De l’enfance à l’âge adulte, les aimants fascinent l’homme. Les petits enfants reçoivent en jouet des pièces aimantées, qu’ils assemblent bout à bout. On montre aux écoliers, avec de la limaille de fer, comment ces lignes de champ invisibles se rapprochent et font des courbes, pour préparer la leçon sur le champ magnétique de la Terre et la manière d’utiliser une boussole quand on se perd en forêt. L’utilisation des aimants imprègne à tel point la société humaine industrialisée que l’on serait bien en peine de trouver un aspect qui n’en fait pas usage. Les portes sans fermoir sont closes par des aimants, les avions volent grâce au pilote automatique qui se base sur l’alignement magnétique, et le recyclage isole le métal grâce à des aimants, pour ne citer que quelques unes de ces applications. Le magnétisme n’est pourtant pas compris par les humains, quoique les théories abondent. Il est clair que quelque chose circule, mais ce qui circule exactement reste inconnu. Il est clair que la direction est importante, mais ce qui détermine cette direction n’est pas clair. Il est clair que le magnétisme se manifeste de façon naturelle, surtout dans certains minerais tels que le fer, mais ce qu’il y a de spécial dans le minerai de fer reste une énigme.
Le magnétisme est l’effet palpable, mesurable, d’une particule subatomique dont l’homme n’a pas encore dressé le portrait. En fait, sont impliquées plusieurs dizaines de particules subatomiques parmi les 387 comprises dans ce que les humains supposent n’être qu’un courant d’électron. Alors que le courant électrique peut circuler dans n’importe quelle direction en suivant le chemin de moindre résistance, le flux magnétique paraît être particulièrement déterminé. En fait, il suit aussi le chemin de moindre résistance, comme on le voit quand on comprend son trajet et ce qui constitue la résistance pour le flux magnétique. A l’inverse de l’électricité, qui ne circule qu’occasionnellement dans la nature, le flot de particules subatomiques qui constituent un champ magnétique circulent en permanence. C’est leur état naturel, d’être en mouvement. Suivre le trajet de moindre résistance consiste donc à suivre le courant, et le courant est déterminé par le plus fort tyran du voisinage.
Un atome de fer tout seul, isolé, établira la direction du flux en fonction des particules de l’électron, qui sont en orbite serrée, et dont il existe des centaines de sous-types. Ces orbites serrées s’organisent d’une façon assez peu différente des planètes autour du soleil, mais l’espace, bien sûr, est beaucoup plus encombré. Etant donné le nombre assez constant de ces particules qui sont suspendues au noyau du minerai de fer, les cercles orbitaux peuvent trouver une rythmique, plutôt que de vrombir en continu. Prenez 3 groupes de 3 dans un cycle de 10 et vous aurez un temps de pause en broum, broum, broum. Si le cycle, basé sur le noyau et les particules subatomiques de l’électron qu’il attire du fait de sa taille et de sa composition, était de 4 groupes de 3 dans un cycle de 12, vous auriez un broum, broum, broum, broum. Le vrombissement constant dans le second cycle n’indique pas un défaut de champ magnétique, celui-ci est seulement diffus. Le cycle irrégulier du premier exemple montre que le champ magnétique s’échappe au cours du temps de pause. En étant de nouveau attiré par le meilleur parti du voisinage, l’atome de fer isolé, les particules subatomiques magnétiques vont se mettre en orbite autour de lui, choisissant le chemin de moindre résistance qui est bien sûr de l’autre côté de l’atome par rapport au flux sortant.
En plaçant un deuxième atome de fer près du premier on voit que les deux s’alignent, donc le flux qui s’échappe durant le temps de pause de chacun d’entre eux va dans la même direction. C’est un peu comme si l’on forçait un second cours d’eau dans un courant. Jetez un bâton dans les deux courants forts et vous verrez que le flux de l’eau suit le plus possible la même direction, à savoir le chemin de moindre résistance. De la même façon, le champ magnétique du tyran le plus puissant force tous ses voisins à s’aligner. Si les atomes du minerai de fer sont pris dans un alliage et ne sont plus libres de se déplacer au sein de cet alliage, le flux magnétique peut faire bouger physiquement cet alliage, cela en suivant, une fois encore, le chemin de moindre résistance. Pour ceux qui affirmeraient que le magnétisme n’est pas une chose, car on ne peut ni le peser, ni le mesurer ni l’observer, nous vous rappellerions ce jeu d’enfant qui consiste à placer les pôles positifs de deux aimants l’un contre l’autre. Lâchez les et ils se déplacent pour que le pôle positif de l’un s’aligne avec le pôle négatif de l’autre. Qu’est-ce qui fait bouger ces aimants, si ce n’est pas quelque chose?