INTERACTIONS (physique)Unification des forces

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L'unification électromagnétique

Découvrir que la foudre, l'orientation des boussoles et les lois de l'optique procèdent d'une même force fondamentale nécessitait qu'un nombre considérable d'expériences, effectuées avec des moyens techniques de plus en plus perfectionnés, dégagent les lois auxquelles ces phénomènes obéissent. Dès la fin du xviiie siècle, les expériences de Benjamin Franklin, de Henry Cavendish et de Charles Coulomb montraient l'existence d'une force électrostatique variant avec la distance, à l'instar de la force de Newton. Les physiciens du xixe siècle furent nombreux à conjuguer leurs efforts, mais c'est à Michael Faraday, André-Marie Ampère et James Clerk Maxwell que l'on attribue généralement la réalisation de cet ambitieux programme unificateur. Faraday, en particulier, expérimentateur de génie, découvrit en 1831 l'induction, c'est-à-dire l'apparition d'un champ électrique au voisinage d'un champ magnétique variable, et proposa de décrire l'action de l'électricité en termes d'influence plutôt que de mouvement ; le concept de champ, qui reprend cette intuition, allait se révéler extrêmement fécond.

Michael Faraday

Photographie : Michael Faraday

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Le chimiste et physicien anglais Michael Faraday avec une partie du matériel grâce auquel il découvrit l'induction électromagnétique. 

Crédits : Hulton-Deutsch Collection/ Corbis/ Getty Images

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Maxwell généralisa et formalisa ces résultats en leur donnant en 1872 une forme quasi définitive. Désormais, les phénomènes électriques et magnétiques se comprenaient tous comme la propagation d'ondes se déplaçant à une vitesse dont la mesure révélait qu'elle était si proche de celle de la lumière que Maxwell en inféra que les phénomènes lumineux n'étaient rien d'autre que des oscillations d'un champ électromagnétique. Les équations de Maxwell réalisaient l'unification de tous les phénomènes non gravitationnels connus. La découverte des ondes radio en 1888 par Heinrich Hertz et l'invention par Édouard Branly, Nikola Tesla et Guglielmo Marconi de la T.S.F. allaient consacrer [...]

James Maxwell

Photographie : James Maxwell

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Le physicien écossais James Clerk Maxwell (1831-1879) dont les travaux ont été capitaux pour la physique théorique. Ses découvertes ont ouvert la voie à Albert Einstein et à Max Planck. 

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

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Pour citer l’article

Bernard PIRE, « INTERACTIONS (physique) - Unification des forces », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 27 septembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-physique-unification-des-forces/