comptes-rendus des séances - Savoirs Textes Langage - Lille 3

La même année, Cauchy étudie les corps isotropes et leurs déformations. Il considère que
la matière est continue, fait dériver de cette hypothèse des équations qui paraissent mieux
s’adapter aux effets constatés que celles de Navier. Pourtant, la mode étant alors aux atomes,
cette approche est estimée « vieillotte ». En 1827, Cauchy l’abandonne donc au profit d’une
matière moléculaire et obtient des équations moins fécondes. En 1830, il les applique à
l’éther lorsque les vibrations sont dans le plan de polarisation, en 1837 pour des vibrations
perpendiculaires au plan de polarisation. Dans les deux cas, le coefficient d’élasticité calculé
de l’éther est peu crédible.
En 1839, en considérant que des vibrations de fréquences différentes ont des vitesses de
propagation différentes, Cauchy calcule que le module de compression de l’éther est négatif
: si il est comprimé, il se dilate et réciproquement. En 1842, Cauchy peuple l’espace de
molécules qui se repoussent proportionnellement à l’inverse de la distance à la puissance
quatrième. Il calcule alors que dans une portion d’espace ne contenant que quelques molécules
de matière, les molécules d’éther se comptent par millions. Tous ces résultats paraissent
peu crédibles aux physiciens, mais les travaux de Cauchy sont connus en Angleterre.
1-3 Voies des physiciens
• En mécanique tout d’abord, James Mac Cullagh, en 1839, fait dériver de Cauchy que
l’éther est un milieu élastique agité de tourbillons. Stokes (1845) estime que l’éther
doit être très rigide pour que la vitesse de propagation de la lumière soit énorme, mais
il doit être aussi très fluide pour expliquer que la terre et les planètes le traversent sans
être freinées. Ce milieu ressemblerait à la poix de cordonniers, qu’une balle de plomb
posée dessus traverse très lentement et qui transmet des vibrations rapides...
• En électricité, Oersted (1819) s’inscrit dans le courant de la « Naturphilosophie » et
cherche à mettre en évidence le « conflit électrique » qui doit animer l’espace. Il fait
dépendre de deux forces répandues dans l’espace combinaisons chimiques, chaleur,
lumière, électricité, magnétisme. Se saisissant de ces travaux, Ampère (1826) commence
par considérer que l’éther est analogue à un fluide dans lequel s’opèrent des
décompositions et recompositions instantanées, avant qu’il identifie éther lumineux et
éther électrique, constitués de petits circuits électriques animés par une perturbation
électrique.
2- Lignes de force et analogies : liens et rôles dans la construction des
concepts en électromagnétisme chez Faraday, Thomson et Maxwell.
L’histoire de l’électromagnétisme est marquée par le recours régulier à des analogies par
ceux qui ont contribué au développement de cette discipline. Faraday considère, par exemple,
des analogies qualitatives entre :
• une ligne de force magnétique et un rayon de lumière
• les lignes de force magnétique et les lignes de flux de chaleur
• une ligne de force magnétique et la direction d’une onde mécanique
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