Me voyez-vous ?
M'entendez-vous ?
Comment ?
Je pourrais être à des milliers de kilomètres
et pourtant, quand vous allumez l'appareil qui porte ma voix et mon image à vous,
je suis là.
Instantanément.
Comment est-ce possible ?
Pour nos ancêtres, ça aurait semblé être de la sorcellerie.
Pour eux, les communications
n'allaient qu'à la vitesse du plus rapide cheval ou bateau.
Nos messages voyagent invisiblement, à la vitesse de la lumière.
Comment avons-nous obtenu de tels pouvoirs ?
Ça a commencé dans l'esprit d'une personne.
Un enfant pauvre, de qui on n'attendait rien.
En fait, si cet homme n'avait pas vécu,
le monde que nous connaissons aujourd'hui n'existerait peut-être pas.
Tôt ou tard, quelqu'un aurait probablement réalisé certaines de ses découvertes.
Mais si Michael Faraday n'avait jamais vécu,
nous vivrions peut-être comme nos ancêtres du 17e siècle.
Ignorant l'existence d'armées de serviteurs invisibles qui attendent nos ordres.
Voici l'histoire de comment nous nous sommes rendus maîtres des électrons.
En un sens, elle commence avec le plus grand génie de tous les temps,
Isaac Newton.
Voici Woolsthorpe, la maison ancestrale de Newton.
Il arpentait ces champs, tourmenté par un mystère.
Netwon, qui a découvert la formule des mouvements planétaires autour du Soleil,
voulait savoir comment le Soleil faisait agir les planètes ainsi,
sans les toucher.
Comment les pommes savent-elles tomber ?
Un autre génie était intrigué par un autre aspect du même mystère.
Tu vois, fiston ?
Peu importe comment je tourne le compas, l'aiguille pointe toujours dans le même sens.
Sauf si,
Mais comment ? Ils ne se touchent pas.
Je n'ai pas entendu de "merci", Albert.
Je me souviens encore de cela.
L'expérience a produit une forte et durable impression chez moi.
Quelque chose de caché devait être derrière tout cela.
Entre les vies d'Einstein et de Newton,
a vécu un autre génie, de même envergure.
L'homme qui a résolu le mystère qui a bloqué Newton,
a aussi posé les bases pour les intuitions révolutionnaires d'Einstein.
Et pour la façon dont nous vivons aujourd'hui.
En 1791, dans les bas-fonds sordides de la banlieue de Londres,
est né Michael Faraday.
Il était peu doué à l'école.
Dites-nous, je vous prie, un mot qui commence par la lettre R.
Eh bien ?
Radis ?
Le mot est "radis". Encore une fois et correctement.
Radis ?
Vous moquez-vous de moi ?
Ne vous ai-je pas dit comment prononcer la lettre R ?
Vous devez pouvoir, au moins, nous dire votre nom ?
Michael Faraday, Madame.
Prenez ce demi-sou et achetez-moi un bâton,
pour que je puisse dûment corriger votre insolent frère.
L'Histoire ne dit pas que Michael Faraday est allé à l'école par la suite.
Faraday a pris la foi chrétienne fondamentaliste de sa famille à cœur.
Elle serait toujours une source de force, de confort et d'humilité pour lui.
On l'a envoyé travailler chez un relieur à l'âge de 13 ans.
Le jour, il reliait les livres et la nuit, il les lisait.
C'était le début de la fascination d'une vie pour l'électricité.
L'HISTOIRE ET L'ÉTAT PRÉSENT DE L'ÉLECTRICITÉ
Après des années chez le relieur, Faraday, à 21 ans,
désirait s'évader vers un monde plus large.
Son occasion est venue lorsqu'un client lui a donné un billet,
pour une sensationnelle forme de divertissement, la science pour le public.
Et ça a commencé ici, à la Royal Institution de Londres.
Humphry Davy n'était pas qu'un des plus grands scientifiques de l'époque,
il a découvert plusieurs éléments chimiques, dont le calcium et le sodium.
C'était aussi un homme de spectacle invétéré,
et les démonstrations primitives de l'électricité impressionnaient toujours.
Peut-on tamiser les lumières, s'il vous plaît ?
Je vais déchaîner la puissance des 2 000 énormes piles chimiques,
entreposées dans la cave sous nos pieds.
Maintenant, observez le potentiel de la force mystérieuse
du fluide électrique à illuminer notre avenir.
Faraday était trop occupé à prendre des notes pour applaudir.
QUATRE CONFÉRENCES
Faraday a transcrit les conférences de Davy.
Utilisant ce qu'il avait appris comme apprenti,
il les a reliées et en a fait ce livre.
Peut-être qu'un tel cadeau pourrait attirer l'attention du grand homme.
Peut-être que le geste lui permettrait de s'évader vers un plus vaste univers.
Bonjour, Monsieur.
Je voudrais que vous donniez ce paquet à M. Humphry.
Il n'y avait rien à perdre.
Mais Faraday espérait en tirer quelque chose.
Et ce fut le cas.
L'expérience est prête, Monsieur.
Ampère me dit que le pauvre Dulong a perdu un œil et trois doigts en travaillant avec ceci.
Mes yeux !
Lorsqu'une expérience chimique a explosé au visage,
du très célèbre scientifique Humphry Davy,
il s'est souvenu de Michael Faraday,
le jeune homme qui avait pris tant de peine,
pour transcrire et relier la transcription de ses conférences.
Vous avez une mémoire exceptionnelle, jeune homme.
Et j'ai temporairement besoin d'un secrétaire.
Monsieur, je rêve d'une vie au service de la science.
Je vous conseillerais de vous en tenir à la reliure.
La science est une dure maîtresse.
Un individu de votre situation et modestes moyens doit avoir un métier.
Les métiers sont vicieux et égoïstes.
Les scientifiques sont aimables et moralement supérieurs.
J'en déduis être le premier homme de science que vous rencontrez.
Faraday s'est rendu indispensable à Davy.
Le poste temporaire est devenu permanent,
et la Royal Institution est devenue son foyer.
De jour, il aidait Davy au laboratoire.
Le soir, il montait les escaliers jusqu'au petit appartement,
où son épouse adorée Sarah l'attendait.
Humphry Davy et le chimiste William Wollaston,
expérimentaient sur un mystérieux phénomène,
qui avait des implications potentiellement très importantes.
C'est identique à celui d'Oersted.
Fermez le circuit, Davy et regardez bien.
Qu'est-ce qui peut bien repousser l'aiguille du fil ?
Pas la moindre idée.
Mais c'est comme si le courant électrique
faisait agir le fil comme une espèce d'aimant.
L'électricité doit être liée au magnétisme.
Si nous pouvions la faire tourner constamment,
imaginez ce qu'on pourrait accomplir en employant ces forces.
Après avoir nettoyé, Faraday, voyez ce que vous pouvez en faire, si vous voulez.
Davy s'amusait probablement aux dépens de son jeune assistant,
mais Faraday était en feu.
Jusqu'alors, l'électricité n'était rien de plus qu'un jouet drôle et divertissant.
Elle pouvait allumer une lumière un instant ou faire tourner l'aiguille d'un compas,
mais n'avait aucune application pratique.
Faraday s'est mis à concevoir l'expérience,
mettant chaque moment libre à la résolution de ce problème.
Si Faraday réussissait, il mettrait une armée infiniment grande, invisible
et jusqu'alors inconnue d'électrons aux ordres des caprices humains.
Comment commence une révolution ?
Parfois, il n'en faut pas beaucoup.
Un morceau de métal, un bol de mercure, un peu de liège.
Sarah, ma chère, faites descendre votre frère.
Je vais essayer quelque chose de nouveau, et je veux qu'il voie.
Tu fais les honneurs, Georgeie ?
La voilà, la voilà !
C'était le premier moteur,
convertissant un courant électrique en mouvement mécanique continu.
Ça a l'air plutôt faible, non ?
Mais cette aiguille qui tourne est le début d'une révolution,
qui dépasse en envergure toutes les bombes et tous les coups de feu,
par le pur effet qu'elle a eu sur notre civilisation.
Imaginez toutes les entreprises, industries, technologies,
les transformations de notre façon de vivre qui commencent,
dans ce moment d'extase dans le laboratoire de Michael Faraday.
Le nouvelle de la découverte de Faraday s'est vite répandue,
et tout à coup, l'assistant de Davy était la coqueluche de Londres.
Davy ne l'a pas très bien pris.
Il avait, après tout, découvert tous ces éléments.
Et là, on disait que sa plus grande découverte,
était Michael Faraday.
Davy s'est assuré que Faraday ne ferait plus les manchettes pour longtemps.
Vous m'avez appelé, Monsieur ?
J'ai un nouveau défi pour vous.
Je veux que vous supervisiez les efforts pour améliorer la qualité des verres anglais.
Ces foutus Bavarois nous dépassent largement.
Le verre ?
Sauf votre respect, Monsieur, je ne connais rien à la verrerie.
Alors vous apprendrez, Faraday.
Nous savons à quel point vous apprenez vite.
Analysez la composition chimique de leur verre,
et travaillez à rebours pour voir comment ils l'ont fait.
Ça ne devrait pas être long.
Mais Faraday a œuvré quatre ans sans succès.
C'est encore pire que la dernière fournée.
Malgré ses efforts, Faraday ne pouvait pas découvrir
ce que Joseph Fraunhofer avait découvert des années plus tôt.
Ce que Faraday ignorait,
était que la fabrication du verres optique des télescopes
était un art autant qu'une science,
et que les maîtres bavarois gardaient leurs secrets sous clé.
Faraday n'a jamais percé leur secret.
Il a gardé une seule brique de verre en souvenir de son échec.
Des années plus tard, elle changerait le cours de sa vie
et de la nôtre.
La mort de Davy a finalement mis un terme au futile projet
et Faraday, le garçon des bas-fonds,
lui a succédé comme directeur du laboratoire.
Faraday a utilisé son autorité pour faire une chose sans précédent :
une série de conférences annuelles à Noël, sur la science pour les jeunes
qui a commencé en 1825 et qui continue jusqu'à ce jour.
Dans une de ses premières conférences de Noël,
Faraday a enchanté son public
en montrant les nouveaux pouvoirs qu'il avait à sa disposition.
Supposons que je veuille enflammer une quantité de poudre à canon.
Je peux facilement le faire avec le pouvoir de l'électricité.
Si je reçois de l'électricité par ce fil conducteur,
je la transmets à tout ce que je touche.
Mais je dois me tenir sur ces jambes de verre isolantes,
pour empêcher l'électricité de fuir dans le plancher.
Je suis maintenant électrifié.
Pensez-vous que je puisse allumer ce bec à gaz en le touchant de mon doigt ?
- Non. - Non, ne le faites pas.
Non. Ne le faites pas.
Attention, ne faites pas ça à la maison.
Maintenant, mes enfants, vous avez vu de vos yeux
comment cette force invisible, qu'est l'électricité, peut servir à des fins nouvelles
inatteignables avec les moyens que nous avons maintenant.
L'invention d'un moteur qui marcherait continuellement,
éliminant des heures de pénible labeur humain,
suffirait amplement à vous rendre riche
et à vous trouver une place dans les livres d'Histoire.
Michael Faraday ne le voyait pas ainsi.
Il n'avait aucun intérêt à breveter ses idées,
ou à en profiter personnellement.
Quant aux livres d'Histoire,
il n'avait écrit que la première phrase d'une entrée qui aurait bien des pages.
M. Anderson, puis-je vous demander de tamiser les lumières ?
Messieurs, je vais induire un courant électrique simplement en bougeant un aimant.
Observez ce qui se produira entre les fils à ce moment.
Avez-vous vu comment le courant ne circule que quand l'aimant bouge ?
C'est la conversion de mouvement en électricité.
C'était le premier générateur.
Dès lors, l'électricité devenait disponible à la demande.
Faraday continuait à changer le monde et la façon dont les gens vivaient
et puis, soudain,
une maladie a attaqué son incomparable esprit.
Le 15 février 1840
Mon cher Schoenbein,
je serais reconnaissant d'avoir votre opinion,
concernant,
Concernant,
Cher Schoenbein, Concernant,
Mon cher mari, que se passe-t-il ?
J'ai commencé une lettre à Schoenbein et ne me rappelait plus ce que je voulais dire.
Il n'y a pas de quoi s'inquiéter.
Vous travaillez trop. Vous êtes épuisé.
Non. Sarah, c'est différent. Horriblement différent.
C'est la troisième fois en trois jours que ma mémoire me fait défaut.
Je crains de perdre l'esprit.
Et que serais-je sans cela ?
Eh bien, mon cher époux, bien sûr.
À l'âge de 49 ans, Faraday,
a commencé à lutter contre la perte de mémoire et la dépression.
Ses travaux ont commencé à piétiner.
Et même s'il n'a jamais pleinement récupéré, ses plus grandes réalisations étaient à venir.
Faraday s'était immergé si creux dans des expériences électriques et magnétiques,
qu'il en était venu à voir l'espace autour de l'aimant,
comme rempli d'invisibles lignes de force.
Un aimant n'était pas la barre de fer magnétisée que l'on pouvait voir.
C'était aussi l'invisible "quelque chose" dans l'espace autour de la barre.
Et ce quelque chose, il a appelé un "champ".
Un champ magnétique.
Faraday croyait en l'unité de la nature.
Après avoir démontré les liens entre l'électricité et le magnétisme,
il s'est demandé si ces deux forces
étaient liées à une troisième : la lumière.
S'il pouvait seulement montrer un lien entre ces trois phénomènes invisibles,
un des secrets les plus intimes de la nature serait enfin révélé.
Alors qu'a-t-il fait ?
Il a conçu une expérience.
Faraday savait que la lumière pouvait voyager comme une onde.
Les ondes lumineuses vibrent au hasard dans toutes les directions.
Mais il y a un moyen d'isoler une seule onde lumineuse.
Ça s'appelle la polarisation.
Si la lumière frappe une surface réfléchissante, comme un miroir, elle devient polarisée.
Faraday voulait voir si ce rayon lumineux pouvait être manipulé
par l'invisible champ magnétique.
L'oculaire contenait un cristal agissant comme une clôture à piquets pour la lumière.
La lumière ne pouvait passer que si elle était bougée par l'aimant.
Il plaça une lanterne devant un miroir.
Un miroir qu'il ne verrait dans l'oculaire que si sa réflexion
passait à travers la clôture à piquets.
Si c'est dur à saisir, ne vous en faites pas.
Les scientifiques n'ont pas pu expliquer ce phénomène pendant un siècle.
Faraday savait que le magnétisme n'avait aucun effet sur la lumière dans l'air.
Mais si la lumière se déplaçait à travers un autre matériau ?
Quel type de matériau pouvait-il alors utiliser pour aider l'aimant à bouger la lumière ?
AMMONIAQUE
ACIDE SULFUREUX
Il a essayé des centaines de produits chimiques et d'objets transparents
mais n'a rien vu dans l'oculaire.
La lumière n'était pas tordue par l'aimant.
Il a essayé des cristaux de calcite, de carbonate de sodium,
de sulfate de sodium,
et toujours, il ne voyait rien.
Il a essayé des acides : acide sulfurique, acide muriatique,
acide carbonique.
Il a essayé des gaz : oxygène, azote, hydrogène,
sans succès.
Le champ magnétique induit dans ces substances,
ne pouvait amener la lumière de sa lampe en vue.
Mince !
Désespéré,
il a décidé d'essayer la brique de verre.
Le souvenir de ses jours d'esclavage sous Davy.
Ça a fonctionné.
La force de l'aimant a tordu la lumière pour qu'elle passe dans le cristal.
Que s'était-il passé ?
Faraday avait démontré l'existence de la réalité physique qui nous entoure,
mais que personne n'avait été capable de détecter.
C'était une percée aussi révolutionnaire
que de voir le cosmos pour la première fois au télescope.
En montrant qu'une force électromagnétique peut manipuler la lumière,
Faraday avait découvert une plus profonde unité de la nature.
Il avait ouvert la porte à Einstein,
et à tous les physiciens qui viendraient après,
pour apercevoir l'interaction des forces primales et cachées dans l'univers.
Même en approchant du sommet de son génie,
il souffrait de dépression
et doutait d'être capable de retenir même les plus simples pensées.
Mon cher ami,
j'ai du mal à répondre ou même à recevoir correctement une lettre scientifique,
car je ne peux maintenant la garder à l'esprit.
Le souvenir des détails m'échappe.
P. S. : Vous serez désolé du ton de cette brève note,
mais mon cher époux ne va pas aussi bien qu'à l'habitude,
mais j'espère qu'il ira mieux.
Cordialement, S. Faraday.
Jeune homme, Faraday s'était tiré de la pauvreté,
dans une des sociétés les plus soucieuses des classes sociales,
que le monde ait connues,
pour devenir le scientifique le plus célébré de son époque.
Avant l'âge de 40 ans,
il avait inventé le moteur électrique, le transformateur, le générateur.
Des machines qui changeraient tout à la maison, à la ferme, à l'usine.
Maintenant, à 60 ans,
des dizaines d'années après la période fertile des plus grands physiciens,
souffrant de pertes de mémoire et de mélancolie,
il sondait, intrépide, plus avant les mystérieuses forces invisibles.
Le monde croyait que Michael Faraday était dépassé.
Malgré sa dépression,
il demeurait aussi passionnément curieux que jamais.
Après avoir découvert l'unité de l'électricité, du magnétisme et de la lumière,
Faraday devait savoir
comment sa trinité des forces naturelles fonctionnait.
C'est ainsi que les dames marchent.
Rien de neuf là.
Les enfants jouaient avec aimants et limaille depuis des siècles.
On avait toujours présumé que ce magnifique motif
était juste quelque chose que faisait le fer.
Faraday savait que le courant électrique transforme un fil en un aimant,
alors il s'attendait à trouver des motifs semblables dans sa limaille
autour d'une onde portant l'électricité.
Mais là où d'autres ne voyaient que de belles formes,
Faraday a vu quelque chose de profond.
Les motifs n'étaient pas qu'une curiosité de la limaille.
Ils existaient dans l'espace autour d'un aimant,
ou d'un courant électrique, même en l'absence de limaille de fer.
Ces motifs étaient les traces des champs de force invisibles,
qui existaient dans l'espace autour de ce qui était magnétisé.
L'aiguille du compas dont on s'émerveillait depuis des millénaires,
ne réagissait pas à un lointain pôle Nord magnétique.
Elle détectait un champ de force continu qui se rendait jusque-là.
La Terre elle-même est un énorme aimant.
Et comme tout autre aimant, ses lignes de force
occupent l'espace autour d'elle.
Elles sont partout, partout autour de nous.
Elles y ont toujours été.
Mais personne ne les avait remarquées.
Personne d'humain, plutôt.
Les oiseaux sont les derniers descendants vivants des dinosaures.
Les pigeons et d'autres oiseaux sont extrêmement bons à se retrouver.
Ils peuvent migrer sur des milliers de kilomètres sans se perdre.
Comment ? En partie en reconnaissant des choses familières : rivières, montagnes, étoiles.
Même certaines odeurs peuvent servir de repères pour les oiseaux migrateurs.
Mais les oiseaux ont aussi un compas interne.
Ils peuvent sentir le champ magnétique de la Terre.
Leur cerveau interprète les données magnétiques,
un peu comme le nôtre interprète les données visuelles.
En ressentant la direction du champ, les oiseaux distinguent le nord du sud.
C'est la façon dont les oiseaux nord-américains,
savent par où aller quand ils partent dans le sud l'hiver.
Le champ est plus fort aux pôles qu'à l'équateur,
ce qui permet aux oiseaux de savoir leur latitude.
Il y a aussi de petites irrégularités dans le champ.
Des endroits où il est un peu plus fort ou plus faible.
Comme une montagne ou une rivière remarquable,
ces anomalies magnétiques peuvent servir de repères.
Pour des millénaires,
les humains ont utilisé des pigeons voyageurs pour envoyer des messages au loin.
C'était une méthode cruciale de communication,
utilisée pendant la Deuxième Guerre mondiale.
Quand on y réfléchit, nous utilisons les champs magnétiques,
pour communiquer depuis longtemps.
On l'ignorait, voilà tout.
Et pourquoi notre planète a-t-elle un champ magnétique ?
Qu'est-ce qui le produit ?
La réponse se trouve à l'intérieur de la Terre.
Du fer liquide, circulant autour de la partie solide du noyau
durant la rotation de la Terre, agit comme un fil portant un courant électrique.
Comme Faraday l'a montré, un courant électrique produit un champ magnétique.
C'est une bonne chose.
Notre champ magnétique nous protège de l'assaut des rayons cosmiques,
qui seraient très néfastes à notre biosphère.
Les rayons cosmiques peuvent déchirer l'ADN.
Sans notre champ magnétique,
le taux de mutation dans les organismes vivants serait bien plus élevé.
La majorité du shrapnel cosmique est retenue dans les ceintures de Van Allen,
des zones en beigne de particules chargées déplacées par notre bouclier magnétique.
Savoir que la Terre elle-même est comme un aimant géant,
explique un des plus beaux phénomènes dans le ciel, l'aurore boréale.
Des particules solaires chargées, le vent solaire,
bombardent constamment la Terre.
On peut voir le vent solaire comme une espèce de courant électrique.
Le champ magnétique de notre planète détourne ce courant
vers les pôles Nord et Sud.
Lorsqu'il frappe l'atmosphère,
les molécules d'oxygène et d'azote dans l'air
s'illuminent comme des ampoules fluorescentes géantes.
Quand Faraday s'est mis à suivre cette dernière et profonde découverte,
la pauvreté de son enfance lui a nui comme jamais auparavant.
Il avait besoin d'aide et l'a trouvée
chez quelqu'un issu d'un autre monde.
Michael Faraday avait résolu le mystère qui avait bloqué Isaac Newton.
C'était comme ça que le Soleil disait aux planètes comment bouger sans les toucher.
Le Soleil touche, en fait, les planètes avec son champ gravitationnel.
Et le champ gravitationnel de la Terre dit aux pommes comment tomber.
Tout ceci est un rêve.
Malheureusement, c'était l'opinion majoritaire chez ses collègues scientifiques :
Faraday rêvait.
Ils admiraient son inventivité et son génie expérimental,
mais voyaient ses invisibles lignes de force,
et ses idées sur la lumière et la gravité comme de l'air,
c'est-à-dire qu'il n'y avait rien de solide pour l'étayer.
Certains moquaient ouvertement ses théories.
Ils devaient voir ses idées exprimées
dans la langue de la physique moderne : des équations rigoureuses.
C'est là où la jeunesse pauvre de Faraday
et son manque d'éducation formelle l'empêchaient de progresser.
Il ne savait pas faire de calculs mathématiques.
Faraday avait finalement frappé un mur qu'il ne pouvait surmonter.
C'est alors que le plus grand physicien théoricien du 19e siècle est apparu.
James Clerk Maxwell était né dans un monde de richesse et de privilège,
le fils unique de dévoués parents d'âge moyen.
Au début de la vingtaine, il s'était fait un nom comme mathématicien.
Recherches expérimentales en électricité
Tandis que d'autres scientifiques croyaient Faraday dépassé,
Une grande figure du passé, mais pas de l'avenir de la physique.
James Clerk Maxwell pensait autrement.
Il a commencé par lire tout ce que Faraday avait écrit sur l'électricité.
Il était convaincu que les champs de force de Faraday étaient réels,
et s'est mis à leur donner une formulation mathématique rigoureuse.
Des lignes de force de Faraday par J. CLERK MAXWELL
Une équation physique est une description abrégée
de quelque chose qui peut être représenté dans l'espace-temps.
Cette équation, qui décrit l'arc d'un pendule,
montre qu'il ne peut jamais aller plus haut que son point initial.
Quand Maxwell a traduit les observations expérimentales de Faraday
sur les champs électromagnétiques en équations,
il a découvert une asymétrie.
Vous voyez celle en bas ?
Elle hurle pour quelque chose d'autre.
En grand mathématicien qu'il était, Maxwell y a ajouté un terme pour l'équilibrer.
Cette modification de l'équation a changé les champs statiques de Faraday en ondes
qui s'élançaient à la vitesse de la lumière.
On a rapidement trouvé un moyen de faire de ces ondes
des courriers
pour nos messages.
Me voyez-vous ?
M'entendez-vous ?
Voilà comment.
Cette technologie a transformé la civilisation humaine,
d'un ensemble de cités, de villes et de villages,
en un organisme communiquant.
Nous reliant à la vitesse de la lumière...
l'un à l'autre...
et au cosmos.
Rien n'est trop beau pour être vrai,
à condition d'être cohérent avec les lois de la nature.
Traduction : Christian Lachance