C. F. Gauss et le magnétisme terrestre
Même si nous ne pouvons le percevoir : notre Terre est entourée par un champ magnétique. Les Chinois ont observé déjà il y a plus de mille ans que les corps magnétiques indiquaient le Nord et ont fabriqué des appareils comparables à des boussoles pour l’orientation en mer. Il n’y avait pas cependant d’explication scientifique au phénomène. Pendant des siècles, la légende entretint l’idée d’une montagne magnétique au Nord, géante et dangereuse. Le médecin anglais et philosophe de la nature William Gilbert a pu prouver en 1900, lors d’une série de tests, que la Terre elle-même était la cause de l’orientation de l’aiguille de la boussole. Le fondement théorique concernant la recherche du champ magnétique terrestre fut cependant inventé par un autre : Carl Friedrich Gauss (1777-1855).
Gauss explora de façon systématique le champ magnétique terrestre
En tant que fils d’un jardinier, Gauss grandit dans la pauvreté. Il reçut cependant, en raison de son don exceptionnel pour les mathématiques, une bourse d’études de Duc de Brunswick, à l’âge de 14 ans, grâce à laquelle il put étudier à l’université de Göttingen. Il voua sa vie à la recherche des phénomènes physiques et mathématiques. En 1828, le chercheur naturaliste Alexander von Humboldt lui demanda de se consacrer au problème du magnétisme – un défi que Gauss accepta volontiers.
Tout d’abord Gauss inventa en 1832 un appareil de mesure inédit, le magnétomètre. Ainsi, il fut tout à fait possible dans un premier temps de mesurer la force du champ magnétique terrestre. Dans un deuxième temps, Gauss, son assistant Wilhelm Eduard Weber et Alexander von Humboldt créèrent le premier projet de collaboration scientifique mondial de l’histoire : l’association Göttingen visant à étudier le champ magnétique. Cette association coordonnait environ 50 stations de mesures en Europe, Afrique, Asie, Amérique et en mer du Sud qui rassemblaient en un temps déterminé, des données pour définir le champ magnétique terrestre et ses fluctuations. Gauss et son assistant ont évalué les premières données fiables du champ magnétique terrestre et ont publié les résultats dans leurs deux ouvrages sous le titre d’«Atlas du champ magnétique terrestre».
Les satellites Swarm étudient le champ magnétique terrestre
Selon les mêmes principes scientifiques que Gauss a introduits pour l’étude du champ magnétique terrestre, les trois nouveaux satellites Swarm partent maintenant en mission : ils sont équipés toutefois de capteurs les plus perfectionnés, dont Gauss n’aurait jamais pu s’imaginer. Ils sont à peu près un million de fois plus précis que le champ magnétique terrestre moyen. Et en Europe, ce champ magnétique s’élève à environ 0.2 Gauss.
Foto: Gottlieb Biermann / A. Wittmann