Albert Einstein: biographie et contributions à la science

Albert Einstein (1879 - 1955) était un physicien théoricien d'origine allemande et l'un des scientifiques les plus importants du XXe siècle. Il a développé la théorie de la relativité, qui a été l’un des fondements les plus importants du développement de la physique moderne. En 1921, il remporta le prix Nobel de physique pour avoir découvert la loi de l'effet photoélectrique. La contribution d'Einstein à la science, et particulièrement à la physique, en a fait l'un des hommes les plus reconnus de son temps.

Le travail le plus populaire réalisé par Einstein était l'équivalence entre énergie et masse: E = mc 2, l'une des équations les plus reconnues au monde. Il est venu à cette formule en 1905, quand il vivait à Berne. Plus tard, en 1917, Einstein étudia les propriétés de la lumière. Dans ces études, il trouva la base de sa loi de l'effet photoélectrique. Puis il appliqua sa théorie générale au modèle de la structure de l'univers entier.

En 1896, il renonça à la nationalité allemande et, quelques années plus tard, demanda le Suisse qu'il obtint en 1901. Entre-temps, Einstein étudia à la Federal Polytechnic School, où il obtint son diplôme en 1900.

À partir de 1912, il a commencé à exercer comme professeur de physique théorique à l'Université de Zurich et est resté dans cette position pendant environ deux ans. Ensuite, il a été sélectionné à l'Académie des sciences de Prusse et a déménagé à Berlin.

Quand Adolf Hitler est arrivé à la chancellerie allemande, Albert Einstein était aux États-Unis d'Amérique; c'est pourquoi il a décidé de ne pas retourner dans son pays, l'antisémitisme professé par le régime nazi mettant en péril son intégrité.

En 1940, il obtint la citoyenneté américaine. Peu de temps après, lorsque les États-Unis entraient dans le conflit armé de la Seconde Guerre mondiale imminent, Einstein contacta le président Franklin D. Roosevelt pour l'informer que l'Allemagne pourrait développer des armes extrêmement destructrices.

Cette information a été le déclencheur du démarrage du projet Manhattan. Cependant, Einstein n’a jamais pensé que l’énergie nucléaire devrait être utilisée pour la guerre. Même avec Bertrand Russell, a élaboré le manifeste dans lequel il parle des dangers de cette énergie.

Depuis son installation aux États-Unis d'Amérique et jusqu'à ses derniers jours, Albert Einstein a travaillé à l'Institute of Advanced Studies de Princeton, dans le New Jersey.

Il est l'un des scientifiques les plus célèbres de l'histoire et son nom est connu de la majorité de la population occidentale à ce jour.

Biographie

Premières années

Albert Einstein est né le 14 mars 1879 à Ulm, une ville qui appartenait au royaume de Wüttemberg de l'empire allemand de l'époque. Il était d'origine juive, son père s'appelait Hermann Einstein, il était engagé dans le commerce et l'ingénierie. Sa mère était Pauline Koch.

Un an après la naissance d’Albert Einstein, son père a eu l’occasion de fonder une société à Munich chargée de la fabrication d’appareils électroniques fonctionnant au courant continu.

Il avait une soeur nommée Maria, qui avait deux ans de moins que lui. Les parents d'Einstein n'étant pas des pratiquants religieux, leur éducation à la maison n'avait aucune influence sur leur dévotion religieuse précoce.

Peu à peu, il se sépara de ses croyances dogmatiques lorsqu'il réalisa que ce qu'il lisait dans des livres de science était explicitement contredit par ce qu'il avait appris des écritures religieuses.

Quand il a appris à connaître la géométrie, il était fasciné par la science. Ses conversations avec Max Talmud, qui était en quelque sorte un tuteur pour le jeune Albert, ont nourri son intérêt, puisqu'il lui a parlé de mathématiques et de philosophie.

En raison de problèmes financiers, Hermann, le père d'Albert, a dû déménager en Italie avec le reste de la famille car il y avait trouvé du travail. Cependant, il a quitté le garçon à Munich pour terminer ses études.

Jeunesse

Albert Einstein a rencontré sa famille à Pavie, à la grande surprise de ses parents. Il a obtenu un permis signé par un médecin et s'est rendu à leur rencontre car il n'était pas satisfait de l'école ni de sa méthode pédagogique.

Contrairement à ce que l'on pense, Einstein a été brillant en physique et en physique dès son plus jeune âge, atteignant même un niveau très supérieur à celui des garçons de son âge.

En 1895, il décida de postuler à l'École polytechnique fédérale de Zurich, mais ne réussit pas à y entrer, mais ses notes en physique et en mathématiques étaient si bonnes qu'il lui fut recommandé de terminer ses études secondaires à Arau, en Suisse.

L'année suivante, il réussit l'examen avec lequel il obtiendrait le certificat d'études secondaires. Ensuite, Einstein a décidé de s’inscrire à une carrière de quatre ans à l’École polytechnique fédérale de Zurich, où il a obtenu un diplôme de professeur de mathématiques et de physique.

Parmi ses camarades de classe, il a rencontré une jeune femme, Mileva Marić, qui était la seule femme dans la pièce. Cette fille est devenue plus tard la petite amie d'Einstein.

Pendant ce temps, ils ont passé beaucoup de temps ensemble à discuter de physique. Des rumeurs ont alors été émises quant à savoir si les premiers travaux d'Einstein étaient une collaboration avec Marić, mais cette théorie n'a jamais été étayée par des preuves.

Le mariage

Dans des lettres découvertes après la mort d'Einstein, il était appris que Marić et lui avaient eu une fille en 1902. Cependant, on ignore ce qu'il est advenu de la fille. Il est né alors que la mère était chez ses parents à Novi Sad.

En janvier 1903, Marić et Einstein se sont mariés et leur fils, Hans Albert Einstein, est né l'année suivante à Berne, en Suisse. Six ans plus tard, ils avaient Eduard, né à Zurich. En 1914, ils ont déménagé à Berlin.

Le couple s'est séparé quand Marić a appris qu'Einstein était amoureux de sa cousine germaine, Elsa. Le divorce formel a été obtenu le 14 février 1919, mais ils étaient séparés depuis un certain temps.

Son fils cadet a reçu un diagnostic de schizophrénie vers 20 ans et était pris en charge par Marić et, éventuellement, dans des centres de soins spécialisés. Quand sa mère est morte, le garçon a dû rester dans un asile.

La même année, elle divorce, elle se remarie avec Elsa Löwenthal, mais elles sont ensemble depuis 1912. Albert Einstein et Elsa sont des cousins des cœurs père et mère.

Office des brevets

Un an après l'obtention de son diplôme, Albert Einstein obtint la nationalité suisse en 1901, mais des problèmes médicaux l'empêchèrent de rendre son service militaire à la nation.

Il avait essayé d'obtenir un poste d'enseignant, mais il n'avait réussi à aucun des postes qu'il avait postulés. Au lieu de cela, il est allé travailler à l'Office fédéral de la propriété intellectuelle, où des brevets avaient été délivrés à Berne.

Son travail consistait à examiner les demandes présentées par les inventeurs. A cette époque, Einstein devint un expert de la mécanique de ces artefacts. Cela concernait en particulier la transmission de signaux électriques et la synchronisation électromécanique.

En 1902, le père d'Albert, Hermann Einstein, décéda. Cela a été un coup dur pour le scientifique, qui a toujours regretté que son père soit décédé alors qu'il n'avait pas encore réussi dans sa profession.

A cette époque, un petit groupe a commencé à discuter avec d'autres sujets intellectuels de science et de philosophie. Parallèlement, il a continué à mener des enquêtes personnelles dont les questions étaient alimentées par ce qu’il voyait s’appliquer dans son travail.

Débuts scientifiques

En 1900, son premier travail a été publié dans une revue spécialisée appelée Annalen der Physik . Ce travail portait sur le phénomène de la capillarité. Cependant, il s'est rendu compte plus tard que ce qu'il avait proposé était faux et a dit que c'était inutile.

Des années plus tard, Albert Einstein a terminé sa thèse qu'il a intitulée Une nouvelle détermination de la dimension moléculaire . De cette manière, il obtint un doctorat à l'Université de Zurich en 1905, son conseiller étant Alfred Kleiner.

Ce fut le début de l'année miraculeuse pour le physicien théoricien, puisqu'il publia d'autres études ouvrant la porte aux milieux scientifiques les plus importants. Einstein avait alors 26 ans.

Parmi les contributions apportées par Einstein en 1905 figurent ses travaux sur l'effet photoélectrique, la relativité restreinte et l'équivalence entre énergie et masse.

Bien que d'autres aient abordé la question de la relativité restreinte, la nouveauté de l'œuvre d'Einstein était de la reconnaître comme loi universelle de la nature. La théorie proposée par Einstein a été confirmée par l'un des plus grands scientifiques de l'époque, Max Planck.

À partir de ce moment, la carrière scientifique d’Albert Einstein eut un élan important.

Course en europe

Après avoir gagné en popularité, Einstein a commencé à recevoir des invitations à travailler dans plusieurs établissements d’enseignement européens. En 1908, Albert Einstein a commencé à travailler à l'Université de Berne où il est resté pendant un an.

Il se rendit ensuite à l'Université de Zurich en tant que professeur associé de physique théorique en 1909. De là, il se rendit à Prague, qui faisait alors partie de l'empire austro-hongrois, en 1911. Il accepta ensuite la nationalité autrichienne pour pouvoir exercer la profession de professeur d'université.

Cette époque a été prolifique pour le travail d'Einstein, qui a écrit plus d'une douzaine d'études sur différents sujets. L'année suivante, il retourna à Zurich où il travailla pendant deux ans dans son alma mater, l'École polytechnique fédérale de Zurich.

En 1913, Albert Einstein a commencé à faire partie de l'Académie prussienne des sciences. En outre, il occupait le poste de directeur de l'Institut de physique Kaiser Wilhelm, qui en était encore au stade de la planification et avait réussi à se concrétiser en 1917.

À partir de 1914, il intègre la faculté de l'Université de Berlin, ville qui le abrite depuis. Deux ans plus tard, Einstein devint président de la Société allemande de physique.

En 1921, Albert Einstein reçut le prix Nobel de physique. La reconnaissance a été reçue pour sa découverte de la loi de l'effet photoélectrique. De là, il a été membre de différentes sociétés scientifiques de toute l’Europe.

Premiers voyages

Albert Einstein entra sur le sol américain pour la première fois en 1921. Cette année-là, il participa aux activités organisées par les universités de Columbia et de Princeton. En outre, il s'est rendu à la Maison-Blanche avec des représentants de l'Académie nationale des sciences.

Étant aux États-Unis, Einstein était très heureux. Il pensait à son peuple avec qui il était bon de faire affaire, qui affrontait la vie avec enthousiasme et qui n'était pas envieux. Il semble que cette impression diffère de ce qu'il avait pensé avant de rencontrer les Américains.

Après son séjour en Amérique, Einstein est retourné sur le Vieux Continent et s’est arrêté en Grande-Bretagne, où il a été reçu par Richard Haldane. Il y rencontra d'autres hommes de science et comparut devant le King's College à Londres.

Un an plus tard, en 1922, Einstein poursuivit une tournée de six mois en Asie et en Palestine. Au Japon, il a donné des conférences et rencontré les empereurs dans le palais impérial, sous les yeux de milliers de personnes rassemblées pour assister à la réunion.

En 1923, il se trouvait en Espagne et obtint un diplôme dans lequel le roi Alphonse XIII le nomma membre de l'Académie espagnole des sciences.

La rage suscitée par les visites d'Einstein dans le monde était impressionnante. En outre, il a été reçu presque comme une visite diplomatique officielle plutôt que comme scientifique, il a été traité avec les honneurs et a été reconnu pour ses contributions scientifiques ainsi que pour son soutien à des causes pacifiques.

États Unis

Au début des années 1930, Albert Einstein était déjà devenu une superstar de la science. Il était reconnu à la fois par ceux qui avaient un lien avec le matériel et ceux qui ne le savaient pas.

En décembre 1930, il se rend de nouveau aux États-Unis d'Amérique pour effectuer des travaux au California Institute of Technology. À son arrivée sur le sol américain, il a été invité à assister à des événements sociaux et à des interviews dans tout le pays.

Il a rencontré les rédacteurs en chef du New York Times et s'est rendu au Metropolitan Opera dans la Big Apple. Il a ensuite reçu les clés de la ville du maire Jimmy Walker et rencontré des personnalités des sciences de la ville.

Puis il est arrivé à sa destination initiale, la Californie. Là, il se lie d'amitié avec des personnalités du domaine des sciences, telles que Robert Millikan. Il a également rencontré des artistes renommés tels que Charles Chaplin avec qui il s'entendait très bien.

Exil

En 1933, alors que le régime nazi se renforçait en Allemagne, Albert Einstein était en visite aux États-Unis d'Amérique. Le scientifique n'a pas jugé opportun de rentrer en Allemagne.

Les Juifs ont été persécutés par le gouvernement d'Adolf Hitler. De nombreux collègues d'Einstein professant le judaïsme ou issus de familles juives ont été démis de leurs fonctions d'étudiants universitaires.

Les textes écrits par Einstein ont été inclus dans les incendies de livres organisés par le parti nazi. En outre, une photo d'Albert Einstein portant le message "Il n'a pas encore été pendu", ainsi qu'une récompense pour sa tête, ont été publiées dans un magazine politique allemand.

En 1933, Einstein était en Belgique pour un temps. De là, il s’est rendu en Angleterre où il a rencontré Winston Churchill, Austen Chamberlain et Lloyd George. Il a demandé que des scientifiques juifs allemands soient sauvés du nazisme et situés en Angleterre.

Churchill a répondu positivement et a accueilli favorablement la suggestion d'Einstein. Le politicien a déclaré plus tard que grâce à cela, la qualité technologique des Alliés avait augmenté et celle de l’Allemagne en déclin.

Einstein a également fait la même chose avec d'autres chefs d'État, comme le Premier ministre de la Turquie, grâce à ces efforts ont permis de sauver environ 1 000 vies de juifs.

À la fin de 1933, Albert Einstein accepta la proposition de l'Institut des hautes études de Princeton et resta lié à cette institution pendant plus de deux décennies, jusqu'à sa mort.

Projet Manhattan

En 1939, Leó Szilárd voulait avertir le gouvernement des États-Unis de la possibilité que des scientifiques allemands travaillent à la création d'une bombe nucléaire. Cependant, il n’a pas été écouté au début, alors il a décidé de se rendre à Einstein.

Les deux scientifiques ont alors décidé d'écrire une lettre au président de la nation, Franklin D. Roosevelt, au sujet du danger pour l'humanité que le fait que seul Hitler possédait cette technologie pouvait être représenté.

Beaucoup considèrent que, grâce à la participation d’Einstein au processus d’information sur les armes nucléaires, c’est que les États-Unis ont commencé à prendre cette enquête au sérieux et que le projet Manhattan a été lancé en 1942.

Bien qu'Einstein regrette d'avoir recommandé la création d'armes nucléaires, il est réconforté par le fait qu'elles ne sont pas les premières à être arrivées aux mains des nazis alors que le reste du monde n'était pas protégé.

Dernières années

En 1940, Albert Einstein a reçu sa citoyenneté américaine. Sa vision des avantages de la société américaine sur des questions telles que la méritocratie l'a toujours accompagné. Cependant, il a essayé de lutter contre le racisme, qu'il considérait comme l'un des plus grands maux du pays.

Il faisait partie de l'Association nationale pour l'avancement des gens de couleur, dans lequel les droits des Afro-Américains étaient promus. L'Université de Lincoln en Pennsylvanie lui a également attribué un titre honorifique.

Au cours de ses dernières années, Einstein a été un peu isolé, principalement parce qu'il a consacré la majeure partie de son temps à deux enquêtes qui n'avaient alors aucune importance en popularité et qu'il ne pouvait pas terminer.

La première consistait à essayer de prouver que la théorie quantique de Bohr était incorrecte, au moyen de divers tests. Tandis que le second était ses tentatives pour découvrir une théorie de champ unifiée.

La mort

Albert Einstein est décédé le 17 avril 1955 à Princeton, New Jersey, à l'âge de 76 ans. Le scientifique souffrait d'un épanchement interne causé par un anévrisme de l'aorte abdominale. Einstein avait déjà été traité pour tenter d'empêcher que cela se produise.

La deuxième fois, le physicien a refusé d'entrer à nouveau dans la salle d'opération, affirmant que sa contribution au monde était déjà faite et que son temps était venu, car il ne voulait pas maintenir une vie artificielle.

Il a passé ses derniers instants à essayer de terminer un discours qu’il aurait dû prononcer à l’occasion du septième anniversaire de l’État d’Israël. Cependant, il est mort avant d'avoir pu terminer cette dernière tâche.

Le cerveau d'Albert Einstein a été retiré et préservé, sans l'autorisation des parents du scientifique, dans l'espoir qu'il pourrait être étudié à l'avenir pour découvrir ce qui le rendait si brillant. Ses restes mortels ont été incinérés et la famille les a placés dans un endroit qui n'a pas été révélé.

Parmi les études réalisées sur le cerveau d'Einstein, il en est une qui indique que les cellules gliales, à partir desquelles les neurones sont alimentés, étaient de qualité supérieure dans l'hémisphère gauche.

Il a également été déterminé que le lobe pariétal inférieur dans le cas d'Einstein était 15% plus large que la moyenne. Ce domaine est lié au raisonnement mathématique.

Contributions scientifiques

Le travail d'Albert Einstein n'était pas seulement prolifique, il était également précieux pour la physique. On considère qu'il était très avancé par rapport à ses contemporains, de sorte que plusieurs de ses contributions n'ont pas été considérées immédiatement.

D'autres emplois lui garantissent une place dans l'histoire du monde, ainsi que la gloire et le prestige de sa vie. Einstein a remporté un prix Nobel de physique en 1921 pour la découverte de la loi de l'effet photoélectrique.

De plus, l'équation de l'équivalence entre énergie et masse (E = mc2) s'est transcendée entre les travaux de ce scientifique d'origine allemande, mais dont la contribution a été globale.

Sa contribution a donné lieu à la création du modèle cosmologique moderne. Grâce à leurs contributions, théorisées sur des phénomènes confirmés par la science, tels que l'expansion de l'univers, l'existence de trous noirs ou la courbure de l'espace en présence de masse.

Il a publié une grande quantité de matériel, y compris des livres et des articles scientifiques. En outre, Einstein a également créé des centaines de textes sur d'autres sujets qui n'étaient pas directement liés à son travail.

L'effet photoélectrique

En 1905, Albert Einstein réalisa un travail dans lequel il proposait un modèle mathématique expliquant l’émission d’électrons de certains matériaux lorsque la lumière les frappait. Pour faire cette déclaration, il a postulé l'existence de "quanta" de lumière, qui s'appellent actuellement les photons.

Dans son article intitulé "Un point de vue heuristique sur la production et la transformation de la lumière", il a expliqué que les quanta ou particules d'énergie lumineuse généraient un détachement des électrons des atomes d'un matériau.

De plus, sa théorie montrait que ce détachement ne dépendait pas de l'intensité de la lumière mais de la fréquence de l'onde de lumière incidente. Il a également montré qu'il existait une fréquence minimale dépendant du matériau en dessous duquel le détachement n'apparaissait plus.

Robert Andrews Millikan a démontré expérimentalement ce postulat d'Einstein en 1915. Grâce à cela, la théorie corpusculaire de la lumière a gagné en pertinence et on peut dire qu'elle a été à l'origine de la naissance de la mécanique quantique.

Ce travail est la raison principale pour laquelle Albert Einstein a remporté le prix Nobel de physique en 1921, en plus de ses autres contributions, qui n’étaient alors pas aussi pertinentes que l’effet photoélectrique.

Théorie de la relativité restreinte

Grâce à l'expérience de Michelson et Morley, il a été montré que la lumière pouvait se propager dans le vide. L’une des conséquences de cela est qu’en ne dépendant pas du mouvement, la vitesse de la lumière est constante pour tous les observateurs.

Albert Einstein a formulé une théorie avec laquelle il a proposé que certaines lois de la physique classique puissent varier en fonction du cadre de référence. C'est-à-dire que, par exemple, il n'y a pas de relation de simultanéité absolue entre les événements.

Il a également confirmé théoriquement les résultats de l'expérience de Michelson et Morley. De la même manière, il introduisit l'idée de la déformation du temps et de l'espace, jusque-là considérés comme quelque chose d'immuable.

Il a été critiqué qu'Einstein n'ait pas cité d'autres auteurs dans son travail, tels que Poincaré ou Hendrik Lorentz. Cependant, l'approche du problème utilisée par Einstein diffère de celle évoquée plus haut.

En outre, l'explication que Einstein a réussi à réaliser était caractérisée par le fait qu'elle reposait sur des principes fondamentaux de lois physiques qui la faisaient dépasser la description d'un fait.

Equation d'équivalence entre masse et énergie

En utilisant les conséquences de la théorie de la relativité restreinte, Einstein a relaté en 1905, la quantité de masse d’un corps doté d’une "énergie au repos", qui n’était pas une énergie mécanique telle qu’elle était utilisée traditionnellement.

L'équation résultant de ce travail, E = mc2, est l'une des plus reconnues à l'heure actuelle et certains pensent qu'elle pourrait être la plus célèbre de l'histoire. E représente l'énergie d'un corps, tandis que m désigne la masse et c la vitesse de la lumière.

Ce travail a montré, par exemple, que la quantité d'énergie émise par un matériau radioactif est égale à la différence de masse entre le matériau d'origine, les particules émises et le matériau résultant, multipliée par la vitesse de la lumière au carré.

C’était l’une des bases du développement de l’énergie nucléaire, qui a commencé à être exploitée aux États-Unis d’Amérique avec le projet Manhattan, qui a débuté en 1942, au cours de la Seconde Guerre mondiale.

Einstein avait signé une lettre avec Leó Szilárd, dans laquelle il mettait en garde le président des États-Unis d'Amérique de l'époque sur la possibilité que des armes nucléaires soient développées par les Allemands.

Théorie de la relativité générale

En 1915, Albert Einstein dévoila sa théorie selon laquelle il existait une indépendance par rapport au cadre de référence. C'est-à-dire qu'il était général puisqu'il pouvait être appliqué à des observateurs statiques, en mouvement uniforme ou en mouvement accéléré.

Conséquence de la relativité générale, le temps et l’espace sont intimement liés et ne peuvent être séparés. Ce qui donne naissance au concept d'espace-temps. Il se compose de trois dimensions spatiales: long, haut et large, avec le temps.

Avec la théorie de la relativité générale présenté une alternative à ce qui a été soulevé par Isaac Newton dans la loi de la gravité. Parce que cela montrait que la gravité était une conséquence de la déformation de l'espace-temps due à la présence de masse.

Univers en mouvement

Grâce à cette approche, il a été prédit que l'univers n'était pas statique comme on le pensait auparavant, mais qu'il devrait être dynamique, il était donc en contraction ou en expansion. À l'époque où il a présenté la théorie, il n'y avait aucune preuve de ce phénomène.

Par ce mouvement, on supposait que l'univers avait un état initial, c'est-à-dire un début. Einstein lui-même ne croyait pas que l'univers était dynamique; Cependant, Edwin Hubble en 1929 a publié des preuves empiriques de ce fait.

Les calculs modernes indiquent que l'âge de l'univers avoisine 14, 5 milliards d'années.

Ondes gravitationnelles

En 1916, Einstein prédit, sur la base de sa théorie de la relativité générale, l’existence d’ondes gravitationnelles. Ils sont produits par le mouvement de grandes masses à grande vitesse dans l'espace-temps. Ces ondes se propagent dans l'espace-temps et transportent de l'énergie gravitationnelle.

L'existence d'ondes gravitationnelles a été confirmée 100 ans plus tard, en 2016, par l'Observatoire d'interférométrie laser à ondes gravitationnelles (LIGO), ayant détecté des ondes gravitationnelles provenant de la fusion de deux trous noirs.

Théorie de champ unifiée

Dans ses dernières années, Einstein s'est consacré à la recherche de ce qu'il a appelé la théorie des champs unifiés. Avec lequel il a cherché à relier les champs électromagnétiques avec les champs gravitationnels.

Cependant, leurs efforts pour clarifier l’idée du champ unifié n’ont pas abouti. Jusqu'à présent, les recherches se poursuivent dans ce domaine, avec la théorie des cordes et la théorie M.