Scientifique légendaire Albert Einstein (1879 - 1955) a acquis sa renommée mondiale en 1919 après que les astronomes britanniques ont vérifié les prédictions de la théorie générale de la relativité d'Einstein grâce à des mesures prises au cours d'une éclipse totale. Les théories d'Einstein se sont développées sur les lois universelles formulées par le physicien Isaac Newton à la fin du XVIIe siècle.
Avant E = MC2
Einstein est né en Allemagne en 1879. En grandissant, il aimait la musique classique et jouait du violon. Une histoire qu'Einstein aimait raconter à propos de son enfance était quand il tomba sur une boussole magnétique. Le swing invariable de l'aiguille vers le nord, guidé par une force invisible, l'a profondément impressionné enfant. La boussole l'a convaincu qu'il devait y avoir «quelque chose derrière les choses, quelque chose de profondément caché».
Même petit, Einstein était autosuffisant et réfléchi. Selon un récit, il parlait lentement, s'arrêtant souvent pour réfléchir à ce qu'il allait dire ensuite. Sa sœur raconterait la concentration et la persévérance avec lesquelles il construirait des châteaux de cartes.
Le premier emploi d'Einstein fut celui de commis aux brevets. En 1933, il rejoint le personnel du nouvel institut d'études avancées de Princeton, dans le New Jersey. Il a accepté ce poste à vie et y a vécu jusqu'à sa mort. Einstein est probablement familier à la plupart des gens pour son équation mathématique sur la nature de l'énergie, E = MC2.
E = MC2, lumière et chaleur
La formule E = MC2 est probablement le calcul le plus célèbre de Théorie spéciale de la relativité d'Einstein. La formule indique essentiellement que l'énergie (E) est égale à la masse (m) multipliée par la vitesse de la lumière (c) au carré (2). En substance, cela signifie que la masse n'est qu'une forme d'énergie. Étant donné que la vitesse de la lumière au carré est énorme, une petite quantité de masse peut être convertie en une quantité phénoménale d'énergie. Ou s'il y a beaucoup d'énergie disponible, une certaine énergie peut être convertie en masse et une nouvelle particule peut être créée. Les réacteurs nucléaires, par exemple, fonctionnent parce que les réactions nucléaires convertissent de petites quantités de masse en grandes quantités d'énergie.
Einstein a écrit un article basé sur la nouvelle compréhension de la structure de la lumière. Il a soutenu que la lumière peut agir comme si elle était constituée de particules d'énergie distinctes et indépendantes similaires à des particules de gaz. Quelques années auparavant, Le travail de Max Planck avait contenu la première suggestion de particules discrètes dans l'énergie. Einstein est allé bien au-delà de cela et sa proposition révolutionnaire a semblé contredire la théorie universellement acceptée selon laquelle la lumière se compose d'ondes électromagnétiques oscillant en douceur. Einstein a montré que les quanta de lumière, comme il appelait les particules d'énergie, pouvaient aider à expliquer les phénomènes étudiés par les physiciens expérimentaux. Par exemple, il a expliqué comment la lumière éjecte les électrons des métaux.
S'il existait une théorie bien connue de l'énergie cinétique qui expliquait la chaleur comme un effet de mouvement des atomes, c'est Einstein qui a proposé un moyen de mettre la théorie à un nouveau et crucial expérimental tester. Si des particules minuscules mais visibles étaient suspendues dans un liquide, a-t-il expliqué, le bombardement irrégulier les atomes invisibles du liquide devraient provoquer un mouvement aléatoire des particules en suspension modèle. Cela devrait être observable au microscope. Si le mouvement prédit n'est pas vu, toute la théorie cinétique serait en grave danger. Mais une telle danse aléatoire de particules microscopiques avait depuis longtemps été observée. Avec le mouvement démontré en détail, Einstein avait renforcé la théorie cinétique et créé un nouvel outil puissant pour étudier le mouvement des atomes.