LES BLAGUES D'EINSTEIN

THÉORIE DES QUANTA

 

La théorie des quanta dit en gros que les échanges d'énergie se font par paquets et non pas de manière continue (un peu comme la matière qui n'est pas continue mais composée d'atomes).

 

L'élaboration de la théorie des quanta s'est principalement faite en deux étapes:

 

Le 14 décembre 1900 Max Planck, alors professeur de physique à l'université de Berlin, présente lors d'une séance de la Société allemande de physique une vision radicalement nouvelle du rayonnement des corps portés à haute température. D’apres lui les échanges d'énergie entre la matière et le rayonnement s'effectuent non de façon continue mais par paquets d'où le nom de quantum donné à chacun de ces paquets.

 

Puis au cours de l’annee 1905 Albert Einstein reprend les travaux de Max Planck et decrit la lumière comme formée de grains d'énergie – on pensait alors que la lumiere etait une onde; Seul le model ondulatoire etait utiliser par les scientifique pour decrir la lumiere. Einstein propose le nouveau model corpusculaire qui ne vient pas remplacer le model ondulatoir mais s'y ajoute. Les deux models cohabitent, selon le referentiel choisi et les besoins du chercheur ce dernier utilise le model ondulatoir ou le model corpusculair. La physique quantique vient de naître.

 

En resume :

 

§         effet photoélectrique: la lumière peut-être considérée comme constituée de particules, les photons.

§         Leur énergie est proportionnelle à la fréquence du rayonnement

E = hn

§         L'énergie contenue dans un faisceau de lumière est transférée sous forme de paquets, les quanta

 

Personne n'admet cette théorie. Elle sera redécouverte expérimentalement 10 ans plus tard par Robert Andrews Millikan. Puis, Einstein contribue au développement qui fusionne les modèles ondulatoires et corpusculaires de la lumière.

 

 

THÉORIE DE LA RELATIVITÉ RESTREINTE

 

§          Einstein émet l'idée que les mesures d'espace et de temps dépendent de l'évaluation de la simultanéité de deux événements distants.

§         Il développe une théorie basée sur deux postulats :

§         le principe de la relativité, selon lequel toutes les lois de la physique sont identiques dans tous les repères inertiels, et

§         le principe de l'invariance de la vitesse de la lumière, selon lequel la vitesse de la lumière dans le vide est une constante universelle.

§         Il fut alors capable de fournir une description logique et correcte des événements physiques dans des repères inertiels différents, sans devoir faire des hypothèses particulières sur la nature de la matière ou du rayonnement, ou sur la façon dont ils interagissent.

§         Quasiment personne ne comprit l'argumentation d'Einstein.

 

 

 

THÉORIE DE LA RELATIVITÉ GÉNÉRALE (1905 - 1916)

 

§         Il énonça le principe d'équivalence

§         le champ de gravitation est équivalent à l'accélération dans un ascenseur, on ne peut pas dire si la force qui s'exerce sur nous est due à la gravitation ou à une accélération constante de l'ascenseur

§         Les interactions entre les corps, attribuées jusque-là à la force gravitationnelle, sont expliquées comme étant dues à l'influence des corps sur la géométrie de l'espace-temps Espace à quatre dimensions:                                                               

§         trois dimensions de l'espace classique (euclidien) et le temps comme quatrième dimension

§         Einstein explique les variations inexpliquées des orbites des planètes

 

§         Il prédit la courbure de la lumière à proximité des étoiles comme le Soleil. (Voir éclipse de 1919)

 

 

THÉORIE DE L'UNIFICATION DES CHAMPS

 

Albert Einstein fut le premier physicien à tenter d'élaborer une théorie unificatrice dans les années 1910. Ses travaux sur la relativité lui faisant présumer l'existence d'une théorie commune pour les forces électromagnétiques et gravitationnelles, il essaya en vain, durant les trente dernières années de sa vie, de concevoir un modèle où forces et particules seraient représentées uniquement par des champs, les particules n'étant rien d'autre que des zones du champ où les valeurs d'intensité seraient particulièrement élevées.

 

§         Einstein cherche à généraliser encore plus

§         Il fait de nombreuses tentatives pour décrire dans un modèle commun

§         l'interaction électromagnétique

§         l'interaction gravitationnelle

§         Sans y parvenir (même en 2000, on n'y est toujours pas parvenu).

 

THÉORIE QUANTIQUE (1915 - 1930)

Entre 1915 et 1930, la physique est dominée par une nouvelle conception de la        matière, la théorie quantique. Cette théorie utilise la notion de dualité onde-particule exposant que la lumière présente les propriétés d'une particule mais aussi celles d'une onde. Elle se fonde en outre sur le principe d'incertitude, élaboré par le physicien allemand Heisenberg, stipulant qu'il est impossible de connaître en même temps certaines quantités physiques, par exemple la position et la vitesse d'une particule. La théorie quantique, qui remet en cause la notion de causalité en physique, ne sera jamais totalement acceptée par Einstein, qui refuse d'abandonner tout déterminisme: "Dieu ne joue pas aux dés avec le monde", affirme-t-il. Toutefois, il apporte sa contribution à cette théorie en étudiant le comportement des photons, faisant publier en 1924 un article du physicien indien Bose sur ce sujet. Collaborant avec ce dernier, il élabore la théorie statistique de Bose-Einstein, qui s'applique aux particules appelées bosons.

 

§         Théorie quantique: nouvelle conception de la matière avec

§         Dualité onde particule

§         Principe d'incertitude: On nepeut connaître avec précision à la fois

o        la position et la vitesse ou encore

o        l'énergie et le temps

§         Einstein n'a jamais admis cette théorie

§         Il disait "Dieu ne joue pas aux dés avec le monde"