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Biographie: Albert Einstein

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Le légendaire scientifique Albert Einstein (1879 - 1955) a acquis une notoriété mondiale en 1919 après que les astronomes britanniques eurent vérifié les prédictions de la théorie de la relativité générale d'Einstein au moyen de mesures effectuées 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 1879 en Allemagne. Grandissant, il aimait la musique classique et jouait du violon. Einstein aimait raconter son enfance quand il rencontra un compas magnétique. Le balancement invariable vers le nord de l'aiguille, guidé par une force invisible, l'a profondément impressionné dans son enfance. La boussole l'a convaincu qu'il devait y avoir "quelque chose derrière les choses, quelque chose de profondément caché".

Même petit, Einstein était autonome et pensif. Selon un récit, il parlait lentement et s'arrêtait souvent pour réfléchir à ce qu'il dirait ensuite. Sa sœur raconterait la concentration et la persévérance avec lesquelles il construirait des maisons de cartes.

Le premier emploi d'Einstein était celui de commis aux brevets. En 1933, il rejoint le personnel de l'Institute for Advanced Study de Princeton, dans le New Jersey, qui vient d'être créé. 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 la théorie de la relativité restreinte 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. Comme la vitesse de la lumière au carré est un nombre 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 partie de l'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 fait valoir que la lumière peut agir comme si elle se composait de particules d’énergie discrètes et indépendantes, similaires aux particules d’un gaz. Quelques années auparavant, les travaux de Max Planck contenaient la première suggestion de particules discrètes en énergie. Einstein allait cependant bien au-delà et sa proposition révolutionnaire semblait contredire la théorie universellement acceptée selon laquelle la lumière consiste en des ondes électromagnétiques à oscillation douce. Einstein a montré que les quanta de lumière, comme il appelait les particules d'énergie, pourraient aider à expliquer les phénomènes étudiés par des physiciens expérimentaux. Par exemple, il a expliqué comment la lumière éjecte des électrons des métaux.

Alors qu’il existait une théorie bien connue de l’énergie cinétique qui expliquait la chaleur comme un effet du mouvement incessant des atomes, c’est Einstein qui a proposé un moyen de soumettre la théorie à un nouveau test expérimental crucial. Si des particules minuscules mais visibles étaient en suspension dans un liquide, a-t-il expliqué, le bombardement irrégulier par les atomes invisibles du liquide devrait entraîner le mouvement aléatoire des particules en suspension. Cela devrait être observable à travers un 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 été observée depuis longtemps. Avec la démonstration détaillée du mouvement, Einstein avait renforcé la théorie cinétique et créé un nouvel outil puissant pour étudier le mouvement des atomes.


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