A DYNAMICAL THEORY OF THE ELECTROMAGNETIC FIELD (J. C. Maxwell)

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Le physicien écossais James Clerk Maxwell envoie en octobre 1864 aux Comptes-rendus de la Royal Society de Londres le résumé d'un article intitulé « Une théorie dynamique du champ électromagnétique ». En six pages, le professeur de physique du King's College de Londres propose une théorie qui suppose que les effets électromagnétiques aux alentours de corps électrisés ou magnétiques ne sont pas dus à des actions immédiates à distance, mais à l'intervention du milieu qui entoure ces corps. Les propriétés attribuées à ce milieu sont, d'une part, que le mouvement d'une de ses parties se communique aux parties voisines et, d'autre part, que cette communication est progressive et dépend de l'élasticité et de la densité du milieu. Lorsqu'un rayon de lumière se propage, le mouvement dont il est question est une vibration transverse. Après avoir rappelé certaines observations faites par Michael Faraday et William Thomson, Maxwell déclare que le système physique peut être décrit par vingt quantités électriques ou magnétiques et qu'on peut écrire vingt équations qui relient ces quantités. Il annonce ensuite que ces équations fondent la théorie électromagnétique de la lumière : la lumière est comprise comme une suite de perturbations magnétiques et de déplacements électriques transverses, rapides et alternés. L'article sera publié en entier l'année suivante et deviendra vite un pilier de la compréhension des phénomènes électriques, magnétiques et lumineux. Il serait néanmoins faux de croire que la théorie de Maxwell émergeait brusquement d'un océan d'incompréhension des phénomènes lumineux. De fait, trente ans plus tôt, le savant irlandais James MacCullagh avait construit une théorie de la réfraction de la lumière sur les cristaux, qui est considérée par beaucoup comme une anticipation partielle de la théorie de Maxwell.

James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell

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Le physicien écossais James Clerk Maxwell. Ses travaux ont été capitaux pour la physique théorique, et ses découvertes ont ouvert la voie à Albert Einstein et à Max Planck. 

Crédits : Nicku/ Shutterstock

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—  Bernard PIRE

Écrit par :

  • : directeur de recherche au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

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Pour citer l’article

Bernard PIRE, « A DYNAMICAL THEORY OF THE ELECTROMAGNETIC FIELD (J. C. Maxwell) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 29 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/a-dynamical-theory-of-the-electromagnetic-field/