Lors de la réunion des actionnaires de Hydro de 1905, Kristian Birkeland fut nommé conseiller technique à vie avec un salaire annuel de 5 000 couronnes norvégiennes, l’équivalent de ce qu’il gagnait en tant que professeur à l’université. Par la suite, sa rémunération évolua de façon spectaculaire, ce qui lui permit d’approfondir ses projets de recherche.
Birkeland était convaincu qu’il existait un lien entre les aurores polaires et les activités à la surface du soleil. Dès 1896, il avait étayé sa théorie selon laquelle les particules chargées électriquement émanant à grande vitesse de la surface du soleil étaient capturées par le champ magnétique de la Terre et renvoyées vers les zones polaires. Lorsque ces particules entrent dans l’atmosphère terrestre et ralentissent, les gaz de l’atmosphère s’enflamment et rayonnent.
Cette théorie fut supportée par des expériences pratiques menées dans son laboratoire de l’Université de Christiania (aujourd’hui Oslo) et par des expéditions et des études dans les régions arctiques.
Ces études fondamentales furent publiées dans « The Norwegian Aurora Polaris Expedition ». Le premier volume fut achevé en 1908 et le second volume en 1913.
De l’arctique aux Tropiques
La lumière zodiacale est une faible lueur perçue dans le ciel et produite par la réflexion des particules de poussière dans la zone de l’équateur. Ce phénomène est clairement visible en Afrique la nuit. En 1910, Birkeland avait déjà passé quelques temps au Soudan et en Egypte pour étudier le phénomène.
Birkeland portait un vif intérêt à l’étude de la lumière zodiacale et finit par acheter une propriété à Helouan, dans le sud du Caire. Il s’y installa en 1914. Sa théorie, selon laquelle le champ magnétique terrestre affecte le cheminement et la dispersion des particules chargées électriquement en provenance du soleil et contribue donc au développement de la lumière zodiacale, attira l’attention.
Puis la Première Guerre mondiale mit un coup d’arrêt à ses travaux. Ses collaborateurs furent réquisitionnés et les lignes de communication avec ses associés norvégiens furent coupées. Birkeland rencontra de plus en plus de problèmes de santé physique et mentale. Son ouïe était fortement affectée, probablement à cause de ses expériences de chimie, et il souffrait d’hallucinations. Il était par exemple persuadé que des Anglais le suivaient en permanence afin de lui voler son canon électromagnétique. Sa santé s’améliora quelque peu lorsqu’il fut admis dans un sanatorium en 1916.
Une dernière très longue journée
En 1917, Birkeland commençait à planifier son retour en Norvège pour célébrer son 50è anniversaire en décembre. Un périple à travers l’Europe en guerre semblait impossible mais le consul danois au Caire lui proposa de voyager avec lui via l’Asie et Birkeland se laissa persuader.
Lorsqu’il arriva à Tokyo, Birkeland décida d’y rester quelques temps. Il voulait travailler avec des collaborateurs de l’Université de Tokyo.
Pendant son séjour, ses problèmes psychologiques s’aggravèrent. Et le 15 juin 1917 au matin, il fut retrouvé mort dans sa chambre d’hôtel. Sur sa table de chevet, on retrouva une boîte de somnifères Veronal et un revolver.
Entre temps, les préparatifs pour la célébration du 50è anniversaire de Birkeland allaient bon train. Il était également envisagé de le nominer pour le prix Nobel de physique. Tous ces projets furent abandonnés à l’annonce de sa mort.
Lors de ses funérailles à Tokyo, le professeur Nagaoka prononça un discours, dont sont issues ces quelques phrases : « Son esprit ingénieux transparaissait dans son explication des taches solaires et sa méthode d’extraction de l’azote de l’air. Ce problème séculaire avait enfin été résolu et exploité par le biais de l’arc électrique. Tous les ingénieurs électriciens connaissent Notodden comme l’une des plus grandes centrales électriques grâce auxquelles, par le biais de turbines géantes entraînées par l’énergie hydroélectrique, des arcs électriques de trois mètres de long sont générés pour produire du nitrate de potassium. Mais outre cette exceptionnelle et précieuse invention, on se souviendra de lui pour ses études sur la lumière polaire. »
Dès la fin de la guerre, les cendres de Birkeland furent rapatriées en Norvège et inhumées. Une messe anniversaire fut donnée le 22 septembre 1919 à l’Université de Christiania. Sur sa pierre tombale, est écrit : « Il a extrait l’azote de l’air avec un arc électromagnétique. Il a étudié les aurores polaires, la radiation solaire et le champ magnétique terrestre. »
Une statue du professeur Birkeland trône aujourd’hui devant le musée Hydro à Notodden, où fut construit l’un des premiers bâtiments de l’usine en 1904. Un buste de Birkeland est également exposé dans le centre de recherche de Hydro à Porsgrunn, dans le fjord d’Oslo.
