Il était une fois la physique
Voici l’équation scientifique la plus célèbre. Celle qu’on cite spontanément, sans la comprendre : E = mc2. Mais que signifie-t-elle ? Et surtout, pourquoi est-elle si importante ?
Alain Riazuelo ne se contente pas d’expliquer la physique sousjacente – et passionnante – derrière cette équation. Il nous raconte son histoire. D’où elle vient, avec la longue controverse sur la nature de la lumière (onde ou corpuscules ?). Comment les mesures de plus en plus précises de la vitesse de la lumière ont conduit la physique à une impasse à la fin du xixe siècle. Et de quelle manière le tout jeune Einstein, à 26 ans à peine, a révolutionné la physique en publiant en 1905 quatre articles prodigieux. L’un, notamment, montre que la lumière se comporte dans certains cas comme si elle était formée de particules. Einstein relance ainsi la vieille controverse sur la nature de la lumière, que l’on croyait pourtant tranchée. Il ne s’arrête pas en si bon chemin. Prenant acte que la vitesse de la lumière est indépassable, il en déduit un concept révolutionnaire : l’espace et le temps ne sont pas deux entités indépendantes, mais se fondent dans une entité unique, l’espace-temps. Un concept totalement contre-intuitif, qui mène à des paradoxes troublants.
Et la fameuse équation ? Elle montre que l’énergie (E) et la masse (m) ne sont pas non plus des entités séparées. On peut transformer de la masse en énergie – c’est ce qui se fait dans les étoiles et les réacteurs nucléaires – et de l’énergie en masse. Et le c2 ? C’est juste un nombre gigantesque : la vitesse de la lumière multipliée par elle-même. Autrement dit, une petite quantité de masse peut donner une énorme quantité d’énergie. À travers cette équation, Alain Riazuelo raconte dans Pourquoi E = mc2 le véritable grand oeuvre d’Einstein : la relativité générale. Et il nous offre une plongée hors du commun dans la formidable aventure qu’est la recherche en physique.