Le magnétisme après Gilbert


Des études dans le passé avaient été motivées par une raison bien pratique : les bateaux naviguant sur l'océan dépendaient de la boussole magnétique. Leurs capitaines voulaient savoir, avec exactitude, de combien le "nord magnétique" différait du "vrai nord".

Henry Gellibrand publia en 1635 une preuve selon laquelle cette différence changeait lentement avec le temps. Il s'agissait d'une découverte déconcertante. Cela voulait dire que des observations faites à la boussole locale devenaient obsolètes après quelques dizaines d'années et devaient, par conséquent, être répétées de temps en temps.

D'un point de vue théorique, comment les propriétés magnétiques de la Terre pouvaient-elles supporter un tel changement graduel? Aucun aimant connu ne se comportait de telle manière. Edmond Halley (de la fameuse comète), eut, en 1692, une explication géniale: l'intérieur de la Terre était, selon lui, composé de couches, sphères imbriquées. Chaque sphère était indépendament magnétisée, et chacune était en rotation lente.

(L'explication habituelle du magnétisme terrestre implique des courants électriques, en profondeur dans le noyau terrestre en fusion).
Les ondes des tremblements de terre ont prouvé que la Terre est bien faite de sphères dans des sphères dont deux sont le noyau liquide et le noyau solide. Récemment, une petite différence dans la vitesse de rotation entre ces 2 sphères fut impliquée dans la génération du champ magnétique terrestre).
Edmond Halley
Halley était fier de sa théorie lorsqu'il posa à l'âge de 80 ans pour un portrait à côté d'un globe terrestre. En 1698, il commanda un bateau, le Paramore (ou Paramour), pour un voyage dans le but de cartographier lechamp magnétique de l'océan atlantique, le voyage se fit dangereux lorsque le navire rencontra des icebergs ( cliquez ici pour en savoir plus). De ses observations, Halley créa la première carte magnétique qui fut largement utilisée au 18ème siècle même après qu'elle ne soit plus à jour (voyez ici).

En 1724 George Graham découvrit que l'aiguille de boussole déviait d'un petit angle pendant quelques jours. Un siècle plus tard Alexander von Humboldt nommera ce phénomène: les orages magnétiques . Cet effet fut aussi constaté par un suédois Anders Celsius. Celsius et son disciple Hiorter observèrent aussi des turbulences magnétiques des aux aurores polaires. De nos jours, de tels phénomèes sont associés à des "sous-orages magnétiques ."

A cette époque, le seul magnétisme connu était le magnétisme permanent du fer magnétisé ou de la pierre de magnétite. La force magnétique de au pôle magnétique à l'extrêmité d'un aimant ressemblait un peu à la gravitation ou à la force électrique, devenant plus faible en proportion 1/r2, avec r représentant la distance au pôle. Cette relation "en inverse du carré" fut confirmée en 1777 par un français Charles Coulomb, grâce à ses expériences avec une aiguille magnétique suspendue à une corde tressée-prototype des détecteurs magnétiques pour les 170 années qui suivront.

La principale différence était que, alors que la gravitation attirait, le magnétisme pouvait aussi repousserl. Jonathan Swift (1726) proposa, de manière satirique, qu'une telle répulsion agissait comme "anti-gravitation," permettant à une le de flotter dans l'espace (voir le 3ème voyage des aventures de Gulliver)


Prochain arrêt: Oersted et Ampere font le lien entre électricité et magnétisme


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Auteur : David P. Stern, earthmag("at" symbol)phy6.org

La traduction française a été réalisée à l'initiative de Joseph Lemaire (joseph.lemaire("at"symbol)oma.be), de l'Institut d'Aéronomie Spatiale Belge (IASB), et grâce aux collaborations de Pascale Cambier (pascale.cambier("at"symbol)oma.be) du BUSOC (pour la traduction et la dactylographie) et de Hervé Lamy (herve.lamy("at"symbol)oma.be) de l'IASB (pour la relecture et les corrections).

Dernière modification : 20 décembre 2002