Ressources numériques en sciences humaines et sociales OpenEdition Nos plateformes OpenEdition Books OpenEdition Journals Hypothèses Calenda Bibliothèques OpenEdition Freemium Suivez-nous

Les tensions internes de l’électrodynamique classique

L’électrodynamique classique est la branche de la physique qui étudie les interactions entre les charges électriques et les champs électromagnétiques dans le cadre de la physique classique. Elle prend sa source dès 1820 avec la découverte par Hans Christian Ørsted (1777-1851) de l’action d’un courant électrique sur une aiguille aimantée.

Frise chronologique : les étapes de l’électrodynamique classique.

Ørsted est fortement influencé par la Naturphilosophie de Friedrich von Schelling (1775-1854). Selon Darrigol,1 cette doctrine est généralement qualifiée de dynamiste, car elle repose sur un concept de force à portée métaphysique ; d’organiciste, en raison de son goût pour les analogies avec les organismes vivants ; et d’anti-newtonienne, dans la mesure où elle rejette à la fois la séparation entre force et matière et les explications purement mécaniques. Pour ses partisans, les phénomènes naturels devaient s’expliquer par le jeu antagoniste de deux forces primitives, réparties dans l’espace. La matière était un état d’équilibre entre ces forces. Toute action à distance devait être comprise comme la transmission progressive d’un déséquilibre à travers l’espace intermédiaire. C’est cette philosophie qui amène Ørsted à imaginer une unité de l’électricité et du magnétisme. En effet, selon lui le magnétisme est le résultat d’un conflit entre les forces électriques, elles mêmes issues d’un conflit entre les forces constitutives de la matière.

Cette découverte met fin à la séparation entre électricité et magnétisme. Les années suivantes voient notamment la formalisation des forces entre courants électriques par André Marie Ampère (1775-1836), l’introduction de la notion de force électromotrice par Georg Simon Ohm (1789-1854) ainsi que la loi qui porte son nom,2 la découverte par Michael Faraday (1791-1867) de l’induction électromagnétique qu’il conceptualise dans les années 1850-60 en termes de champ : il développe l’idée de lignes de force et du champ comme entités physiques réelles, préparant le terrain pour une théorie unifiée.

Cette unification viendra dans les années 1860 avec James Clerk Maxwell (1831-1879). Celui-ci synthétise les lois de l’électricité et du magnétisme en un système d’équations différentielles. Il introduit le courant de déplacement, prédisant l’existence d’ondes électromagnétiques qui se propagent dans l’éther luminifère à la vitesse de la lumière. En 1873 il publie son Treatise on Electricity and Magnetism qui influencera profondément la physique théorique jusqu’au XXe siècle.3 Dans ce traité il introduit son modèle mécanique de l’éther à partir duquel il retrouve ses équations différentielles. Elles seront reformulées par Heinrich Hertz (1857-1894) et Oliver Heaviside (1850-1925) en un système de quatre équations différentielles. Ces équations unifient l’électricité et le magnétisme en une seule théorie cohérente, décrivant : (i) la génération des champs électriques par les charges (loi de Gauss) ; (ii) l’induction de champs magnétiques par les courants (loi d’Ampère) ; (iii) l’induction de champs électriques par des variations de champs magnétiques (loi de Faraday) ; et (iv) l’absence de monopôle magnétique. Maxwell introduit également la notion de courant de déplacement, ce qui permet de prédire l’existence des ondes électromagnétiques se propageant dans le vide à la vitesse de la lumière.

À la fin du XIXe siècle, l’électrodynamique classique, malgré ses succès expérimentaux et théoriques, révèle plusieurs tensions internes majeures qui ébranlent ses fondements. D’abord, l’échec des expériences de Michelson et Morley à détecter un mouvement absolu de la Terre à travers l’éther luminifère met en doute l’existence même de ce milieu hypothétique censé porter les ondes lumineuses. Cette contradiction entraîne, nous l’avons dit, l’introduction d’hypothèses ad hoc, comme la contraction des longueurs proposée indépendamment par Lorentz et FitzGerald, qui vise à préserver le concept d’éther tout en expliquant l’absence d’effet détectable. Par ailleurs, l’électrodynamique classique peine à concilier la notion de masse électromagnétique variable avec la vitesse, provoquant des difficultés conceptuelles sur la dynamique des charges en mouvement. Ces tensions se manifestent aussi à travers la remise en cause de la simultanéité absolue et du temps universel, notions jusqu’alors centrales en physique classique, sous l’effet des transformations de Lorentz. L’ensemble de ces contradictions théoriques signale la nécessité d’une refonte profonde des concepts physiques, ouvrant la voie à la relativité restreinte et à une nouvelle compréhension de l’espace et du temps.

  1. Darrigol, O. (2005). Les équations de Maxwell de MacCullagh à Lorentz. Belin. p. 10. ↩︎
  2. Introduction d’une première approche quantitative du galvanisme. ↩︎
  3. Maxwell, J. C. (1873). A treatise on electricity and magnetism, volume 1. Oxford : Clarendon Press. ↩︎


OpenEdition vous propose de citer ce billet de la manière suivante :
Philippe Katz (27 octobre 2025). Les tensions internes de l’électrodynamique classique. Philosophie naturelle. Consulté le 14 mars 2026 à l’adresse https://doi.org/10.58079/151vh


Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.