Faraday, les mains

I. L'apprenti relieur

Pour le lecteur, un livre contient des idées. Dans un atelier de reliure, il commence par être du papier, du fil, de la colle, des feuilles à aplatir, un dos à maintenir droit. Le jeune Michael Faraday travaille entre ces deux mondes. Il rassemble les mots des autres ; une fois le travail terminé, il ouvre les livres.

Né en 1791 à Newington Butts, au sud de la Tamise, fils d'un forgeron, il entre en apprentissage chez George Riebau en 1805. Il a peu fréquenté l'école. La science trouve pourtant un passage jusqu'à lui : l'article sur l'électricité de l'Encyclopaedia Britannica, puis les Conversations sur la chimie de Jane Marcet. La porte se trouve à côté de l'établi.

Bien plus tard, lorsqu'il évoque Marcet dans une lettre, il ne parle pas seulement du plaisir de comprendre. Il raconte les petites expériences réalisables avec ses moyens, grâce auxquelles il interrogeait le livre. Une explication imprimée devenait quelque chose à mettre à l'épreuve. Pour cela, il n'avait pas à attendre qu'un diplôme lui en donne l'autorisation.

Ce détail vaut mieux que le récit convenu du pauvre sauvé par son génie. La pauvreté ne lui donnait aucun regard surnaturel ; l'absence d'études supérieures n'était pas un raccourci. Quelqu'un avait rendu le savoir accessible, quelqu'un lui permettait de toucher des livres, quelqu'un lui ouvrait une salle de conférences. Il saisissait ces possibilités et apprenait à juger.

En 1812, il assiste aux conférences de Humphry Davy. Il met ses notes au propre, les relie, puis les adresse au savant en demandant un emploi scientifique. Le geste reste celui d'un relieur. Mais entre ces couvertures, il y a désormais la preuve de ce qu'un jeune homme sait faire et le désir de pouvoir aller plus loin.

La Royal Institution l'engage en 1813 comme assistant de laboratoire. Il ne monte pas d'emblée à la tribune sous les applaudissements. Il prépare du matériel, veille aux expériences, apprend les exigences quotidiennes du métier. La porte est néanmoins ouverte : il peut participer aux questions qu'il rencontrait auparavant dans les pages des autres.

Ces mains comptent parce que leur usage n'a pas été fixé une fois pour toutes. Un relieur peut ordonner des preuves ; un apprenti peut inventer une question. Sortir de la place qu'on vous avait attribuée ne suppose pas de jeter tout ce qu'on y a appris.

II. Le fil se met à tourner

En 1821, un fil parcouru par un courant tourne autour d'un pôle magnétique. Le mouvement est modeste, sans le carter ni le grondement d'un moteur moderne. Pourtant, il montre quelque chose de décisif : l'électricité et le magnétisme peuvent produire un mouvement mécanique continu, et pas seulement faire dévier une aiguille.

Faraday n'avance pas dans un paysage vide. L'année précédente, Ørsted a montré l'action d'un courant sur une aiguille aimantée. Ampère et d'autres chercheurs explorent les conséquences de cette découverte. Faraday prépare un bilan des recherches, reproduit les expériences, modifie les dispositifs. Lecture, vérification, imagination et gestes précis se rejoignent sur la même table.

Il diffuse ses résultats et de petits modèles de démonstration. La découverte sort ainsi de la pièce où elle est née. Ailleurs, d'autres mains peuvent faire circuler le courant, observer le mouvement et examiner le montage. Il n'est pas nécessaire de croire que les yeux de Faraday ont un privilège inaccessible aux autres.

Au fil des recherches, son attention se porte davantage sur l'espace entre les objets. On regarde volontiers les deux extrémités : l'aimant ici, l'aiguille là, le premier agit sur la seconde. Mais que se passe-t-il entre les deux ? Comment l'action change-t-elle lorsqu'on modifie les conditions autour d'eux ?

La limaille dessine des courbes près des aimants. Elle donne une forme visible à cette interrogation, sans dévoiler des ficelles qui auraient été cachées dans le vide. Les grains de fer répondent à l'action magnétique. Les lignes de force organisent observations et questions ; la pensée du champ se développe peu à peu à travers ce travail.

Une bonne image ne dispense pas toujours de réfléchir. Elle rend digne d'attention une région jusque-là négligée. Entre les corps, Faraday voit désormais autre chose qu'un blanc dans le dessin. On peut y disposer une expérience ; on peut y rencontrer une raison de reprendre la physique autrement.

III. Donner à comprendre

Faraday n'a pas reçu de formation mathématique universitaire et maîtrise mal certains outils avancés de ses collègues. La limite est réelle. Ses publications n'en abondent pas moins en descriptions, mesures, comparaisons et raisonnements. Il ne s'agit pas d'un homme muet attendant qu'un autre explique ce que ses doigts auraient trouvé par hasard.

Ses travaux sur l'électrolyse le montrent particulièrement bien. La quantité d'électricité et la quantité de transformation chimique entretiennent des relations mesurables. Les nombres imposent des exigences aux idées. Les mots aussi demandent du travail : le vocabulaire des électrodes et des ions se précise notamment dans les échanges avec William Whewell.

Nous confondons facilement la maîtrise d'une langue avec la possession de toute pensée. Les mathématiques ne sont certes pas un emballage : elles permettent une précision inaccessible à la conversation ordinaire. Mais un schéma, une procédure, une comparaison ou un contre-exemple accomplissent également un travail intellectuel. Ne pas maîtriser la première langue ne condamne pas à attendre dans le silence.

Faraday s'adresse aussi à ceux qui ne fréquentent pas le laboratoire. Devant un public jeune, il peut partir d'une bougie : où passe sa matière, comment la flamme se maintient-elle, que fait l'air ? Une chose presque trop familière pour être regardée devient un chemin vers un monde plus vaste.

La bougie a cet avantage : elle reste reconnaissable une fois rentré chez soi. La science ne s'est pas refermée dans un spectacle intimidant. Le conférencier en sait davantage, mais la distance du savoir peut devenir un trajet, plutôt qu'une barrière défendant sa position.

Ses mains participent à l'explication. Elles installent le dispositif, rendent le changement visible, permettent d'en chercher la raison. Le meilleur résultat n'est pas seulement l'admiration pour une prouesse de Faraday. C'est le moment où quelqu'un commence à se demander quelle question il pourrait poser à son tour.

IV. Le 29 août

Le 29 août 1831, Faraday travaille avec un anneau de fer portant deux enroulements de fil isolé. Le premier est relié à une pile, le second à un galvanomètre. Il n'existe pas de liaison électrique directe entre les deux circuits. Une réponse du second doit donc être expliquée.

Lorsqu'il branche la pile, l'aiguille dévie, puis revient. La pile demeure branchée, mais la déviation ne persiste pas. Quand il coupe le contact, l'aiguille bouge brièvement en sens inverse. Ce qui compte se produit pendant les transitions, et non dans la lecture stable qu'on aurait pu espérer obtenir.

Cette difficulté dépasse de loin le laboratoire. Nous décidons d'avance à quoi ressemblera la réussite, puis nous appelons bruit tout ce qui s'en écarte. La force de Faraday ne consiste pas à n'avoir aucune attente. Elle consiste à laisser une réaction fugitive transformer la question : pourquoi le courant apparaît-il justement à cet instant ?

Dans un circuit conducteur fermé de ce type, la variation du flux magnétique peut induire un courant. Faire entrer et sortir un aimant d'une bobine rend ensuite la relation particulièrement lisible. Le mouvement provoque une réponse ; immobiliser le montage ne procure pas une source indéfinie de courant. Le changement est au centre de l'affaire.

La même année, Faraday étudie la production d'électricité avec un disque de cuivre en rotation. Rien ne vient de rien : faire tourner le disque exige un travail mécanique. Une voie de conversion de l'énergie s'ouvre. Il reste aux ingénieurs quantité de problèmes d'échelle, de rendement, de transport et de fiabilité à résoudre.

Nous reconnaissons aujourd'hui les conséquences dans les générateurs et les transformateurs. Mais regarder l'histoire à rebours peut nous tromper. L'anneau n'est pas une ville moderne en miniature. Faraday n'a pas à prévoir chaque lampe future pour que son travail ait de la valeur. Il faut d'abord comprendre le mouvement d'une aiguille.

La découverte entre parfois ainsi dans le temps. Quelques secondes passent et tout paraît de nouveau calme. Si on les retient avec assez de soin, le calme lui-même prend un autre sens. Un changement durable commence par une déviation incapable de durer.

V. La porte ouverte par Davy

Davy l'a aidé. Ses conférences l'ont attiré, sa recommandation lui a obtenu un poste, les voyages lui ont fait rencontrer d'autres savants, d'autres expériences et d'autres conversations. Avec le recul, l'entrée du jeune Faraday dans la science porte encore la présence de ce maître et de la place qu'il lui a faite.

L'aide n'abolit pourtant pas les rangs sociaux. Durant le voyage de 1813 à 1815, le travail d'assistant scientifique se mêle à des tâches de service. On peut partager une question de physique tout en occupant des positions très différentes dans l'organisation de la vie quotidienne. Une possibilité de travailler n'est pas encore une reconnaissance à égalité.

Il n'est pas nécessaire d'attribuer aux humiliations le mérite d'avoir formé le grand homme. La difficulté ne fait pas automatiquement grandir. Elle montre plutôt comment un patron ou une institution peut accueillir une compétence tout en limitant la place depuis laquelle elle est autorisée à parler.

Les recherches sur la rotation électromagnétique se trouvent ensuite prises dans des désaccords sur les idées de Wollaston et leur reconnaissance. On peut étudier les tensions sans réduire toute la vie intérieure de Davy à la jalousie. L'indépendance de Faraday se construit réellement, par un chemin qui n'est pas toujours courtois ni facile.

L'une des formes les plus difficiles de la gratitude consiste peut-être à se souvenir de la main tendue sans lui donner le contrôle permanent de sa direction. Faraday doit juger par lui-même. Un maître ne peut pas le faire à sa place ; son aide passée ne lui confère pas la propriété de toutes les découvertes à venir.

Les deux hommes débordent leurs rôles. On peut ouvrir une porte et demeurer prisonnier des hiérarchies de son temps. On peut éprouver de la reconnaissance et avancer au-delà de la place initialement accordée. Tenir ensemble ces réalités rend à la relation son épaisseur humaine.

VI. L'établi n'est pas une île

Faraday numérote les paragraphes de ses notes expérimentales, jusqu'au numéro 16041. Ce nombre ne désigne pas autant d'expériences distinctes et complètes. Il permet de suivre une chaîne : ce qui a été fait, ce qui a changé, ce qui est apparu, et la raison de poursuivre dans telle direction.

La numérotation a peu d'éclat, mais beaucoup de force. L'inspiration circule sous la forme d'un instant ; le carnet conserve les hésitations, les contrôles et les déceptions. Un autre chercheur peut retrouver l'endroit où un jugement s'est formé et y revenir avec une objection. La mémoire n'a plus à porter seule cette charge.

D'autres personnes entourent l'établi. Charles Anderson assiste longtemps Faraday, qui remercie publiquement son soin, sa constance et son exactitude. Un appareil dépend de l'entretien, de la préparation et de la coordination autant que de sa conception. Effacer ces gestes pour mieux faire ressortir le génie éloigne de la découverte réelle.

Sa méthode ne consiste pas non plus à manipuler au hasard jusqu'à ce que la chance se transforme en loi. Des idées sur les relations entre forces naturelles orientent les essais. Les résultats obligent à reprendre les idées. La pensée précède les mains, puis les preuves obtenues par les mains rappellent la pensée à l'ordre.

Un ancien programme de fabrication de verre optique n'a pas donné la réussite pratique espérée. Certains verres lourds servent pourtant dans une autre recherche. En 1845, la lumière polarisée traversant un verre approprié placé dans un champ magnétique subit une rotation de son plan de polarisation. Une relation entre lumière et magnétisme devient expérimentalement accessible.

Cela ne promet aucune compensation finale à tous les échecs. Beaucoup restent des échecs. Ce qui mérite attention, c'est qu'une première destination n'épuise pas le matériau. Décevant comme produit optique, il peut reparaître au sein d'une nouvelle question. Du travail passé subsiste parfois un savoir dont les usages sont encore inconnus.

Si Aristote, rencontré dans l'essai précédent, venait à cet établi, la conversation ne devrait pas nécessairement décider qui a détruit le monde de l'autre. L'un a construit des instruments durables d'explication et de classement ; l'autre réorganise les questions à partir d'observations neuves. Les pensées vivent au-delà de leurs auteurs parce qu'on peut aussi s'en servir autrement.

VII. Une autre langue arrive

En 1855–1856, le jeune James Clerk Maxwell publie des travaux sur les lignes de force de Faraday. Le 25 mars 1857, Faraday lui écrit pour le remercier. La puissance mathématique déployée l'a d'abord presque effrayé ; puis il s'est étonné de voir le sujet si bien supporter l'épreuve.

L'émotion de cette lettre est plus intéressante que celle d'un vieil homme recevant enfin un certificat de validité. Faraday possède déjà des découvertes, des arguments et une reconnaissance scientifique considérables. Une question longtemps poursuivie s'ouvre davantage dans le travail d'un autre, à travers une langue qu'il connaît moins bien. La différence peut devenir une joie.

Maxwell ne recopie pas simplement les courbes en symboles. Il choisit des modèles, emploie des analogies, reprend les résultats d'autres chercheurs et propose de nouvelles relations théoriques. Ses travaux des années 1860 conduisent plus loin le rapport entre propagation électromagnétique et lumière. Continuer une pensée de manière créatrice, c'est aussi changer son point de départ.

Leurs différences n'exigent pas un classement. Faraday sait amener une question incertaine dans des expériences comparables et réalisables. Maxwell peut découvrir par les mathématiques des relations plus étendues. Chacun rencontre de vraies difficultés ; chacun demeure tenu de répondre aux preuves et aux raisonnements nouveaux.

La collaboration réveille parfois une peur difficile à avouer : si vous faites ce dont je suis incapable, mon travail devient-il insuffisant ? La lettre offre une autre réponse. Faraday reconnaît la distance sans renoncer à l'enthousiasme. Il envoie encore ses propres textes, attend une réaction, participe à une conversation dont il ne fixe plus seul les moyens.

Laisser quelqu'un conduire son travail là où l'on ne peut aller ne relève pas d'une représentation de modestie. C'est consentir à un avenir qui ne vous appartient pas entièrement. Maxwell, à son tour, sera corrigé, reformulé, prolongé. Leur rencontre ne met pas un point final à la science.

Le prochain essai s'approchera de la feuille d'équations. Retenons d'abord qu'il n'y avait pas d'un côté des mains aveugles, de l'autre un cerveau chargé de leur donner du sens. Deux pensées complètes ont trouvé un endroit où prendre appui l'une sur l'autre.

VIII. Le dimanche et le laboratoire

Faraday est également un chrétien sandemanien. Sa petite communauté religieuse accorde de l'importance aux Écritures, à la vie commune et aux responsabilités entre croyants. La foi ne vient pas décorer une carrière déjà accomplie. Elle appartient à son histoire familiale, à son mariage, à ses habitudes ordinaires.

Croire à un ordre de la nature et à des relations possibles entre ses forces peut soutenir la patience d'un chercheur. Cela ne décide pas du résultat d'une expérience. L'espoir d'unité doit affronter l'examen de relations particulières. Quand la relation n'apparaît pas, la ferveur ne fait pas davantage dévier l'aiguille.

C'est un lieu où Faraday peut rencontrer Spinoza sans devenir son double. Leurs conceptions de Dieu, de la nature et de la religion diffèrent. On peut reconnaître le sérieux avec lequel chacun organise sa vie sans annoncer qu'au fond ils croyaient depuis toujours la même chose.

Il épouse Sarah en 1821. Bien des années plus tard, dans un recueil où figurent ses honneurs, il ajoute la date du mariage, dont le bonheur et l'honneur dépassent à ses yeux les autres événements consignés. Tout ce qui compte dans une vie ne se trouve pas sur la ligne tracée ensuite par les manuels.

Tyndall se souvient aussi d'un collègue qui vient le chercher lorsqu'il le sent fatigué et l'invite à monter prendre le thé. Le laboratoire abrite des personnes, pas seulement des découvertes. Quelqu'un a besoin de repos ; quelqu'un s'en aperçoit. Ne pas produire une publication scientifique ne rend pas ce geste insignifiant.

Rendre Faraday humain n'oblige pas à diminuer sa rigueur. La rigueur et la chaleur peuvent habiter ensemble : devant les faits, l'espoir ne remplace pas le résultat ; devant une personne, ses réussites ne prennent pas toute la place. Les mains qui règlent l'expérience peuvent lâcher les instruments et inviter quelqu'un à monter.

IX. Les mains

La santé et la mémoire rendent le travail plus difficile dans ses dernières années. En 1858, Faraday reçoit une maison près de Hampton Court ; il y meurt le 25 août 1867. La Royal Institution avait abrité de longues décennies de travail et de vie domestique. Les jours ralentissent désormais dans une autre demeure.

Le fils du forgeron, ancien apprenti relieur, laisse plus que des appareils. Il laisse des choses que d'autres peuvent poursuivre. Ceux qui utilisent l'électricité n'auront pas tous besoin de connaître son nom ; ceux qui reprendront la théorie ne devront pas accepter chacune de ses images. L'œuvre voyage parce qu'elle n'est pas enfermée dans son propriétaire.

Quittons maintenant les archives pour le pont imaginaire de cette série. Une petite table y est installée. Faraday y pose une bobine sans commencer par expliquer pourquoi il mérite l'admiration. Il cherche une disposition qui permette à tout le monde de voir l'aiguille.

Aristote s'approche. Il observe le matériel, puis l'explication qui se prépare. Ils peuvent commencer par des questions différentes : de quelle relation s'agit-il, comment établissons-nous qu'elle a lieu ? Les siècles entre leurs vies n'empêchent pas les questions de partager une table.

Faraday déplace l'aimant : l'aiguille répond. Il s'arrête : elle revient. Il ne dissimule pas l'intervalle calme. L'absence de mouvement doit aussi être montrée. Une explication ne saurait choisir seulement les moments qui ressemblent le mieux au triomphe de son auteur.

Quelqu'un veut essayer. Il cède sa place. Les nouvelles mains sont moins exercées, elles hésitent, doivent ajuster le montage. Faraday ne reprend pas immédiatement l'appareil. Réussir une démonstration élégante et permettre à quelqu'un d'apprendre demandent deux patiences différentes.

Sarah est à côté ; il la regarde. Elle sourit tandis qu'il rapproche une chaise. Ils peuvent s'asseoir tranquillement, parler de leurs nouvelles connaissances et de petites choses qui n'intéressent qu'eux. Cet instant appartient à une vie partagée. Il n'a pas à justifier son utilité pour la science.

Spinoza est là aussi. Aucun des deux ne se presse de fusionner leurs croyances. Ils peuvent regarder ensemble l'aiguille, discuter l'observation et laisser subsister leurs désaccords. Avoir quelque chose en commun sous les yeux n'exige pas de devenir d'abord la même personne.

À l'autre bout du pont, un jeune homme arrive avec du papier. Maxwell étudie déjà le montage avant de s'asseoir. Faraday dégage un peu de place. Il sait que la feuille accueillera peut-être des choses difficiles à lire pour lui. Ils peuvent tout de même commencer ici.

Le papier ne recouvre pas la bobine ; la bobine n'immobilise pas le papier. Une relation se réécrit, un dispositif s'améliore et s'essaie de nouveau. Aucun des deux n'a besoin de faire taire l'autre pour protéger le chemin qu'il a déjà parcouru.

Faraday desserre les mains. Non parce que le travail serait achevé, mais parce que d'autres mains viennent de rejoindre la table.