Albert Einstein est l’un des plus grands scientifiques de l’histoire de l’humanité. Ses travaux sur la relativité, la physique quantique et la cosmologie ont révolutionné notre compréhension de l’univers et de ses phénomènes. Dans cet article, nous allons retracer son parcours exceptionnel, ses découvertes majeures et son influence sur la science et la société.
Une enfance marquée par la curiosité
Albert Einstein est né le 14 mars 1879 à Ulm, en Allemagne. Il est le fils d’Hermann Einstein, un ingénieur électricien, et de Pauline Koch, une femme au foyer. Il a une sœur cadette, Maja, avec qui il entretient une relation complice. Dès son plus jeune âge, Albert Einstein manifeste une grande curiosité pour le monde qui l’entoure. Il est fasciné par le fonctionnement d’une boussole que son père lui offre à l’âge de cinq ans. Il se passionne également pour les mathématiques et la musique, apprenant à jouer du violon et du piano.
Albert Einstein fréquente l’école primaire et le lycée à Munich, où sa famille s’installe en 1880. Il n’apprécie pas le système éducatif allemand, qu’il juge trop rigide et autoritaire. Il préfère étudier par lui-même les sujets qui l’intéressent, comme la géométrie ou la philosophie. Il lit notamment les œuvres de Kant, Spinoza et Schopenhauer. Il se montre également critique envers la religion, se déclarant agnostique puis pacifiste.
Un parcours académique chaotique
En 1894, la famille Einstein déménage à Milan, en Italie, pour des raisons économiques. Albert Einstein décide de rester en Allemagne pour terminer ses études secondaires, mais il échoue à l’examen d’entrée à l’École polytechnique fédérale de Zurich (ETH), en Suisse. Il part alors rejoindre ses parents à Milan, où il obtient son diplôme de fin d’études en 1896. Il renonce à sa nationalité allemande et s’inscrit à l’ETH en 1896. Il y suit des cours de physique, de mathématiques et de chimie, mais il se distingue surtout par son esprit indépendant et original. Il se lie d’amitié avec Marcel Grossmann, un étudiant en mathématiques, qui l’aide à trouver un emploi après l’obtention de son diplôme en 1900.
Albert Einstein peine à trouver un poste d’enseignant ou de chercheur dans une université. Il travaille brièvement comme professeur particulier puis comme expert technique dans un bureau des brevets à Berne, en Suisse. C’est là qu’il rédige sa thèse de doctorat sur les dimensions moléculaires, qu’il soutient en 1905. La même année, il publie quatre articles scientifiques majeurs dans la revue Annalen der Physik, qui vont changer le cours de la physique.
Une année miraculeuse
L’année 1905 est surnommée l’annus mirabilis (année miraculeuse) d’Einstein, tant ses publications sont remarquables. Le premier article porte sur l’effet photoélectrique, qui consiste en l’émission d’électrons par un matériau exposé à la lumière. Einstein propose que la lumière est constituée de particules discrètes appelées photons, dont l’énergie dépend de la fréquence du rayonnement. Cette idée remet en cause la conception classique de la lumière comme une onde électromagnétique continue. Elle vaut à Einstein le prix Nobel de physique en 1921.
Le deuxième article traite du mouvement brownien, qui désigne l’agitation aléatoire des particules microscopiques dans un fluide. Einstein établit une relation mathématique entre le déplacement moyen des particules et leur taille, la température et la viscosité du fluide. Cette relation permet de confirmer l’existence des atomes et de mesurer leur nombre d’Avogadro.
Le troisième article expose la théorie de la relativité restreinte, qui concerne les phénomènes physiques se déroulant à des vitesses proches de celle de la lumière. Einstein montre que les lois de la physique sont les mêmes pour tous les observateurs en mouvement uniforme les uns par rapport aux autres, mais que les mesures du temps, de l’espace, de la masse et de l’énergie dépendent du référentiel choisi. Il en déduit la célèbre équation E = mc2, qui exprime l’équivalence entre la masse et l’énergie.
Le quatrième article porte sur la thermodynamique, qui étudie les échanges d’énergie entre les systèmes physiques. Einstein introduit le concept de fluctuations statistiques, qui rend compte des variations aléatoires des grandeurs thermodynamiques. Il applique ce concept à la théorie cinétique des gaz, qui décrit le comportement des molécules dans un gaz parfait.
Une consécration mondiale
Les articles d’Einstein attirent l’attention de la communauté scientifique, qui reconnaît progressivement son génie. Il est nommé professeur à l’université de Zurich en 1909, puis à l’université de Prague en 1911. Il revient à l’ETH en 1912, où il collabore avec Marcel Grossmann pour développer la théorie de la relativité générale, qui étend la relativité restreinte aux cas où il y a accélération ou gravitation. Einstein propose que la gravitation n’est pas une force, mais une manifestation de la courbure de l’espace-temps causée par la présence de masse-énergie. Il publie sa théorie en 1915, après avoir résolu les équations complexes qui la régissent.
La relativité générale est confirmée expérimentalement en 1919, lors d’une éclipse solaire qui permet d’observer la déviation de la lumière des étoiles par le champ gravitationnel du Soleil. Cette observation fait la une des journaux du monde entier, et Einstein devient une célébrité internationale. Il reçoit de nombreuses distinctions, dont la médaille Copley de la Royal Society en 1925 et la médaille d’or du Franklin Institute en 1935. Il est également membre de plusieurs académies scientifiques, dont l’Académie des sciences de Paris et l’Académie royale des sciences de Suède.
Une vie personnelle mouvementée
Albert Einstein n’est pas seulement un grand scientifique, c’est aussi un homme complexe et passionné. Il se marie deux fois, avec deux femmes physiciennes : Mileva Marić, qu’il rencontre à l’ETH et avec qui il a trois enfants (dont un fils atteint de schizophrénie), et Elsa Löwenthal, sa cousine germaine. Il entretient également plusieurs liaisons extraconjugales, dont une avec sa secrétaire Betty Neumann.
Albert Einstein est également impliqué dans les affaires politiques et sociales de son époque. Il s’oppose au nazisme, qui prend le pouvoir en Allemagne en 1933 et le déchoit de sa nationalité allemande. Il quitte alors l’Europe pour s’installer aux États-Unis, où il devient professeur à l’Institute for Advanced Study de Princeton. Il soutient le mouvement sioniste, qui vise à créer un État juif en Palestine, et se voit proposer le poste de président d’Israël en 1952, qu’il décline poliment. Il milite également pour le pacifisme et le désarmement nucléaire, après avoir alerté le président Roosevelt sur le danger d’une bombe atomique allemande en 1939.
