Traité d'électricité et de magnétisme - Tome 1 - James Clerk Maxwell

 

« Né à Édimbourg le 13 juin 1831, il a marqué le mouvement scientifique de son puissant génie ; non seulement il sut donner à des notions, encore confuses au moment où il commença à travailler, l’expression définitive que lui suggéra l’observation et le raisonnement mathématique, mais encore il pressentit avec une sensibilité particulière certaines voies que l’avenir allait ouvrir à la science. Nul esprit de son temps ne domina avec autant d’aisance que lui l’ensemble des problèmes difficiles que la physique posait alors aux savants.
Au cours même de ses premières études, il présenta à l’âge de 15 ans à la Royal Society d’Édimbourg une communication sur une manière de tracer un ovale de son invention. Il commença des recherches sur les corps gélatineux, puis sur la polarisation de la lumière ; il appliqua ces observations à l’étude des changements de couleur de la lumière dans des milieux soumis à l’action d’une pression élevée ; il les prolongea par l’étude mathématique du comportement des solides élastiques. Il n’avait encore que 19 ans, et s’en alla à Cambridge achever ses études.
Celles-ci achevées il commença un travail sur les « lignes de force » de Faraday, sujet qui devait le retenir longtemps et qui devait être plus tard le point de départ de sa théorie mathématique du champ électromagnétique. Tout en poursuivant ce travail, il publia en 1855 un mémoire sur la perception des couleurs. Il n’existait alors aucune théorie générale des phénomènes electro-magnétiques ; il lut et médita profondément les travaux de Faraday sur le champ électromagnétique et discuta longuement la représentation qu'en proposait le grand savant ; dans l'interprétation qu'il donna des lignes de forces du champ, Maxwell s"écarta délibérément des conceptions généralement admises alors sur l'action à distance. pour répondre aux objections de l'astronome Airy, il entreprit de démontrer qu'un phénomène comme l'anneau de Saturne pouvait s'expliquer à partir des lois connues de la gravitation et il arriva à cette conclusion que l'anneau était formé d'une poussière de particules, conclusion qui devait être confirmée plus tard par l'observation. Le mémoire de Maxwell eut un grand retentissement. Il enseignait à cette époque (1856-1859) à Aberdeen.
En 1860 il occupa une chaire au King's College de Londres qu'il conserva jusqu'en 1865. L'essentiel de son œuvre fut accompli pendant cette période. La lecture du mémoire de Clausius sur la vitesse de propagation des gaz, publié en 1859, incita Maxwell à s'occuper de la théorie cinétique des gaz ; il entreprit de résoudre le problème de la vitesse des molécules gazeuses qui faisait alors l'objet des travaux de plusieurs mathématiciens. Ses observations de l'anneau de Saturne lui suggérèrent que la solution ne pourrait être approchée que par l'emploi des lois statistiques. Il fut ainsi le premier à faire entrer les calculs probabilistes dans la mécanique physique. Son mémoire donnait les grandeurs longtemps cherchées relatives aux molécules gazeuses ainsi qu'une analyse théorique de la viscosité et de la pression des gaz qu'il confirma par l'expérimentation. Ce mémoire attira l'attention de Boltzmann et détermina les travaux de ce savant sur la mécanique statistique.
Maxwell reprit ensuite le problème des lignes physiques de forces et mit à jour la pièce maîtresse de son œuvre, la théorie électromagnétique de la lumière. Il entreprit cette nouvelle série de recherches vers 1861. Dans une première étape il chercha à se représenter le mécanisme de fonctionnement des lignes de forces au moyen de tourbillons mis en rotation par la passage du courant. Mais dans sa conception finale il abandonna le schéma de représentation mécanique ; il décrivit les propriétés du champ électromagnétique en une série de  vingt équations générales desquelles découle la théorie électromagnétique de la lumière. Son célèbre mémoire sur la théorie dynamique du champ électromagnétique fut présenté à la Royal Society en 1864.
Après cette période de travail, Maxwell se retira dans sa propriété écossaise de Glenlair qu'il n"accepta de quitter qu'en 1871 pour prendre la direction du laboratoire Cavendish qu'on était en train d'édifier. Les dernières années de son existence furent occupées par l'installation de la direction du laboratoire, l'enseignement qu'il y donna et la publication des travaux inédits en électricité de Henry Cavendish. Le laboratoire de Cambridge avait été fondé par la duc de Devonshire, descendant du célèbre savant du XVIII^e siècle.
Maxwell mourut prématurément à l'âge de 48 ans le 5 novembre 1879. »