Quand l(es)'électron(s se) donne(nt) à voir (ou) la poétique de la physique expérimentale

Des rayons cathodiques à l'électron 

L'électron en tant qu'entité individuelle sub-atomique peut apparaître comme une abstraction théorique difficilement accessible à nos sens. Il ne faut pourtant pas oublier que son identification expérimentale définitive repose sur des expériences très visuelles du XIX siècle, expériences basées sur la luminescence des rayons cathodiques, phénomène découvert par Michael Faraday dès 1838 mais qui ne sera exploité quantitativement (et judicieusement) par Joseph John Thomson qu'en 1897 à travers la mesure de certaines propriétés des électrons dont les rayons cathodiques constituent une manifestation lumineuse collective.

I am no poet, but if you think for yourselves, as I proceed, the facts will form a poem in your minds.

 Je ne suis pas poète, mais si vous pensez par vous-même, comme je procède, les faits formeront un poème dans votre esprit.

Michael Farday Lecture notes of 1858

Vidéo sur les rayons cathodiques,

 les tubes de Crookes et la découverte de l'électron

Esthétique du phénomène naturel et de l'artefact : est ce la physique qui imite les arts plastiques...

Les aurores polaires (boréales et australes) constituent une autre manifestation lumineuse spectaculaire de faisceaux d'électrons (et de protons) ayant cette fois une origine essentiellement solaire (et interagissant avec l'atmosphère et le champ magnétique terrestre). Henri Becquerel dès 1879 eut semble-t-il l'intuition de leur nature assez précisément, nature qui fut confirmée par l'expérience de la Terrella de Kristian Birkeland. 

De tout temps, les aurores polaires ont suscité la fascination et des interprétations diverses. Ces  manifestations demeurèrent inexpliquées jusqu’en 1896, année où Kristian Birkeland - physicien norvégien (1867-1917) qui étudia le magnétisme solaire - réussit à reproduire ce phénomène à l’aide d’une machine appelée Terrella. En 1917, l’appareil est montré pour la première fois au public norvégien. Un siècle après cette découverte, les deux artistes, Dove Allouche et Evariste Richer qui collaborent entre 1999 et 2002, décident après un séjour d’observation dans le nord de la Norvège, de reproduire à l’identique cette machine d’un autre temps. Cette réplique réalisée avec l’aide de plusieurs scientifiques se présente comme une chambre sous vide qui permet la reconstitution artificielle d’une aurore polaire. Son calendrier d’activité magnétique est calé sur les dates et horaires de celles de l’année 1917.

La Terrella 2002, extrait du dossier de presse de l'Exposition Spy Numbers, Palais de Tokyo Paris 2009

... ou les arts plastiques qui s'inspirent de la physique ?

Il faut enfin souligner que les rayons cathodiques ont été à la base des technologies d'affichage électronique tout au long du XXème siècle et jusqu'au début des années 2000; si la télévision a été l'avatar le plus connu du grand public c'est l'oscilloscope qui fut longtemps le plus répandu dans les laboratoires. L'usage de ce dernier inspira d'ailleurs au mathématicien et artiste Ben F. Laposky la création des premières "images  électroniques" (computer graphics) qu'il photographia et présenta comme œuvres d'art à partir de 1950.

Ben Laposky, Oscillons 40, 1952

Dans les années 1950, l’artiste et ingénieur Ben Laposky photographie la série des Oscillons, ondes électriques produites par les oscilloscopes cathodiques. Il compare ces dessins géométriques lumineux à de la musique visuelle. « Les abstractions, comme nous l’avons montré, sont créées par des ondes électriques, tout comme la musique se compose d’ondes sonores. Les motifs sont abstraits et mathématiques, tout comme la musique est, pour une très large part, abstraite et mathématique. » 

Extrait d'une plaquette pédagogique 2010