L’étalonnage des instruments de mesure en physique expérimentale : le cas du télescope spatial James Webb

Abstract

Philosophes et scientifiques ont souvent adopté la version orthodoxe de l’étalonnage qui consiste à normaliser un instrument en utilisant un phénomène connu. Le lien essentiel entre concepts théoriques et données empiriques, en philosophie de la mesure, a engendré la formulation de principes de coordination, synthétiques a priori, et révisables. La pensée opérationaliste a voulu limiter l’étendue des concepts aux opérations de mesure effectivement réalisables. La perspective cohérentiste en philosophie de la mesure a opéré une récupération de l’épistémologie coordinationniste et de l’opérationalisme, en s’appuyant sur un nombre minime de principes ontologiques. Les modèles d’un instrument impliquent un engagement à la séparation entre les théories idéalisées et les choses matérielles. Toutefois, philosophes et métrologues ont préconisé l’exigence d’un riche contenu théorique dans la modélisation des instruments de mesure. Selon d’autres contributions, le privilège épistémique de la mesure précède une théorie d’arrière-plan et sa robustesse réside dans le libre contact avec les données empiriques. De plus, le régime d’applicabilité d’une théorie dicte ses conditions aux limites, qui guident l’expérimentateur dans la conception d’instruments de mesure et fournissent le fondement de l’opérationnalisation du sens des termes théoriques. Je soutiens un pluralisme opérationnel, des opérations de mesure impliquant différents indicateurs physiques, accompagné d'un cohérentisme dynamique. Le programme d’étalonnage du télescope spatial James Webb est un cas significatif. Les observations des étoiles d’étalonnage par différents procédés sont utilisées pour calculer les facteurs qui convertissent une mesure en unités instrumentales en unités physiques.

Philosophers and scientists have often adopted the orthodox version of calibration which involves standardizing an instrument using a known phenomenon. The essential link between theoretical concepts and empirical data, in the philosophy of measurement, has generated the formulation of principles of coordination, synthetic a priori, and revisables. Operationalist thinking wanted to limit the scope of concepts to operations of measurement that are actually achievable. The coherentist perspective in the philosophy of measurement has operated a recovery of coordinationist epistemology and operationalism, relying on a minimal number of ontological principles. Models of an instrument involve a commitment to separation between idealized theories and material things. However, philosophers and metrologists have advocated the requirement of a rich theoretical content in the modeling of measuring instruments. According to other contributions, the epistemic privilege of measurement precedes a background theory and its robustness lies in the free contact with empirical data. Moreover, the applicability regime of a theory dictates its boundary conditions, which guide the experimenter in the design of measuring instruments and provide the basis for operationalizing the meaning of theoretical terms. I support operational pluralism, measurement operations involving different physical indicators, accompanied by dynamic coherentism. The James Webb Space Telescope calibration program is a significant case. Observations of calibration stars by various methods are used to calculate the factors that convert a measurement in instrumental units to physical units.