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Michael Faraday

Michael Faraday
Michael Faraday

Chimiste et physicien britannique (Newington, Surrey, aujourd'hui Southwark, 1791-Hampton Court 1867).

Expérimentateur de génie, il a été, par ses découvertes, un pionnier de l'électromagnétisme, ouvrant la voie aux travaux théoriques de James Clerk Maxwell et à des inventions telles que le moteur électrique, la dynamo ou les alternateurs.

Des débuts difficiles

Troisième enfant d'une famille de quatre, fils d'un forgeron, Michael Faraday perd son père prématurément et ne reçoit qu'une instruction sommaire. Il s'engage, à 14 ans, comme garçon de courses chez un libraire-papetier de Londres, puis devient apprenti relieur. Il peut ainsi se procurer de nombreux ouvrages, qu'il lit avec avidité. Un petit traité populaire rédigé par la femme d'un médecin éveille son intérêt pour la chimie. Il vérifie par des expériences personnelles les assertions du livre de celle qu'il appelle sa « première institutrice ».

Un membre de la Royal Institution, client de son patron, s'intéresse à lui et le conduit, au début de 1812, au cours professé par Humphry Davy. Faraday se passionne pour ces conférences ; il rédige des notes qu'il envoie à l'illustre chimiste, en sollicitant son avis et son aide. En octobre 1812, Davy lui procure un emploi à la Royal Institution et, en mars 1813, lui offre là un poste d'assistant scientifique. C'est la chance de sa vie : Faraday entre ainsi dans le monde de la science, qu'il va si bien servir ensuite. Tout à la fois secrétaire et domestique de Davy, il l'accompagne en France et en Italie, de 1813 à 1815. Au cours de ce voyage, il rencontre de nombreux savants, notamment Ampère et Gaspard de La Rive (1770-1834), auxquels va le lier une amitié durable.

En 1821, Faraday devient superintendant à la Royal Institution, et il épouse Sarah Barnard, fille d'un orfèvre londonien. Les travaux qu'il a publiés à partir de 1816 l'ont fait connaître et, en 1824, il est admis à la Royal Society. L'année suivante, il prend la direction de la Royal Institution ; en 1833, il est nommé professeur de chimie. En 1844, à Paris, l'Académie des sciences l'accueille comme successeur de John Dalton parmi ses huit associés étrangers.

De la chimie à la physique

Les premières recherches de Faraday concernent la chimie, sans doute sous l'influence de Davy. Elles lui font découvrir le benzène dans les goudrons de houille. Par compression et refroidissement, dans un appareil simple et ingénieux, il réalise en 1823 la liquéfaction de la plupart des gaz connus à son époque.

Il s'oriente alors vers la physique. Dès 1821, à la suite de la découverte d'Œrsted, il entreprend des recherches d'électromagnétisme et constate l'action exercée par l'aimant sur un courant électrique, complétant ainsi les théories élaborées par Ampère. Par ce moyen, il réussit à faire tourner un circuit sous l'action d'aimants permanents, donnant le principe du moteur électrique. En 1831, il effectue sa découverte la plus marquante, celle de l'induction électromagnétique, qui produit la transformation de travail mécanique en énergie électrique et va permettre la construction des dynamos. En 1833, il établit la théorie de l'électrolyse, introduit le nom même du phénomène, ainsi que les termes d'électrode et d'ion ; il donne de celle-ci les lois qualitatives et quantitatives, qui ont conservé son nom. Puis il se tourne vers l'électrostatique et vérifie en 1843, grâce à son cylindre lié à un électroscope, le principe de conservation de l'électricité. Il construit la théorie de l'électrisation par influence, montre qu'un conducteur creux (cage de Faraday) forme écran pour les actions électriques. En 1846, il découvre que l'énergie électrostatique est localisée dans les diélectriques, idée essentielle qui prépare la théorie électromagnétique de la lumière de James Clerk Maxwell et peut seule éclairer les rapports entre l'électricité et les ondes hertziennes ; cette découverte lui permet de définir le pouvoir inducteur spécifique.

Par ailleurs, il signale en 1838 le phénomène d'électroluminescence et découvre en 1845 l'action d'un champ magnétique sur la lumière polarisée ainsi que le diamagnétisme.

Tous ces travaux, Faraday les effectue à peu près seul ; il n'a près de lui qu'un ancien artilleur, qu'il a formé lui-même et qui reste à son service près de quarante ans. Il tient pour inutile et nuisible tout ce qui l'écarte de son travail ; il refuse toutes les charges et dignités qu'on lui offre sans cesse, notamment la présidence de la Société royale et le titre de baronet. Sa vie professionnelle est aussi très marquée par ses convictions religieuses et son appartenance à la secte protestante fondamentaliste des sandemaniens.

Au milieu des années 1850, il sent décliner ses forces physiques et ses capacités intellectuelles, et, en 1858, il se retire dans une maison de Hampton Court, mise à sa disposition par la reine Victoria, où il meurt, infirme, neuf ans plus tard.

En 1832, Faraday avait déposé à la Royal Society un pli cacheté exposant l'ensemble de ses recherches et de ses vues sur les phénomènes électromagnétiques. Pour être sûr que d'autres savants ne s'approprieraient pas ses découvertes, il avait demandé que ce document restât secret pendant 100 ans. Ouvert en 1937, ce manuscrit a révélé que Faraday était déjà convaincu de l'existence d'ondes électromagnétiques, même s'il n'en dit rien de peur de passer pour un illuminé.