Bienvenue dans ce neuvième chapitre du Cabinet de curiosités ! Aujourd'hui, nous partons à la découverte du lien inattendu qui relie Nikola Tesla à Christophe Colomb. Tout commence avec un œuf. Installez-vous confortablement, prenez un morceau de chocolat, et commençons.
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Avec un titre comme le Cabinet de curiosités, il y avait fort à parier que le nom de Nikola TeslaNikola Tesla finirait par apparaître tôt ou tard dans cette chronique. Inventeur de génie, personnage atypique et grand amoureux des pigeons, ce scientifique serbe né un soir d'orageorage captive irrépressiblement notre imagination et notre curiosité. Vous avez probablement déjà vu une démonstration de ses bobines éponymes, ou entendu parler de ses ampoules sans fil ; mais pour ce premier chapitre que nous lui dédions (car oui, il y en aura plusieurs), nous allons nous pencher sur l'une de ses inventions moins connues, mais tout aussi captivantes, présentée lors de l'exposition universelle de 1893.
« Il suffisait d'y penser » : l'œuf de Colomb
Notre histoire commence... 400 ans plus tôt. Christophe Colomb, fraîchement couronné de gloire, vient de redécouvrir les Amériques. Il est attablé aux côtés de plusieurs membres de la noblesse espagnole, savourant une escale castillane qui ne sera que de courte durée. Sans surprise, c'est autour des exploits du conquistador que les convives ont choisi de faire tourner leur conversation, mais l'un d'entre eux, peut-être par plaisanterie ou par provocation, refuse de lui attribuer le mérite de cette découverte. « Monsieur Christophe lance-t-il, même si vous n'aviez pas trouvé les Indes, nous n'aurions pas été dépourvus d'un homme qui aurait tenté la même chose que vous, ici dans notre propre pays d'Espagne, car il est plein de grands hommes habileshommes habiles en cosmographie et en littérature. »
Colomb ne se laisse pas démonter. Se saisissant d'un œuf dur dans son assiette, il le pose sur la table et s'exclame : « Messieurs, je fais le pari avec n'importe lequel d'entre vous, que vous ne parviendrez pas à faire tenir cet œuf debout comme je le ferai, nu et sans autre objet. » L'œuf circule alors de main en main parmi ses compagnons de table amusés, qui tentent pendant quelques instants de relever le défi qui leur a été lancé - il faut le dire, sans grand succès. Lorsqu'il revient entre les mains du fier explorateur, celui-ci le frappe contre la table pour en aplatir une extrémité, fournissant à l'œuf un socle sur lequel reposer. Facile une fois que l'on sait comment s'y prendre. Mais ce qui distingue Colomb des autres, ce n'est pas tant la solution que le fait d'y avoir pensé.
Bien que l'anecdote soit très probablement apocryphe, elle continue de vivre dans les pages de l'Histoire, l'expression « œuf de Colomb » désignant une idée simple mais ingénieuse, évidente après que la solution a été donnée. Aujourd'hui, bien sûr, les accomplissements du conquistador ne font plus l'unanimité, largement obscurcis par les méthodes brutales qu’il a employées pour y parvenir. Mais à l'époque de Tesla, les 400 ans de la découverte des Amériques sont un événement qui se célèbre. L'Exposition universelle de 1893 se déroule donc en Colombie, et l'inventeur serbe a bien l'intention de présenter sa nouvelle version de l'œuf de Colomb pour l'occasion.
Œuf qui roule amasse les foules
Dans le Bâtiment de l'Électricité, tout le monde se bouscule pour admirer les dernières avancées d'EdisonEdison General Electric et de son grand ennemi, la Westinghouse Electric Corporation. Thomas Edison est venu avec son kinétoscope, un séismographe, un incubateur électrique et un télégraphe, mais il sait peut-être au fond de lui qu'il ne remportera pas cette bataille, l'une des dernières de la guerre des courants. En effet, c'est George Westinghouse qui a décroché le contrat faisant de lui le fournisseur d'électricité pour l'ensemble de l'Exposition, et la présence de Tesla à ses côtés ne fait que renforcer son succès auprès du public.
Une partie de l'exposition est entièrement dédiée aux inventions de ce dernier, et parmi celles-ci, une en particulier ne manque pas d'attirer l'attention. Par-delà le rail de métal qui les sépare des appareils électriques, les visiteurs peuvent observer une étrange plateforme de boisbois semblable à une piste de cirque miniature. En son centre trône un objet ovoïde en cuivre, aussi gros qu'un œuf d'autruche. Un simple déclic de l'interrupteur et il se met à tourner sur lui-même ; une belle démonstration en soi pour l'époque, mais qui ne mérite pas encore son association à Christophe Colomb. Les spectateurs n'ont cependant pas à attendre longtemps car en moins de cinq secondes, l'œuf de cuivre oscille puis se redresse jusqu'à tourner en équilibre sur sa pointe.
Démonstration de l'œuf de Colomb conçu par Tesla en 1883. © PhysicsFun
La science en action
La solution développée par Nikola Tesla est, reconnaissons-le, bien plus élégante que celle de son prédécesseur espagnol, et repose sur deux principes : le magnétisme et le moment cinétique. L'œuf est mis en rotation à l'aide d'un stator entouré de quatre bobines de cuivre, alimenté par un courant alternatifcourant alternatif et capable de générer un champ magnétiquechamp magnétique tournant. C'est ce qui amène l'œuf à tourner sur lui-même. Quant à la raison pour laquelle il se redresse sur sa pointe, elle n'a rien à voir avec le magnétisme, mais plutôt avec le moment cinétique de l'objet et la frictionfriction qu'il subit.
En effet, rien ne vous empêche de reproduire l'expérience avec un simple œuf dur que vous feriez tourner suffisamment vite, à la manière d'une toupie. L'explication derrière cet étonnant phénomène n'a été découverte qu'en 2002, et mériterait un article entier afin d'être détaillée correctement. Je propose donc aux plus vaillants d'entre vous de se référer au site du physicien Rod Cross, afin d'en découvrir les subtilités. Contentons-nous de dire que l'œuf tourne autour d'un axe court qui, avec une vitesse de rotationvitesse de rotation et une friction suffisante, peut basculer sur un axe de rotation long qui l'amène à se tenir à la verticale, en alignement avec son centre de gravitégravité.
Tesla exposera par la suite son œuf de Colomb dans son laboratoire de 46 et 48 East Houston Street, à New York, pour le plus grand plaisir de ses visiteurs. En apparence anodin aux côtés des bobines géantes et de leurs arcs électriquesarcs électriques, il marque pourtant le couronnement d'années d'études du champ magnétique tournant, que Tesla est l'un des premiers à mettre en pratique. Il est également la clé qui permettra à l'inventeur de débloquer des fonds conséquents pour développer le moteur asynchroneasynchrone aujourd'hui en usage partout dans le monde, et méritait donc de figurer dans ce nouveau chapitre du Cabinet de curiosités.
