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Comment ça marche et à quoi sert E=mc² ?

 

 

 

Petit retour sur l’équation la plus célèbre de l’histoire de la science, E = mc².

L’équation E=mc²  (lire « E égale m c carré » ou « E égale m c deux »), est une formule d’équivalence entre la masse et l’énergie rendue célèbre par Albert Einstein avec sa publication en 1905 sur la relativité restreinte.

 

Elle apparaît en 1900 chez le mathématicien et physicien français Henri Poincaré dans un article La théorie de Lorentz et le principe de l’action et de la réaction où il développe certains principes de déformation de l’espace-temps qu’il appelle relativité, puis en 1903 dans la thèse peu médiatisée d’Olinto de Pretto.

 

Cette fonction signifie qu’une particule de masse m isolée et au repos dans un référentiel possède, du fait de cette masse, une énergie E appelée énergie de masse, dont la valeur est donnée par le produit de m par le carré de la vitesse de la lumière.

 

Cette formule de transformation, qui est celle de la fusion nucléaire et de la bombe atomique, a fortement marqué les esprits car elle met en évidence que, du fait de l’énormité du facteur c2, une perte de masse même petite à l’échelle humaine peut dégager une quantité considérable d’énergie, par exemple, un gramme de matière que l’on annihilerait par collision avec de l’antimatière correspond à environ 1014 joules, soit approximativement l’énergie dégagée par les premières bombes nucléaires.

 

 

Henri Poincaré (1854 – 1912), mathématicien, physicien, philosophe et ingénieur français

 

 

Historique

Henri Poincaré dans son mémoire intitulé La théorie de Lorentz et le principe de l’action et de la réaction (1903) a imaginé cette formule, à laquelle il ajoute certaines notions liées à la relativité restreinte (déformation de l’espace et du temps eux-mêmes, et non simple déformation des solides comme le supposait Fitzgerald), dans son ouvrage La Science et l’Hypothèse, publié en 1902. Selon Futura-Sciences, Poincaré y ajoute dès 1907 la notion d’ondes gravitationnelles (qu’il nomme gravifiques) que confirmera la relativité générale.

 

Edmund Taylor Whittaker, mathématicien et historien des sciences britannique, intitule le chapitre 2 du tome II de son ouvrage Histoire des théories de l’éther et de l’électricité, paru en 1953, « La théorie de la relativité de Poincaré et Lorentz », en précisant, page 40, qu’en 1905 « Einstein a publié un article qui exposait la théorie de la relativité de Poincaré et Lorentz, avec quelques développements ». Whittaker crédite également Henri Poincaré pour la formule E = mc².

 

Selon l’historien Umberto Bartocci, l’équation d’équivalence entre masse et énergie aurait été formulée dès 1903 par un physicien amateur italien, Olinto de Pretto. La formule est décrite le 29 novembre 1903 dans un article de 62 pages publié par la revue scientifique de l‘Institut Royal des Sciences, Lettres et Arts de Venise.

 

 

Olinto de Pretto (1857 – 1921), physicien italien

 

 

C’est deux ans plus tard, avec le dernier des articles publiés lors de son annus mirabilis, qu’Einstein exprime ce qui deviendra son équation célèbre : « Si un corps perd une énergie L sous forme de rayonnement, sa masse diminue de L/c2 ».

 

Dans ce texte il produit une première démonstration pour le cas général de cette égalité, qui jusque-là n’avait été démontrée que dans des cas particuliers. Il en proposera par la suite deux autres, en 1934 et en 1946.

 

L’équation E=mc²  fait toutefois partie des apports que certains contestent à Einstein dans le cadre de la controverse sur la paternité de la relativité. Celle-ci ne concerne que la relativité restreinte. La relativité générale, qui demanda dix ans de travaux supplémentaires à Einstein, ne lui fut guère vraiment contestée.

 

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Albert Einstein (1879 – 1955), physicien théoricien

 

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Source :

https://fr.wikipedia.org/wiki/E%3Dmc2

https://fr.wikipedia.org/wiki/Henri_Poincaré

https://en.wikipedia.org/wiki/Olinto_De_Pretto

https://fr.wikihow.com/comprendre-la-formule-E%3Dmc2

http://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/matiere-e-mc2-2146/

 

Vidéo :

[1] Comment ça marche E=mc2 ? – Ça M’intéresse / YouTube

[2] E=mc2 : ça veut dire quoi ? – Interview du Mag de la science – Science & Vie TV / YouTube

[3] À quoi sert E=mc2 – IB Diogo Bah / YouTube

 

Photo :

Pour illustration