Aimants et boussoles - Palais de la découverte

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DÉCOUVERTE N°346 MARS 2007 55 W Eli © FIGURE 8 William Gilbert (1544-1603) décrit le magnétisme à la reine Elisabeth. Copernicien dans l’âme, ce Galilée du magnétisme, peut être considéré comme l’un des premiers chercheurs « modernes » dans le domaine de l’électricité et du magnétisme. © Palais de la découverte. Norman attache à une aiguille de boussole un morceau de liège de taille convenable afin que l’ensemble ait la même densité que l’eau. Il immerge ensuite le tout dans le liquide et observe contre toute attente que l’aiguille ainsi préparée ne se déplace pas sous l’eau ! Elle reste sur place mais tourne sur elle-même avant de s’immobiliser selon une certaine orientation présentant une déclinaison et une inclinaison (fig. 6). Le résultat crucial révélé par cette expérience est que l’aiguille ne voyage pas : elle n’est donc nullement attirée par quoi que ce soit. Si le point que Norman avait imaginé dans la Terre était « attractif », il aurait attiré l’aiguille et celle-ci se serait mise en mouvement. Mais tel n’était pas le cas. Norman baptise ce point point respective et en 1581 publie les résultats de ses recherches dans un ouvrage qu’il intitule The Newe Attractive (fig. 7). On y trouve pour la première fois la thèse selon laquelle la cause de l’orientation d’une aiguille de boussole est terrestre. William Gilbert (1544-1603), médecin de la reine Elisabeth I er , reprendra cette idée et la développera selon sa propre conception de la nature. William Gilbert et son œuvre Parfois appelé le « Galilée du magnétisme », Gilbert est très peu connu du public (fig. 8). Pourtant, l’importance de son œuvre est fondamentale, non seulement dans le domaine du magnétisme mais aussi en électricité, terme (electricitas) qu’il forge à partir du grec elektron c’est à dire « ambre ». Cela, par allusion à la propriété que possède l’ambre (frotté contre de la laine) d’attirer de légers corps, menues feuilles, brindilles… Gilbert juge très sévèrement ses prédécesseurs, les traitant de charlatans, d’incompétents, d’ignorants… y compris Pierre de Maricourt pour qui il conserve pourtant une certaine estime et dont il emprunte l’idée du globe aimanté. Il lit beaucoup d’ouvrages publiés en latin, dont la Magia Naturalis (Magie naturelle, 1558) de l’Italien Giovanni Battista della Porta (1535- 1615). Gilbert considère ce dernier comme particulièrement ignorant, notamment parce que della Porta prétendait qu’une aiguille en acier frottée contre un diamant s’orientait dans la direction nord-sud. Gilbert répète cette expérience soixante-quinze fois (!) avec autant de diamants, mais n’observe jamais aucune orientation particulière de l’aiguille ainsi frottée. Signalons cependant que l’Italien avait aussi de bonnes idées : en particulier, il avait introduit une très belle innovation pour mesurer la « puissance » d’un aimant. Il employait une balance à deux plateaux, l’un supportant un morceau de fer. Sous ce plateau, il plaçait l’aimant dont il souhaitait mesurer la performance. Il cherchait ensuite à compenser l’attraction que subissait le fer de la part de l’aimant en ajoutant des poids sur l’autre plateau. L’importance de ce
56 FIGURE 9 De Magnete De Magnete, publié en 1600 est le premier traité moderne de magnétisme. Gilbert y présente sa philosophie de la Terre et comme son compatriote Norman soutient que la cause de l’orientation de la boussole réside dans la Terre et non dans les cieux. © William Gilbert « De Magnetic »/Dover Publications. FIGURE 10 Portrait de Copernic (1473-1543). Grâce au nouveau point de vue qu’introduit Copernic, à savoir qu’il est plus commode de considérer que c’est la Terre qui tourne sur elle-même et non le ciel autour d’elle, l’astronome polonais favorise une nouvelle révolution, cette fois dans le domaine du magnétisme. Selon cette même philosophie, Gilbert pense que c’est la Terre qui agit sur la boussole et non le ciel. © Palais de la découverte poids lui permettait d’apprécier la force que l’aimant exerçait sur le fer. La nouvelle philosophie de Gilbert En fait, Gilbert juge, critique voire ridiculise non les travaux de ses prédécesseurs chez qui il puise une partie de son inspiration mais leur philosophie de la nature, à son goût trop empreinte de magie, de mythe, de doctrines aristotéliciennes… En effet, Gilbert fait partie de la nouvelle génération de scientifiques en passe de rompre avec le passé. Ainsi, il admire par exemple Copernic et dans une certaine mesure Giordano Bruno (1548-1600). Ce dernier, pour avoir osé prétendre que l’Univers est infini, meurt sur le bûcher à Rome l’année même où De Magnete, l’œuvre fondamentale de Gilbert est publiée (6) . Très (6) En réalité, De Magnete est le titre abrégé de l’ouvrage. Le titre complet est De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure (Sur l’aimant, les corps aimantés et sur le grand aimant Terre). riche en expériences, il s’agit du premier traité sur le magnétisme que l’on pourrait qualifier de « moderne » (fig. 9). Gilbert y présente notamment une nouvelle philosophie de la Terre, philosophie qu’il développe surtout dans un autre ouvrage Physiologia Nova Contra Aristotelem (La nouvelle philosophie contre Aristote) qui paraîtra en 1651, bien après sa mort – sans doute causée par la peste – survenue en 1603. Il semblerait que l’idée d’une action
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