D’Ampère à Einstein : un siècle à la découverte des origines microscopiques du magnétisme

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Résumé :

Les origines du magnétisme

Au début du XIX^e siècle, l’hypothèse des courants électriques moléculaires formulée par André-Marie Ampère constitua l’une des premières tentatives d’expliquer le magnétisme par des phénomènes physiques se déroulant à l’échelle microscopique. Près d’un siècle plus tard, Albert Einstein et Wander J. de Haas cherchèrent à en apporter une démonstration expérimentale.

Leur expérience établit un lien entre l’aimantation et le mouvement des électrons au sein des atomes, bien que son résultat quantitatif initial et son interprétation en termes de mouvement orbital se soient révélés erronés.

Je présenterai l’évolution de l’hypothèse d’Ampère, notamment ses échanges avec Augustin Fresnel et expliquerai l’expérience d’Einstein-de Haas et sa réinterprétation à la lumière du spin de l’électron. Je présenterai également la remarquable préservation du dispositif expérimental original d’Einstein-de Haas aujourd’hui conservé au Musée Ampère.

Ces épisodes illustrent comment une idée née au début du XIX^e siècle a contribué à notre compréhension moderne du magnétisme et pourquoi cette histoire mériterait d’être davantage évoquée dans les cours de physique.