Max Planck et Albert Einstein bouleversent la physique moderne et révolutionne la science. 
Définition du «temps» et de l’ «espace» ![Anecdote] Albert Einstein, son chauffeur, et la théorie de la relativité générale](http://www.etaletaculture.fr/wp-content/uploads/2015/11/Einstein-en-chiffres.jpg)
Albert Einstein termine son article scientifique détaillant sa théorie quantique de la lumière, l’un des fondements de la physique moderne. En quatre mois, de mars à juin 1905, Albert Einstein a produit quatre articles qui ont révolutionné la science.
L’un a expliqué comment mesurer la taille des molécules dans un liquide, un deuxième a expliqué comment déterminer leur mouvement et un troisième a décrit comment la lumière se présente sous forme de paquets appelés photons – le fondement de la physique quantique et l’idée qui lui a finalement valu le prix Nobel. Un quatrième article a introduit la relativité restreinte, amenant les physiciens à reconsidérer les notions d’espace et de temps qui avaient suffi depuis l’aube de la civilisation. Puis, quelques mois plus tard, presque après coup, Einstein a souligné dans un cinquième article que la matière et l’énergie peuvent être interchangeables au niveau atomique en particulier, que E = mc², la base scientifique de l’énergie nucléaire et l’équation mathématique la plus célèbre en l’histoire.
Pas étonnant que 2005 ait été désignée dans le monde entier comme une célébration de tout ce qui concerne Einstein. Les organisations internationales de physique ont proclamé ce centenaire Année mondiale de la physique, et des milliers d’institutions scientifiques et éducatives ont suivi leur exemple. Les images d’Einstein sont devenues encore plus courantes que d’habitude, les discussions sur son impact un battement de tambour culturel. « Son nom est synonyme de science », déclare Brian Schwartz, physicien au City University of New York Graduate Center. « Si vous demandez aux enfants de vous montrer à quoi ressemble un scientifique, la première chose qu’ils dessineront, ce sont des cheveux blancs sauvages. »
À bien des égards, «l’année miracle» d’Einstein a inauguré l’ère moderne, avec ses points de vue nerveux et discordants et ses chocs aux vérités établies. Mais l’époque, en général, était celle d’un grand bouleversement culturel et social. Toujours en 1905, Sigmund Freud publie son essai « Les blagues et leur relation avec l’inconscient » et le récit d’une de ses premières psychanalyses. Pablo Picasso est passé de sa période bleue à sa période rose.
James Joyce a terminé son premier livre, Dubliners. Pourtant, personne ne repensait les hypothèses universelles n’était plus profond que celui d’Einstein. En grande partie pour cette raison, Einstein est aujourd’hui plus un mythe qu’un homme, et l’essence de ce mythe est que le fonctionnement de son esprit est hors de portée non seulement de la plupart des mortels, mais même de la plupart des physiciens. Comme dans de nombreux mythes, il y a une part de vérité. « J’ai appris la relativité générale trois fois », explique Spencer Weart, directeur du Center for History of Physics de l’American Institute of Physics. « C’est si difficile, subtil, différent. » Mais il y a aussi beaucoup d’exagération dans le mythe.
Dès le début, bien avant qu’il ne devienne Einstein l’impénétrable, le plus prémonitoire de ses collègues physiciens a compris ce qu’il avait accompli et sa signification plus large. Il avait réinventé la physique, ce qui n’est qu’une autre façon de dire qu’il avait réinventé la façon dont nous tous, physiciens et non-physiciens, concevons notre place dans le cosmos.
Plus précisément, il avait réinventé la relativité. Dans un traité de 1632, Galileo Galilée a exposé ce qui allait devenir la version classique de la relativité. Il vous a invité, son lecteur, à vous imaginer sur un quai, observant un navire se déplaçant à un rythme régulier. Si quelqu’un au sommet du mât du navire laissait tomber un rocher, où atterrirait-il ? A la base du mât ? Ou une petite distance en arrière, correspondant à la distance parcourue par le navire pendant que le rocher tombait ?
La réponse intuitive est une petite distance en arrière. La bonne réponse est la base du mât. Du point de vue du marin qui a laissé tomber le rocher, le rocher tombe tout droit. Mais pour vous sur le quai, le rocher semblerait tomber en biais. Vous et le marin auriez tous deux la même prétention d’avoir raison – le mouvement de la roche est relatif à celui qui l’observe. Einstein, cependant, avait une question. Cela l’avait dérangé pendant dix ans, depuis le moment où il était étudiant à Aarau, en Suisse, à l’âge de 16 ans, jusqu’à un soir fatidique de mai 1905. En rentrant du travail, Einstein a eu une conversation avec Michele Besso, un collègue physicien et son meilleur ami à l’office des brevets de Berne, en Suisse, où ils étaient tous deux commis. La question d’Einstein, en effet, ajoutait une complication à l’imagerie de Galilée : et si l’objet descendant du haut du mât n’était pas un rocher mais un faisceau de lumière ?
La mécanique quantique
Son choix n’était pas arbitraire. Quarante ans plus tôt, le physicien écossais James Clerk Maxwell avait démontré que la vitesse de la lumière est constante. C’est la même chose si vous vous déplacez vers la source de lumière ou si vous vous en éloignez, ou si elle se rapproche ou s’éloigne de vous. (Ce qui change n’est pas la vitesse des ondes lumineuses, mais le nombre d’ondes qui vous atteignent dans un certain laps de temps.) Supposons que vous retourniez au quai et regardiez le navire de Galileo, seulement maintenant la hauteur de son mât est 186 282 miles, soit la distance parcourue par la lumière dans le vide en une seconde. (C’est un grand voilier.) 
Max Planck et Albert Einstein
Max Planck était bien plus que son travail et ses recherches en tant que physicien influent. Par exemple, Planck était un musicien passionné et a enduré de nombreuses difficultés personnelles sous le régime nazi dans son pays d’origine, l’Allemagne. Pendant une grande partie de sa vie, Planck a entretenu une relation solide avec Albert Einstein, à la fois en tant que mentor et collègue professionnel et en tant qu’ami précieux. Place les contributions scientifiques de Planck dans un contexte historique, montrant qu’il est l’un des scientifiques les plus importants du XXe siècle. Il faut changer l’heure. 
« Merci ! » Einstein a accueilli Besso le matin après leur discussion capitale. « J’ai complètement résolu le problème. » Selon les calculs d’Einstein, le temps lui-même n’était pas constant, un absolu, une partie immuable de l’univers. Maintenant, c’était une variable qui dépendait de la façon dont vous et ce que vous observiez bougez l’un par rapport à l’autre. « Tous les autres physiciens ont supposé qu’il y avait une horloge mondiale universelle qui gardait l’heure », explique Schwartz. « Einstein a complètement supprimé cette idée. »
Du point de vue de la personne sur le quai, le temps qu’il a fallu à la lumière pour atteindre le pont du navire était supérieur à une seconde. Cela signifie que le temps à bord du navire semblait passer plus lentement que sur le quai. L’inverse, Einstein le savait, devait également être vrai. Du point de vue du marin, le quai serait en mouvement, et donc un faisceau de lumière envoyé depuis un grand poteau à terre lui semblerait voyager un peu plus loin qu’il ne le ferait pour vous sur le quai. Pour le marin, le temps passé à terre semble s’écouler plus lentement. Et voilà : un nouveau principe de relativité.
Avec nos petits yeux, nous pouvons voir les grandes beautés Un univers d’atomes, un atome dans l’univers. À nous le ciel !
« Désormais, l’espace par lui-même, et le temps par lui-même, sont voués à disparaître dans de simples ombres », a déclaré le mathématicien allemand Hermann Minkowski en 1908. D’autres physiciens avaient fait des calculs qui montraient une différence similaire dans la mesure du temps entre deux observateurs, mais ils ont toujours ajouté une version de « mais pas vraiment ». Pour eux, une différence de temps pouvait être dans les mathématiques, mais ce n’était pas dans le monde. Einstein, cependant, a dit qu’il n’y a pas de « vraiment ». Il n’y a que ce que vous pouvez mesurer sur le quai concernant le temps passé à bord du navire en mouvement et ce que le marin peut mesurer concernant le temps passé à bord du navire en mouvement. La différence entre les deux réside dans les mathématiques, et les mathématiques sont le monde. La perspicacité d’Einstein était que parce que ces perceptions sont tout ce que nous pouvons connaître, elles sont aussi, en termes de mesure de l’univers, tout ce qui compte.
Comment un grain d’un univers peut-il être physiquement identique à la grande étendue que nous voyons dans les cieux ?
C’était assez grisant pour un clerc de 26 ans qui, quelques semaines plus tôt seulement, avait soumis sa thèse de doctorat à l’Université de Zurich. Einstein conservera son emploi au bureau des brevets jusqu’en 1909, mais son obscurité était terminée, du moins parmi les physiciens. Moins d’un an après avoir terminé son article sur la relativité, ses idées étaient débattues par certains des scientifiques les plus éminents d’Allemagne.
En 1908, le physicien Johann Jakob Laub a voyagé de Würzburg à Berne pour étudier avec Einstein, s’exclamant que trouver le grand homme travaillant encore dans un bureau de brevets était l’une des « mauvaises blagues » de l’histoire. Mais Einstein ne se plaignait pas. Son « beau » salaire, comme il l’écrivait à un ami, était suffisant pour subvenir aux besoins d’une femme et d’un fils de 4 ans, Hans Albert, et son emploi du temps lui laissait « huit heures de plaisir dans la journée, et puis il y a aussi le dimanche ». ”
Au cours d’une de ces rêveries, Einstein a vécu ce qu’il appellera plus tard « la pensée la plus heureuse de ma vie ». Il savait que sa théorie de la relativité restreinte de 1905 ne s’appliquait qu’à la relation entre un corps au repos et un corps se déplaçant à vitesse constante. Qu’en est-il des corps se déplaçant à des vitesses variables ? À l’automne 1907, il eut une vision dans son esprit qui ressemblait à un faisceau de lumière descendant d’un mât : un homme tombant d’un toit.
Quelle est la différence ? Contrairement au faisceau de lumière, qui se déplace à une vitesse constante, l’homme qui tombe serait en train d’accélérer. Mais dans un autre sens, il serait aussi au repos. Dans tout l’univers, chaque morceau de matière exercerait son influence délicieusement prévisible sur l’homme, par le biais de la gravité. C’était l’idée clé d’Einstein : l’accélération et la gravitation sont deux façons de décrire la même force. Tout comme quelqu’un à bord du navire de Galilée aurait autant le droit de penser que le quai quitte le navire que le navire quitte le quai, de même l’homme en chute libre du toit aurait autant le droit de penser qu’il est au repos tandis que le la terre se précipite vers lui. Et voilà : un autre principe de relativité, appelé relativité générale.
« Einstein a toujours pris ce que tout le monde pensait être deux scénarios complètement différents de la nature et les a considérés comme équivalents », explique Gerald Holton de Harvard, un éminent spécialiste d’Einstein. Espace et temps, énergie et masse, accélération et gravitation : comme le dit Holton, « Einstein était toujours confronté à la question : pourquoi devrait-il y avoir deux phénomènes différents avec deux théories différentes pour les expliquer alors qu’ils me semblent être un seul phénomène ? »
Après sa vision de 1907, cependant, il s’écoulera encore huit ans avant qu’Einstein n’élabore les équations pour la soutenir. Einstein a dit à des amis que lorsqu’il a finalement compris les mathématiques pour démontrer la relativité générale en 1915, quelque chose a éclaté en lui. Il pouvait sentir son cœur battre de manière erratique, et les palpitations n’ont pas cessé pendant des jours. Plus tard, il écrivit à un ami : « J’étais au-delà de moi-même d’excitation. À ce moment-là, Einstein était professeur à l’Université de Berlin et la Grande Guerre faisait rage sur tout le continent. Pour que la nouvelle de la réussite d’Einstein atteigne le monde plus large des physiciens, il allait devoir traverser les lignes ennemies. Einstein a porté ses écrits sur la relativité générale aux Pays-Bas, et de là, un ami physicien les a transmis à travers la mer du Nord jusqu’en Angleterre, où ils ont finalement atteint Arthur Eddington, peut-être le seul astronome au monde avec le poids politique et la proéminence scientifique suffisante pour mobiliser ressources en temps de guerre et de mettre la relativité générale à l’épreuve.
Einstein avait émis l’hypothèse qu’une éclipse solaire offrait une occasion rare d’observer l’effet de la gravité sur la lumière. Au fur et à mesure que le ciel diurne s’assombrissait, les étoiles devenaient visibles, et si en effet la gravité du soleil attirait la lumière qui passait, alors ces étoiles proches du bord du soleil sembleraient être hors de position d’un degré que ses équations avaient prédit avec précision. Eddington a rallié les troupes scientifiques de son pays, et l’astronome royal de Grande-Bretagne, Sir Frank Dyson, a demandé à son gouvernement épuisé par la guerre d’envoyer deux expéditions pour observer l’éclipse totale le 29 mai 1919, l’une à Sobral, au Brésil, l’autre à Príncipe, un île au large de la côte ouest de l’Afrique. Fin septembre, Einstein a reçu un télégramme disant que les résultats de l’éclipse correspondaient à ses prédictions. En octobre, il reçut les félicitations des physiciens les plus éminents du continent lors d’une réunion à Amsterdam. Puis il rentra chez lui à Berlin. Pour autant qu’il le sache, il avait eu son dû.
« RÉVOLUTION DANS LA SCIENCE », a claironné le 7 novembre le Times de Londres. « Nouvelle théorie de l’univers. Les idées newtoniennes renversées. La veille, Dyson avait lu à haute voix les résultats de l’éclipse lors d’une rare session conjointe de la Royal Society et de la Royal Astronomical Society. Le président de la Royal Society et découvreur de l’électron, JJ Thomson, a qualifié la théorie d’Einstein, dans une citation qui a fait le tour du monde, de « l’une des déclarations les plus importantes, sinon la plus importante, de la pensée humaine ».
Ce n’est qu’alors, 14 ans après l’année du miracle d’Einstein, que l’éventail des réalisations d’Einstein a commencé à devenir une connaissance commune. Parce que le public a appris la relativité restreinte et la relativité générale en même temps, dit Weart, le culte d’Einstein s’est fusionné rapidement. « Et puis est venue la théorie quantique, et les gens sont revenus et ont dit: » Oh, oui, Einstein a fait ça aussi. ”
Un décompte précis des articles sur Einstein dans le monde en 1919 – cette première année de gloire – est probablement impossible ; un concours de rédaction parrainé par Scientific American pour la meilleure explication de la relativité en termes simples a attiré des candidatures de plus de 20 pays. « J’ai été tellement submergé de questions, d’invitations, de défis », a écrit Einstein dans une lettre pendant cette période, « que je rêve que je brûle en enfer et que le facteur est le diable qui rugit éternellement contre moi, jetant de nouveaux paquets de lettres à ma tête parce que je n’ai pas encore répondu aux anciens.Et toute cette célébrité, a fait remarquer l’astronome britannique WJS Lockyer, était pour des découvertes qui « ne concernent pas personnellement les êtres humains ordinaires ; seuls les astronomes sont concernés. La profondeur de la réponse ne pouvait être due qu’au moment historique – les séquelles de la Grande Guerre. « Voici quelque chose qui a captivé l’imagination », écrivait Léopold Infeld, physicien polonais et futur collaborateur d’Einstein : « des yeux humains regardant d’une terre couverte de tombes et de sang vers les cieux couverts d’étoiles ». Pour beaucoup, Einstein est devenu un symbole du rapprochement d’après-guerre et d’un retour à la raison. Comme Eddington lui a écrit moins d’un mois après l’annonce de l’éclipse, « Pour les relations scientifiques entre l’Angleterre et l’Allemagne, c’est la meilleure chose qui aurait pu arriver. » Aujourd’hui encore, cette interprétation continue de résonner. « Pendant cette guerre où une grande partie de l’humanité s’est consacrée à une destruction insensée », a déclaré Holton, Einstein « a révélé les grandes lignes de la grande construction de l’univers. Cela doit compter comme l’un des actes les plus moraux de cette époque. Mais certains critiques de la relativité ont soutenu qu’Einstein n’était qu’un anarchiste de plus alimentant les bûchers funéraires de la civilisation. Un professeur de mécanique céleste à l’Université de Columbia s’inquiétait dans le New York Times en novembre 1919 que l’impulsion de « rejeter les théories éprouvées sur lesquelles ont été construites toute la structure du développement scientifique et mécanique moderne » était d’accord avec « la guerre, les grèves, les soulèvements bolcheviques.
Les penchants politiques d’Einstein ont encore compliqué les réponses des gens à son travail. A viscéral, antiautoritaire de longue date, il avait renoncé à sa nationalité allemande à 16 ans plutôt que de se soumettre au service militaire obligatoire. Maintenant, dans la République de Weimar naissante, Einstein, un Juif, s’est retrouvé dépeint comme un méchant par les nationalistes allemands arborant une croix gammée et comme un héros par les internationalistes. « Ce monde est une curieuse maison de fous », a écrit Einstein à un ami. « À l’heure actuelle, chaque cocher et chaque serveur se disputent pour savoir si la théorie de la relativité est correcte. La conviction d’une personne sur ce point dépend du parti politique auquel elle appartient. Les « arguments » se sont rapidement transformés en menaces de mort et Einstein a brièvement fui l’Allemagne pour une tournée de conférences au Japon. Après l’arrivée au pouvoir d’Hitler en 1933, Einstein a définitivement abandonné l’Allemagne.
Tout au long de ses années publiques, Einstein a incarné des contradictions. Pacifiste, il prônera la construction de la bombe atomique. Il a plaidé pour un monde sans frontières et a fait campagne pour la création de l’État d’Israël, à tel point qu’en 1952, il a été invité à en être le président. C’était un génie, qui errait distraitement dans sa maison de Princeton, et c’était un farceur, tirant la langue pour un photographe. Mais ce ne sont pas simplement ces contradictions qui le distinguaient. C’était leur échelle. Ils étaient tous plus grands que nature, et donc, la pensée est allée, il devait l’être aussi.
Mais il ne l’était pas, comme il le savait bien. Son premier mariage s’était soldé par un divorce, un second, avec une cousine, à sa mort, près de deux décennies avant le sien. Il a engendré une fille illégitime, qui aurait été abandonnée pour adoption et est perdue pour l’histoire, et deux fils, Hans Albert et Eduard. L’un d’eux, Eduard, souffrait de schizophrénie. Hans Albert a enseigné l’ingénierie à l’UC Berkeley. Pourtant, d’une manière ou d’une autre, Einstein père est devenu un mythe parmi les hommes. C’était un destin qu’Einstein détestait. « Je me sens », écrivait-il à un ami en 1920, « comme une image taillée » – comme s’il y avait quelque chose de blasphématoire dans la façon dont ses idolâtres commençaient déjà à le façonner. Et peut-être qu’il y en avait. Une fois les nazis vaincus, Einstein ne deviendrait pas tout pour tout le monde, mais une chose pour tout le monde : un saint.
Le halo de cheveux blancs aidait. En 1919, lorsque le monde a fait la connaissance d’Einstein pour la première fois, son visage légèrement arrogant de 40 ans ne faisait qu’entrevoir la caricature à venir. Mais avec le temps, ses cheveux se sont envolés, comme un esprit délié, tandis que les poches sous ses yeux se sont creusées, comme sous le fardeau de trop regarder et de trop voir. Et quant à ces yeux, eh bien, quand Steven Spielberg concevait le personnage principal de ET l’extra-terrestre , et qu’il voulait que son ambassadeur extraterrestre de bonne volonté ait des yeux humides comme ceux d’un vieil homme sage mais scintillant d’émerveillement enfantin, il savait lequel utiliser. Bien avant que le public ne béatifie Einstein, ses collègues physiciens avaient commencé à remettre en question son infaillibilité. 
Lorsque le mathématicien russe Aleksandr Friedmann a noté en 1922 que, selon ses calculs utilisant les équations d’Einstein, l’univers pouvait être en expansion ou en contraction, Einstein a écrit une brève réfutation disant que les mathématiques de Friedmann étaient erronées. Un an plus tard, Einstein a reconnu que l’erreur était en fait la sienne, mais il est resté impénitent. Ce n’est qu’après la découverte de l’astronome américain Edwin Hubble en 1929 que d’autres galaxies s’éloignent de la nôtre – que l’univers est en effet en expansion – qu’Einstein a cédé. Il avait commis sa « plus grande gaffe », soupira-t-il. L’entêtement dominerait également son attitude envers la mécanique quantique, même si le domaine était en partie une excroissance de l’article d’Einstein de 1905 sur les photons. Einstein s’est fréquemment et notoirement opposé au principe central de la théorie quantique, à savoir que le monde subatomique fonctionne selon des probabilités statistiques plutôt que des certitudes de cause à effet.
« Dieu ne joue pas aux dés avec l’univers », déclarait-il souvent, et à l’exaspération croissante de ses collègues, il passa les trois dernières décennies de sa vie à essayer – sans succès – de trouver une grande théorie unifiée qui bannirait une telle incertitude. « Einstein était déterminé, et vous pouvez voir le bien et le mal là-dedans », déclare Michael S. Turner, cosmologiste à l’Université de Chicago et directeur des sciences mathématiques et physiques à la National Science Fondation. « Il était déterminé à concilier la relativité générale avec la théorie de la gravité de Newton, et il a frappé un coup de circuit. Mais il était aussi déterminé à trouver une théorie unifiée du champ, et à partir de 1920, sa carrière fut celle d’un simple mortel.
Au fil des décennies, les expériences ont soutenu à plusieurs reprises les interprétations relativistes et quantiques du cosmos. « L’espace est flexible », déclare Turner. « Le temps se déforme. Et Dieu joue aux dés. Au cours du demi-siècle qui s’est écoulé depuis sa mort, les astronomes ont validé peut-être la prédiction la plus révolutionnaire intégrée aux équations d’Einstein – la théorie du big bang de la création de l’univers, une conclusion qui semble inévitable si l’on « fait tourner le film » de l’univers en expansion de Hubble à l’envers. Et il y a eu d’autres ramifications surprenantes de la théorie de la relativité, comme les trous noirs, qui peuvent être créés par des étoiles effondrées avec des masses si grandes que leur force gravitationnelle avale tout ce qui se trouve à proximité, y compris la lumière. Comme le dit Weart, citant une maxime parmi les physiciens, « La théorie de la relativité générale vient de tomber en 50 ans d’avance sur son temps. »
La base de toute approche de l’auto-transformation est une prise de conscience sans cesse croissante de la réalité et la perte d’illusions.
Les scientifiques se posent encore des questions qu’Einstein a rendues possibles : qu’est-ce qui a alimenté le big bang ? Que deviennent l’espace, le temps et la matière au bord d’un trou noir ? Quelle énergie mystérieuse provoque l’accélération de l’expansion de l’univers ? « C’est vraiment l’âge d’or de la théorie d’Einstein, indépendamment du centenaire », déclare Clifford M. Will, physicien à l’Université de Washington à St. Louis et auteur de Was Einstein Right? Pour sa part, Einstein n’a jamais vraiment su ce qui l’avait frappé.
« Je n’ai jamais compris pourquoi la théorie de la relativité, avec ses concepts et ses problèmes si éloignés de la vie pratique, devait depuis si longtemps rencontrer une résonance vive, voire passionnée, dans de larges cercles du public », écrivait-il en 1942, à l’âge 63. « Qu’est-ce qui aurait pu produire ce grand et persistant effet psychologique? Je n’ai encore jamais entendu de réponse vraiment convaincante à cette question. Pourtant, lorsqu’Einstein a assisté à la première hollywoodienne de City Lights en 1931, la star et réalisateur du film, Charlie Chaplin, lui a offert une explication : « Ils m’encouragent parce qu’ils me comprennent tous, et ils t’encouragent parce que personne ne te comprend. » Peut-être qu’Einstein a atteint sa marque particulière d’immortalité non pas en dépit de son insondable mais à cause de cela. Le spécialiste des sciences sociales Bernard H. Gustin a suggéré qu’un Einstein assume un statut divin parce qu’il est « pensé qu’il entre en contact avec ce qui est essentiel dans l’univers ». Holton a récemment développé ce commentaire : « Je crois que c’est précisément pourquoi tant de personnes qui connaissaient peu l’écriture scientifique d’Einstein ont afflué pour l’apercevoir, et à ce jour se sentent en quelque sorte exaltées en contemplant son image emblématique. »
Le halo a contribué à entretenir le mythe, gardant Einstein présent sur les couvertures de magazines et les premières pages des journaux, sur les affiches et les cartes postales, les tasses à café, les casquettes de baseball, les t-shirts, les aimants de réfrigérateur et, sur la base d’une recherche Google, sur 23 600 sites Internet. Mais ce que nous célébrons cette année est plus qu’un mythe. En réinventant la relativité, Einstein a également réinventé rien de moins que la façon dont nous voyons l’univers. Pendant des milliers d’années, les astronomes et les mathématiciens ont étudié les mouvements des corps dans le ciel nocturne, puis recherché des équations pour les faire correspondre. Einstein a fait l’inverse. Il a commencé par des réflexions oiseuses et des rayures sur du papier et a fini par pointer vers des phénomènes auparavant inimaginables et toujours insondables. « La théorie de la relativité générale est l’idée d’un homme sur ce à quoi l’univers devrait ressembler », déclare Arthur Ier, spécialiste d’Einstein. Miller de l’University College de Londres. « Et c’est à peu près ce qu’il s’est avéré être. » C’est cet héritage d’Einstein que l’Année mondiale de la physique commémore, cette contribution durable à l’ère moderne : le triomphe de l’esprit sur la matière.
LE DERNIER MOT SUR L’ÉNERGIE 
C’est peut-être l’équation la plus connue au monde, mais que signifie réellement E=mc² ? Peu de temps après avoir terminé son article sur la relativité restreinte, en 1905, Einstein a réalisé ses équations appliquées à plus que l’espace et le temps. Du point de vue d’un observateur immobile par rapport à un objet se déplaçant très rapidement – approchant la vitesse de la lumière – l’objet semblerait gagner en masse. Et plus sa vitesse est grande, c’est-à-dire plus il a dépensé d’énergie pour le faire bouger, plus sa masse apparente est grande. Plus précisément, la mesure de son énergie serait égale à la mesure de sa masse multipliée par la vitesse de la lumière au carré. L’équation n’a pas aidé les scientifiques à concevoir une bombe atomique, mais elle explique pourquoi l’écrasement d’atomes peut libérer la puissance d’un champignon atomique. La vitesse de la lumière, ou c, est un grand nombre : 186 282 miles par seconde. Multipliez-le par lui-même, et le résultat est, eh bien, un très grand nombre : 34 700 983 524. Maintenant, multipliez ce nombre par même une quantité de masse extraordinairement infime, comme ce que l’on pourrait trouver dans le noyau d’un atome, et le résultat est toujours un nombre extraordinairement énorme. Et ce nombre est E, l’énergie.Invité par deux physiciens nucléaires, Einstein écrivit au président Franklin D. Roosevelt le 2 août 1939 que « des bombes extrêmement puissantes » d’un nouveau type étaient désormais « concevables ». Les historiens ont tendance à penser que la lettre a joué un « rôle strictement subsidiaire » dans la décision des puissances alliées de poursuivre l’option nucléaire, explique l’historien de la physique Spencer Weart. Mais le fait qu’Einstein et, indirectement, son équation aient joué un rôle quelconque a toujours lié un pacifiste et un utopiste de toujours à la capacité de l’humanité à s’autodétruire.
Einstein s’est rendu compte plus tard que son évaluation selon laquelle les scientifiques allemands seraient capables de construire une bombe atomique – l’opinion qui l’a poussé à écrire à FDR – était erronée. « Si j’avais su que ces craintes étaient sans fondement », écrivit-il à un ami sur le tard, « je n’aurais pas participé à l’ouverture de cette boîte de Pandore ». Mais l’ouvrir maintenant, c’était ne jamais la fermer, comme Einstein lui-même l’avait reconnu de manière elliptique, presque poétique, en août 1945, lorsqu’il avait entendu pour la première fois la nouvelle d’Hiroshima. « Oh, Weh » – en utilisant le mot allemand pour la douleur. « Et c’est ça. »
Une nouvelle vision de la gravité
La vision d’Einstein d’un homme tombant d’un toit a marqué le début d’une grande lutte
La connaissance produit la capacité et rajeunit le cœur des personnes.
Une fois, alors qu’Einstein travaillait sur les équations de la relativité générale, ce qui lui prendrait huit ans, il fit de l’alpinisme avec la chimiste franco-polonaise Marie Curie. Apparemment inconsciente des crevasses ainsi que de sa difficulté à comprendre son allemand, Einstein a passé une grande partie de son temps à parler de gravitation. « Tu comprends, » lui dit Einstein, lui saisissant soudain le bras, « ce que j’ai besoin de savoir, c’est exactement ce qui se passe dans un ascenseur quand il tombe dans le vide. » Dans l’imagination d’Einstein, l’homme suspendu à mi-chemin entre le toit et la terre se trouvait maintenant à l’intérieur d’un ascenseur. Dans un certain ensemble de circonstances, le passager n’aurait aucun moyen de savoir s’il subissait la gravité ou une accélération vers le haut. Si l’ascenseur se trouvait à la surface de la terre, l’homme y sentirait la force de gravité, ce qui fait accélérer les objets qui tombent à une vitesse de 32 pieds par seconde au carré. Mais si l’ascenseur accélérait à travers l’espace lointain à la même vitesse, il subirait précisément la même force descendante.
Définition du «temps» et de l’ «espace»
Définition du «temps» et de l’ «espace»
Il y a plus d’un siècle naissait, en deux étapes, la relativité selon Albert Einstein en 1905 la relativité dite « restreinte », puis, entre 1907 et 1915, la relativité « générale ». Avec la relativité restreinte puis la relativité générale, Einstein a révolutionné notre conception de l’espace et du temps. Une caractéristique essentielle de l’Univers est qu’à cette échelle immense, espace et temps ne sont pas séparés. Après le « Big-bang », la matière est apparue suite une explosion hors norme d’énergie, « principe de la transformation d’énergie en matière », et ensuite deux concepts sont nés : le “Temps” et l’“Espace”. Alors on peut dire que
Le « Temps » est la propriété du continuum de la matière (l’ensemble dont les éléments sont inséparables, et qui constituent un tout).
Et
l’« Espace » est la propriété de la propagation de la matière (la diffusion, le déplacement, la répartition et l’émission). Sans matière, les deux concepts n’existent pas.
En science, le hasard n’existe pas, tout simplement
Einstein a imaginé un faisceau de lumière perçant l’ascenseur. Si l’ascenseur montait par rapport à la source de lumière, le faisceau entrerait à une certaine hauteur d’un côté de l’ascenseur et semblerait se courber sur son chemin vers une hauteur inférieure sur le mur opposé. Einstein imagina alors que l’ascenseur était immobile à la surface de la terre. Puisqu’il a postulé que les deux circonstances sont les mêmes, Einstein a conclu que le même effet devrait être vrai pour les deux. En d’autres termes, la gravité doit plier la lumière. Il n’aurait pas les mathématiques pour soutenir cette idée jusqu’en 1915, et il n’aurait pas la preuve avant les expéditions d’éclipse de 1919. Mais à ce moment-là, il était si confiant dans ses calculs que lorsqu’un étudiant lui a demandé ce qu’il aurait fait si il avait entendu dire que les observations de l’éclipse n’avaient pas validé ses calculs, Einstein lui a dit : « Alors j’aurais été désolé pour le cher Seigneur. La théorie est correcte.
Autre physicien incontournable : Max Planck (1858-1947), prix Nobel en 1918 pour ses travaux sur la théorie des quanta faisant de lui le fondateur de la mécanique quantique.
https://www.smithsonianmag.com/science-nature/the-year-of-albert-einstein-75841381/