Alors que le Musée des Mathématiques de Paris fête son premier anniversaire, L’Observatoire de l’Europe Culture s’entretient avec deux de ses principaux organisateurs du processus inhabituel qui a conduit à la création du premier musée des mathématiques de France.
Dans un immeuble en briques rouges d’une petite rue du Quartier latin historique de Paris, un groupe de lycéens tentent de résoudre une énigme.
Ils doivent recréer un ballon de football de mémoire, en collant des formes géométriques sur une sphère unie.
Cela demande une certaine gymnastique mentale – les hexagones semblent être un choix logique, mais il est impossible de recouvrir le ballon en utilisant uniquement cette forme. Après une certaine frustration, l’un d’eux comprend : installez des pentagones à des endroits stratégiques et les angles vifs disparaissent. Le groupe se réjouit.
Une version de cette scène se joue cinq jours par semaine à la Maison Poincaré, le premier musée français dédié aux mathématiques.
«Nous avons essayé de créer des portes d’entrée dans le musée qui attireraient les gens», explique Sylvie Benzoni-Gavage, directrice de l’Institut Henri Poincaré, qui héberge le musée sur son campus. « Ces objets du quotidien sont des choses que les gens reconnaissent, ce qui leur permet d’approfondir un peu le sujet. »
Benzoni-Gavage a dirigé une équipe de chercheurs professionnels, de professeurs de mathématiques, de professeurs et de médiateurs d’autres institutions françaises dans la conception du musée, poursuivant le travail de son prédécesseur, le député français et mathématicien Cédric Villani.
Le 30 septembre, cela fera un an que le musée a ouvert ses portes, avec l’objectif ambitieux de rendre les mathématiques amusantes – notamment pour les jeunes. Mais la voie à suivre n’a pas toujours été claire.
« Au début, j’étais un peu sceptique, du genre : « Qu’allons-nous mettre exactement dans ce musée ? » », raconte Benzoni-Gavage à L’Observatoire de l’Europe Culture.* « La communauté scientifique n’était pas entièrement convaincue non plus. Il y avait beaucoup de scepticisme. Mais il nous fallait relever ce défi. Et c’est devenu une opération collective.
Comment est né le Musée de Mathématiques de Paris
L’Institut Henri Poincaré a travaillé avec un architecte et scénographe pour concevoir l’espace du musée, situé au rez-de-chaussée d’un des bâtiments institutionnels – au cœur du campus parisien du centre de recherche.
Le scénographe s’occupait des aspects visuels des expositions, comme le choix du mobilier ou la disposition des différentes expositions. En ce qui concerne le contenu, décider quoi mettre dans le musée était un effort de collaboration, explique Benzoni-Gavage.
« L’idée n’était pas de créer un musée des sciences avec des jouets et des jeux pour les très jeunes enfants », explique-t-elle. « Nous sommes vraiment partis du fait qu’il s’agit d’un centre de recherche international et nous voulions nous appuyer sur les connaissances de la communauté scientifique – nous ne pouvions donc pas parler aux très jeunes enfants. »
Céline Nadal, muséographe, est venue servir de lien entre les scientifiques et le scénographe – utilisant sa formation en mathématiques et en physique pour traduire certains des sujets les plus complexes à un public plus large.
Nadal a déclaré qu’il était inhabituel que des chercheurs soient autant impliqués dans la réalisation d’un musée ou d’une exposition.
« Normalement, le conseil scientifique joue davantage un rôle externe, relisant les textes, etc », partage-t-elle auprès d’L’Observatoire de l’Europe Culture. « Mais (Benzoni-Gavage) voulait vraiment impliquer les chercheurs tout au long du processus, jusque dans la conception de certaines expériences. »
Les chercheurs ont même écrit le code d’un des programmes du musée, qui simule les mouvements de foule.
Benzoni-Gavage a également retroussé ses manches pour créer des prototypes de certaines expositions du musée, notamment le niveau avancé du défi football.
Son bureau est encore parsemé de certains des modèles qu’elle a fabriqués à partir de papier de construction coloré, notamment une forme mystérieuse appelée rulpidon, qui a inspiré son dernier livre.
Les mathématiques sont modernes ! Messages derrière le Musée des Maths de Paris
Le contenu de la Maison Poincaré s’adresse aux lycéens et aux adultes ayant des connaissances de base en mathématiques. L’objectif initial, dit Benzoni-Gavage, était de mieux faire connaître les mathématiques au grand public.
« Notre point de vue en tant que professionnels des mathématiques est que la plupart des gens ne connaissent pas les mathématiques », explique Benzoni-Gavage.
« Les gens ont cette idée des mathématiques liée à l’école, peut-être même de mauvais souvenirs. Mais en fin de compte, ils n’ont aucune idée de ce que font réellement les mathématiques aujourd’hui – aucune idée que les mathématiques progressent chaque jour. La plupart des gens pensent que les mathématiques ont pris fin avec Pythagore », explique-t-elle.
Les mathématiques que les élèves apprennent à l’école sont en fait assez dépassées, a ajouté Nadal.
« Le théorème de Pythagore vient de l’Antiquité ! Nous avons voulu dépoussiérer tout cela pour montrer que les mathématiques, c’est aussi des sujets de recherche contemporains.»
Afin de faire passer le message selon lequel les mathématiques sont modernes et intéressantes, Benzoni-Gavage déclare avoir exclu de trop se concentrer sur le passé.
« Nous ne voulions pas créer un musée sur l’histoire des mathématiques, nous voulions créer quelque chose qui ait du sens. »
Au lieu de cela, le musée se concentre sur le présent et l’avenir des mathématiques – sa première exposition temporaire axée sur l’intelligence artificielle et l’exposition permanente « Devenir » donne des exemples de personnes réelles qui utilisent les mathématiques dans leur travail.
«Nous voulions montrer que travailler en mathématiques ne signifie pas nécessairement faire de la recherche académique à l’université ou au CNRS», explique Nadal. « Il existe de nombreuses autres façons d’utiliser les mathématiques dans votre travail ; c’est pourquoi nous donnons des exemples comme un magicien ou un YouTuber qui réalise des vidéos sur les mathématiques.
Lutter contre la crise de l’image des mathématiques
L’ouverture de la Maison Poincaré a été un mariage au milieu d’un orage – alors que la baisse des résultats des élèves français en mathématiques ces dernières années a sonné l’alarme à travers le pays.
Dans le dernier rapport du Programme international pour le suivi des acquis des élèves (PISA) de l’OCDE, qui analyse les données d’environ 700 000 élèves participants dans 81 pays et économies, le score moyen des élèves français en mathématiques a chuté de 21 points en quatre ans.
La France est également moins bien classée en mathématiques que la plupart des autres pays de l’UE, notamment l’Estonie, les Pays-Bas, la Belgique et le Royaume-Uni.
Un autre obstacle est l’image négative persistante des mathématiques que les étudiants ont du mal à surmonter, selon Benzoni-Gavage.
« En France, mais aussi ailleurs, les mathématiques sont une matière utilisée dans les sélections pour les programmes d’enseignement supérieur prestigieux », explique-t-elle. « Il y a cette pression d’être bon en mathématiques à l’école, ce qui fait des mathématiques une matière stressante pour beaucoup. »
La peur de faire des erreurs ou de ne pas comprendre un sujet tout de suite peut également être décourageante. Pour Benzoni-Gavage, les mathématiques ont besoin d’une cure de jouvence qui les rendra plus accessibles à un plus grand nombre de personnes – notamment aux femmes et aux minorités.
« Nous devons changer cette idée selon laquelle les mathématiques concernent un génie solitaire résolvant des calculs impossibles à toute vitesse, et les décrire aussi comme quelque chose de collectif, quelque chose qui peut être fait en coopération, en collaboration, que cela peut être lent, que les erreurs sont normales, » dit-elle.
« Il faut changer cette approche des mathématiques éminemment élitiste en France. »
Une déclaration subtile sur la parité des sexes dans les STEM
En se promenant dans le musée, la plupart des visiteurs risquent de négliger un détail qui était au cœur de sa planification. Si vous y prêtez attention, vous remarquerez que chaque exposition présente un nombre égal d’hommes et de femmes.
La parité femmes-hommes était une préoccupation majeure de l’équipe derrière la Maison Poincaré, composée en grande partie de femmes dans le secteur des mathématiques.
« Notre point de vue était de montrer un monde égalitaire entre les sexes, afin que tous les types de personnes se sentent ici les bienvenus, sans penser ‘Oh, c’est réservé aux vieux hommes blancs' », partage Benzoni-Gavage. « Nous avons vraiment fait un effort pour montrer à la fois l’égalité des sexes et la diversité. »
En France, seulement 20 % des mathématiciens sont des femmes, un chiffre qui n’a guère augmenté au cours des dernières décennies. En représentant les femmes et les hommes de manière égale dans le musée, l’équipe espérait que les visiteurs intérioriseraient l’idée que les femmes sont tout aussi capables de poursuivre des études en mathématiques que les hommes.
Mais même avec les meilleures intentions, le comité de planification s’est parfois retrouvé à tomber dans des schémas familiers, selon Nadal.
« Nous avons réalisé au bout d’un moment que nous devions vraiment faire attention », explique Nadal. « Parce que si nous n’y prêtions pas attention, nous alimenterions ces stéréotypes en nous concentrant trop sur les voix masculines. »
« C’est devenu cette règle que nous avons établie pour que les visiteurs du musée n’aient pas ce préjugé inconscient suggérant que les mathématiques sont réservées aux hommes. »
Elle admet qu’ils sont même allés jusqu’à s’assurer que la narration des expositions présentait un nombre égal de voix masculines et féminines.
Des surprises attendent les curieux de mathématiques
Un an plus tard, la Maison Poincaré reçoit de nombreux retours positifs de la part des visiteurs selon Benzoni-Gavage.
« En général, les gens sont surpris et ils aiment ça », dit-elle. « Les gens sont assez surpris de voir à quel point c’est vivant, à quel point les mathématiques sont si liées à leur vie quotidienne. »
Elle admet que certains repartent frustrés de ne pas avoir tout compris, mais ils s’expriment d’une manière représentative du processus d’apprentissage des mathématiques.
« Je pense que cela fait aussi partie du message : on ne comprend pas les mathématiques en un claquement de doigts », déclare Benzoni-Gavage. « Il faut faire un effort pour vraiment comprendre. Changer la mentalité à l’égard des mathématiques peut aider les élèves à être plus à l’aise face aux erreurs, à la lenteur et au fait de ne pas comprendre un sujet tout de suite.
L’exposition temporaire actuelle du musée, intitulée « Comme par Hasard », explique les principes des probabilités aux visiteurs dès l’âge de 8 ans, à l’aide de jeux interactifs et de vidéos. Il s’étend jusqu’au 22 mars 2025.
La Maison Poincaré sera également ouverte au public gratuitement le 12 octobre à l’occasion de la Fête nationale de la Science.
Le Musée des Mathématiques de Paris, ou Maison Poincaré, est ouvert aux visiteurs tous les jours sauf les dimanches et mercredis au 11 rue Pierre et Marie Curie à Paris. Les billets doivent être réservés en ligne.
