4. Théorie unitaire de l'électricité et notion de champ
En 1838 et 1839, Faraday définit de façon radicalement nouvelle le courant électrique comme la vibration provoquée par les alternances rapides de tension dans les molécules des bons conducteurs. Les isolants sont alors des corps où la tension ne s'annihile pas facilement ; les conducteurs, selon cette théorie, sont inaptes à tolérer une forte tension intermoléculaire ; quant aux électrolytes, ils se déchargent sous tension et sont décomposés. Ainsi était proposée une théorie unitaire de l'électricité fondée seulement sur l'existence de forces intermoléculaires. Les contemporains de Faraday la rejetèrent.
La raison de ce refus est aisée à comprendre : il n'y avait aucune preuve observable de la tension. Quoi qu'il fît, Faraday ne parvenait pas à détecter les tensions intermoléculaires qui servaient de fondement à sa théorie. Cependant, en 1845, pressé par un jeune Écossais, William Thomson, futur lord Kelvin, Faraday renonça à l'hypothèse des tensions électrostatiques pour celle de tensions électromagnétiques beaucoup plus puissantes. Il réussit. Il observa la rotation du plan de polarisation d'un faisceau de lumière polarisée qui traverse une pièce de verre au borate de plomb soumise à un intense champ magnétique ; c'était là une claire indication de la tension que Faraday cherchait depuis si longtemps. Il restait un problème : la tension n'était pas polaire, comme il l'avait admis en électrostatique. La ligne de force magnétique était une courbe fermée qui s'écartait de l'aimant pour y retourner. Faraday montra que toute matière était susceptible de conduire cette ligne de force ; il baptisa paramagnétiques les substances qui la conduisent bien, et diamagnétiques celles qui la conduisent médiocrement. Cependant, la ligne de tension constituait le fait fondamental. L'aimant, par exemple, n'était pas un centre de force, mais un objet qui concentrait autour de lui les lignes de force magnétique. Sans milieu environnant, il n'y aurait pas de magnétisme. En conséquence, l'énergie réelle de l'aimant se trouvait dans l'espace avoisinant, non dans le barreau de fer. C'était là l'idée essentielle de la théorie des champs. Elle aussi fut immédiatement rejetée par la plupart des contemporains de Faraday, sauf, exception notable, Maxwell. Ce dernier reprenait cette idée et la faisait prendre en considération par la physique mathématique du temps. Mais Faraday mourut à Londres, le 25 août 1867, au terme de sept années d'une lente et pénible diminution physique, avant que cette idée ne soit prise en considération.
[…]… pour nos abonnés, l'article se prolonge sur 2 pages…
