2005 Einstein et la physique du XX^e siècle naissant

 Les thèmes

• Le quantum de lumière
  L’histoire du quantum de lumière prend naissance avec les
  travaux sur les propriétés du rayonnement thermique du
  corps noir menés par Gustav Kirchhoff en
  1860. De nombreux scientifiques (Wilhelm Wien,
  John Rayleigh, …) se penchèrent sur la
  question mais il fallut attendre Max Planck
  et son hypothèse du quantum d’énergie
  E=hv, cette « discontinuité de la nature »,
  apparemment inacceptable, pour que soit
  énoncée la formule exacte de la loi du corps
  noir. Dans son article du 17 mars 1905, Einstein
  reprit l’hypothèse du quantum d’énergie et
  introduisit la notion de grain d’énergie,
  permettant une interprétation de l’effet
  photoélectrique. L’exposition retrace les difficultés rencontrées
  dans l’acceptation de l’existence des
  « quanta de lumière » et les diverses démonstrations
  théoriques et expérimentales développées pour valider la théorie des quanta …

• Le mouvement Brownien
  En 1827, le botaniste Robert Brown observe que la
  matière est composée de petites particules animées d’un
  mouvement rapide et régulier qui leur est propre et ne
  provient pas du fluide environnant.
  Entre 1860 et 1888 certains scientifiques
  (Joseph Delsaulx, Ignace Carbonnelle, Georges
  Gouy) s’intéressèrent de nouveau au mouvement
  « Brownien ». La théorie mathématique de ce
  phénomène sera énoncée en 1900 dans la thèse
  de Louis Bachelier.
  La contribution d’Einstein à l’interprétation du
  mouvement Brownien repose sur l’existence d’une
  force agissant sur les particules en
  suspension: elle fût fortement controversée. Une
  interprétation correcte avait été énoncée par Marian
  von Smoluchowski en 1904, mais publiée en 1906
  tandis que la validation expérimentale fut réalisée par
  Jean Perrin en 1909.

• La relativité restreinte
  La théorie de la relativité restreinte trouve son origine dans les
  expériences menées pour mettre en évidence l’éther, ce fluide
  dans lequel est supposée se mouvoir la Terre et qui servirait de
  support à la propagation des ondes électromagnétiques.
  L’exposition retrace l’évolution des idées et des connaissances,
  passant ainsi des expériences de François Arago pour mesurer
  la vitesse de la lumière à la théorie d’Augustin Fresnel sur
  l’entraînement partiel de l’éther, avant d’aboutir à la théorie
  électromagnétique de la lumière de James Clerk Maxwell à
  l’origine de l’expérience d’interférométrie de Michelson et
  Morlay. Par la suite, plusieurs théories furent élaborées pour expliquer le résultat de l’expérience de Michelson et Morlay, et il est montré à quel point les idées des différents scientifiques de l’époque pouvaient être proches les unes des autres …

• L’équivalence masse-énergie
  Ce problème avait déjà fait l’objet d’une étude préliminaire par
  Henri Poincaré en 1900 ; il avait été également
  abordé par Gustave Lebon et Freidrich Hasenhörl.
  La démonstration proposée par Einstein fut corrigée par
  Max Planck en 1908.

 Einstein et l’engagement politique
L’exposition retrace brièvement l’impact politique
d’Einstein, notamment son engagement en faveur du
pacifisme et du sionisme. On y découvre comment, à la demande de ses amis Léo Szilard et Eugène Wigner, et renonçant à ses convictions,
Einstein devint l’instigateur du développement de la
bombe atomique …

 Plaquette de présentation de l’exposition