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Home > Seminars > Historical, philosophical and anthropological approaches to numbers, measurement and measurability

Axis Interdisciplinarity in History and Philosophy of Science

Historical, philosophical and anthropological approaches to numbers, measurement and measurability



The SPHERE Laboratory has opened an interdisciplinary theme "Historical, philosophical and anthropological approaches to numbers, measurement and measurability" (see http://www.sphere.univ-paris-diderot.fr/spip.php?article2019&lang=fr).

Organisation:
Nadine de Courtenay (HPS, Univ. de Paris & SPHere), Christine Proust (CNRS, SPHere)

SCHEDULE 2021-2022

Sessions on Wednesdays, Room Malevitch, 483A, Université de Paris, Building Condorcet, 4, rue Elsa Morante, 75013 - Paris (Map of campus).
Date Time Theme Organisation
2021/11/16 9:30am–1pm Around the "true value" of a quantity and the analysis of uncertainties in measurement: epistemological and didactic issues F. Grégis
15/12 9:30am–1pm Quantity in 16th century mathematics K. Chemla
2022/01/12 9:30am–12:30amm What is the function of the notion of scale in the epistemology of HSS E. Lejeune
02/16 2pm–5:30pm Measure in chemistry S. Hijmans
03/9 2pm–5:30pm Between measurement and calculation: history of mathematical instruments M. Pégny
04/20 tba tba N. de Courtenay
05/18 9:30–17:30 Material History of Measuring Instruments S. Hijmans, Marie Lacomme
06/22 9:30–13:00 tba A. Keller
Details of the sessions will be displayed on this page during the semester and announced via our mailing lists

!! Tuesday !! November 16, 2021, 9:30 – 13:00, Room Malevitch, 483A

:: Around the "true value" of a quantity and the analysis of uncertainties
in measurement: epistemological and didactic issues

Session organised by F. Grégis


Si l’analyse des incertitudes de mesure est reconnue comme un élément fondamental de la démarche scientifique expérimentale, de nombreuses questions continuent à être soulevées quant à sa méthodologie et l’interprétation des concepts qui y sont mobilisés. Les nombreux débats passés et présents qui ont animé différentes disciplines scientifiques, et en particulier la métrologie, en sont le témoin. Récemment, ces questionnements ont suscité l’intérêt de travaux épistémologiques (Mari 2003 ; Tal 2011 ; De Courtenay & Grégis 2017). En parallèle, l’enseignement des incertitudes de mesure et des méthodes expérimentales se révèle tout aussi délicat, et a fait l’objet de divers travaux en didactique des sciences (Séré 1993; Maisch 2009 ; Munier et al 2013 ; Caussarieu & Tiberghien 2017) accompagnés de réflexions sur la constitution des programmes du secondaire (Robert-Schwartz & Treiner 2003 ; Browaeys et al 2021).
Il semble qu’un certain nombre de questions se cristallisent autour d’un concept qui se révèle polémique, celui de « valeur vraie » d’une grandeur physique, souvent mobilisé dans la définition de « l’erreur de mesure », et qui serait le résultat d’une mesure dite « parfaite », sans erreur. En effet, l’appel à ce concept présente plusieurs difficultés. Celui-ci véhicule une importante charge métaphysique, et laisse en quelque sorte entendre que la mesure permettrait d’accéder à « la vérité » en elle-même. Ce glissement a suscité la méfiance des métrologues et des scientifiques en général, lesquels ont parfois plaidé pour que l’on retire le terme de « valeur vraie » hors du vocabulaire et du formalisme de l’analyse d’incertitude (ISO 1993, Treiner 2011). La charge métaphysique du concept de valeur vraie d’une grandeur se répercute aussi dans la façon dont les étudiants appréhendent la mesure en TP, et participe à entretenir chez eux l’idée qu’il existerait une « bonne » valeur dont ils auraient pour tâche de s’approcher le plus possible. Cela introduit un biais qui complique l’analyse critique des résultats d’expérience. On peut donc se demander, d’une part si la référence à la « valeur vraie » dans la mesure est conceptuellement valide, et d’autre part si cet emploi, qu’il soit valide ou non, n’entrave pas la bonne compréhension des étudiants et des scientifiques.
Cette séance du séminaire « Approches historiques, philosophiques et anthropologiques des nombres, de la mesure et de la mesurabilité » a pour objectif de croiser des regards issus de la physique, de la didactique des sciences et de la philosophie des sciences pour aborder les questions liées à la pertinence, la portée et la difficulté du concept de valeur vraie d’une grandeur, et plus généralement pour revenir sur les enjeux conceptuels, épistémologiques et didactiques liés à l’analyse des incertitudes de mesure.

  • Fabien Grégis (SPHere)
    La valeur vraie d’une grandeur physique : problèmes épistémologiques et conceptuels
  • Valérie Munier (LIRDEF, Univ. Montpellier)
  • Julien Browaeys (MSC, Univ. Paris) & Nicolas Decamp (LDAR, Univ. Paris)
    Valeur vraie, erreur et incertitude dans les manuels de lycée

. . .

REFERENCES
– Browaeys, J. (2021). La relation de conjugaison et la régression linéaire Première partie: critique. Le Bulletin de l’Union des Professeurs de Physique et de Chimie, 115(1032), 347-365.
– Caussarieu, A., & Tiberghien, A. (2017). When and why are the values of physical quantities expressed with uncertainties? A case study of a physics undergraduate laboratory course. International Journal of Science and Mathematics Education, 15(6), 997-1015.
– De Courtenay, N., & Grégis, F. (2017). The evaluation of measurement uncertainties and its epistemological ramifications. Studies in history and philosophy of science Part A, 65, 21-32.
ISO (1993). Guide to the expression of uncertainty in measurement.
– Maisch, C. (2010). Étude des raisonnements d’étudiants sur la mesure en TP de physique de première année universitaire : Influence du contexte et effet de rétroaction (Thèse de doctorat, Université de Grenoble).
– Mari, L. (2003). Epistemology of measurement. Measurement, 34(1), 17-30.
– Munier, V., Merle, H., & Brehelin, D. (2013). Teaching scientific measurement and uncertainty in elementary school. International Journal of Science Education, 35(16), 2752-2783.
– Robert-Schwartz, C. et Treiner, J. (2003), Incertitudes des mesures de grandeurs, in Kahane, J.-P.(dir.), Commission de réflexion sur l’enseignement des mathématiques, annexe sur la statistique, pp.6–17.
– Séré, M. G., Journeaux, R., & Larcher, C. (1993). Learning the statistical analysis of measurement errors. International Journal of Science Education, 15(4), 427-438.
– Tal, E. (2011). How accurate is the standard second?. Philosophy of Science, 78(5), 1082-1096.
– Treiner, J. (2011), Variabilité, incertitude, erreur, Bulletin d’Union des Physiciens, 105(930), pp.9–14.




Wednesday December 15, 9:30am - 1pm, hybrid

Quantity in 16th century mathematics

Session organised by K. Chemla

  • Pier Daniele Napolitani (University of Pisa)
    Peut-on sortir d’une cage tout en y restant dedans ? Maurolico et la quantité générale.
    Entre les XVIe et XVIIe siècles, dans le sillage de la redécouverte des œuvres d’Archimède, la recherche d’une approche dépassant celle des mathématiques grecques s’est développée sous des formes diverses. Cette tension est évidente dans la vaste œuvre de Francesco Maurolico (1494-1575). Dans un effort pour harmoniser son approche de la géométrie de la mesure avec celle d’Archimède, il en vient progressivement à concevoir une théorie de la « quantité générale », sorte de lieu commun entre quantité discrète et quantité continue. Cette théorie, qu’il développe dans le deuxième livre de son Arithmetica speculativa, doit servir de base à une refondation globale de toute connaissance mathématique. Mais, malgré de nombreuses réalisations remarquables, l’effort de Maurolico sera voué à se replier sur lui-même.
    Nous essaierons de comprendre les causes de cet échec lié à l’origine même du projet maurolicien : améliorer et enrichir le paradigme des mathématiques grecques sans toutefois comprendre la signification perturbatrice de l’algèbre.
  • Toni Malet (Université Pompeu Fabra), online
    Measuring and conceptual change in early modern mathematics: Niccolò Tartaglia as a case study.
    As recognized by a growing body of literature, most conceptual and methodological shifts in early modern mathematics cannot be accounted for in terms of internal theoretical developments. On the contrary, this literature suggests, social and institutional contexts and the social practices of arithmetic, geometry, and metrology provide inputs that may contribute to explain shifts, conceptual and methodological, in early modern mathematics. My talk focuses on some facets of the practical geometry books of Niccolò Tartaglia and Simon Stevin (first published 1556-1560 and 1605 respectively). I will pay particular attention to new approaches to curve description and measuring that were legitimised in their practical geometry books. I am particularly interested in documenting ways in which mathematical innovations “sneaked in” so to speak into the established, ordinary, authoritative body of mathematical results.]



Wednesday January 12, 9:30am–12:30am, webconference

:: What is the function of the notion of scale in the epistemology of HSS?

Session organised by E. Lejeune


La notion d’échelle revêt dans l’épistémologie des différentes sciences humaines et sociales des sens et des fonctions multiples. En histoire - comme en sociologie ou en anthropologie -, les questions qui y sont attachées s’articulent surtout autour d’une réflexion sur la notion de points de vue [Revel, Desjeux]. Le chercheur peut faire varier les échelles d’observations, du « micro » au « macro », ce qui change ce qu’il peut observer. Le problème se déplace alors, et il s’agit de comprendre comment ces observations à différentes échelles sont compatibles, se complètent ou se contredisent ? Ce type de débats ont été la source de profond renouvellement de l’historiographie et des méthodes des historiens dans la seconde moitié du XXe siècle, comme le montre par exemple le développement de la micro-histoire de l’histoire de « longue durée ».
Toutefois, la notion d’échelle a également un autre sens, qui ne concerne pas uniquement les opérations d’observation. Des chercheurs ont en effet construit des outils pour leur permettre de comparer ou de classer leurs observations. En histoire, Michel Vovelle a ainsi développé une échelle du sentiment religieux, afin d’étudier la distribution de la piété en Provence au XVIIIe siècle. Qu’est-ce qu’une échelle en SHS ? Quelles réflexions sont attachées à cette notion dans ce très large champ de recherche ? Pour quelle dynamique dans ces différentes disciplines ? Lorsqu’elles sont des outils pour le chercheur, comment sont-elles construites ? pour quels résultats ? ou pour quelles conclusions ?
Après une première journée sur la mesure en sciences humaines et sociales en 2018, cette séance se propose d’explorer les différentes questions que posent la notion d’échelle dans une perspective comparative. Trois disciplines seront abordées : la psychologie, la géographie et l’histoire. Nous essaierons de mettre en avant - si c’est possible - et malgré l’apparente « absence d’interdisciplinarité », selon les mots de Nicolas Verdier, des questions transversales qui intéressent les historiens des sciences humaines, autour de l’étude de cette notion d’échelle.

  • Olivier Martin (Université de Paris, CERLIS)
    De la mesure à l’échelonnement : contributions à une histoire des échelles de mesure et à leurs usages
    Il s’agit de revenir sur l’histoire de la genèse de la notion d’échelle de mesure, dans le prolongement des réflexions sur la théorie «classique» de la mesure, de ses remises en cause par les développements scientifiques du début du XXe siècle et des débats autour de la mesure dans les sciences psychologiques. Née dans un contexte d’une réflexion intense sur l’épistémologie des sciences physiques et des enjeux institutionnels en sciences psychologiques, la notion d’échelle intégrera après la Seconde Guerre mondiale des réflexions encore plus générales sur les théories des données. L’intervention vise à démêler l’écheveau de ces multiples aspects de l’histoire des échelles et de leur conceptualisation
  • Nicolas Verdier (CNRS, UMR 8504, & EHESS)
    L’échelle en géographie, histoire, enjeux et perspectives
    Il s’agira dans cette intervention de revenir sur l’histoire des usages de l’échelle en géographie en nous attardant, d’une part sur les contradictions entre les usages cartographiques et géographiques, puis en nous intéressant aux apports de la géomorphologie, pour finir par nous intéresser aux usages actuels et à la place de l’échelle dans la gégraphie française et dans ses relations avec d’autres disciplines des sciences sociales et humaines.
  • Edgar Lejeune (SPHere)
    Les échelles d’observation au coeur d’un renouvellement historiographique ? Le dépassement de l’histoire dite « départementaliste » (1970-1990)
    Dans les années 70, en France, certains médiévistes se rebiffent contre une histoire qu’ils qualifient de départementaliste. Ce rejet recoupe deux types de revendications. D’une part, ces historiens remettent en cause un modèle d’organisation dominant de la recherche historique en France depuis la fin de la seconde guerre mondiale. Schématiquement, ce dernier s’organise en deux temps : les jeunes chercheurs produisent des monographies en s’appuyant sur les fonds d’archives départementales. Les historiens les plus chevronnés reprennent les conclusions de leurs travaux dans le but de produire une synthèse à l’échelle nationale. D’autre part, certains médiévistes formulent des critiques épistémologiques sur la conceptualisation de l’opération de synthèse historique sur laquelle repose cette organisation de la recherche, notamment décrite par Marrou comme devant se faire par "niveaux", du canton à l’Europe, du local au global.
    Ces divergences qui s’affirment, à travers la voix d’historiens comme Jean-Philippe Genet ou Alain Guerreau par exemple, soulèvent de nombreuses questions sur les échelles d’observation en histoire. À travers quelques exemples de controverse entre historiens, je montrerai comment la conceptualisation de ce qu’est une échelle d’observation s’articule avec des modèles de division du travail de recherche et la forme des publications.



Wednesday February, 2pm–5:30, webconference

To participate online, we thank you by advance to write latest 48h before the session to S. Hijmans with the keyword " mesures-16-02-22 " as subject

Measurement in chemistry

Session organised by S. Hijmans

  • Klaus Ruthenberg

    (Université des Sciences Appliquées de Coburg)
    pH measurement
    Pauling, L.: "The nature of the chemical bond. IV. The energy of single bonds and the relative electronegativity of atoms". J. Am. Chem. Soc. 54, 3570–3582 (1932)




Wednesday March 9, 2022

Between measurement and calculation: history of mathematical instruments

Session organised by M. Pegny (IHPST)

The study of the instruments constitutes a major material source for the historiographies of measurement and calculation. During this session, we will pay particular attention to analog instruments, these instruments manipulating the continuum that the success of the digital model has relegated to oblivion, and to the conceptual problems posed by their classification as a measuring instrument or calculating instrument.

  • Loïc Petitgirard (CNAM)
    Mesurer et calculer : de l’histoire des instruments « réalisant une transformée de Fourier »
    L’exploration de l’histoire des instruments « réalisant une transformée de Fourier » livre une pléiade d’objets qui sont par conception des instruments de mesure doublés d’instruments de calcul. Dans les spectromètres à transformée de Fourier, dans les dispositifs pour la cristallographie par rayons X, dans l’optique de Fourier, la capacité à faire une mesure ne prend sens que parce qu’elle est combinée à une capacité de calcul (d’inversion) de transformée de Fourier. Par principe, et en pratique, ces instruments agrègent et font système de dispositifs dédiés à la mesure et d’organes de calcul. Selon que ces instruments sont analogiques ou numériques, les modalités de cette hybridation mesure / calcul sont différentes. Si on y ajoute les impératifs d’automatisation des procédures et des résultats, la capacité à livrer un résultat en temps-réel, les choix de conception et les types d’instrumentations possibles ont été encore multipliés ….au moins jusqu’à l’introduction et la diffusion massive du célèbre algorithme de FFT (Fast Fourier Transform – 1965). L’exposé vise à donner un aperçu de quelques-unes de ces hybridations, et tentera d’en dresser une typologie permettant de dépasser les catégories classiques : instrument matériel vs instrument mathématique ; instrument de mesure vs instrument de calcul.
  • Maël Pégny (post-doc in AI Ethics, Carl Friedrich von Weiszäcker-Zentrum, Universität Tübingen)
    Mesure ou calcul ? Enjeux historiques et philosophiques de la classification des instruments analogiques
    L’histoire des instruments de calcul analogiques est décisive pour la compréhension de l’histoire des techniques computationnelles, dans la mesure où elle s’inscrit dans le temps long et joue un rôle décisif pour des domaines majeurs de la demande de calcul, comme le calcul astronomique ou la simulation de grands problèmes d’ingénierie. L’examen des sources matérielles pose cependant des problèmes redoutables de délimitation et de classification : qu’est-ce qui doit compter comme instrument de calcul par opposition à un instrument de mesure ? Qu’est-ce qu’un dispositif de calcul automatisé ? Qu’est-ce qu’une machine de calcul par opposition à un dispositif de simulation ou de visualisation ? Répondre à ces questions implique un retour philosophique sur les sens de ces classifications, et les problèmes théoriques qu’elles nous aident à résoudre.








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VENUE: Map

Metro line 14 / RER C / Stop: Bibliothèque François Mitterrand
Metro line 6 / Stop: Quai de la Gare
Bus 64 / Stop: Tolbiac-Bibliothèque François Mitterrand
Buses 62 & 89 / Stop: Avenue de France or Bibliothèque François Mitterrand (terminus)
Bus 325 / Stop: Watt

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