1.Albert EINSTEIN

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Universaliste spirituel ...

1879 – 1955

 

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BIOGRAPHIE, points de repère

Né en 1879, il fait ses premières écoles en Allemagne (Munich). En 1895, il reprend ses études, interrompues volontairement. De 1896 à 1900 il accomplit une maîtrise en mathématiques et physique à l’EPFZ (École Polytechnique Fédérale de Zurich). Il mènera à bien les recherches qui le rendront célèbre, tout en gagnant sa vie comme examinateur en brevet (de troisième classe) au Bureau Fédéral des brevets. Son premier mariage, avec sa camarade d’étude Mileva Marevic, remonte à cette période (1903).

1905 est l’année charnière: il fait paraître plusieurs articles, dont le 4e mémoire, qui est le plus célèbre, où l’on trouve dans un style d’une concision percutant l’une des découvertes les plus marquantes de la physique du début du XXe siècle: la relativité restreinte.

Le 27 septembre de cette année, la célèbre formule E=MC2, qui établit la relation entre masse d’un corps et son énergie est publiée. La suite de sa carrière sera jalonnée d’offres d’instituts toujours plus réputés, qui lui demandent d’enseigner la physique (Prague, Zurich, Berlin, Princeton). Il sera membre de différentes sociétés, présidera même celle de physique allemande, verra sa théorie de la relativité générale confirmée par la “Royal Society”, puis recevra le prix Nobel en 1922.

Plus tard, aux USA, alors qu’il y enseigne depuis 1932 dans le cadre de “l’Institute for Advanced Study” de Princeton, il travaillera inlassablement à l’élaboration d’une théorie du champ unifié qui, s’il y était parvenu, aurait synthétisé les notions de gravitation et d’électromagnétisme ... qu’il ne parviendra pas à établir. Il décèdera à Princeton, en 1955.

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PRESTATIONS SCIENTIFIQUES

L’effet photo-électrique

Alors qu’il était encore employé à l’Office Fédéral de la Propriété Intellectuelle, Einstein publie ses travaux sur l’effet photo-électrique. C’est son deuxième article, très révolutionnaire (selon Einstein lui-même), qui établit, à partir de l’étude de l’effet photo-électrique et des travaux de Max Planck sur les quanta d’énergie, l’existence de ce que l'on appellera plus tard "le photon”. C’est l’origine de la théorie quantique.

La théorie de la relativité restreinte

Dans le 4e article, datant de juin 1905, l’une des découvertes les plus importantes de la physique du début du siècle, la relativité restreinte, y est exposée avec une étonnante concision

"Le temps dépend de l’observateur et n’a donc plus de valeur absolue, comme le démontre le paradoxe bien connu d’Einstein: “prenons deux jumeaux: l’un vit sur la terre et l’autre voyage dans l'espace. Du fait de la vitesse de déplacement plus élevée de celui qui voyage, le temps s’écoule plus lentement pour lui que s’il était demeuré sur terre. A son retour de voyage, les deux frères découvrent avec surprise que l’un a l’air plus âgé que l’autre ... de plusieurs années !”

POURQUOI  EINSTEIN  A-T-IL  OPTÉ  POUR  LA  PHYSIQUE  ?

A 12 ans, le jeune Einstein reçoit un livret sur la géométrie euclidienne: “une telle clarté et sûreté exercèrent un attrait indescriptible sur moi”. Entre 12 et 16 ans, il apprend, en autodidacte, les bases du calcul différentiel et intégral. Plus tard, durant ses études, il lira de lui-même les oeuvres de Kirchhoff, Hertz et Helmholtz, ou encore l'"Introduction à la théorie de l’électricité de Maxwell”, d’August Föppl.

C’est surtout la théorie qui l’attire: il n’aimait pas subir des instructions. Il subsiste encore dans son dossier d’étudiant à l’Institut de mathématiques-physiques de l’EPFZ les traces d’une réprimande pour son dédain des travaux pratiques de laboratoire.

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Sa carrière

Einstein ne fait partie ni de la caste des grand chercheurs scientifiques, ni de celle des reclus dans une tour d’ivoire; libre-penseur, il s’exprimera sans hésitation sur les problèmes contemporains de la société, que ce soit à propos de l’existence de l’Etat d’Israël, de l’Union Soviétique, de la lutte contre le nazisme ou de la fabrication d’armements nucléaires.

Alors qu’il signe, en 1939, une lettre adressée au Président des Etats-Unis Roosevelt demandant que le programme de recherche sur les réactions atomiques en chaîne soit mis en oeuvre, Einstein ne participe pas à l’élaboration de la bombe atomique à Los Alamos (cité secrète des chercheurs américains pendant la deuxième guerre mondiale). En 1945, lorsqu’il devient évident que l’arme nucléaire va être réalisée, il écrit même de nouveau à Roosevelt pour le dissuader de l’employer.

L’année suivante, en mai 1946, il est président du “Comité de vigilance des savants atomistes”. Jusqu’à sa mort, en 1955, il militera contre la prolifération des armes nucléaires.

LE RÔLE DE SA FAMILLE ET DE L’ECOLE

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Son père lui montre une boussole alors qu’il a cinq ans, ce qui le fait tressaillir d’émotion du fait de l’invisibilité du phénomène; il écrit en 1916: “il devait y avoir quelque chose de bien caché qui créait ce phénomène ... ”.

Son oncle Jakob et Max Talmey, un ami de ses parents, suscitent en lui l’envie des études. L'oncle éveille son intérêt pour les mathématiques, en particulier pour l’algèbre: “C’est une science amusante: tout ce qu’on ne peut attraper porte le nom X et on le pourchasse jusqu’à la capture finale”. La résolution de colles algébriques lui procurait un immense plaisir. A l’âge de 16 ans, son père l’encourage à se consacrer à la pratique de l’électrotechnique ...

Mais c’est la passion de la science insufflée par Max Talmey qui domina: ce dernier lui donne dès l’âge de 12 ans de nombreux ouvrages de vulgarisation scientifique, et devise avec le jeune Einstein de sujets philosophiques ou physiques. Quant à sa première femme, sa camarade d’étude Mileva Maric, bien qu’elle se soit souvent entretenue avec lui de ses recherches scientifiques ou de ses idées, son influence réelle est encore mal connue.

Au cours de ses études, il souffrit beaucoup de la discipline “prussienne” qui s’exerçait dans son gymnase. C’est ainsi que dès l’âge de quinze ans il voulut changer de nationalité et devint Suisse. A son père, qui s’inquiétait pour lui et demandait conseil à ses maîtres au sujet de l’avenir professionnel de son fils, il fut répondu: “aucune importance, il échouera partout”.

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Légende de l’illustration:

L’appareil de Michelson, montré schématiquement, utilise la méthode du point zéro pour comparer la vitesse de la lumière dans deux directions perpendiculaires. Imaginez la surprise de Michelson lorsqu’il découvrit que le vent d’éther n’avait aucune influence sur la vitesse de la lumière, que celle-ci se déplace contre lui ou perpendiculairement à lui !

En fait, le support massif de verre sur lequel étaient montés les miroirs de Michelson  se contractait légèrement dans la direction du mouvement de la terre à travers l’espace ... pour employer les expressions d’Einstein en 1904, il s’agit de la contraction de l’espace lui-même, et, tous les corps matériels se déplaçant avec la même vitesse, ils se contractent de la même façon simplement parce qu’ils appartiennent au même espace contracté.

 
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