Tout le monde connaît l’équation d’Einstein « E = mc² », mais tout le monde ne se rappelle peut-être pas exactement ce qu’elle signifie.
Pour répondre de la manière la plus vulgarisée possible à cette question, nous avons demandé à Marko Sojic, président de la Société Astronomique de Liège, de nous en donner une version compréhensible :
« Cette formule consacre en fait l’égalité, ou mieux l’équivalence, de la masse (représentée dans la formule par la lettre « m ») et de l’énergie (représentée dans la formule par la lettre « E »). En effet, il ne peut s’agir d’une égalité au sens strict, car la masse est une mesure de la quantité de matière d’un corps, tandis que l’énergie est une mesure du travail qu’une force peut fournir. Par contre, le produit d’une masse par le carré d’une vitesse fournit bien une énergie (*).
(*) Dans le système international de mesure actuel (SI) mis au point par les physiciens à la suite d’une histoire longue et parfois mouvementée, la masse se mesure en kilogrammes (kg), la vitesse en mètres par seconde (m/s), la force en newtons , et l’énergie, de même que le travail, en joules (J). L’énergie exprimée en joules n’est donc pas égale à la masse exprimée en kilogrammes; elle lui est toutefois équivalente.
C’est bien ce que nous dit l’équation d’Einstein : la masse « m » d’un corps est multipliée par « c² », où « c » représente la vitesse de la lumière, soit en chiffres ronds 300000 km/s ou 300000000 de m/s, vitesse la plus haute connue dans l’Univers.
Mais de quelle masse parle-t-on ici? Eh bien, de n’importe quelle masse : si l’on arrivait à transformer intégralement en énergie une masse donnée, la quantité de cette énergie libérée par la transformation se monterait à « mc² ». Vu l’énormité de la vitesse de la lumière, il en serait de même pour cette énergie. Ainsi, la transformation d’une masse « m » d’un kg fournirait une énergie « E » égale à « mc² », soit ici 1 x (300 000 000)² = 90 000 000 000 000 000 de joules (90 millions de milliards de joules!).
Pour rendre les choses un peu plus claires, retenons qu’1 J (joule) est l’énergie développée par une masse d’environ 102 grammes qu’on la laisse tomber d’1 mètre de hauteur.
A titre d’exemple, on estime que la quantité d’uranium réellement transformée en énergie dans l’explosion de la bombe d’Hiroshima était d’un gramme, un seul malheureux petit gramme! L’énergie correspondante se montait à 90000 milliards de joules !
Une remarque s’impose toutefois : dans l’état actuel de nos connaissances, les physiciens ne peuvent transformer comme ils le veulent n’importe quelle masse en énergie. Ils peuvent construire un réacteur nucléaire ou une bombe atomique, provoquer des réactions nucléaires dans les accélérateurs de particules, comme dans le LHC (Large Hadron Collider) au CERN, où ils transforment des particules en énergie ou l’inverse, et ils sont tout près de construire un réacteur thermonucléaire pour produire de l’énergie à partir de noyaux d’atomes qu’ils feront fusionner, mais ils ne peuvent pas (encore?) «faire n’importe quoi». »
0 commentaire