Aimants et boussoles - Palais de la découverte

DÉCOUVERTE N°346 MARS 2007
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du Sud lorsqu’il rédigea Epistola de Magnete.
Il s’agit en fait d’une lettre qu’il adresse à un
certain Siger de Foucaucourt, semble-t-il un
ami de Picardie, résidant à Foucaucourt, une
commune voisine de Maricourt dans la
Somme. Dans sa lettre, il décrit les propriétés
des aimants, mais également expériences et
applications, certaines visant à obtenir un
dispositif à mouvement perpétuel. C’est dans
cette véritable œuvre scientifique que Pierre
de Maricourt forge le mot « pôle » pour désigner
chacune des deux parties d’un aimant qui
attire le fer de manière particulièrement forte.
Pourquoi « pôle » La raison est simple :
Pierre de Maricourt pensait que l’aiguille
aimantée d’une boussole s’oriente toujours
dans la direction nord-sud en raison d’une
influence émanant des pôles célestes (les deux
points de la voûte céleste qui restent fixes
durant le mouvement diurne des étoiles, autrement
dit, en langage moderne, les deux points
vers lesquels pointe l’axe de rotation de la
Terre). C’est encore grâce à Pierre de
Maricourt que l’on apprend pour la première
fois que deux pôles Nord ou deux pôles Sud
se repoussent toujours, tandis qu’un pôle
Nord et un pôle Sud s’attirent. À cette époque,
la nature de la supposée influence céleste
s’exerçant sur la boussole était tout à fait
mystérieuse et troublante. En effet, pourquoi
cette aiguille capable d’interagir avec un
aimant, ou du fer, interagissait-elle également
avec les cieux L’idée qu’il pourrait s’agir
non d’une influence céleste mais terrestre, et
dont la cause serait un magnétisme dû à notre
propre planète, effleure l’esprit du Français.
Hélas, Pierre de Maricourt l’abandonne
aussitôt, car dans ce cas, en raison de la
présence de nombreuses mines de fer sur
terre, la boussole devrait indiquer des directions
très différentes en divers lieux du globe ;
or tel n’est pas le cas, dit le chercheur
médiéval. Ainsi, il rejette à tort l’hypothèse
d’une influence terrestre. Après quoi, il
cherche à savoir comment les pôles célestes
influencent l’aiguille aimantée. Selon lui, l’aiguille
aimantée cherche manifestement à
imiter les cieux en s’alignant avec l’axe des
pôles célestes (l’axe de la Terre dirions-nous
aujourd’hui). Cette remarque le conduit à se
dire que puisque l’axe des pôles célestes est
imité par une aiguille aimantée, le globe
céleste devrait être imité par… un globe
aimanté. En effet, cela tombe sous le sens.
Il suggère donc à son ami Siger d’employer
« la technique permettant d’obtenir des
pierres sphériques » pour tailler une pierre
d’aimant et lui donner une telle forme. Pour
trouver les pôles magnétiques de ce globe,
Pierre de Maricourt suggère de procéder en
plusieurs étapes. Tout d’abord, poser une
petite aiguille en fer à plat sur le gobe. Elle
s’orientera alors selon une certaine direction.
Prolonger cette direction sur la surface de la
sphère : cela donnera un cercle coupant le
globe en deux moitiés identiques.
Recommencer cette opération en posant l’aiguille
ailleurs que sur la ligne dessinée. Le
deuxième cercle coupera le premier en deux
points par lesquels passeront tous les autres
cercles. Ces deux points sont les pôles. Si ce
globe aimanté est correctement orienté et
pointe son propre axe nord-sud dans la direction
de l’axe des pôles célestes, alors selon
Pierre de Maricourt, il devra… tourner avec la
voûte céleste ! Emporté par elle, le globe
effectuera donc un tour en vingt-quatre
heures, ce qui en fera une horloge perpétuelle.
Il invite son ami Siger à réaliser cette expérience,
mais le met en garde : si le globe ne
tourne pas, ce sera la preuve que… l’expérience
a été mal conduite (4) .
Le contemporain de Pierre de Maricourt, le
savant britannique Roger Bacon (1220-1292)
fait connaître Epistola de Magnete. Ce texte
influence sérieusement pendant près de trois
(4) Cette attitude est encore courante dans la recherche
actuelle : à l’aide de moyens de plus en plus sophistiqués et
lourds, on cherche – parfois à tout prix – à mettre en évidence
une chose prévue par la théorie, mais qui n’existe peut-être
pas.