Hubert Reeves

La force électromagnétique

Émission du 2 avril 2006

Dans la région de Magnésie, antique cité turque, les Grecs avaient trouvé des pierres possédant la curieuse propriété de s'attirer ou de se repousser, et qu'on appelait pierres d'aimant. Les anciens appelaient « magnétique » la force qui s'exerce entre ces aimants naturels.

Et on appelait « électrique « la force capable d'attirer de petits objets légers quand on frotte de l'ambre jaune. Il s'agissait, croyait-on, de deux phénomènes complètement différents.

Tout a changé au cours du 19^ème siècle. Grâce à des chercheurs comme Oersted, Ampère, et surtout Clerk Maxwell, on a compris qu'il n'y a là qu'une seule force se manifestant de différentes façons. Elle fut nommée « électromagnétique ». On avait ainsi réalisé une « unification » de deux forces qu'on croyait auparavant différentes.

C'est le mouvement des charges électriques qui engendre le magnétisme (on dit le « champ magnétique »), et les variations du champ magnétique engendrent des champs électriques. Il n'existe pas de charges magnétiques isolées dans la nature, alors qu'il existe des charges électriques isolées (les électrons, par exemple). La raison de cette différence est controversée.

Le domaine de la force électromagnétique s'étend des dimensions atomiques à celles des astres. C'est elle qui est responsable du fait que les petits corps célestes — les astéroïdes — ne sont pas sphériques, alors que les planètes et les étoiles — où la gravité domine — le sont.

La force électromagnétique est responsable des phénomènes à l'échelle atomique et moléculaire. C'est elle qui soude les électrons en orbite autour des noyaux atomiques, et soude les atomes pour créer diverses molécules. À ce titre, elle contrôle toutes les réactions chimiques et toute la biologie. Nos corps sont le siège d'innombrables phénomènes gouvernés pas cette force. Il existe un moyen, tout à fait déconseillé, de percevoir directement la force électromagnétique : mettre le doigt dans une prise de courant …

L'immense gamme des ondes associées aux photons est une manifestation de la force électromagnétique. Elle contrôle le comportement des rayonnements, des plus puissants (rayons X et gammas) jusqu'aux aux plus faibles (micro-ondes, radio), et la lumière, bien sûr.

Les phénomènes magnétiques jouent des rôles importants chez les planètes et les étoiles. Ainsi, la Terre possède un champ magnétique qui oriente les boussoles et guide les oiseaux et les tortues dans leurs migrations. Le magnétisme terrestre est provoqué par des mouvements de matière pierreuse à l'intérieur de son volume. Ces matières contiennent des atomes chargés électriquement, dont le déplacement cause l'apparition des pôles magnétiques au voisinage des pôles géographique nord et sud.

Notre Soleil est le siège d'intenses phénomènes magnétiques qui se manifestent par l'apparition, puis la disparition, selon un cycle de onze ans, de taches, de protubérances gigantesques s'élevant à des centaines de milliers de kilomètres dans l'espace, et aussi d'orages aussi soudains que violents. Leurs effets se font sentir dans tout le système solaire. Les magnifiques aurores boréales en sont une des conséquences les plus spectaculaires.