Aimants et boussoles - Palais de la découverte

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DÉCOUVERTE N°346 MARS 2007
l’axe des pôles magnétiques n’est pas
confondu avec l’axe de rotation de la Terre,
c’est à dire avec l’axe des pôles géographiques.
Pour expliquer les variations temporelles,
Halley imagine la Terre constituée de
couches concentriques aimantées tournant les
unes par rapport aux autres... Le célèbre astronome
était si fier de sa théorie qu’à 80 ans il
demanda que son portrait soit réalisé avec en
arrière-plan un schéma de la Terre conforme à
ses pensées.
FIGURE 12
Aimantation et forge
Gilbert indique plusieurs méthodes pour aimanter
un barreau en fer. Il suffit de demander à un
forgeron de battre obliquement le métal chaud
de sorte qu’il s’étire dans le sens nord-sud. Lors
de son refroidissement, le barreau s’aimantera.
© William Gilbert « De Magnetic »/Dover
Publications.
Cela se comprend. En expérimentant sur une
terrella, Gilbert cherche à déterminer la
valeur de l’inclinaison entre l’équateur et les
pôles. Il constate qu’il n’existe pas de relation
simple entre la latitude et l’inclinaison, bien
qu’à chaque latitude corresponde une et une
seule inclinaison. Ce résultat lui permet d’affirmer
que le point respective imaginé par
Norman n’existe pas (les directions d’inclinaisons
ne convergent pas), et l’encourage à
soutenir qu’il devrait être possible de déterminer
la latitude à partir de l’inclinaison.
Aussi, en 1608, soit cinq ans après le décès de
Gilbert, le navigateur explorateur britannique
Henry Hudson (1565-1611) se donne pour
mission de vérifier les dires de son compatriote.
Surprise ! L’aiguille de sa boussole se
positionne quasiment à la verticale quelque
part à la latitude de 75° seulement ! Gilbert
s’était donc trompé… Par ailleurs, la découverte
des variations temporelles puis la confirmation
de cet étrange phénomène au cours
des années 1630 conduit à l’abandon
progressif et partiel des idées de Gilbert.
Partiel, car on conserve l’idée d’une Terre
aimantée, mais on l’amende en admettant que
Deux remarques présentées par Gilbert
De Magnete est un véritable traité : il serait
très long de relever tous les points qui méritent
attention. Nous n’en présenterons ici que deux.
Les pôles et leur interaction
La Terre étant un immense aimant, se dit
Gilbert, la boussole interagit avec elle de la
même manière qu’elle interagit avec un
aimant. Dans la mesure où deux pôles de
même nom s’opposent, Gilbert admet que
l’extrémité de l’aiguille qui pointe vers le
nord géographique est un pôle magnétique
sud ; il adopte cette convention – inverse de la
nôtre – car il préfère considérer que le pôle
magnétique nord est situé au pôle géographique
nord (en Arctique). Pour décrire cette
interaction, Gilbert s’interdit de faire appel à
une quelconque « attraction » ou « répulsion
», deux termes se rapportant aux boussoles
qu’il cherche à rayer de son vocabulaire.
Pourquoi Car il admire la célèbre expérience
de l’aiguille immergée réalisée par Norman,
et qui avait convaincu ce dernier qu’il n’y
avait aucun « point attractif » au sein de la
Terre (lire précédemment dans cet article).
À ce stade, Gilbert devait donc inventer un
nouveau mot. Comme cela arrive souvent en
science, plutôt que de créer un nouveau mot,
il puise dans l’existant. Son choix se porte sur
« coition » (aller ensemble). Dans l’esprit de
Gilbert, il s’agit là d’une tendance, une inclination
à un accord, une concordance, une
harmonie, une union… entre la position de
l’aiguille de la boussole et les pôles magnétiques
terrestres.