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1.2. Brèves considérations historiques
1.2.2 L'électromagnétisme
Parallèlement à la théorie du mouvement des corps matériels, les phénomènes de natures électrique et magnétique étaient décrits par un certain nombre de lois finalement
unifiées dans ce qui est aujourd'hui appelé 1 'électromagnétisme.
La théorie des phénomènes électriques s'est développée principalement dans la
seconde moitié du XVIIIe siècle. On peut citer les noms de Charles Augustin Coulomb
(1736-1806), d'Alessandro Volta (1745-1827) et de Denis Poisson (1781-1840).
Les phénomènes magnétiques étaient décrits depuis longtemps (les aimants furent
découverts par les Grecs dès l' Antiquité), mais ce n' est qu'en 1820 que la relation
entre les phénomènes magnétiques et électriques fut démontrée par une expérience
réalisée par Hans Christian Œrsted (1777-1851) montrant que l'aiguille d'une boussole est influencée par le courant électrique traversant un fil disposé à proximité. Les
contributions importantes furent apportées par André Marie Ampère (1775-1836),
Jean-Baptiste Biot (1774-1862) et Michael Faraday (1791-1867). La construction du
bel édifice fut parachevée par James Clerk Maxwell (1831-1879) qui donna une vision unifiée de l'ensemble des phénomènes à travers les fameuses quatre équations
qui portent aujourd'hui son nom, présentées devant la Royal Society en 1864. Il est
aujourd'hui considéré comme un des précurseurs de la vision moderne de la physique, pour avoir donné une place centrale à la notion de symétrie dans une théorie physique. C'est apparemment des considérations purement esthétiques (on dirait
aujourd' hui « de symétrie ») qui le conduisirent à ajouter un dernier terme dans la
dernière des quatre équations. Ces quatre équations aux dérivées partielles décrivent
~
~
la dynamique des champs électrique E(r, t) et magnétique B(r, t) : un premier couple
d'équations fixe des contraintes sur les champs div B = 0 et rÔtE = - g 1 B (les deux
champs dérivent des potentiels scalaire et vecteur) ; un second couple d'équations
div E = ;
0
p et rÔtB = µ 0 ] + E 0 µ 0 g
1
E couple les champs à des sources les générant,
~
densité de charge p et densité de courant j. C'est à Oliver Heaviside (1850-1925)
qu'on doit cette forme élégante des équations de Maxwell, que ce dernier avaient
présentées sous la forme de vingt équations.
Mentionnons également le rôle déterminant de Heinrich Rudolf Hertz ( 1857-1894)
qui mit en évidence expérimentalement 1 'existence des ondes électromagnétiques,
prédites par les équations de Maxwell, et montra que la lumière est une forme de
rayonnement électromagnétique.
1.2.3 La physique statistique
La dernière des théories cadres est la physique statistique, à laquelle on peut attacher
les noms de Rudolf J .E. Clausius (1822-1888) et J. C . Maxwell, pour le développement de la théorie cinétique des gaz, J. W. Gibbs (1839-1903) et Ludwig Boltzmann
(1844-1906). La physique statistique s'attache à l'étude des systèmes à très grand
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1.2.2 L'électromagnétisme
Parallèlement à la théorie du mouvement des corps matériels, les phénomènes de natures électrique et magnétique étaient décrits par un certain nombre de lois finalement
unifiées dans ce qui est aujourd'hui appelé 1 'électromagnétisme.
La théorie des phénomènes électriques s'est développée principalement dans la
seconde moitié du XVIIIe siècle. On peut citer les noms de Charles Augustin Coulomb
(1736-1806), d'Alessandro Volta (1745-1827) et de Denis Poisson (1781-1840).
Les phénomènes magnétiques étaient décrits depuis longtemps (les aimants furent
découverts par les Grecs dès l' Antiquité), mais ce n' est qu'en 1820 que la relation
entre les phénomènes magnétiques et électriques fut démontrée par une expérience
réalisée par Hans Christian Œrsted (1777-1851) montrant que l'aiguille d'une boussole est influencée par le courant électrique traversant un fil disposé à proximité. Les
contributions importantes furent apportées par André Marie Ampère (1775-1836),
Jean-Baptiste Biot (1774-1862) et Michael Faraday (1791-1867). La construction du
bel édifice fut parachevée par James Clerk Maxwell (1831-1879) qui donna une vision unifiée de l'ensemble des phénomènes à travers les fameuses quatre équations
qui portent aujourd'hui son nom, présentées devant la Royal Society en 1864. Il est
aujourd'hui considéré comme un des précurseurs de la vision moderne de la physique, pour avoir donné une place centrale à la notion de symétrie dans une théorie physique. C'est apparemment des considérations purement esthétiques (on dirait
aujourd' hui « de symétrie ») qui le conduisirent à ajouter un dernier terme dans la
dernière des quatre équations. Ces quatre équations aux dérivées partielles décrivent
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la dynamique des champs électrique E(r, t) et magnétique B(r, t) : un premier couple
d'équations fixe des contraintes sur les champs div B = 0 et rÔtE = - g 1 B (les deux
champs dérivent des potentiels scalaire et vecteur) ; un second couple d'équations
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densité de charge p et densité de courant j. C'est à Oliver Heaviside (1850-1925)
qu'on doit cette forme élégante des équations de Maxwell, que ce dernier avaient
présentées sous la forme de vingt équations.
Mentionnons également le rôle déterminant de Heinrich Rudolf Hertz ( 1857-1894)
qui mit en évidence expérimentalement 1 'existence des ondes électromagnétiques,
prédites par les équations de Maxwell, et montra que la lumière est une forme de
rayonnement électromagnétique.
1.2.3 La physique statistique
La dernière des théories cadres est la physique statistique, à laquelle on peut attacher
les noms de Rudolf J .E. Clausius (1822-1888) et J. C . Maxwell, pour le développement de la théorie cinétique des gaz, J. W. Gibbs (1839-1903) et Ludwig Boltzmann
(1844-1906). La physique statistique s'attache à l'étude des systèmes à très grand
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