Le physicien français André Marie Amp'e (1775-1836), avec son analyse originale et pénétrante des effets magnétiques des fils conducteurs de courant, fut le fondateur de l'électrodynamique.
Né le 20 janvier 1775 à Lyon, André Marie Amp'e était le deuxième enfant de Jean Jacques Amp'e, un homme d'affaires prospère, et de Jeanne Antoinette Desuti'es-Sarcey Amp'e. Une fois que le garçon a maîtrisé l'art de la lecture sous la direction de son père, il a montré un appétit vorace pour tout sous forme imprimée. Son amour principal était les mathématiques et la géométrie. Dans ces matières, la bibliothèque de son père ne parvint bientôt pas à fournir le matériel approprié, alors son père l'emmena à la bibliothèque de Lyon, pour constater que certains des meilleurs ouvrages en mathématiques, comme la plupart des traités de Leonhard Euler et Daniel Bernoulli, étaient en latin. Le jeune Amp'e a maîtrisé le latin en quelques semaines, car il avait non seulement un talent hors du commun pour les langues, mais aussi un vif intérêt pour la possibilité d'une langue universelle.
Voyage intellectuel
Amp'e a épousé Julie Carron en 1799, et les responsabilités de la vie conjugale l'ont aidé à commencer des travaux systématiques en physique mathématique. Les années de son premier poste d'enseignant public à la Coll'e de Bourg virent la publication de son essai sur le calcul des probabilités. De ce fait, il est appelé à Paris pour occuper le poste d'instructeur à l'École polytechnique. Là, il développa un intérêt passionnant pour la psychologie et la métaphysique, au point qu'il écrivit en 1805: «Je plonge plus que jamais dans la métaphysique… combien admirable est la science de la psychologie… la seule chose qui m'intéresse encore».
La phrase est également révélatrice de l'impulsivité du parcours intellectuel d'Amp'e. Peu de temps après, son esprit brillant mais agité se tourna avidement vers l'étude de la chimie avec l'espoir d'élucider la constitution fondamentale de la matière, comme le montrent ses mémoires sur les théories moléculaires et atomiques. Mais il revenait sans cesse aux questions de physique et de mathématiques. Au cours des 15 premières années qui ont suivi sa nomination à l'École polytechnique, Amp'e a publié des mémoires sur des problèmes liés à la géométrie, au calcul, à la mécanique, à la théorie des gaz et à l'optique. Parallèlement, il travaillait également sur un livre qu'il souhaitait publier sous le titre «Introduction à la philosophie».
L'admission d'Amp'e en 1814 à l'Académie des sciences fait suite à une augmentation constante du monde académique. En 1808, il devient inspecteur général de l'Université de Paris, en 1809 professeur de mathématiques analytiques et de mécanique à l'École polytechnique. En tant qu'inspecteur général, il devait voyager fréquemment et il est devenu dans sa coutume de nommer certaines de ses découvertes scientifiques d'après les lieux où elles lui venaient à l'esprit. Ainsi, il eut sa Théorie d'Avignon, sa Démonstration de Grenoble, son Théorème de Montpellier et sa Proposition de Marseille.
Réalisations en électrodynamique
En 1820, lors de la réunion hebdomadaire régulière de l'Académie des Sciences, Amp'e entendit un rapport surprenant: Hans Oersted, quelques mois plus tôt à Copenhague, avait découvert qu'un fil porteur de courant avait une influence sur une aiguille magnétique. Deux semaines plus tard, Amp'e a commencé sa série de six rapports hebdomadaires à l'académie, dont une grande partie a été publiée dans le Annales de chimie et de physique (1820) et est maintenant connu comme son premier mémoire sur l'électrodynamique. Il y révéla sa découverte historique selon laquelle dans l'expérience d'Oersted, l'aimant pouvait être remplacé par un autre fil porteur de courant. Amp'e a également établi que deux fils parallèles s'attirent l'un l'autre lorsque la direction du courant est la même dans les deux et se repoussent lorsque les directions sont opposées.
A cette découverte expérimentale cruciale, Amp'e a ajouté une multitude de détails expérimentaux et théoriques, dont beaucoup se sont révélés d'une valeur durable. Pour fournir des mesures indépendantes du champ magnétique terrestre, il a conçu un nouvel instrument qu'il a appelé à juste titre «l'aiguille magnétique astatique». Il a montré que le fil porteur de courant enroulé en hélice agit à tous égards comme un barreau magnétique. Il a théorisé que le magnétisme terrestre est en partie dû à la circulation d'est en ouest de matériaux chargés électriquement à l'intérieur de la terre. Il a également anticipé les découvertes de la physique du XXe siècle en décrivant les aimants ordinaires comme un assemblage de circuits électriques fermés. Enfin, il a fait la première suggestion sur l'utilisation de sa découverte comme télégraphe.
Amp'e a lu son deuxième mémoire devant l'académie en 1822. Il y a donné sa formule désormais célèbre pour la force agissant entre deux fils conducteurs de courant: la force est proportionnelle au produit des courants dans les deux fils et au longueur des fils, et inversement proportionnelle au carré de la distance entre les deux. Le mémoire était aussi un exemple classique de la clarification d'un problème physique par l'analyse approfondie des situations géométriques impliquées.
Aussi énorme que fût la réussite d'Amp'e en électrodynamique, ce n'était clairement pas le «dernier mot» dans le domaine de la physique. Sa recherche d'une compréhension définitive de toutes les informations disponibles le conduisit à l'ambitieux projet d'élaborer une coordination finale de toutes les sciences. La première partie de son Essai sur la philosophie des sciences, ou exposition analytique de la classification naturelle de tous les savoirs humains, a été publiée en 1834. La deuxième partie a été publiée à titre posthume en 1843 par le fils d'Amp'e, Jean Jacques, qui s'est fait une réputation de critique littéraire et d'auteur.
Amp'e a vécu ses dernières années dans un état d'épuisement mental. Hormis sa préoccupation pour la classification des sciences, il n'avait ni goût ni énergie pour rien. Beaucoup de ses livres sont restés non ouverts et non coupés. Il ne se souciait même pas de fournir à l'éditeur le titre et la préface de son texte largement utilisé sur le calcul différentiel et intégral. Mais jusqu'au bout, il s'acquitta fidèlement de ses devoirs officiels. En quittant Paris en mai 1836, lors d'une de ses visites d'inspection, il tomba malade et arriva à Marseille dans un état physique grave. Là, une crise soudaine de fièvre s'avéra fatale le 10 juin 1836.
lectures complémentaires
Il existe plusieurs bonnes biographies d'Amp'e en français. En anglais, il y a un compte rendu informatif et savant de sa vie à Rollo Appleyard, Pionniers de la communication électrique (1930). M. Arago, «Eulogy on Amp'e», est disponible en traduction anglaise dans le Smithsonian Institution, Rapport annuel pour l'année 1872 (1872). Les bonnes sources de base incluent Philipp EA Lenard, Grands hommes de science: une histoire du progrès scientifique (trans.1933), et Harold I. Sharlin, Le siècle convergent (1967). □