Anne Vallery-Radot = Rubriques

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ALBERT EINSTEIN = GRAVITATION ,RELATIVITÉ RESTREINTE ET GÉNÉRALE

 

 

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Albert Einstein ,Physicien-Théoricien 

 

Albert Einstein est né le  à Ulm, dans le Wurtemberg,dans  l'Empire Allemand .Il est mort le  à Princeton, dans le New Jersey,

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L'année qui suit sa naissance, ses parents s'installent à Munich, qui va être le cadre de son enfance. Son père, un juif qui appartient à la petite bourgeoisie Souabe aux idées libérales, y a fondé une modeste usine d'appareils et d'outillage électriques. Albert fait au lycée des études médiocres, sans que rien laisse alors présager une vocation exceptionnelle ; aucun de ses professeurs ne se souviendra plus tard de lui ;

A l'âge de 4 ans, quand son père lui offre une boussole, Albert Einstein reste absorbé pendant des heures à contempler l'aiguille aimantée qui marque toujours la même direction...

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Dès cette époque, l'autorité indiscutée et la contrainte lui paraissent intolérables. Après une crise de ferveur religieuse, Albert adopte une attitude de libre penseur qu'il qualifiera lui-même de fanatique.  Pour lui le mal n'existe pas en temps que tel ",il est l'absence du bien"  tout comme "L'obscurité est l'absence de lumière".  

 

 

 

 

 

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 Aarau 

Lorsqu'il atteint l'âge de quinze ans, ses parents et sa sœur émigrent à Milan dans l'espoir d'une situation plus florissante, et il va poursuivre ses études à Aarau, en Suisse, grâce à l'aide de parents fortunés.

 

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Cantonal School Aarau ,Einstein est le premier à gauche au premier rang 

 Après un premier échec, il passe son baccalauréat, entre en 1896 à l'Institut polytechnique de Zurich et décide de se consacrer à l'enseignement plutôt que d'aborder la carrière d'ingénieur. Il adopte alors la nationalité suisse.

 

 

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Einstein's essay for The Aarau School 

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 1902 Berne 

Ayant terminé ses études, il cherche en vain une situation dans l'université ;toute sa vie, il regrettera de n'avoir pas eu à instruire de jeunes enfants.Grâce au père d'un camarade, ému de ses difficultés, il obtient enfin en 1902 un emploi à l'Office fédéral des brevets, à Berne.

 

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Cette situation modeste lui permet alors d'épouser une étudiante serbe, Mileva Marec, un peu plus âgée que lui, qui se destine aussi à l'enseignement de la physique. Deux fils naîtront de cette union.

 

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 1905 théorie de la relativité restreinte 

 

En 1905, il publie, dans les Annalen der Physik, quatre mémoires majeurs :

- Introduction de la théorie des quanta de lumière

- Etablissement des lois du mouvement brownien

- Bases de la théorie de la relativité restreinte

- Démonstration de l'équivalent masse-énergie (E=mc2).

 

 

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Alors que ces articles annoncent la force qui va bouleverser le monde, personne ne semble d'abord les avoir remarqués.Ce n'est que trois ou quatre ans plus tard que l'attention du monde savant se porte sur eux. Einstein devient brusquement l'homme dont on parle.Ses idées, qui ne sont d'ailleurs pas souvent comprises, sont âprement discutées ;mais elles ouvrent au jeune homme, non sans difficulté, les portes de la carrière universitaire.

 

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La demande du génie Albert Einstein à vouloir s’inscrire pour le doctorat, fut refusée par le Professor Wilhelm Heinrich « Ph.D »le doyen de l’Université de BERN, lui reprochant ainsi que l’hypothèse émise par  ses soins relative à la nature de la lumière et le lien fondamental entre l’espace et le temps a plutôt un caractère artistique que physique.

 

 

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1909 Zurich 

 Einstein est appelé, comme professeur extraordinaire, c'est-à-dire suppléant, à Zurich.

1911  Prague

Professeur à  l'université allemande de Prague

1912 -1913 Zurich 

il obtient une chaire à l'École polytechnique fédérale de Zurich, sur les bancs de laquelle il a été élève. 

1914 Berlin 

Malgré son caractère indépendant, ses idées politiques et sociales il part pour l'Allemagne de Guillaume II, à  Berlin, qui est alors un des centres les plus brillants de la science européenne : il se laisse en effet tenter par l'espoir de travailler aux côtés des grands maîtres Planck et Nernst qui ont sollicité sa venue,; il devient Professeur extraordinaire au Kaiser Wilhelm Institut de Berlin .

C'est pendant cette période qu'il s'emploie à élargir la théorie de la relativité en y intégrant la gravitation. Mais sa nomination en Allemagne est aussi marquée pour lui par la dislocation de son ménage, dans lequel la bonne entente s'est progressivement altéré

 

 

 

 

 

 

En 1915, il publia la formulation définitive de la théorie de la relativité générale qui a abouti une nouvelle interprétation des forces de gravitation

 

 

 1916 théorie de la gravitation dite relativité générale 

 

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Trou de Verre 

 

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 1919 divorce avec Mileva et mariage avec sa cousine Elsa 

 

Mileva et leur Deux enfants 

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Einstein et Elsa

 

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 1921 prix Nobel de Physique 

 

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En 1921, enfin, Einstein reçoit le prix Nobel de physique, mais, comme la relativité paraît encore trop aventureuse pour figurer parmi les motifs, ce prix est « décerné à M. Einstein pour ses mérites dans le domaine de la physique théorique, et spécialement pour sa découverte de la loi de l'effet photoélectrique ».

 

 

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Il en partage le montant entre sa première femme et une œuvre charitable. Devenu célèbre, Einstein effectue de nombreux voyages qui le conduisent d'Amérique en Extrême-Orient. Il profite de sa notoriété pour défendre les causes qui lui tiennent à cœur ; ennemi de l'injustice, il tente, en toute occasion, de venir en aide aux opprimés.On le consulte à tout propos et il est appelé à faire partie de la Commission de coopération intellectuelle créée par la Société des Nations.

 

 

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 Le terme « trou noir » a été inventé par le physicien américain John Wheeler en 1967, pour décrire une concentration de masse-énergie si compacte que même les photons ne peuvent se soustraire à sa force gravitationnelle. Un trou noir est, d'abord et avant tout,caractérisé par l'existence d'un horizon : c'est la surface sphérique dont même la lumière ne peut sortir, et en deçà de laquelle même cette dernière est inexorablement entraînée vers une singularité centrale. 

 

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Albert Einstein était dans l'erreur en ce qui concerne l'existence des trous noirs, explique l'historien des sciences et membre de l'Observatoire de Paris Jean Eisenstaedt.

 

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Jean Eisenstaedt : car les trous noirs ont été pensés dans le cadre de la relativité générale uniquement à partir des années 1960-1970.Pour y parvenir, il fallait surmonter deux blocages. D’abord accepter, contrairement à l’opinion qu’Einstein partageait avec la plupart des spécialistes de l’époque, que "l’horizon", c’est-à-dire la surface de ce que l’on appelle aujourd’hui un trou noir, ne soit pas considéré comme singulier et impénétrable. Puis que l’étoile puisse s’effondrer à travers cet horizon.

 

 

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 Aujourd'hui la NASA a fait une observation pour le moins étrange concernant un trou noir supermassif : Markarian 335.  Deux des télescopes de la NASA dont le NuSTAR, un télescope  étudiant les rayons X à haute énergie autour des trous noirs. Ce télescope a, un peu miraculeusement, réussi à capturer l’émission massive de plasma et de rayons X depuis le trou noir vers l’ extérieur.

 

 

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Si j'étais dans le trou noir voici ce que je verrai au dessus 

 


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Einstein poursuit toujours ses travaux scientifiques.Ayant eu connaissance, par l'intermédiaire de son ami P. Langevin, de la fameuse thèse de Louis de Broglie, il publie en 1924 une note où, en se servant aussi d'un récent travail du physicien indien Satyendranath Bose, il crée une statistique valable pour les particules indiscernables (statistique de Bose-Einstein).

 

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 En 1925, il est lauréat de la médaille Copley, et en 1928 il est nommé président de la Ligue des Droits de l’homme. Il participe en 1928 au premier cours universitaire de Davos, avec de nombreux autres intellectuels français et allemands.  

En 1929, il expose, dans une communication à l'Académie des sciences de Prusse, sa « théorie du champ unitaire », qui résume, en une série d'équations, les lois qui gouvernent les deux forces fondamentales de l'univers, la gravitation et l'électromagnétisme.

Plus tard, lorsque d'autres forces seront identifiées, notamment les forces nucléaires, il tentera de les englober dans cette synthèse (→ interactions fondamentales).

 

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1933  L'Amérique :Princeton 

Jusqu'en 1933, Einstein demeure à Berlin ou dans sa maison de campagne de Caputh, non loin de la capitale. Mais, lorsqu'il apprend d'Amérique, où il effectue un de ses fréquents séjours, l'accession de Hitler au pouvoir, décide de ne pas retourner en Allemagne, où sa situation était déjà devenue difficile ; il abandonne tous ses biens et envoie sa démission à l'Académie des sciences de Prusse. Il réside d'abord au Coq-sur-Mer, en Belgique, dont le couple royal compte parmi ses amis, envisage un moment d'accepter une chaire qu'on lui offre au Collège de France et s'installe enfin aux États-Unis, où il devient directeur de l'Institute for Avanced Study de Princeton.

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Il peut, dans le calme qui entoure ce haut lieu de l'esprit,reprendre le cours de ses recherches.

En 1940, il acquerra la nationalité américaine.

Einstein à Princeton 

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Lorsque Niels Bohr, de passage en Amérique, propage la nouvelle de la découverte du phénomène de fissionFermi et Leo Szilard interviennent auprès de lui, et Einstein envoie en 1939 au président Roosevelt le message suivant :

Monsieur,

Un travail récent d’E. Fermi et L. Szilard, dont on m’a communiqué le manuscrit, me conduit à penser que l’uranium va pouvoir être converti en une nouvelle et importante source d’énergie dans un futur proche.Certains aspects de cette situation nouvelle demandent une grande vigilance et, si nécessaire, une action rapide du gouvernement.

Je considère qu’il est donc de mon devoir d’attirer votre attention sur les faits et recommandations suivantes :

Au cours des quatre derniers mois, grâce aux travaux de Joliot en France et ceux de Fermi et Szilard en Amérique, il est devenu possible d’envisager une réaction nucléaire en chaîne dans une grande quantité d’uranium, laquelle permettrait de générer beaucoup d’énergie et de très nombreux nouveaux éléments de type radium. Aujourd’hui, il est pratiquement certain que cela peut être obtenu dans un futur proche.

Ce nouveau phénomène peut conduire aussi à la construction de  bombes extrêmement puissantes.Une seule de ces bombes, transportée par bateau, et qu'on laisserait exploser dans un port, pourrait détruire tout le port et le territoire environnant. (................)

 On connaît les suites de cette lettre ; comme il le dira plus tard avec tristesse, lui, pacifiste convaincu, il a <<pressé sur le bouton>>

 

 

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Le général Groves de l'armée américaine et le physicien Robert   Oppenheimer sont à l'origine du projet nucléaire "Manhattan " L'énergie nucléaire est une concentration de neutrons ;c'est un mélange de plutonium et d'uranium .Une usine nucléaire est construite dans le plus grand secret sur la côte ouest à Hanford  pour produire l'uranium 235 et le plutonium.

Le Canada et l'Angleterre (Churchill) rejoignent l'Amérique dans ce projet . le refus de capitulation du Japon sera le prétexte pour lancer la bombe et donner  à l'Amérique une puissance politique effrayante .

Le 12 Avril 1945 Roosevelt meurt et c'est Harry Truman qui est à la tête de lAmérique ; il s'alliera à Churchill  et à la chine mais laissera Staline en dehors du projet nucléaire , ce dernier envahira le Japon après Hiroshima et Nagasaki.Staline est furieux et c'est la début de la guerre froide .

Après un premier test "Trinity"effectué en secret , Truman lanceune première Bombe "Little Boy" sur Hiroshima ,puis une deuxième sur Nagasaki ;Le japon est dévasté ,anéanti ......... 

 

 

 

 

 

 

 

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« La guerre est gagnée, mais non pas la paix », écrira Einstein après le cauchemar. L'explosif nucléaire menace la survie de l'humanité. Dès 1946, Einstein sait que « détourner cette menace est devenu le problème le plus urgent de notre temps ». Avec la conscience de cette mission à accomplir, il a trouvé le sens de la vie qu'il lui reste à vivre. Il mène une ardente campagne contre la bombe à hydrogène et prend vigoureusement le parti des victimes du maccartisme.

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Alors qu'il a soutenu en vain les projets de contrôle international de l'énergie atomique, le plan qu'il préconise est l'établissement d'un gouvernement mondial, et il l'annonce en 1947 dans une lettre ouverte aux Nations unies.

 

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Il multiplie les appels aux dirigeants et aux responsables des décisions qui engagent le destin du monde. Mais la mort vient le surprendre avant qu'il ait pu aboutir à un exposé définitif de sa théorie du champ unitaire et sans que ses paroles humanitaires aient été vraiment entendues.

Ainsi que l'a écrit Louis de Broglie, « par la nouveauté et la profondeur des idées qu'il a introduites en physique, par les répercussions profondes que ces idées ont eues sur toute l'orientation de la science contemporaine, Albert Einstein mérite d'être regardé comme l'un des plus grands esprits scientifiques de tous les temps ».

 

 

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Einstein et Oppenheimer =

 

« Des contacts avec des extraterrestres ne présentent pas fondamentalement de problème au point de vue du droit international; mais la possibilité d’affronter des êtres intelligents qui ne font pas partie de la race humaine soulèverait des problèmes qu’il est difficile de concevoir.

En principe, il n’y a aucune difficulté à accepter la possibilité de convenir à une entente avec eux, et de mettre en place toutes sortes de relations. La difficulté est d’essayer d’établir des principes sur lesquels ces relations devraient être fondées.

En premier lieu, il serait nécessaire d’établir une communication avec eux à travers une langue ou d’une autre, et ensuite, une des premières conditions pour toute intelligence est qu’ils devraient avoir une psychologie similaire à celle des hommes.(..................)

 Nous ne pouvons pas exclure la possibilité qu’une race de gens extraterrestres plus avancés technologiquement et économiquement puisse s’autoriser le droit d’occuper un autre corps céleste. »

« La présence de vaisseau spatial non identifiée dans notre atmosphère (et éventuellement le maintien en orbite autour de notre planète) est maintenant cependant, acceptée par nos militaires. »

(.................)

 

 

 

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La Physique Quantique

La physique quantique a apporté une révolution conceptuelle ayant des répercussions jusqu'en philosophie  =remise en cause du déterminisme .  et en littérature  =science-fiction.

  Elle a permis nombre d'applications technologiques : 

-énergie nucléaire

imagerie médicale par résonance magnétique nucléaire

 -diode

-transistor

circuit intégré

-microscope électronique et laser

 

  Un siècle après sa conception, elle est abondamment utilisée dans

-la recherche en chimie théorique  =chimie quantique

-en physique  =mécanique quantiquethéorie quantique des champs

physique de la matière condensée

-physique nucléaire

-physique des particules 

-physique statistique quantique,astrophysiquegravité quantique,

-en mathématiques  =formalisation de la théorie des champs

- récemment, en informatique  =ordinateur quantiquecryptographie

   quantique.

 

Elle est considérée avec la relativité générale d'Einstein comme l'une des deux théories majeures du XX ème siècle. La physique quantique est connue pour être contre-intuitive, choquer le « sens commun » et nécessiter un formalisme mathématique ardu. Feynman, l'un des plus grands théoriciens spécialistes de la physique quantique de la seconde moitié du XX ème siècle, a ainsi écrit :

« Je crois pouvoir affirmer que personne ne comprend vraiment la physique quantique "

 

 la relativité restreinte :

  • le principe de relativité de Galilée est conservé ;

  • l'invariance des équations de Maxwell (par changement de référentiel inertiel)

  • entraîne immédiatement la constance de la vitesse de la lumière 

  •  dans tous les référentiels galiléens : l'additivité des vitesses n'est plus vraie

  • et la vitesse de la lumière est inatteignable

  • (sauf pour la lumière, qu'elle soit considérée comme une onde ou comme

  • constituée de photons, particules de masse nulle) ;

  • les mesures de longueur, d'intervalle de temps, (et de vitesse) ne sont pas

  • les mêmes suivant le référentiel de l'observateur :

  • mesurer la longueur du wagon donne des résultats différents suivant que

  • l'on est dedans ou que l'on est immobile au sol (mais ce n'est pas le cas

  • pour la largeur du wagon, longueur perpendiculaire à la vitesse) ;

  • de même pour l'écoulement du temps ; le champ électrique devient

  • magnétique et réciproquement. Toutes ces transformations des

  • systèmes de coordonnées du continuum espace-temps et du champ

  • électromagnétique sont formalisées par les transformations de Lorentz 

  • (paradoxalement mises au point par Lorentz et Henri Poincaré pour

  • défendre l'existence de l'éther.

  • la notion de temps absolu disparaît : deux horloges identiques situées

  • dans deux référentiels galiléens différents ne battent pas au même

  • rythme (plus précisément, il n'est pas possible de les garder synchronisées).

 

La relativité générale

 

 Elle ajouta à la relativité restreinte que la présence de matière pouvait déformer localement l’espace-temps lui-même (et non pas seulement les trajectoires), de telle manière que des trajectoires dites géodésiques —c'est-à-dire intuitivement de longueur minimale —à travers l’espace-temps ont des propriétés de courbure dans l’espace et le temps.

Le calcul de la « distance » dans cet espace-temps courbe est plus compliqué qu'en relativité restreinte, en fait la formule de la « distance » est créée par la formule de la courbure, et vice-versa.

 

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 Et si le génie naissait dans la méditation et l'imagination ??le génie est celui qui a le talent de créer des choses exceptionnelles ;mais comme dans les contes  il peut être aussi un  esprit ou un démon,  bon ou mauvais, qui préside à la destinée de chaque homme.

Descartes dans le discours de la méthode se demande s'il pense par lui même ou si c'est un génie qui lui parle .

Einstein a découvert les choses exceptionnelles suivantes et pour faire plus simple sur les deux théories de la relativité qui découlent sur deux conclusions révolutionnaires qui sont toujours valables à ce jour =

-La première est que l’espace et le temps sont liés,on dit que le temps forme la quatrième dimension.

-La seconde est que l’un et l’autre sont relatifs.C’est-à-dire que l’espace et le temps ne sont pas absolus et peuvent être déformés. En ce sens, l’équation d’Einstein implique que la gravitation ne soit plus considérée comme une force s’exerçant à distance, mais comme une propriété géométrique de l’espace-temps lui-même

 Ces découvertes ont donné naissance à certaines applications   =

-Le GPS 

-La télévision à tubes cathodiques 

-L'électromagnétisme 

-la couleur de l’or est également due aux effets de la théorie de

  la relativité. 

Oui Einstein est un génie qui a découvert une des vérités sur l'Univers et les Atomes "Tu connaitras la vérité et la vérité t'affranchira" mais cette liberté nous donne -elle le droit ,si elle nous en donne le pouvoir ,de nous en servir pour tuer .??

 Einstein a aussi dit =

 « la vraie intelligence ne se base pas sur le savoir ou la connaissance mais sur l’imagination ».

Précepte qu’a notamment utilisé Steve Jobs, qui a lancé l’ordinateur portable bien avant que d’autres n’y pensent.

 Pour Fabrice Midal, enseignant en méditation Bouddhiste,philosophe et écrivain =

« l’imagination permet de créer un lien entre le monde corporel et le monde spirituel. Elle représente également une part de réalité profonde car elle peut constituer un puits d’énergie, générer une émotion, nourrir notre créativité ou encore changer, de manière positive, notre état d’être et notre perception du monde extérieur ».

Et de conclure : « Si vous pensez à votre grand-mère, que ce soit le souvenir de son visage, de son parfum ou du son de sa voix, cette seule pensée — induite par les mêmes zones du cerveau que si vous la voyiez — ne la rend-elle finalement pas réelle ? »

Alors, est-on en train de voir le monde, ou de l’imaginer ? 

 

 

 ANNE VR(-_-)XXX

 

 



04/03/2017
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