Contrôler le métal, les objets et voler grâce au champ magnétique

Être un super-héros, tout le monde en rêve. Contrôler le métal afin de déplacer des objets ou...voler, un super pouvoir que beaucoup aimerait acquérir et qui voit sa représentation dans le célèbre film des X-Men, incarné par l’antagoniste Magnéto.

Il s’agira de comprendre comment Magnéto peut-il avoir ses capacités et de savoir si de nos jours, l’Homme pourrait acquérir ce pouvoir de contrôle du métal, des objets et la lévitation grâce à la science et aux technologies.

Les technologies pour acquérir les pouvoirs de Magnéto ?

1) Les champs magnétiques

La Terre, les aimants et les circuits parcourus par des courants sont des sources de champ magnétique.

Une aiguille aimantée placée en un point à proximité d’un aimant, subit une action mécanique et s’oriente différemment selon la position du point. Ce test permet de mettre en évidence un champ magnétique en un point de l’espace. Les champs magnétiques peuvent modifier la trajectoire des particules chargées électriquement en mouvement (les électrons par exemple).

L’orientation de l’aiguille dépend du point où elle est placée, le champ magnétique qu’elle détecte a les propriétés d’un vecteur. Un champ magnétique en un point de l’espace est donc représenté par un vecteur B dont l’origine est le point choisi, la direction est celle de l’aiguille aimantée placée en ce point, son sens va du pôle Sud au pôle Nord de l’aiguille aimantée et son unité de valeur est le Tesla (T).

voir l'expérience

Des scientifiques comme William Gilbert ont prouvé qu’il existait un champ magnétique terrestre -en étudiant les variations du mouvement de l’aiguille d’une boussole selon le lieu- et a qualifié la Terre de « grand aimant » à l’origine de cet effet magnétique. Un effet dynamo dans le noyau de la Terre génère le champ magnétique terrestre qui nous protège des vents solaires.

Une aiguille aimantée sur un étrier indique la direction et le sens du champ magnétique terrestre du lieu. Le plan vertical de l’aiguille définit le plan méridien magnétique de ce lieu. Le vecteur champ magnétique B Terre a donc une direction qui est inclinée dans le plan méridien magnétique, un sens qui pointe vers la Terre dans l’hémisphère Nord et une valeur qui dépend du lieu (entre 20 et 70 microtesla).

Au cours de cette transition, l'intensité du champ magnétique est très faible et la surface de la planète peut être exposée à des radiations. De nombreuses technologies utilisant le champ magnétique pourraient aussi être affectées (les objets comme les téléphones et les satellites pourraient tomber en panne) mais les radiations peuvent également agir sur le génome humain et provoquer des maladies. Cette inversion du champ terrestre peut également provoquer des séismes, raz de marrées, l'engloutissement d'îles, de régions côtières et de plaines, tandis que des fonds marins peuvent surgir des abysses. Ce phénomène provoquerait donc une réelle catastrophe naturelle. L’inversion du champ magnétique terrestre peut certes être d’origine naturelle en raison d’une perturbation dans le noyau mais peut également être due à un impact cosmique comme un impact d’astéroïde, or grâce à sa capacité à contrôler de grandes quantités de métal expliquée ci-dessus: Magnéto a pu dans un épisode arrêter un astéroïde et donc le contrôler, il pourrait ainsi le projeter sur la Terre provoquant ainsi une inversion du champ magnétique. Ceci est totalement irréalisable à l’échelle humaine car il faudrait un nombre de Teslas impressionnant pour pouvoir déplacer un astéroïde. Cet aimant surpuissant ne semble être en cours d’invention et l’Homme serait bien sûr dans l’incapacité de le manier. Néanmoins, de nombreux chercheurs et scientifiques, étudient la manière de dévier un astéroïde et trois solutions sont survenues:

3) Magnéto et la science Comment Magnéto peut-il inverser le champ magnétique de la Terre et quelles sont les projets établis afin de pouvoir contrôler « l’espace »

Une perturbation peut se produire au niveau du noyau de la Terre (expliqué-ci-dessus), pendant laquelle le champ magnétique s’affole pendant une courte période durant laquelle les pôles magnétiques se déplacent rapidement.

À la fin de cette période de transition :

soit les pôles magnétiques reprennent leurs positions initiales = excursion ;
soit ils permuttent = inversion.

Le diamagnétisme

Magnéto utilise le principe du diamagnétisme qui permet de contrôler des objets diamagnétiques, c’est-à-dire qui ne sont pas attirés par un aimant tels le cuivre, l’or, l’argent, les molécules organiques...

Magnéto se comporte comme un aimant, il génère un champ magnétique, qui, comme dit précédemment va modifier la trajectoire des particules chargées électriquement comme les électrons des atomes. Les électrons en mouvement tournent telle une boucle qui va provoquer un nouveau champ magnétique opposé au champ magnétique généré par Magnéto. Il peut ainsi contrôler tous les objets métalliques et les déplacer dans le sens qu’il veut, au lieu de se comporter comme un aimant conventionnel et de ramener les objets à lui.

Une jeune fille en Angleterre parvient à poser des objets métalliques sur sa peau sans qu’ils tombent. Clés, pièces de monnaies... restent coller à sa peau telle des aimants. Tous les êtres vivants émettent un champ magnétique, notamment dû à l’activité électrique du système nerveux et des muscles. Cette fille possède seulement une activité électrique supérieure à la moyenne. Néanmoins, même si elle semble générer un champ magnétique plus important que la moyenne, ils semblent assez irréalisable à l’échelle humaine de pouvoir contrôler des objets et les faire se déplacer.

Si on approche un aimant d’un anneau de fer, le champ magnétique de l’aimant mettra en mouvement les électrons de l’anneau ce qui va créer un courant électrique. Ce courant électrique, qui tourne en boucle, crée son propre champ magnétique qui s’oppose à celui de l’aimant. L’anneau de fer et l’aimant se repoussent réciproquement. Le diamagnétisme est un phénomène qui apparaît dans toute la matière atomique, mais il est masqué par les effets du paramagnétisme ou du ferromagnétisme lorsque ceux-ci coexistent avec lui dans le matériau.

Le champ magnétique à la surface de la Terre peut être modélisé par un aimant au centre de la Terre et dont la direction fait un angle d’une direction d’une dizaine de degrés par rapport à l’axe de rotation de la Terre. Le pôle de la Terre appelé Nord magnétique est distant de 1000 km du pôle Nord géographique.

2) Magnéto et les champs magnétiques

Nous avons effectué une expérience consistant à disposer de la limaille de fer à proximité d’un aimant et nous avons observé la formation du spectre magnétique de l’aimant : les grains de limaille de fer se comportaient comme de petites aiguilles aimantées et s’orientaient selon la direction du champ magnétique. Les lignes formées sont appelées lignes de champ magnétique

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Attraction de la Terre : La gravitation est l'interaction physique responsable de l'attraction des corps massiques entre eux. Ainsi, l'attraction terrestre nous maintient au sol car la Terre est un objet extrêmement massique qui effectue donc une attraction forte

La première solution serait de faire exploser une charge nucléaire au contact de la surface d’un astéroïde qui permettrait de dévier sa trajectoire
La deuxième solution serait de lancer à très grande vitesse un impact contre l’astéroïde qui permettrait de chauffer la zone de l’impact et provoquerait un dégazage (libération de gaz par les roches en fusion) qui, additioné à la force de l’impact, permettrait de faire dévier la trajectoire de l’astéroïde.
Si l’astéroïde est suffisamment loin de la Terre, la troisième solution serait de faire évoluer à proximité de l’astéroïde un tracteur gravitationnel, c’est-à-dire une sonde possédant une force de gravitation (interaction physique causant l’attraction des corps sous l’effet de leur masse) suffisante pour dévier lentement la trajectoire de l’astéroïde.

Néanmoins, aujourd’hui, on ne sait pas dévier un astéroïde car aucune démonstration n’a encore été réalisée. Les chercheurs cherchent, cependant, à effectuer des projets afin d’être prêt pour une éventuelle menace. C'est ce que préparent la Nasa et l'Esa avec la mission Aida qui doit dévier un astéroïde inoffensif en 2022.

Ainsi, à l’échelle humaine, il paraît impossible de posséder les pouvoirs de ce super-héros car les moyens pour les humains d’acquérir ces capacités sont irréalisables ou très dangereux.