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Accueil du site > 02 - Livre Deux : SCIENCES > Atome : lois de la Physique ou rétroaction de la matière/lumière et du vide (...) > 1895 – 1905 : la grande décennie révolutionnaire de la physique

1895 – 1905 : la grande décennie révolutionnaire de la physique

dimanche 28 octobre 2012, par Robert Paris

1895 – 1905 : la grande décennie révolutionnaire de la physique

Le physicien Abraham Pais a expliqué dans deux ouvrages, « La science et la vie d’Albert Einstein » et « Sur la matière et les forces dans le monde physique », que « Dans toute l’histoire de la physique, il n’y a jamais eu une période de transition aussi abrupte, aussi non anticipée, et dans un domaine aussi large que la décennie de 1895 à 1905. »

Emilio Segré écrit dans « Les physiciens modernes et leurs découvertes » :

« Il est naturel de commencer notre histoire vers 1895, car, à l’époque, la physique prit en deux ou trois ans un tournant décisif : à la suite de quelques découvertes expérimentales, on commença alors à tenir compte du monde atomique. (…) 1895 et les années suivantes marquent un tournant décisif dans la physique, non seulement à cause de la découverte des rayons X, de l’électron et de l’effet Zeeman, mais également à cause de celle, plus révolutionnaire encore, de la radioactivité. »

Rayons X, radioactivité, l’électron, le noyau atomique, rayonnement du corps noir, quanta, dynamique des fluides, relativité, etc, datent de cette période révolutionnaire ! C’est également à cette époque que de multiples techniques sont inventées : la diode, la plaque photo, l’offset, le photocopieur, la chromatographie, le moteur diesel, la magnéto, l’aéronautique, l’aspirateur, le rasoir à lames, l’immeuble en béton, la voiture électrique, le sous-marin, l’enregistrement magnétique, la boite de vitesse automobile, le cinématographe, le pneu démontable, etc…

- En 1895, Marconi débute ses créations d’appareils de transmission utilisant les ondes hertziennes avec à l’été 1895 une liaison de 1,5 km. C’est le début de la télégraphie sans fil.

- En 1895, les frères Lumière déposent le brevet du cinématographe. En 1896, ils font la première photographie en couleur.

Ce n’est pas un hasard si la décennie glorieuse de la science (1895 - 1905) est celle où la classe capitaliste pousse à fond le développement industriel et technique. Ensuite, le capitalisme entrera dans sa phase financière, bancaire, de concentration et de trustification, dans sa phase impérialiste, et ira vers la crise et la guerre mondiale de 1914.

La grande révolution de la physique peut être considérée comme ayant démarré en 1895 même si c’est un peu arbitraire. La découverte de la nature électromagnétique de la lumière par Maxwell datait seulement de 1864 et celle des ondes dites hertziennes par Hertz de 1887. En 1892, avec la loi des trois corps, Henri Poincaré avait initié un domaine entier : celui du chaos déterministe, de l’étude de l’espace des phases, de l’intégration du mouvement des systèmes dynamiques et de la sensibilité aux conditions initiales.

On remarque qu’en 1895 et les années juste suivantes quelques découverte véritablement renversantes vont donner naissance à la fois à la physique quantique, à la physique relativiste, à la physique statistique, à la physique nucléaire, à la physique des matériaux :

- Lorentz reformule la théorie du champ magnétique de Maxwell en 1895 et en 1899, il découvre la contraction des longueurs dans le sens du mouvement dans le cas des vitesses proches de la lumière dans le but d’expliquer les résultats de l’expérience de Michelson-Morley par une contraction réelle des longueurs dans le sens du mouvement et il est co-lauréat avec Pieter Zeeman du prix Nobel de physique de 1902. Ce sont ces études de Lorentz qui vont lancer Einstein sur la voie de la théorie de la relativité.

- Les rayons X ont été découverts en 1895 par le physicien allemand Wilhelm Röntgen, qui a reçu pour cela le premier prix Nobel de physique ; il les nomma ainsi car ils étaient d’une nature inconnue. Le soir du 8 novembre 1895, Röntgen observe qu’à la décharge d’un tube, complètement enrobé de carton noir, scellé pour en exclure toute lumière et ceci dans une chambre noire, un carton couvert d’un côté de baryum platino-cyanide devient fluorescent lorsqu’il est frappé par les rayons émis du tube, et ce jusqu’à une distance de deux mètres. Lors d’expériences subséquentes, il place divers objets entre une plaque photographique et la source de rayonnement et il se rend compte qu’ils ont une transparence variable. Il expérimente ensuite avec la main de son épouse placée sur le parcours des rayons. Au développement, il s’aperçoit que l’image est l’ombre des os de la main de son épouse, son alliance y étant visible. Les os sont entourés d’une pénombre qui représente la chair de la main, la chair est donc plus perméable aux rayons. C’est le premier « Röntgenogram ». À la suite d’autres expériences, Röntgen constate que les nouveaux rayons sont produits par l’impact des rayons cathodiques sur un objet matériel. Parce que leur nature est encore inconnue, il leur donne le nom de « rayons X ».

- Pierre Curie, en mars 1895, dans sa thèse intitulée "Les propriétés magnétiques des corps à diverses températures"pour le doctorat ès sciences physiques, soutenue à la faculté des sciences de l’université de Paris, portant sur les propriétés magnétiques des corps à diverses températures, énonce la loi de Curie et définit le point de Curie, température au-delà de laquelle certains matériaux perdent leurs propriétés magnétiques. Pierre Curie démontre que le diamagnétisme est indépendant de la température et qu’au-dessus d’une certaine température (point de Curie) le ferromagnétisme se transforme en paramagnétisme.

- En 1985, Pierre Curie est récompensé par le prix Gaston Planté pour sa découverte d’un appareil utilisant la piézo-électricité.

- En 1895, Sir Ramsay et Lord Rayleigh découvrent l’argon comme composant de l’air.

- En 1895, Reynolds découvre la loi de la dynamique des fluides (opérateur de Reynolds).

- En 1895, Jean Perrin démontre que les rayons cathodiques sont composés de corpuscules de charge électrique négative. Il a déterminé le nombre d’Avogadro par plusieurs méthodes. En juin 1897, Jean Perrin obtient devant la faculté des sciences de l’université de Paris le doctorat ès sciences physiques avec une thèse intitulée Rayons cathodiques et rayons de Röntgen. Étude expérimentale. L’étude des rayons cathodiques créés dans un tube de Crookes lui permet d’apporter la première preuve de la nature corpusculaire de l’électricité. Si Hendrik Antoon Lorentz a bien formulé cette hypothèse dès 1895, de nombreux physiciens, notamment Heinrich Hertz et Philipp Lenard considèrent à cette époque le phénomène électrique comme purement ondulatoire et analogue aux ondes lumineuses.

Cette mise en évidence de la nature matérielle de l’électron ouvrira la voie aux travaux de Joseph John Thomson sur le sujet. Dans la deuxième partie de cette thèse il étudie la nature des rayons X, découverts par Wilhelm Röntgen en 1895, et participe à la compréhension de l’interaction de ces rayons avec la matière ; Il reçoit pour cette thèse, l’année même de sa publication le prix Joule de la Royal Society.

- En 1896, Zeeman découvre que les raies spectrales d’une source de lumière soumise à un champ magnétique possèdent plusieurs composantes, chacune d’elles présentant une certaine polarisation. Ce phénomène, appelé par la suite effet Zeeman, confirma la théorie électromagnétique de la lumière.

- C’est en 1895 que Max Planck reprend les travaux de Rayleigh et Jeans sur le rayonnement du corps noir. En 1896, Wien établit la loi du rayonnement du corps noir qui prendra son nom et que Plank expliquera en 1900, expliquant ainsi à la fois la loi de Wien et celle de Rayleigh-Jeans, inventant du même coup la physique quantique.

- En juin 1897, Jean Perrin obtient devant la faculté des sciences de l’université de Paris le doctorat ès sciences physiques avec une thèse intitulée Rayons cathodiques et rayons de Röntgen. Étude expérimentale. L’étude des rayons cathodiques créés dans un tube de Crookes lui permet d’apporter la première preuve de la nature corpusculaire de l’électricité. Si Hendrik Antoon Lorentz a bien formulé cette hypothèse dès 1895, de nombreux physiciens, notamment Heinrich Hertz et Philipp Lenard considèrent à cette époque le phénomène électrique comme purement ondulatoire et analogue aux ondes lumineuses. Cette mise en évidence de la nature matérielle de l’électron ouvrira la voie aux travaux de Joseph John Thomson sur le sujet.

- En 1897, découverte de l’électron par Thomson et mesure du rapport entre la masse et la charge de l’électron.

- La radioactivité, phénomène qui fut découvert en 1896 par Henri Becquerel sur l’uranium. En 1896, Becquerel découvrit la radioactivité par accident, alors qu’il faisait des recherches sur la fluorescence des sels d’uranium. Sur une suggestion d’Henri Poincaré, il cherchait à déterminer si ce phénomène était de même nature que les rayons X. C’est en observant une plaque photographique mise en contact avec le matériau qu’il s’aperçoit qu’elle est impressionnée même lorsque le matériau n’a pas été soumis à la lumière du Soleil : le matériau émet son propre rayonnement sans nécessiter une excitation par de la lumière. Ce rayonnement fut baptisé hyperphosphorescence. Il annonce ses résultats le 2 mars 1896, avec quelques jours d’avance sur les travaux de Sylvanus Thompson qui travaillait en parallèle sur le même sujet à Londres. En 1897, Marie Curie choisit ce sujet pour sa thèse de doctorat. Elle révèle les propriétés ionisantes de ce rayonnement puis, avec son époux Pierre Curie, découvre les éléments chimiques qui en sont à l’origine. Elle rebaptise cette propriété radioactivité. En 1903, après la découverte du polonium et du radium en 1898 par Marie et Pierre Curie, Becquerel reçoit la moitié du prix Nobel de physique (l’autre moitié est remise aux époux Curie) « en reconnaissance des services extraordinaires qu’il a rendus en découvrant la radioactivité spontanée ».

- En 1897, le savant néo-zélandais Ernest Rutherford expose sa « structure de l’atome ». C’est la première fois que l’on tente de descendre au dessous du niveau atomique. En 1899, à Cambridge, Rutherford identifie et nomme les rayons alpha et bêta. Puis, en 1902, maintenant installé à l’université Mac Gill au Canada, il montre avec Frederick Soddy que la radioactivité s’accompagne d’un phénomène de transmutation : en se désintégrant, un noyau devient un autre élément chimique. Pour la première fois, le vieux rêve des alchimistes devient réalité ...

- En 1898, Wilhelm Wien démontre qu’un flux d’ions positifs peut être déflecté par des champs magnétiques et que cette déflection est proportionnelle au rapport masse/charge. Cette découverte sera à la base de la spectrométrie de masse.

- En 1889, Thomson découvre que l’effet photoélectrique induit par le rayonnement ultraviolet consiste en une émission d’électrons par la matière. Il démontre que le rapport entre la charge et la masse est la même dans ce phénomène que dans celui des rayons cathodiques. En 1897, il sera capable de mesurer séparément la masse et la charge de l’électron pour les rayons cathodiques. L’expérience de Lenard du même effet physique pour des intensités mille fois supérieures assure que l’effet ne dépend nullement de l’intensité de la lumière et seulement de la fréquence, ce qui pose une question fondamentale à laquelle Einstein saura répondre en 1905 par les quanta de lumière, qui deviendront les photons.

- En 1889, Poincaré fait parraître le remarquable article intitulé « La mesure du temps », dans lequel il affirme que nous ne pouvons pas assurer objectivement l’égalité de deux intervalles de temps. La simultanéité n’est donc qu’une illusion d’optique. Il touche du doigt ce qu’affirmera Einstein à partir de 1905 : pas de mouvement matériel par rapport à un éther, seulement des mouvements de la matière par rapport à une autre matière. Le mouvement est relatif et non absolu.

- Lorentz donne une interprétation des éuqations de Maxwell ent termes de charges et courants portant des particules fondamentale (particules chargées en 1892, ions en 1895 et finalement électrons en 1899).

- En 1899, deux ans avant sa découverte de l’électron, Thomson que l’ionisation consiste à arracher une partie de l’atome. L’indivisibilité de l’atome n’est plus et elle va être encore bien plus mise en cause par la radioactivité découverte en 1896 qui devra être expliquée par une division de l’atome, autrefois conçu comme l’insécable.

- En 1892 et 1899, Fitzgerald et Lorentz étudient la structure de la matière en termes électromagnétiques et l’hypothèse de l’éther en relation avec la mesure constante de la vitesse de la lumière par Michelson et Morley, obtient la médaille royale pour ses travaux. Ils soutiennent l’idée de la contraction des longueurs des corps matériel en mouvement et en établissent la formule faisant intervenir le carré du rapport entre la vitesse du corps et la vitesse de la lumière, le rapport v/c qui va être appelé à cractériser toutes les formules relativistes de la théorie d’Einstein.

La rafale d’études novatrices d’Einstein commence alors :

- En 1901-1902, Einstein débute des travaux pour donner un support expérimental aux forces moléculaires. Son hypothèse ne sera pas retenue mais elle montre qu’il étudie déjà la relation entre la gravitation et les interactions moléculaires en matière de thermodynamique des surfaces liquides et d’électrolyse.

- En 1902-1904, Einstein développe quatre études qui fondent la mécanique statistique (température et entropie, théorème d’équipartition, irréversibilité et fluctuations)

- En mars 1905, Einstein introduit l’hypothèse de quanta de lumière en se fondant sur la physique statistique de Boltzmann.

- En avril 1905, il complète sa thèse en ce qui concerne la dimension des molécules.

- Entre 1905 et 1908, il effectue une série de travaux sur le mouvement brownien dont le premier et le plus important date de mai 1905.

- En 1906, il développe la théorie quantique des chaleurs spécifiques des solides. C’est la naissance de la théorie quantique des solides.

- En 1900, Paul Villard découvre le rayonnement gamma, Planck découvre les quanta et explique le rayonnement du corps noir.

Lorentz

Lorentz écrit : « Ce furent ces considérations publiées par moi en 1904 qui donnèrent lieu à Poincaré d’écrire son Mémoire sur la Dynamique de l’électron, dans lequel il a attaché mon nom à la transformation dont je viens de parler. [...] je n’ai pas indiqué la transformation qui convient le mieux. Cela a été fait par Poincaré et ensuite par MM. Einstein et Minkowski. »

- En 1905, l’année sera riche :

16 février : Le physicien Charles Glover Barkla présente à Londres ses travaux sur la polarisation des rayons X.

15 mars : Théorie du magnétisme du physicien Paul Langevin.

18 mars : Le physicien Albert Einstein explique l’effet photoélectrique décrit par Johannes Stark.

26 septembre : Article d’Albert Einstein intitulé « Sur l’électrodynamique des corps en mouvement » exposant la relation entre masse et énergie définie par l’équation E=mc² (théorie de la relativité restreinte complétée par Henri Poincaré).

Le physicien Albert Einstein étudie mathématiquement le mouvement brownien.

Henri Poincaré

Le mathématicien-physicien Henri Poincaré observe ainsi dans « L’espace et la géométrie », Article publié dans la Revue de métaphysique et de morale, troisième année (1895) : « L’espace visuel. - Considérons d’abord une impression purement visuelle, due à une image qui se forme sur le fond de la rétine. Une analogie sommaire nous montre cette image comme continue, mais comme possédant seulement deux dimensions, cela distingue déjà de l’espace géométrique ce que l’on peut appeler l’espace visuel pur. D’autre part cette image est enfermée dans un cadre limité. Enfin il y a une autre différence non moins importante : cet espace visuel pur n’est pas homogène. Tous les points de la rétine, abstraction faite des images qui s’y peuvent former, ne jouent pas le même rôle. La tache jaune ne peut à aucun titre être regardée comme identique à un point du bord de la rétine. Non seulement en effet, le même objet y produit des impressions beaucoup plus vives, mais dans tout cadre limité le point qui occupe le centre du cadre n’apparaîtra pas comme identique à un point voisin de l’un des bords. Une analyse plus approfondie nous montrerait sans doute que cette continuité de l’espace visuel et ses deux dimensions ne sont non plus qu’une illusion ; elle l’éloignerait donc encore davantage de l’espace géométrique. »

• La Science et l’Hypothèse (1902)

Cet ouvrage, publié en 1902, a été l’un des premiers ouvrages grand public, peut-être le premier, à déclarer qu’il faudrait probablement renoncer à l’idée d’un temps absolu dans l’univers.

En 1902, Poincaré publie La Science et l’Hypothèse. Même si ce livre est plus un ouvrage d’épistémologie que de physique, il appelle à ne pas considérer comme trop réels de nombreux artéfacts de la physique de son époque : le temps absolu, l’espace absolu, l’importance de l’éther. Einstein s’était particulièrement penché sur ce livre10, et les idées contenues font du livre un précurseur de la relativité restreinte.

On y trouve en particulier ce passage :

« Ainsi l’espace absolu, le temps absolu, la géométrie même ne sont pas des conditions qui s’imposent à la mécanique ; toutes ces choses ne préexistent pas plus à la mécanique que la langue française ne préexiste logiquement aux vérités que l’on exprime en français. »

• La Valeur de la Science (1905)

Tout au long du XIXe siècle, des découvertes importantes ont été réalisées dans les laboratoires et en dehors. Nombre d’entre elles ouvrirent des voies théoriques importantes ; mais certains faits expérimentaux ne trouvèrent pas d’explication satisfaisante, soit qu’ils fussent ponctuellement observés, soit qu’aucune des théories nouvelles ou en devenir ne réussisse à en rendre compte. Au début du XXe siècle, les principes unificateurs se voient remis en cause dans leur fondements ; les plus importants, mis en évidence par les physiciens, tels que rapportés par Poincaré, sont :

le principe de la conservation de l’énergie (dit principe de Mayer) — la découverte du radium et de la radioactivité posa le problème des émissions d’énergie continues (elles semblaient alors inépuisables) ;

le principe de la dégradation de l’énergie (dit principe de Carnot) — le mouvement brownien va à l’encontre du principe d’entropie ;

le principe de l’égalité de l’action et de la réaction (dit principe de Newton) — le problème est d’ordre électrodynamique et est relatif à l’éther au sens de Maxwell ;

le principe de la conservation de la masse (dit principe de Lavoisier) — la considération de mouvements à une vitesse proche de celle de la lumière posa problème ; c’est encore un problème d’électrodynamique : la masse de corps ainsi mis en mouvement serait de nature purement électrodynamique, et ne serait donc plus constante (chute du centre de gravité newtonien) ;

le principe de la relativité ;

il ajoute enfin le principe de moindre action.

L’ensemble des problèmes rencontrés se concentre sur l’électrodynamique des corps en mouvements. Poincaré propose rapidement l’idée que c’est l’éther qui se modifierait, et non les corps dotés d’une masse, ce qui vient contre-dire la théorie d’alors (basée sur un éther parfaitement immobile). Surtout, Poincaré met la lumière sur le phénomène de Zeeman, les raies d’émissions discontinues des électrons. Ce problème de la matière discontinue pousserait à formuler un modèle de l’atome pour le moins déstabilisant. En 1913, Niels Bohr présentera son modèle atomique qui repose sur les orbites des électrons, et qui explique aussi bien les phénomènes spectrologiques que la stabilité de l’atome. Mais, en 1905, le problème concerne avant tout la définition de l’infiniment petit, dont on ne sait pas alors s’il doit être pensé sur un même modèle que celui connu pour les corps pesants (le modèle de la mécanique classique), ou s’il s’agit de développer un modèle tout à fait nouveau - pour rendre compte des faits nouveaux. Cette dernière voie, qui sera celle suivie avec la théorie quantique, implique aussi d’abandonner définitivement l’unité déjà remise en cause de la mécanique d’alors.

En 1905, Poincaré pose les équations des transformations de Lorentz, et les présente à l’Académie des sciences de Paris le 5 juin 1905. Ces transformations vérifient l’invariance de Lorentz, achevant le travail d’Hendrik Antoon Lorentz (qui était un correspondant de Poincaré). Ces transformations sont celles qui s’appliquent en relativité restreinte, et on emploie encore aujourd’hui les équations telles que les a écrites Poincaré. Mais pour expliquer l’origine physique de ces transformations, Poincaré a recours à des contractions physiques de l’espace et du temps, conservant en références un éther et un temps absolu. C’est Einstein qui s’emploie à montrer qu’on retrouve les mêmes transformations en partant du principe de relativité, éliminant les notions de référentiels ou horloge absolus, et faisant des différences de longueur des effets de la perspective dans un espace-temps en quatre dimensions, et non des contractions réelles. Poincaré a également proposé certaines idées sur la gravité, notamment la propagation des perturbations du champ de gravitation à la vitesse de la lumière, ce qu’il nomma « ondes gravifiques ». Sa faiblesse était de trop rechercher l’analogie avec l’électromagnétisme en cherchant une nouvelle loi de gravitation qui soit invariante par les transformations de Lorentz. Paul Langevin note que Poincaré a trouvé « plusieurs solutions possibles qui présentent toutes ce caractère commun que la gravitation se propage avec la vitesse de la lumière, du corps attirant au corps attiré, et que la loi nouvelle permet de représenter les mouvements des astres mieux encore que la loi ordinaire puisqu’elle atténue les divergences existant encore entre celle-ci et les faits, dans le mouvement du périhélie de Mercure, par exemple. »

Einstein

En 1901, il publie son premier article scientifique dans les Annalen der Physik, et cet article est dédié à ses recherches sur la capillarité. Il publie pendant l’année 1905 des articles fondamentaux concernant les fondements de la relativité restreinte, l’hypothèse des quanta de lumière et la théorie du mouvement brownien, et qui ouvrent de nouvelles voies dans la recherche en physique nucléaire, mécanique céleste, etc. L’article portant sur le mouvement brownien prend appui sur des travaux qu’Einstein développe plus tard et qui aboutissent à sa thèse, intitulée Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen (« Une nouvelle détermination des dimensions moléculaires » en allemand), et à son diplôme de doctorat le 15 janvier 1906.

• Le premier article, publié en mars, expose un point de vue révolutionnaire sur la nature corpusculaire de la lumière, par l’étude de l’effet photoélectrique. Einstein l’intitule : Sur un point de vue heuristique concernant la production et la transformation de la lumière. Il y relate ses recherches sur l’origine des émissions de particules, en se basant sur les travaux de Planck qui avait, en 1900, établi une formule d’un rayonnement quantifié, c’est-à-dire discontinu. Planck avait été contraint d’aborder le rayonnement lumineux émis par un corps chaud d’une manière qui le déconcertait : pour mettre en adéquation sa formule et les résultats expérimentaux, il lui avait fallu supposer que le courant de particules se divisait en blocs d’énergie, qu’il appela quanta. Bien qu’il pensât que ces quanta n’avaient pas de véritable existence, sa théorie semblait prometteuse et plusieurs physiciens y travaillèrent. Einstein réinvestit les résultats de Planck pour étudier l’effet photoélectrique, et il conclut en énonçant que la lumière se comportait à la fois comme une onde et un flux de particules. L’effet photoélectrique a donc fourni une confirmation simple de l’hypothèse des quanta de Max Planck. En 1920, les quanta furent appelés les photons.

• Deux mois plus tard, en mai, Einstein fait publier un deuxième article sur le mouvement brownien. Il explique ce mouvement par une entorse complète au principe d’entropie tel qu’énoncé à la suite des travaux de Newton sur les forces mécaniques : selon lui, les molécules tireraient leur énergie cinétique de la chaleur. Cet article fournit une preuve théorique (vérifiée expérimentalement par Jean Perrin en 1912) de l’existence des atomes et des molécules. Le mouvement brownien a été expliqué au même moment que par Einstein par Marian Smoluchowski et par Louis Bachelier en 1900.

• Le troisième article est encore plus important, car il représente la rupture intuitive d’Einstein avec la physique newtonienne. Dans celui Sur l’électrodynamique des corps en mouvement, le physicien s’attaque au postulat d’un espace et d’un temps absolus, tels que définis par la mécanique de Newton, et à l’existence de l’éther, milieu interstellaire inerte qui devait soutenir la lumière comme l’eau ou l’air soutiennent les ondes sonores dans leurs déplacements. Cet article, publié en juin, amène à deux conclusions : l’éther n’existe pas, et le temps et l’espace sont relatifs. Le nouvel absolu qu’Einstein édifie est détaché de la nature quantitative de ces deux notions que sont l’espace et le temps, mais sont liés par la conservation de leur relation à travers les différents référentiels d’études. Les conséquences de cette vision révolutionnaire de la physique, qui découle de l’idée qu’Einstein avait de la manière dont les lois physiques devaient contraindre l’univers, ont bousculé tant la physique théorique que ses applications pratiques. L’apport exact d’Einstein par rapport à Henri Poincaré et quelques autres physiciens est aujourd’hui assez disputé.

• Le dernier article, publié en septembre, donne au titre L’inertie d’un corps dépend-elle de son contenu en énergie ? une réponse célèbre : la formule d’équivalence masse-énergie, E=mc2. C’est un résultat de la toute nouvelle relativité restreinte, dont découlent un vaste champ d’études et d’applications : physique nucléaire, mécanique céleste, et armes et centrales nucléaires, par exemple.

1 Message

  • En 1895…

    En plus de tout ce qui est cité plus haut….

    Le Dr Ferdinand Widal créé en France le premier laboratoire d’analyse biologique hospitalier.

    Le médecin autrichien Sigmund Freud publie ses premiers travaux sur la psychanalyse.

    Pierre Curie démontre que le diamagnétisme est indépendant de la température et qu’au-dessus d’une certaine température (point de Curie) le ferromagnétisme se transforme en paramagnétisme.

    Édouard Michelin fait breveter le pneumatique démontable pour automobiles.

    Bull, Borchgrevink et Kristensen sont les premiers à poser le pied sur le continent Antarctique au cap Adare.

    Svante Arrhenius (1859-1927), un scientifique Suédois, fut le premier a clamé en 1896 que la combustion des combustibles fossiles pouvait avoir comme conséquence une augmentation du réchauffement global. Il proposa une relation entre la concentration en dioxyde de carbone dans l’atmosphère et la température.

    Nikola Tesla :

    " Un monde infinitésimal, constitué de molécules et de leurs atomes tournant sur eux-mêmes et se déplaçant le long de leurs orbites, à la manière des corps célestes, entraînant avec eux l’éther en le faisant probablement tourner ou, en d’autres termes, porteurs de charges statiques, me semble l’explication la plus probable, et celle qui rend le mieux compte de la plupart des phénomènes observés. Les rotations des molécules autour d’elles-mêmes et de leur éther définissent les tensions de l’éther ou tensions électrostatiques ; l’égalisation des tensions de l’éther crée d’autres mouvements ou courants électriques, et les mouvements orbitaux produisent les effets de l’électromagnétisme et du magnétisme permanent."

    Entre 1882 et 1888, il a breveté plusieurs dispositifs qui utilisaient des champs magnétiques tournants pour transmettre de l’électricité par courants alternatifs. En fait, il lança les idées qui permirent de concevoir tout le matériel moderne de génération et de transport de l’électricité. Il devint citoyen américain le 30 juillet 1891 et c’est dans ces années qu’il inventa un système générant des tensions extrêmement élevées : la bobine Tesla.

    Entre 1891 et 1893, il breveta le système sans fil Tesla (radio télégraphe) et mit au point des lampes électroniques froides. C’est en 1892 que Nikola Tesla, un soir d’orage, constata un phénomène naturel qui influença ses recherches ultérieures : "Le ciel se chargeait de nuages noirs, mais la pluie ne tombait toujours pas, quand, tout à coup, il y eut un éclair, et tout de suite après, le déluge.(...) Manifestement les deux phénomènes avaient un lien étroit de cause à effet. Après quelque réflexion je conclus que l’énergie électrique contenue dans la précipitation d’eau était insignifiante, et que l’éclair jouait le même rôle de déclenchement qu’un commutateur.(...) Si l’on parvenait à produire des orages électriques de l’intensité voulue, on pourrait modifier la planète entière et les conditions de vie à sa surface.(...) S’il était en notre pouvoir de le bouleverser (le cycle de l’eau) où et quand c’est nécessaire, on pourrait contrôler à volonté cet élément vital qu’est l’eau."

    Entre 1896 et 1898, il publia une théorie toujours valable sur la radioactivité et l’énergie rayonnante. Au cours de ces années, il mit au point des tubes à vide à potentiel élevé (les ancêtres des lampes fluorescentes que le monde entier utilise aujourd’hui). Il mena de pair cette étude avec celle de la transmission d’énergie sans fil : la radio. Une expérience lui montra que l’électricité, lorsqu’elle est soumise à de hautes fréquences, a tendance à s’écouler plus facilement à travers le gaz plutôt que par le métal, sous certaines conditions. Ces conditions correspondent à celle de l’atmosphère à une altitude élevée. A contrario, la basse atmosphère se comporte comme un parfait isolant. Vers 1898, il construisit des transformateurs à hautes fréquences capables de produire des forces électromotrices de plusieurs millions de volts. C’est alors qu’il s’aperçut que les courants produits par ces bobines étaient conduits librement, même dans l’atmosphère.

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