redécouverte des anneaux d’Uranus est réalisée par hasard le 10 mars par les astronomes James L. Elliot, Edward W. Dunham et Douglas J. Mink, embarqués à bord de l'observatoire aéroporté Kuiper. Les astronomes veulent utiliser l’occultation de l’étoile SAO 158687 par Uranus pour étudier l’atmosphère de cette étoile. Or l’analyse de leurs observations met en évidence que l'étoile a été brièvement masquée à cinq reprises avant et après l’occultation par Uranus ; les trois astronomes concluent à la présence d’un système d’anneaux étroits. Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- 2016. En septembre l’astronome amateur Victor Buso capture par hasard les images de la phase initiale de la supernova SN 2016gkg alors qu’il calibre son nouveau matériel[2],[3]. Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
En chimie
- 1811. La découverte accidentelle de l'iode par Bernard Courtois.[réf. nécessaire] Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- 1963. L'électron hydraté. La découverte et l'analyse du rôle des fragments de courte vie, tel que l'électron hydraté ont permis une meilleure compréhension de la chimie radioactive. Cette découverte du « nouvel ion », on la doit à un chimiste, Edwin Hort, de la société Argonne, qui en compagnie d'un collègue britannique réalisaient des expériences sur la radiation pulsée de l'eau. À un moment donné, ils observèrent une bande d'absorption bleue sur le spectrophotomètre, c'était la signature de l'électron hydraté.[réf. nécessaire]. Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- L'hélium 3 superfluide par Douglas Osheroff[réf. nécessaire]. Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- 2002. Le protonium[réf. nécessaire]. Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
En physique
- 1896 : découverte de la radioactivité par Henri Becquerel. Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- 1936 : découverte du muon par Anderson et Neddermeyer. Cette particule aux propriétés inattendues a été découverte parmi les rayons cosmiques qu'étudiaient ces deux physiciens. En apprenant la nouvelle, le Nobel Isidor Isaac Rabi s'est exclamé « Who ordered that? » (« Qui a commandé ce truc-là ? »). Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
Validation d'une découverte scientifique
Une découverte scientifique doit être formalisée par une théorie validée par l'expérience. L'expérience consiste à identifier un signal correspondant à la théorie. Cependant, l'expérimentation est toujours soumise à un bruit, qui peut masquer plus ou moins le signal, voire se faire passer pour un signal (faux positif). La notion de sigma, liée à l'écart type, permet de qualifier la probabilité que le signal soit bien associé à la théorie. On distingue donc plusieurs niveaux de précision de mesure[4] liés à la fonction d'erreur de Gauss : Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- 1 sigma : 33 % de risque d'erreur (une chance sur trois) ; Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- 2 sigma : 5 % de risque d'erreur (niveau de confiance moyen des sondages) ; Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- 3 sigma : 0,3 % de risque d'erreur. Un signal à 3 sigma est considéré par les chercheurs comme significatif, mais ne permet pas de valider officiellement une théorie scientifique ; Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- 4 sigma : 0,006 % de risque d'erreur (une chance sur 15 000) ; Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- 5 sigma : 0,00006 % de risque d'erreur (une chance sur deux millions). Permet de qualifier une découverte scientifique. L'ordre de grandeur de la probabilité est celle d'un gain au loto ; Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- 6 sigma : une chance sur 500 millions. Objectif de précision de certains outils industriels. Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
Pour évaluer la pertinence de leur mesure avec « {\displaystyle x} sigma » pour un risque d'erreur {\displaystyle R}, les scientifiques utilisent la fonction suivante : {\displaystyle R={\frac {1}{1-\operatorname {erf} \left({\frac {x}{\sqrt {2}}}\right)}}} où erf est la fonction d'erreur. Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
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- Que désigne « Découverte scientifique » ? — Non vérifié
Pour comprendre le concept de découverte scientifique, il est nécessaire de le resituer dans le contexte de la science moderne, telle qu'elle a émergé depuis la Renaissance.
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Découverte et invention
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Euréka - Archimède.
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Pour comprendre le concept de découverte scientifique, il est nécessaire de le resituer dans le contexte de la science moderne, telle qu'elle a émergé depuis la Renaissance. En effet, pour Francis Bacon, le projet de la science est de percer les secrets de la Nature, et d'en extraire tout le savoir possible. Dans cette démarche, la découverte scientifique correspond à l'identification d'un fait ou d'un phénomène natu…
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Pour que ce fait ou ce phénomène soit reconnu, il est nécessaire que sa valeur universelle soit incontestable. Chaque découverte est donc soumise à l'épreuve des faits, par confrontation à l'expérience. Pour l'épistémologue Karl Popper, c'est la seule façon pour qu'une idée, aussi géniale soit-elle, ne reste pas à l'état d'hypothèse, mais qu'elle acquiert la valeur de découverte.
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Les découvertes archéologiques, géographiques et paléontologiques ont un statut à part.
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En principe on « découvre » ce qui existait déjà (un objet céleste, une loi de la physique, etc.), on « invente » quelque chose qui n'existait pas (une machine , un procédé , etc.). Toutefois, dans le cas particulier d'une chose enfouie dans le sol (site archéologique, grotte, etc.) ou sous une étendue d'eau (épave, cité engloutie, etc.), la personne qui en a fait la découverte est son « inventeur ».
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Il y a quatre façons de faire une découverte :
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par une recherche méthodique (par exemple, la découverte d'Uranus, de Neptune et de Pluton) ;
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par un éclair de pensée (par exemple, l'« Eurêka » d'Archimède) ;
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par un concours de circonstances (par exemple, la découverte de la pénicilline) ;
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à la suite d'une erreur (par exemple, la découverte de l'Amérique, ou les trois lois de Kepler).
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On regroupe généralement les trois dernières façons — non méthodiques, accidentelles — sous l'appellation de « découvertes faites par sérendipité ».
Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.
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Article détaillé : Rôle du hasard dans les découvertes scientifiques.
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1802. L'astéroïde (2) Pallas par Heinrich Olbers. Découvert fortuitement le 28 mars par Heinrich Olbers tandis que l'astronome tentait de retrouver Cérès à l'aide des prédictions orbitales de Carl Friedrich Gauss. Charles Messier avait été cependant le premier à l'observer en 1779 alors qu'il suivait la trajectoire d'une comète, mais il avait pris l'objet pour une simple étoile de magnitude 7.
Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.
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1967. Les pulsars, par Jocelyn Bell et Antony Hewish. Les pulsars ont été découverts de façon quelque peu fortuite par Antony Hewish et son étudiante Jocelyn Bell qui étudiaient des phénomènes de scintillation réfractive dans le domaine radio et avaient de ce fait besoin d'un instrument mesurant des variations d'un signal radio sur des courtes durées (une fraction de seconde). L'instrument a de ce fait permis de déte…
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1977. Les anneaux d'Uranus (planète). La découverte ou redécouverte des anneaux d’Uranus est réalisée par hasard le 10 mars par les astronomes James L. Elliot, Edward W. Dunham et Douglas J. Mink, embarqués à bord de l'observatoire aéroporté Kuiper. Les astronomes veulent utiliser l’occultation de l’étoile SAO 158687 par Uranus pour étudier l’atmosphère de cette étoile. Or l’analyse de leurs observations met en évide…
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2016. En septembre l’astronome amateur Victor Buso capture par hasard les images de la phase initiale de la supernova SN 2016gkg alors qu’il calibre son nouveau matériel,.
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1811. La découverte accidentelle de l'iode par Bernard Courtois.[réf. nécessaire]
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1963. L'électron hydraté. La découverte et l'analyse du rôle des fragments de courte vie, tel que l'électron hydraté ont permis une meilleure compréhension de la chimie radioactive. Cette découverte du « nouvel ion », on la doit à un chimiste, Edwin Hort, de la société Argonne, qui en compagnie d'un collègue britannique réalisaient des expériences sur la radiation pulsée de l'eau. À un moment donné, ils observèrent u…
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L'hélium 3 superfluide par Douglas Osheroff[réf. nécessaire].
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2002. Le protonium[réf. nécessaire].
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1896 : découverte de la radioactivité par Henri Becquerel.
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1936 : découverte du muon par Anderson et Neddermeyer. Cette particule aux propriétés inattendues a été découverte parmi les rayons cosmiques qu'étudiaient ces deux physiciens. En apprenant la nouvelle, le Nobel Isidor Isaac Rabi s'est exclamé « Who ordered that? » (« Qui a commandé ce truc-là ? »).
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Une découverte scientifique doit être formalisée par une théorie validée par l'expérience. L'expérience consiste à identifier un signal correspondant à la théorie. Cependant, l'expérimentation est toujours soumise à un bruit, qui peut masquer plus ou moins le signal, voire se faire passer pour un signal (faux positif). La notion de sigma, liée à l'écart type, permet de qualifier la probabilité que le signal soit bien…
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1 sigma : 33 % de risque d'erreur (une chance sur trois) ;
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2 sigma : 5 % de risque d'erreur (niveau de confiance moyen des sondages) ;
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3 sigma : 0,3 % de risque d'erreur. Un signal à 3 sigma est considéré par les chercheurs comme significatif, mais ne permet pas de valider officiellement une théorie scientifique ;
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4 sigma : 0,006 % de risque d'erreur (une chance sur 15 000) ;
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5 sigma : 0,00006 % de risque d'erreur (une chance sur deux millions). Permet de qualifier une découverte scientifique. L'ordre de grandeur de la probabilité est celle d'un gain au loto ;
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6 sigma : une chance sur 500 millions. Objectif de précision de certains outils industriels.
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Pour évaluer la pertinence de leur mesure avec « {\displaystyle x} sigma » pour un risque d'erreur {\displaystyle R}, les scientifiques utilisent la fonction suivante : {\displaystyle R={\frac {1}{1-\operatorname {erf} \left({\frac {x}{\sqrt {2}}}\right)}}} où erf est la fonction d'erreur.
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Yves Agid, Le cerveau, cette machine à inventer : Comment naissent les grandes découvertes, Albin Michel, 2023, 208 p.
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Chronologie des grandes découvertes scientifiques
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Découverte de la pénicilline
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Découverte de la structure de l'ADN
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Liste des découvertes et inventions liées au hasard
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Progrès scientifique
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Histoire des sciences
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Invention (technique)
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Recherche scientifique
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Sérendipité
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BnF (données)
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LCCN
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GND
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Voir aussi
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- découverte, sur le Wiktionnaire Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- découvrir, sur le Wiktionnaire Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
Bibliographie
- Yves Agid, Le cerveau, cette machine à inventer : Comment naissent les grandes découvertes, Albin Michel, 2023, 208 p. Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
Articles connexes
- Chronologie des grandes découvertes scientifiques Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- Découverte de la pénicilline Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
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Liens externes
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- GND Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- Israël Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- Ressource relative à la recherche : Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- Stanford Encyclopedia of Philosophy Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- Ressource relative à la littérature : Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- The Encyclopedia of Science Fiction Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- Notice dans un dictionnaire ou une encyclopédie généraliste : Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- Encyclopédie de l'Ukraine moderne Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
- Portail des sciences Non vérifiéNon vérifié Aucun résultat de vérification valable pour cette version du passage n’est disponible. Cela ne signifie pas que son contenu est faux.×
Notes et références
Retrouvez les documents cités dans le texte, puis revenez au passage concerné.
- René Taton, Causalités et accidents de la découverte scientifique, Masson, Paris, 1955 ; (en) Reason and Chance in Scientifìc Discovery, Science Editions, New York, 1962.↩
- (en-US) « Amateur Astronomer Spots Supernova Right as It Begins », sur Gizmodo (consulté le 16 mai 2022)↩
- M. C. Bersten, G. Folatelli, F. García et S. D. Van Dyk, « A surge of light at the birth of a supernova », Nature, vol. 554, no 7693, février 2018, p. 497–499 (ISSN 0028-0836 et 1476-4687, DOI 10.1038/nature25151, lire en ligne, consulté le 16 mai 2022)↩
- Nathalie Besson (physicienne des particules), « Interprétation statistique au LHC : combien de sigmas pour une découverte ? », CEA Recherche, sur YouTube (consulté le 5 mai 2022).↩
La connaissance se vérifie
Sources et méthode
- Wikipédia · Découverte scientifique ↗CC-BY-SA-4.0
- Découverte scientifique ↗CC-BY-SA-4.0
Médias mentionnés dans la source (1)
- Euréka - Archimède. ↗ · Droits de reproduction à vérifier
Liens externes cités dans le document (9)
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- Stanford Encyclopedia of Philosophy ↗Dans « Liens externes » du document source
- The Encyclopedia of Science Fiction ↗Dans « Liens externes » du document source
- Encyclopédie de l'Ukraine moderne ↗Dans « Liens externes » du document source
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