William Gilbert, également connu sous le nom de Gilberd, était un médecin, physicien et philosophe naturel anglais. Il a rejeté avec passion à la fois la philosophie aristotélicienne dominante et la méthode scolastique de l'enseignement universitaire. Il est surtout mémorisé aujourd'hui pour son livre De Magnete 1600.
Une unité de force magnétomotrice, également connue sous le nom de potentiel magnétique, a été nommée le Gilbert en son honneur.
Vie et travaux
Gilbert est né à Colchester de Jerome Gilberd, un enregistreur d'arrondissement. Il a étudié au St John's College, Cambridge. Après avoir obtenu son MD de Cambridge en 1569 et un court passage comme intendant du St John's College, il a quitté pour pratiquer la médecine à Londres et a voyagé sur le continent. En 1573, il a été élu Fellow du Royal College of Physicians. En 1600, il a été élu président du collège. Il a été le propre médecin d'Elizabeth I de 1601 jusqu'à sa mort en 1603, et James VI et I ont renouvelé sa nomination.
Son travail scientifique principal, inspiré en grande partie par les œuvres antérieures de Robert Norman, était De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure Sur l'aimant et les corps magnétiques, et sur le grand aimant la Terre publié en 1600. Dans cet ouvrage, il décrit de nombreuses expériences avec son modèle de Terre appelé la terrella. À partir de ces expériences, il a conclu que la Terre elle-même était magnétique et que c'était la raison pour laquelle les boussoles pointent vers le nord ; auparavant, certains croyaient que c'était l'étoile polaire Polaris ou une grande île magnétique au pôle nord qui attirait la boussole. Il a été le premier à affirmer, correctement, que le centre de la Terre était du fer, et il considérait qu'une propriété importante et connexe des aimants était qu'ils pouvaient être coupés, chacun formant un nouvel aimant avec des pôles nord et sud.
Au livre 6, chapitre 3, il soutient la rotation diurne, bien qu'il ne parle pas d'héliocentrisme, affirmant qu'il serait absurde de penser que les immenses sphères célestes, doutant même qu'elles existent, tournent quotidiennement, par opposition à la rotation diurne de la Terre beaucoup plus petite. Il pose également que les étoiles « fixes » sont à des distances variables éloignées plutôt que fixées à une sphère imaginaire. Il déclare que situées « dans l'éther le plus fin, ou dans la cinquième essence la plus subtile, ou dans le vide – comment les étoiles garderaient-elles leur place dans le grand tourbillon de ces énormes sphères composées d'une substance dont personne ne sait rien ? »
Le mot anglais « electricity » a été utilisé pour la première fois en 1646 par Sir Thomas Browne, dérivé du terme de Gilbert de 1600 electricus en Latin nouveau, signifiant « semblable à l'ambre ». Le terme était en usage depuis le XIIIe siècle, mais Gilbert a été le premier à l'utiliser pour signifier « semblable à l'ambre dans ses propriétés attractives ». Il a reconnu que le frottement avec ces objets enlevait un soi-disant « effluve », qui causerait l'effet d'attraction en retournant à l'objet, bien qu'il ne se soit pas rendu compte que cette substance charge électrique était universelle à tous les matériaux.
Les effluves électriques diffèrent beaucoup de l'air, et comme l'air est l'effluve de la terre, les corps électriques ont leurs propres effluves distinctifs ; et chaque effluve particulier a son propre pouvoir individuel de conduire à l'union, son propre mouvement vers son origine, vers sa source, et vers le corps émettant l'effluve.
Dans son livre, il a également étudié l'électricité statique en utilisant l'ambre ; l'ambre s'appelle elektron en grec, donc Gilbert a décidé d'appeler son effet la force électrique. Il a inventé le premier instrument de mesure électrique, l'électroscope, sous la forme d'une aiguille pivotante qu'il appelait le versorium.
Comme d'autres de son époque, il croyait que le cristal de quartz était une forme particulièrement dure d'eau, formée à partir de glace comprimée :
Les gemmes lucides sont faites d'eau ; tout comme le cristal, qui a été concrétisé à partir d'eau claire, pas toujours par un très grand froid, comme certains avaient l'habitude de juger, et par un très dur gel, mais parfois par un moins grave, la nature du sol le façonnant, l'humeur ou les jus étant enfermés dans des cavités définies, de la manière dont les spaths sont produits dans les mines.
Gilbert a soutenu que l'électricité et le magnétisme n'étaient pas la même chose. Pour preuve, il a incorrectement souligné que, tandis que l'attraction électrique disparaissait avec la chaleur, l'attraction magnétique ne disparaissait pas, bien qu'il soit prouvé que le magnétisme est en fait endommagé et affaibli par la chaleur. Hans Christian Ørsted et James Clerk Maxwell ont montré que les deux effets étaient des aspects d'une seule force : l'électromagnétisme. Maxwell l'a déduit dans son A Treatise on Electricity and Magnetism après une analyse approfondie.
Le magnétisme de Gilbert était la force invisible que de nombreux autres philosophes naturels ont saisis, incorrectement, comme gouvernant les mouvements qu'ils observaient. Sans attribuer le magnétisme à l'attraction entre les étoiles, Gilbert a souligné que le mouvement des cieux était dû à la rotation de la Terre, et non à la rotation des sphères, 20 ans avant Galilée mais 57 ans après Copernic qui l'a déclaré ouvertement dans son ouvrage De revolutionibus orbium coelestium publié en 1543 voir la référence externe ci-dessous. Gilbert a fait la première tentative de cartographier les marques de surface de la Lune dans les années 1590. Sa carte, réalisée sans l'utilisation d'un télescope, montrait les contours des zones sombres et claires sur la face de la Lune. Contrairement à la plupart de ses contemporains, Gilbert croyait que les taches claires sur la Lune étaient de l'eau, et les taches sombres la terre.
En plus du De Magnete de Gilbert, il y a eu à Amsterdam en 1651 un volume in-quarto de 316 pages intitulé De Mundo Nostro Sublunari Philosophia Nova Nouvelle philosophie sur notre monde sublunaire, édité—certains disent par son frère William Gilbert Junior, et d'autres disent, par l'éminent savant et critique anglais John Gruter—à partir de deux manuscrits trouvés dans la bibliothèque de Sir William Boswell. Selon le Dr John Davy, « cet ouvrage de Gilbert, qui est si peu connu, est un ouvrage très remarquable tant par le style que par le contenu ; et il y a une vigueur et une énergie d'expression qui lui appartiennent très adaptées à son originalité. Possédant une connaissance plus minutieuse et pratique de la philosophie naturelle que Bacon, son opposition à la philosophie des écoles était plus approfondie et particulière, et en même temps probablement un peu moins efficace. » Selon l'opinion du Prof. John Robison, De Mundo consiste en une tentative d'établir un nouveau système de philosophie naturelle sur les ruines de la doctrine aristotélicienne.
Le Dr William Whewell dit dans son History of the Inductive Sciences 1859 :
Gilbert, dans son ouvrage, De Magnete imprimé en 1600 n'a que quelques notions vagues que la vertu magnétique de la terre détermine d'une certaine manière la direction de l'axe de la terre, le taux de sa rotation diurne, et celui de la révolution de la lune autour d'elle.[12] Gilbert est mort en 1603, et dans son ouvrage posthume (De Mundo nostro Sublunari Philosophia nova, 1631) nous avons déjà une affirmation plus distincte de l'attraction d'un corps par un autre.[13] « La force qui émane de la lune atteint la terre, et, de même, la vertu magnétique de la terre imprègne la région de la lune : tous deux correspondent et conspirent par l'action conjointe des deux, selon une proportion et une conformité de mouvements, mais la terre a plus d'effet en conséquence de sa masse supérieure ; la terre attire et repousse la lune, et la lune dans certaines limites, la terre ; non pas de manière à faire que les corps se rapprochent, comme le font les corps magnétiques, mais de manière à ce qu'ils poursuivent dans une course continue. » Bien que cette phraséologie soit capable de représenter une bonne partie de la vérité, il ne semble pas qu'elle ait été connectée... avec des notions très définies d'action mécanique en détail.
Gilbert est mort le 30 novembre 1603 à Londres. On pense que sa cause de décès était la peste bubonique.
Gilbert a été enterré dans sa ville natale, à l'église Holy Trinity Church, Colchester. Son monument mural en marbre peut toujours être vu dans cette église saxonne, maintenant désacralisée et utilisée comme café et marché.
Commentaires sur Gilbert
Francis Bacon n'a jamais accepté l'héliocentrisme copernicien et a été critique envers le travail philosophique de Gilbert en soutien du mouvement diurne de la Terre. La critique de Bacon comprend les deux énoncés suivants. Le premier a été répété dans trois de ses œuvres—In the Advancement of Learning 1605, Novum Organum 1620 et De Augmentis 1623. L'énoncé second plus grave provient de History of Heavy and Light Bodies publié après la mort de Bacon.
Les alchimistes ont fait une philosophie à partir de quelques expériences du four et Gilbert notre compatriote a fait une philosophie à partir d'observations de la pierre d'aimant.
[Gilbert] est lui-même devenu un aimant ; c'est-à-dire qu'il a attribué trop de choses à cette force et a construit un navire à partir d'une coquille.
Thomas Thomson écrit dans son History of the Royal Society 1812 :
Les lois magnétiques ont d'abord été généralisées et expliquées par le Dr Gilbert, dont le livre sur le magnétisme publié en 1600, est l'un des plus beaux exemples de philosophie inductive qui ait jamais été présenté au monde. C'est d'autant plus remarquable qu'il a précédé le Novum Organum de Bacon, dans lequel la méthode inductive de la philosophie a été expliquée pour la première fois.
William Whewell écrit dans son History of the Inductive Sciences 1837/1859 :
Gilbert... affirme à plusieurs reprises la valeur suprême des expériences. Lui-même, sans aucun doute, a respecté ses propres préceptes ; car son travail contient tous les faits fondamentaux de la science [du magnétisme], si complètement examinés, en effet, que même à ce jour nous avons peu à y ajouter.
L'historien Henry Hallam a écrit sur Gilbert dans son Introduction to the Literature of Europe in the Fifteenth, Sixteenth, and Seventeenth Centuries 1848 :
L'année 1600 a été la première au cours de laquelle l'Angleterre a produit un ouvrage remarquable en science physique ; mais c'en était un suffisant pour élever une réputation durable à son auteur. Gilbert, un médecin, dans son traité latin sur l'aimant, non seulement a rassemblé toutes les connaissances que d'autres possédaient sur ce sujet, mais est devenu à la fois le père de la philosophie expérimentale dans cette île, et par une félicité singulière et une perspicacité de génie, le fondateur de théories qui ont été relancées après le passage des âges, et sont presque universellement reçues dans le credo de la science. Le magnétisme de la terre elle-même, son hypothèse originale, nova illa nostra et inaudita de tellure sententia [notre vision nouvelle et sans précédent de la planète]... n'était en aucun cas l'une de ces conjectures vagues qui sont parfois indûment applaudies... Il s'est appuyé sur l'analogie des phénomènes terrestres avec ceux présentés par ce qu'il appelle une terrella, ou aimant sphérique artificiel. ...Gilbert était aussi l'un de nos premiers coperniciens, du moins quant à la rotation de la terre ; et avec sa perspicacité habituelle en a déduit, avant l'invention du télescope, qu'il y a une multitude d'étoiles fixes au-delà de la portée de notre vision.
Walter William Bryant de l'observatoire royal de Greenwich, a écrit dans son livre Kepler 1920 :
Quand Gilbert de Colchester, dans sa « Nouvelle philosophie », fondée sur ses recherches en magnétisme, traitait des marées, il n'a pas suggéré que la lune attirait l'eau, mais que « les esprits et humeurs souterrains, montant en sympathie avec la lune, causent aussi la mer à se lever et à couler vers les rives et les rivières ». Il semble qu'une idée, présentée d'une telle manière, ait été plus facilement reçue qu'une simple déclaration. Cette méthode dite philosophique a, en fait, été très généralement appliquée, et Kepler, qui partageait l'admiration de Galilée pour le travail de Gilbert, l'a adoptée dans sa propre tentative d'étendre l'idée d'attraction magnétique aux planètes.
Bibliographie
- Gilbert, William 1600. De Magnete, Magnetisque Corporoibus, et de Magno Magnete Tellure: Physiologia noua, Plurimis & Argumentis, & Experimentis Demonstrata en latin. Londres: Peter Short. — 1893. On the Loadstone and Magnetic Bodies, and on That Great Magnet the Earth: A New Physiology, Demonstrated with Many Arguments and Experiments. Traduit par Mottelay, P. Fleury. New York: John Wiley & Sons.CS1 maint: ref=harv link — 1900. On the Magnet, Magnetic Bodies Also, and on the Great Magnet the Earth: A new Physiology, Demonstrated by Many Arguments & Experiments. Traduit par Thompson, Silvanus Phillips. Londres: Chiswick Press.
- — 1893. On the Loadstone and Magnetic Bodies, and on That Great Magnet the Earth: A New Physiology, Demonstrated with Many Arguments and Experiments. Traduit par Mottelay, P. Fleury. New York: John Wiley & Sons.CS1 maint: ref=harv link
- — 1900. On the Magnet, Magnetic Bodies Also, and on the Great Magnet the Earth: A new Physiology, Demonstrated by Many Arguments & Experiments. Traduit par Thompson, Silvanus Phillips. Londres: Chiswick Press.
- Gilbert, William 1651. De Mundo Nostro Sublunari Philosophia Nova en latin. Publié à titre posthume.. Amsterdam: Apud Ludovicum Elzevirium.
