La naissance de la physique de l'énergie. Joule, Kelvin, Helmholtz et les autres
L’énergie a été un des concepts physiques les plus difficiles à construire. Il a lentement émergé au travers de multiples travaux dans des domaines divers, menés par des chercheurs de cultures et de traditions différentes. Rien de commun entre les vues de l’Anglais Joule et celles de l’Allemand Mayer qui, au même moment, déterminent l’équivalent mécanique de la chaleur. Helmholtz, avec sa physique de la force (Über die Erhaltung der Kraft, 1847), fait la jonction entre les deux voies, newtonienne et leibnizienne, de la dynamique et prépare ainsi la voie à la physique de l’énergie. Chez Thomson (Kelvin), l’idée de dégradation irréversible de l’énergie vient s’adjoindre à celle de conservation. Son Treatise on Natural Philosophy (1867) fait la promotion d’une science de l’énergie purement britannique ; la théorie dynamique de l’électromagnétisme de Maxwell s’inscrit dans ce cadre conceptuel. Avec les travaux des maxwelliens, centrés sur l’idée de transfert d’énergie, les liens qui unissaient l’énergie à la matière se distendent et apparaît une sorte de réification de l’énergie. Pour Ostwald, c’est dans l’énergie que s’incarne le réel ; il substitue au mécanisme une nouvelle science unifiée de la nature, l’énergétique. Ce dynamisme outrancier irrite Planck, qui se tourne alors vers la nouvelle physique statistique de Boltzmann ; sa découverte des quanta d’énergie en 1900 est le fruit inattendu de ses recherches thermodynamiques sur les fondements des processus irréversibles.
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