E=mc² – Explications de la célèbre équation

Ecriture manuscrite de Albert Einstein lui-même, dans un article de 1946 de Science Illustrated.

E=mc²

  • L’énergie (notée « E ») est en joules
  • La masse (notée « m ») est mesurée en kilogrammes
  • La vitesse de la lumière (notée « c ») est mesurée en mètres par seconde

Cette très célèbre équation de Einstein nous montre que l’énergie est égale à la masse multipliée par la vitesse de la lumière (dans le vide) au carré. Au niveau le plus élémentaire, l’équation nous dit que l’énergie et la masse (matière) sont interchangeables, que ce sont des formes différentes de la même chose.

Dans les bonnes conditions, l’énergie peut devenir matière. Et, dans sa forme la plus pure, l’énergie est de la lumière (des photons).

Pourquoi devons-nous multiplier la masse par la vitesse de la lumière pour déterminer la quantité d’énergie qu’elle contient ?
La raison est que chaque fois qu’une partie de matière est convertie en énergie pure, l’énergie qui en résulte se déplace par définition à la vitesse de la lumière. L’énergie pure est un rayonnement électromagnétique qui se déplace à une vitesse constante de 299 792 458 mètres par seconde (dans le vide)

Pourquoi devons-nous mettre au carré la vitesse de la lumière ?
Cela a un rapport avec la nature de l’énergie. Quand quelque chose se déplace 4 fois plus rapidement que quelque chose d’autre, il n’a pas quatre fois son énergie mais 16 fois son énergie (4 fois au carré)

Le chiffre de la vitesse de la lumière dans le vide au carré est énorme :
89 875 517 873 681 764

C’est pourquoi le plus petit grain de matière peut potentiellement libérer une énergie énorme si la totalité de sa masse est convertie en énergie

Sources : PBS et Astronomy.com
Ecriture manuscrite de Einstein sur Einstein Archives Online

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