Et si la lumière avait un pouvoir magnétique caché ?
On croyait tout savoir sur la lumière. Elle nous éclaire, nous chauffe, elle fait pousser les plantes, elle voyage plus vite que tout…
Pourtant, une équipe israélienne vient de bouleverser 180 ans de certitudes en prouvant que la lumière a des propriétés magnétiques !
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La lumière a une influence magnétique sur la matière
C’est une histoire de science comme on les aime : reprendre un vieux principe fondamental à 0 avec un regard moderne et des outils de 2025… et réaliser qu’on était passé à côté d’un élément majeur.
Notre histoire commence en 1845, quand le célèbre Michael Faraday découvre que la lumière polarisée tourne en passant dans un matériau plongé dans un champ magnétique. C’est ce qu’on a appelé l’effet Faraday, qui a donné naissance à des dizaines de technologies optiques : lasers, filtres, capteurs…
Pendant près de deux siècles, tout le monde a cru que ce phénomène était causé uniquement par le champ électrique de la lumière, celui qui interagit avec les charges dans la matière.
Sauf que… ce n’était qu’une moitié d’histoire.
Quand la lumière parle aux électrons avec son magnétisme
Dans une étude publiée en novembre 2025, le Dr Amir Capua et Benjamin Assouline, de l’Université hébraïque de Jérusalem, montrent que la lumière a aussi une voix magnétique et qu’elle s’adresse directement aux spins des électrons dans la matière.
Traduction : le champ magnétique oscillant de la lumière, celui qu’on croyait silencieux, agit bel et bien sur les propriétés magnétiques des matériaux !
Les chercheurs ont quantifié cette influence en étudiant un cristal très utilisé en optique : le Terbium Gallium Garnet (TGG). Résultat ?
➡️ Dans le spectre visible, 17 % de la rotation de la lumière vient du magnétisme de la lumière elle-même.
➡️ Dans l’infrarouge, cette part grimpe jusqu’à 70 %.
Autrement dit, pendant 180 ans, on a sous-estimé l’un des acteurs majeurs de l’optique moderne.
Pourquoi personne ne l’avait vu avant ?
Parce que l’effet est discret, difficile à isoler et surtout parce que les scientifiques n’avaient pas encore les bons outils mathématiques pour le modéliser correctement.
C’est là l grand intérêt de l’étude de l’équipe israélienne puisqu’elle a mis au point une équation précise pour calculer l’influence magnétique de la lumière, et l’a validée sur le TGG.
Le Dr Capua a résume la découverte en quelques mots :
« En termes simples, c’est une interaction entre la lumière et le magnétisme. Le champ magnétique statique tord la lumière, et la lumière, en retour, révèle les propriétés magnétiques du matériau. Ce que nous avons découvert, c’est que la composante magnétique de la lumière a un effet de premier ordre : elle joue un rôle étonnamment actif dans ce processus. »
Avant de conclure :
« La lumière ne fait pas qu’illuminer la matière, elle l’influence aussi magnétiquement. »
Ce que ça change : une nouvelle ère pour la photonique et le quantique
Ce changement de paradigme ouvre une avalanche de perspectives :
- concevoir des matériaux qui réagissent finement à la lumière via leur spin,
- stocker des données optiquement en jouant sur des états magnétiques,
- développer des composants pour l’informatique quantique exploitant directement le magnétisme de la lumière.
C’est comme si on découvrait que la lumière, en plus de porter de l’énergie, pouvait activer des interrupteurs magnétiques invisibles à l’intérieur de la matière.
Résumé en un clin d’oeil de la découverte
| Ce qu’on croyait | Ce qu’on sait désormais |
|---|---|
| La lumière interagit via son champ électrique uniquement | Elle interagit aussi via son champ magnétique oscillant |
| Le magnétisme de la lumière est négligeable | Il représente 17 à 70 % de l’effet Faraday selon la longueur d’onde |
| Le champ magnétique externe provoque la rotation de polarisation | Le champ magnétique de la lumière participe activement à cette rotation |
| Peu d’applications en spintronique optique | Des perspectives en opto-magnétique, spintronique, quantique |
Source :
A. Faraday effects emerging from the optical magnetic field. (en français : « Effets Faraday issus du champ magnétique optique »)
Assouline, B., Capua,
Sci Rep 15, 39566 (2025).
https://doi.org/10.1038/s41598-025-24492-9
Image réalisée à l’aide de Flux 1.1 et de Canva à des fins de représentation de l’article (et qui ne reflète en RIEN l’effet Faraday).
