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7 des inventions d'Albert Einstein qui ont changé le monde

7 des inventions d'Albert Einstein qui ont changé le monde

On pense qu'Albert Einstein a été un génie, et il est considéré comme l'un des plus grands penseurs du monde. Bien qu'il ne soit pas connu pour ses inventions, comme Thomas Edison ou Nikola Tesla, les théories et les idées d'Einstein liées à la physique continuent d'exercer une influence aujourd'hui. Il a passé une grande partie de sa vie à rechercher ses théories de la relativité, à étudier l'espace, le temps, la matière et l'énergie.

En repensant à ce penseur novateur, voici quelques-unes des réalisations et des inventions les plus importantes d'Albert Einstein.

Théorie quantique de la lumière

Einstein a proposé sa théorie de la lumière, déclarant que toute lumière est composée de minuscules paquets d'énergie, appelés photons. Il a suggéré que ces photons étaient des particules mais avaient également des propriétés ondulatoires, une idée totalement nouvelle à l'époque.

Il a également passé un certain temps à décrire l'émission d'électrons des métaux lorsqu'ils étaient frappés par de grandes impulsions électriques, comme la foudre. Il a développé ce concept de l'effet photoélectrique, dont nous parlerons plus loin dans cet article.

Théorie spéciale de la relativité

Dans les études d'Einstein, il a commencé à remarquer des incohérences de la mécanique newtonienne dans leur relation avec la compréhension de l'électromagnétisme, en particulier les équations de Maxwell. Dans un article publié en septembre 1905, il propose une nouvelle façon de penser la mécanique des objets se rapprochant de la vitesse de la lumière.

Ce concept est devenu connu sous le nom de théorie spéciale de la relativité d'Einstein. Cela a changé la compréhension de la physique à l'époque.

Comprendre la théorie spéciale de la relativité peut être un peu difficile, mais nous allons le résumer à une situation simple.

Il a commencé par comprendre que la lumière voyage toujours à une vitesse constante de 300 000 km / s, et a demandé ce qui arriverait à nos idées d'espace et de temps si tel était le cas. Si vous tirez un laser à quelque chose se déplaçant à la moitié de la vitesse de la lumière, le faisceau laser garde toujours cette constante et il ne se déplace pas à une fois et demie la vitesse de la lumière.

Ainsi, il s'est rendu compte que soit notre mesure de la distance entre les objets doit être erronée, soit le temps nécessaire pour parcourir cette distance était plus grand que prévu.

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Einstein réalisa que la réponse était les deux. L'espace se contracte et le temps se dilate à mesure que les objets bougent. Il a déterminé que le mouvement dans l'espace peut également être considéré comme un mouvement dans le temps. En substance, l'espace et le temps s'influencent l'un l'autre, tous deux étant des concepts relatifs par rapport à la vitesse de la lumière.

Numéro d'Avogadro

Pour quiconque a réussi un cours de chimie, vous vous souvenez probablement du numéro d'Avogadro ou, au moins, sonne une cloche.

Alors qu'Einstein travaillait à expliquer le mouvement brownien, le mouvement erratique des particules dans un fluide, il a également déterminé une expression pour la quantité du nombre d'Avogadro en termes de quantités mesurables.

Tout cela signifiait que les scientifiques avaient maintenant un moyen de déterminer la masse d'un atome, ou la masse molaire de chaque élément du tableau périodique.

Le condensat de Bose-Einstein

En 1924, Einstein a reçu un article d'un physicien du nom de Satyendra Nath Bose. Cet article discutait d'une manière détaillée de considérer la lumière comme un gaz, rempli de particules indiscernables.

Einstein a travaillé avec Bose pour étendre cette idée aux atomes, ce qui a conduit à une prédiction d'un nouvel état de la matière: le condensat de Bose-Einstein. Le premier exemple de cet état a été produit en 1995.

Un condensat de Bose-Einstein est essentiellement un groupe d'atomes qui sont refroidis très près du zéro absolu. Lorsqu'ils atteignent cette température, ils se déplacent à peine les uns par rapport aux autres. Ils commencent à s'agglutiner et à entrer exactement dans les mêmes états énergétiques. Cela signifie que, d'un point de vue physique, le groupe d'atomes se comporte comme s'il s'agissait d'un seul atome.

Théorie générale de la relativité

En 1916, Einstein a publié son GThéorie générale de la relativité. Cet article généralise les concepts de la relativité spéciale et de la loi de Newton de la gravitation universelle, décrivant la gravité comme une propriété de l'espace et du temps. Cette théorie a aidé à comprendre comment la structure à grande échelle de l'univers est mise en place.

La théorie de la relativité générale peut être expliquée comme ceci:

Newton a aidé à quantifier la gravité entre deux objets en tant que tiraillement de deux corps, indépendamment de leur masse ou de leur distance.

Einstein a déterminé que les lois de la physique sont constantes pour tous les observateurs non accélérateurs, que la vitesse de la lumière est constante quelle que soit la vitesse à laquelle l'observateur se déplace. Il a découvert que l'espace et le temps étaient imbriqués et que les événements qui se produisaient à un moment donné pour un observateur pouvaient se produire à un moment différent pour le suivant.

Cela a conduit à sa théorie selon laquelle des objets massifs dans l'espace pourraient déformer l'espace-temps.

Les prédictions d'Einstein ont aidé les physiciens modernes à étudier et à comprendre les trous noirs et la lentille gravitationnelle.

L'effet photoélectrique

La théorie d'Einstein de l'effet photoélectrique traite des émissions d'électrons du métal lorsque la lumière brille dessus, comme nous y avons fait allusion précédemment. Les scientifiques avaient observé ce phénomène et avaient été incapables de concilier la découverte avec la théorie des ondes de Maxwell sur la lumière.

Sa découverte des photons a aidé à comprendre ce phénomène. Il a théorisé que, lorsque la lumière frappe un objet, il y a une émission d'électrons, qu'il considère comme des photoélectrons.

Ce modèle a constitué la base du fonctionnement des cellules solaires - la lumière amène les atomes à libérer des électrons, qui génèrent un courant, puis créent de l'électricité.

Dualité onde-particule

Les recherches d'Einstein sur le développement de la théorie quantique ont été parmi les plus percutantes qu'il ait jamais réalisées. Au début de sa carrière, Einstein a persisté à affirmer que la lumière devait être traitée à la fois comme une onde et une particule. En d'autres termes, les photons peuvent se comporter comme des particules et comme des ondes à la fois. Ceci est devenu connu sous le nom de dualité onde-particule.

Il est cité comme disant cela à ce sujet: "Nous sommes confrontés à un nouveau type de difficulté. Nous avons deux images contradictoires de la réalité; séparément, aucun d'eux n'explique complètement les phénomènes de la lumière, mais ensemble ils le font."

En pensant à toutes les «inventions» d'Einstein, nous devons les penser à la lumière de son influence. Ses travaux ont fait progresser la mécanique quantique moderne, le modèle du temps physique, la compréhension de la lumière, des panneaux solaires et même de la chimie moderne.

Einstein a influencé sans équivoque notre compréhension de la physique telle que nous la connaissons aujourd'hui.


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