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1. Mise en scène
Tout a commencé quand Albert Einstein, en 1905, s’est demandé si la lumière pouvait exercer une poussée (« recul » du canon à photons) et ce que cela impliquait pour la conservation de l’énergie et de la quantité de mouvement. La réponse fut radicale : la masse est de l’énergie stockée. Voyons pourquoi.
2. Pistes historiques et expériences clés
- Fusion dans le Soleil : la masse « manquante » dans la réaction se convertit en énergie qui illumine le Soleil.
- Radioactivité (Marie Curie) : les noyaux « perdent » de la masse en émettant particules et photons.
- Bombe atomique (Trinity 1945) : \(\sim 0,7 g\) de masse transformés en \(5\times10^{13}\text{J}\) d’énergie.
🎼 Fait musical : Metastasis d’Iannis Xenakis (1954) applique des formules mathématiques et des structures architecturales à la composition musicale, un vrai mariage de la science et de l’art sonore.
3. Relativité restreinte en trois idées
- Principe de relativité : les lois de la physique sont les mêmes dans tous les référentiels inertiels.
- Vitesse limite \(c\) : aucune information ne voyage plus vite que la lumière dans le vide.
- Invariant d’espace-temps : $$ s^{2} = c^{2}t^{2} - x^{2} - y^{2} - z^{2}. $$
Envie d’approfondir cet invariant fondamental ? Découvrez-le en détail dans « L’invariant espace-temps : de Minkowski à 𝐸² = 𝑝²𝑐² + 𝑚²𝑐⁴ ».
Ces trois piliers mènent à de nouvelles formules pour le moment et l’énergie.