E=mc2

Soit-il possible d'écrire une biographie d’une équation ? La réponse est oui et cela en particulier si l'équation est la plus célèbre et de loin la plus cité dans le monde de tous les temps. Car, bien que des nombreux gens sachent que l’origine est Albert Einstein, ils ne connaissent pas nécessairement ce que les termes constituant représentent. E = mc2 signifie que l'énergie et la masse sont deux faces de la même chose.

Encore moins de personnes connaissent les circonstances :

Le printemps 1905 Einstein avait écrit une brouillon d’une trentaine de pages de ce que nous maintenant appelons « La relativité restreinte ». Il l’a envoyé à la revue allemande « Annalen der Physik » pour publication. Mais quelques semaines plus tard, il s’est rendu compte qu'il avait oublié quelque chose. Pour corriger ce manque il a posté un supplément de trois pages et il est là, à quatre paragraphes de la fin, que la célèbre équation est entrée dans l'histoire.

Ce fait est raconté dans le livre  E=mc2: A Biography of the World's Most Famous Equation  par l’écrivain anglais David Bodanis.

Le livre est une biographie de E=mc2 et non d’Einstein, qui ne manquent pas. Conformément le livre commence avec une section d’explications sur chaque un des termes.

Le symbole  « = » a par exemple été introduit par un écrivain anglais du nom Robert Recorde au milieu des années 1500. Il avait déjà réussi à lancer le « + ». Encouragé par ce succès il a voulu faire une tentative avec le symbole « égale » qui à l’époque était écrit en lettres. Son propos « = » n’a pas été accepté immédiatement. Pendant une période il avait une concurrence intense de  « // »,  de « ] [ » et de « === ».. Mais finalement c’est le « = » qui a sorti vainqueur. *

Deux femmes apparaissent aussi dans le contexte.

Emilie du Châtelet
Elle était une dame dans la cour de Louis XV et maîtresse à Voltaire. Emilie réfléchissait beaucoup sur le concept énergétique. Si elle n’avait pas décédé lors d'un accouchement difficile, elle aurait certainement trouvé une percée.

Cecilia Payne

Cette dame travaillait à Cambridge dans les années 1920 et analysait des lignes spectrales du soleil. A cette époque les scientifiques pensaient que le soleil principalement était composé de fer. Ce fait donné, ils ne pouvaient pas comprendre comment il pouvait générer tant d’énergie. Mais, Cecilia a réussi à comprendre les lignes spectrales et montré que le soleil et les étoiles principalement sont composés d'hydrogène.

La photo où Albert Einstein et Leo Szilard écrivent au président Roosevelt pour exhorte les Américains de par urgence élaborer une bombe nucléaire est un faux. Elle a été prise après la guerre quand ces deux messieurs juste posaient devant une caméra.

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Nous avons tous été confronté avec le symbole « = » à l’école. L’explication courante est qu’il signifie « égale ». C’est absolument correct mais ne pas assez approfondie.

Dans une expression tel que 2x2=4 il signifie, bien sûr, que les valeurs des deux côtés sont égales.

Dans l’expression E=mxc² les valeurs numériques des deux côté doivent aussi être égales mais aussi les unités. Dans notre système métrique l’unité pour énergie est Joule, [J]. Il doit donc obligatoirement correspondre à l’unité sur la côte droite, qui dans ce cas est [kg x m^{2 /}s²], ou égale à [J].

Le symbole « = » correspond donc a 1 signification dans les mathématiques mais 2 significations dans la physique.

Dans ce cas il me semble que la clarté a été sacrifiée pour la simplicité.