Albert Einstein

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Albert Einstein
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Albert Einstein en 1947.

Naissance
Ulm ( Empire allemand)
Décès (à 76 ans)
Princeton ( États-Unis)
Nationalité Drapeau de l'Empire allemand Drapeau de la  République de Weimar Allemande
(1879-1896) et (1919-1933)
Flag Blank.svg Apatride (1896-1901)
Drapeau de la Suisse Suisse (1901-1955)
Drapeau de l'Autriche-Hongrie Autrichienne (1911-1912)
Drapeau des États-Unis Américaine (1940-1955)
Einstein a été apatride et a eu plusieurs fois une double nationalité
Domaines Physique
Diplôme École polytechnique fédérale de Zurich
Université de Zurich
Renommé pour Effet photo-électrique,
Mouvement brownien,
Relativité restreinte,
Relativité générale
Distinctions Prix Nobel de physique (1921)
Médaille Copley (1925)
Médaille Max-Planck (1929)

Signature

Signature de Albert Einstein

Albert Einstein ( prononcé en allemand [ ˈ a l b ɐ t ˈ a ɪ n ʃ t a ɪ n] Prononciation du titre dans sa version originale  Écouter) né le [N 1] à Ulm, dans le Wurtemberg, et mort le à Princeton, dans le New Jersey, est un physicien théoricien qui fut successivement allemand, apatride (1896), suisse (1901) et de double nationalité helvético- américaine (1940) [1].

Il publie sa théorie de la relativité restreinte en 1905 et sa théorie de la gravitation dite relativité générale en 1916. Il contribue largement au développement de la mécanique quantique et de la cosmologie, et reçoit le prix Nobel de physique de 1921 pour son explication de l’ effet photoélectrique [2]. Son travail est notamment connu du grand public pour l’équation E=mc2, qui établit une équivalence entre la matière et l’énergie d’un système.

Il est aujourd'hui considéré comme l'un des plus grands scientifiques de l'histoire, et sa renommée dépasse largement le milieu scientifique. Il est la personnalité du XXe siècle selon l'hebdomadaire Time. Dans la culture populaire, son nom et sa personne sont directement liées aux notions d'intelligence et de savoir.

Biographie

Albert Einstein enfant
Albert Einstein en 1925.
Albert Einstein, figure emblématique de la ville d’ Ulm dont le portrait immortalise la célèbre photographie du physicien tirant la langue, prise le 14 mars 1951, par le photographe Arthur Sasse [3].

Jeunesse

Son père, Hermann Einstein, est né le à Buchau, et est mort le à Milan. Il épouse Pauline Koch (1858-1920) le . Trois ans plus tard, le , Albert Einstein naît dans leur appartement à Ulm en Allemagne ; c’est leur premier enfant.

Les Einstein sont des juifs non pratiquants, mais un parent lui apprend les éléments du judaïsme. Il a vers onze ans une phase très religieuse : il ne mange pas de porc, et compose des chants religieux qu'il chante sur le chemin de l'école. « Mais je lus mes premiers livres de science, et j'en terminai avec la foi d'Abraham » [4]. Il ne fit pas sa Bar Mitzvah et n'apprit pas l'hébreu.

L'intérêt d'Albert pour la science est éveillé dans son enfance par une boussole, à l'âge de cinq ans : l'existence d'une action à distance lui parut « miraculeuse » et l'étonna très vivement. À douze ans, un petit livre sur la géométrie euclidienne du plan [5], qu'il nommera plus tard le « livre sacré de la géométrie », le marqua fortement (« la clarté et la certitude des démonstrations eurent sur moi un effet indescriptible »). Son oncle Jakob, ingénieur associé dans l'entreprise de matériel électrique de son père [6], lui posait des problèmes mathématiques. Max Talmud, un étudiant en médecine qui dînait souvent chez les Einstein, lui offrira des livres de sciences et plus tard des œuvres de Kant, et ils avaient souvent de longues discussions.

De douze à seize ans il apprendra en autodidacte le calcul différentiel et intégral [7].

Formation

Einstein présente un parcours scolaire relativement atypique par rapport aux éminents scientifiques qui furent plus tard ses contemporains. Très tôt, le jeune homme s'insurge contre le pouvoir arbitraire exercé par les enseignants, et est donc souvent dépeint par ces derniers comme un mauvais élément, très étourdi. Il éprouve jusque tard dans son enfance des difficultés pour s'exprimer [N 2]. Elles sont potentiellement dues à la dyslexie dont il souffrait enfant [9].

Il commence sa scolarité au Luitpold Gymnasium de Munich et en est renvoyé à l’âge de 15 ans (son professeur de grec jugeant sa présence incompatible avec la stricte discipline y régnant à l’époque [N 3]). Il a d’excellents résultats en mathématiques. Il rejoint ses parents à Pavie, en Italie en 1895 et renonce à sa nationalité allemande (cet abandon étant officialisé en 1896 [11]).

À 16 ans, il décide d'intégrer l' École polytechnique fédérale de Zurich (à laquelle on peut accéder sans avoir de bac). Il rate cependant l'examen d'entrée. Les examinateurs, ayant découvert son potentiel, l'incitent à se présenter une deuxième fois. Il entre alors à l’École Cantonale d' Aarau en Suisse, et y passe une année pour mieux se préparer au prochain examen. Il y trouve une atmosphère plus ouverte et favorable à son apprentissage, les étudiants étant davantage incités à penser par eux-mêmes qu'à réciter des leçons apprises [12]. En 1896, il réussit l'examen, et intègre donc l'école, où il se lie d’amitié avec le mathématicien Marcel Grossmann, qui l’aidera plus tard en géométrie non euclidienne. Il y rencontre aussi Mileva Maric, sa première épouse. Il obtient de justesse son diplôme en 1900, s'avouant, dans son autobiographie, « incapable de suivre les cours, de prendre des notes et de les travailler de façon scolaire » [13].

Au cours de cette période, il approfondit ses connaissances en autodidacte par la lecture de livres de référence comme ceux de Kirchhoff, de Hertz, de Helmholtz et de Maxwell [14]. Son ami Michele Besso l’initie aux idées de la Mécanique d' Ernst Mach. Il obtient la nationalité suisse en 1901, qu'il gardera jusqu'à la fin de sa vie [11]. Selon plusieurs biographies, cette période de 1900 à 1902 est marquée par la précarité de sa situation : il postule à de nombreux emplois sans être accepté. Sa misère préoccupe son père, qui tente en vain de lui trouver un poste. Albert se résigne alors à s’éloigner du milieu universitaire pour trouver un emploi dans l’administration.

Carrière

En 1901, il publie son premier article scientifique dans les Annalen der Physik, et cet article est dédié à ses recherches sur la capillarité.

À la fin de l’année 1902, naît le premier des enfants d’Albert Einstein, Lieserl. Son existence a longtemps été ignorée des historiens, et il n’existe aucune information connue sur son devenir. Albert et Mileva se marient en 1903, son père lui ayant finalement donné sa permission sur son lit de mort. En 1904, le couple donne naissance à Hans-Albert, puis en 1910 naît Eduard Einstein.

En juin 1902, il est embauché à l’Office des Brevets [15] de Berne [16], ce qui lui permet de vivre correctement tout en poursuivant ses travaux. Il emménage entre 1903 et 1905 dans l'actuelle maison d'Einstein, 49 Kramgasse. Durant cette période, il fonde l’ Académie Olympia avec Conrad Habicht et Maurice Solovine, qui traduira plus tard ses œuvres en français. Ce cercle de discussion se réunit à la maison d'Einstein, et organise des balades en montagne. Einstein partage le résultat de ses travaux avec Conrad Habicht et lui envoie les articles qu’il publie pendant l’ année 1905 (souvent appelée son annus mirabilis) concernant les fondements de la relativité restreinte, l’ hypothèse des quanta de lumière et la théorie du mouvement brownien, qui ouvrent de nouvelles voies dans la recherche en physique nucléaire, mécanique céleste, etc. L’article portant sur le mouvement brownien prend appui sur des travaux qu’Einstein développe plus tard, et qui aboutissent à sa thèse, intitulée Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen (« Une nouvelle détermination des dimensions moléculaires », en allemand), et à son diplôme de doctorat le 15 janvier 1906 [13].

En 1909, Albert Einstein est reconnu par ses pairs, en particulier Planck et Nernst, qui souhaitent l’inviter à l’université de Berlin. Le , il est distingué docteur honoris causa par l’ université de Genève [13], il devient la même année professeur associé à l'université de Zurich [11]. En 1911, il devient professeur à l'université allemande de Prague [11] (alors ville de l'empire austro-hongrois), et il est invité au premier Congrès Solvay, en Belgique, qui rassemble les scientifiques les plus connus. Il y rencontre entre autres Marie Curie, Max Planck et Paul Langevin. Revenu à Zurich en 1912, il devient en 1913 membre de l’Académie des sciences de Prusse [11].

En 1914, il déménage en Allemagne et habite à Berlin de nombreuses années. Il devient membre de l' Académie royale des sciences et des lettres de Berlin. Son poste à Berlin lui permet de se consacrer tout entier à ses travaux de recherche. Mileva et Albert se séparent et elle rentre en Suisse avec leurs enfants (leur divorce sera prononcé en 1919, année au cours de laquelle il épousera sa cousine Elsa [11]). À l’ouverture du conflit de la Première Guerre mondiale, il déclare ses opinions pacifistes. La ville de Berlin s’était engagée à lui fournir une maison, mais Albert Einstein obtient finalement un terrain sur lequel il fait construire une maison à ses frais. Situé à Caputh, près du lac de Havelsee, l’endroit est calme et lui permet de faire fréquemment de la voile.

En 1916, il publie un livre présentant sa théorie de la gravitation, connue aujourd’hui sous le nom de relativité générale. En 1919, Arthur Eddington réalise la mesure de la déviation que la lumière d’une étoile subit à proximité du Soleil, cette déviation étant une des prévisions découlant de cette théorie. Cet événement est médiatisé, et Einstein entreprend à partir de 1920 de nombreux voyages à travers le monde. En novembre 1922, il reçoit le Prix Nobel de Physique 1921 [17], qui n'avait pas été attribué, « Pour ses contributions à la Physique théorique et, spécialement, pour sa découverte de la loi de l'effet photo-électrique ». Comme il est loin de la Suède en 1922, il reçoit son Prix et prononce sa Conférence Nobel à Göteborg le 11 juillet 1923. En 1925, il est lauréat de la médaille Copley, et en 1928 il est nommé président de la Ligue des Droits de l’homme. Il participe en 1928 au premier cours universitaire de Davos, avec de nombreux autres intellectuels français et allemands. En 1935, il devient lauréat de la médaille Franklin.

La situation s’assombrit en Allemagne dans les années 1920, et il subit des attaques visant ses origines juives et ses opinions pacifistes. Sa sécurité est menacée par la montée des mouvements nationalistes, dont celle du parti nazi. Peu après l’arrivée d’ Hitler au pouvoir, au début de 1933, il apprend que sa maison de Caputh a été pillée par les nazis, et il décide de ne plus revenir en Allemagne. Après un court séjour sur la côte belge, il s’installe aux États-Unis, sur invitation d'Abraham Flexner, le fondateur et directeur de l’ Institute for Advanced Study de Princeton où il commence alors à travailler. Ses recherches visent à élaborer une théorie globale des champs, expliquant les quatre interactions élémentaires : la gravitation, l' interaction électromagnétique, l'interaction faible et l' interaction forte. Cette théorie est aujourd'hui au cœur de la recherche fondamentale. [18]

Le , sous la pression d' Eugene Wigner et de Leó Szilárd, physiciens venus d'Allemagne, il rédige une lettre à Roosevelt, qui contribue à enclencher le projet Manhattan [19].

Son fils Eduard, atteint d’une possible schizophrénie, passe la majeure partie de sa vie dans une clinique en Suisse, et son autre fils Hans-Albert devient ingénieur en Californie.

Mort

Einstein meurt le d’une rupture d’anévrisme. Une étude réalisée en 2013 sur son cerveau (qui a été subtilisé après sa mort sans son consentement) révèle tout au plus une hyperconnexion entre les deux hémisphères, ce qui est traditionnellement preuve d'une grande intelligence [20]. Ses cendres sont éparpillées dans un lieu tenu secret, conformément à ses dernières volontés. Mais, en dépit de son testament, son cerveau et ses yeux ont été prélevés, le premier par le médecin légiste ayant effectué l'autopsie, les seconds par son ophtalmologiste [21].

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