Physique
Le parcours d’Einstein
Suivez le fil qui mène des idées et des prédictions à l’observation et aux preuves.
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1900
L’hypothèse des quanta de Planck
Max Planck
Pour reproduire le spectre de la matière incandescente, Planck considéra que les échanges d’énergie s’effectuaient par paquets discrets. Il voyait d’abord là un artifice mathématique, non une représentation complète de la nature.
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1905
La relativité restreinte
Albert Einstein
Einstein reformula l’espace et le temps de sorte que les lois de la physique et la vitesse mesurée de la lumière soient les mêmes pour tous les observateurs inertiels.
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1905
Les quanta de lumière et l’effet photoélectrique
Albert Einstein
Einstein a proposé que la lumière elle-même se comporte parfois comme des quanta d’énergie localisés, expliquant pourquoi une lumière dont la fréquence est inférieure à la fréquence seuil ne peut arracher d’électrons à un matériau.
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1905
Équivalence masse–énergie
Albert Einstein
Einstein montra que masse et énergie sont équivalentes, résultat désormais écrit couramment E = mc² : une petite diminution de masse peut correspondre à une grande libération d’énergie.
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1908
L’espace-temps de Minkowski
Hermann Minkowski
Minkowski montra que la relativité restreinte se décrit le plus naturellement comme une géométrie à quatre dimensions réunissant trois dimensions d’espace et le temps.
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1915
La relativité générale
Albert Einstein
En 1915, Einstein a achevé la relativité générale, qui décrit la gravitation comme une géométrie dynamique de l’espace-temps déterminée par la matière et l’énergie.
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1916
La solution de Schwarzschild
Karl Schwarzschild
La première solution exacte des équations de champ d’Einstein décrivit l’espace-temps extérieur d’une masse sphérique et contenait un rayon critique, interprété plus tard dans le cadre de la théorie des trous noirs.
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1917
Cosmologie relativiste et Λ
Albert Einstein
Einstein appliqua la relativité générale à l’Univers entier et introduisit la constante cosmologique Λ pour obtenir un modèle statique.
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années 1910 et après
L’interprétation de l’Univers-bloc
Hermann Minkowski · Philosophes du temps
Selon une interprétation influente, les événements passés, présents et futurs font partie d’un tout quadridimensionnel d’espace-temps. Il s’agit d’une conséquence philosophique de la relativité, non d’une observation astronomique.
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1919
Les éclipses testent la déviation de la lumière
Arthur Eddington · Frank Dyson · Andrew Crommelin
Des expéditions observèrent les positions d’étoiles proches du Soleil éclipsé pour tester la déviation de la lumière prédite par la relativité générale. Les résultats concordaient davantage avec la valeur prédite par Einstein, même si la précision initiale était limitée.
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1922–1924
Les solutions en expansion de Friedmann
Alexander Friedmann
Friedmann trouva des solutions mathématiques de la relativité générale dans lesquelles l’échelle de l’Univers varie avec le temps. Il s’agissait de possibilités théoriques, et non encore de découvertes observationnelles.
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1925–1927
La mécanique quantique prend forme
Werner Heisenberg · Erwin Schrödinger · Max Born · Paul Dirac
La mécanique des matrices, la mécanique ondulatoire, l’interprétation probabiliste et un formalisme unificateur apparurent sur plusieurs années. La mécanique quantique fut une construction collective, non une invention d’un seul jour.
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1927
Le principe d’incertitude
Werner Heisenberg
Les états quantiques ne peuvent pas attribuer simultanément des valeurs arbitrairement précises à certaines paires de grandeurs, comme la position et la quantité de mouvement. Cette limite est structurelle et ne découle pas simplement de l’imperfection des instruments.
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1927
Les débats de Solvay sur la signification de la théorie quantique
Niels Bohr · Albert Einstein · Werner Heisenberg · Erwin Schrödinger
Lors de la cinquième conférence Solvay, des physiciens majeurs débattirent de la mesure, de la probabilité, de la complétude et du sens de la nouvelle théorie quantique.
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1927
Lemaître relie un modèle d’expansion aux observations
Georges Lemaître
En 1927, Lemaître publia une solution des équations d’Einstein décrivant un Univers en expansion et estima une relation vitesse–distance à partir de décalages spectraux et de distances galactiques publiés.
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1929
La relation distance–vitesse de 1929
Edwin Hubble · Milton Humason · Vesto Slipher
En 1929, Hubble publia une corrélation entre des estimations de distances galactiques et des vitesses déduites des décalages spectraux. Ce résultat observationnel se distingue de la spectroscopie antérieure de Slipher et de l’analyse de l’expansion publiée par Lemaître en 1927.
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1998
L’expansion de l’Univers s’accélère
Projet Supernova Cosmology · Équipe de recherche de supernovæ à grand décalage vers le rouge
Deux équipes utilisant des supernovae lointaines de type Ia ont découvert que l’expansion cosmique s’était accélérée au lieu de ralentir progressivement sous l’effet de la gravité.
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2015–2016
Première détection directe des ondes gravitationnelles
Collaboration scientifique LIGO · Collaboration Virgo
Advanced LIGO enregistra GW150914 le 14 septembre 2015 : une déformation caractéristique de l’espace-temps produite par la fusion de deux trous noirs de masse stellaire. La détection fut annoncée après de nombreux contrôles en 2016.
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