La science et l'univers - UNESDOC ?· La science et l'univers ... pour sa découverte de la loi de l…

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  • La science et l'univers

    Raffiniert ist der Herrgott, aber boshaft er ist nicht. [Le Seigneur est subtil, mais il n'est pas malveillant]

    Albert Einstein

    Frontispice : L a science a-t-elle des crocs et des griffes rouges de sang , est-ce un Moloch, conduira-t-elle l'holocauste ? L a science est-elle u n cancer, est-ce la mort de l'me ?

    Parce qu'elle explore la matire, la vie et l'esprit, la science pour moi est non seulement invitable, mais irrprochable. L a science est la vie elle-mme, mise n u par l'merveillement de l ' h o m m e (vismadd), ses investigations et ses aventures. O r aujourd'hui le savant, c o m m e tous les tres humains, possde u n intellect d u xxe sicle, mais une conscience palolithique. C'est combler ce foss qui est la cl de l'volution future de l ' h o m m e . [Diapositive Ektachrome et texte de Dharamjit Singh.]

  • Einstein et le prix Nobel

    Albert Einstein est sans doute surtout connu pour ses travaux sur les thories de la relativit restreinte et gnrale, et pour avoir russi laborer une thorie concernant le mouvement brownien. E n 1922, le prix Nobel de physique pour 1921 fut dcern Eins-tein fr hans frtjnster ont den teoretiska fysiken, srskilt hans upptckt av lagen fr den fotoelektriska effekten, soit traduit du su-dois, pour ses services la physique thorique, et notamment pour sa dcouverte de la loi de l'effet photo-lectrique . Einstein, cette poque, travaillait en liaison avec le Kaiser-Wilhelm Ins-titut fr Physik de Berlin, institut rebaptis depuis Max-Planck Institut. M a x Planck lui-mme avait remport ce m m e prix Nobel trois ans plus tt pour sa dcouverte sur les quanta d'nergie.

    Destins et talents

    Ils doivent tre lgion les exemples o la sagesse et la connaissance ont brill dans le pass et perdu peu peu leur clat jusqu' l'poque prsente ou qui, restes dans l'ombre tout au long des ges et jusque dans le prsent, brilleront de tout leur clat dans l'avenir.

    Kawabata Yasunari, Le matre de Go

  • Vol. 29, n 1, janvier-mars 1979

    Le sicle d'Einstein Quatre gnrations de pense rvolutionnaire (1879-1979)

    _, , Jacob Bronowski Presentation 3

    Paul A. M. Dirac L'excellence de la thorie de la gravitation d'Einstein 11

    Amadou-Mahtar M'Bow Einstein esprit ouvert, cur ouvert 15

    Yuval Ne'eman Logique, facult d'abstraction et engagement : Albert Einstein, physicien et humaniste 17

    Mohammad Allai Sinaceur L e cercle et la droite 27

    Hans-Jrgen Treder L e sicle d'Einstein dans l'histoire de la physique 37

    Berol Robinson Qui sera le mieux quip pour enseigner la physique dans les annes 1980? 45

    / . L. Povh et A. D . Barinberg D u brevet d'Einstein et Szilard la magnto-hydrodynamique moderne 49

    J. L. Demaret et J. E. H. L. Vandermeulen Antimatire et cosmologie 61

    Mario Rodrguez Aragon U n e nouvelle mesure du temps : le systme Einstein 73

    David A. Mathisen 2079 : un sicle d'volution technique et sociopolitique 83

    Lettres 97 Appel aux lecteurs

    Nous serons heureux de publier des lettres contenant des avis motivs favorables ou non sur tout article publi dans impact ou prsentant les vues des signataires sur les sujets traits dans notre revue. Prire d'adresser toute correspondance : Rdacteur, impact : science et socit, Unesco, 7, place de Fontenoy, 75700 Paris (France). Unesco 1979.

    ISSN 0304-2944

  • Avis aux lecteurs

    impact : science et socit est publi rgulirement en anglais par PUnesco.

    L a revue est aussi publie en espagnol par la Oficina de Educacin Iberoamericana, Ciudad Universitaria, Madrid 3 (Espagne).

    Al 'ilmu wa-almujtama' est publi en arabe par le Centre de publications de l'Unesco au Caire (Unesco Publications Centre in Cairo), 1 Talaat H a r b Street, Tahrir Square, L e Caire (Egypte).

    Notre priodique est maintenant publi en portugais sous le titre impacto da ciencia na sociedade. Cette dition peut tre obtenue auprs d'Impacto-Editorial e Servios Ltda, rua Joo Caetano2i8, P . O . B o x 665, 25600 Petrpolis R J (Brsil).

    Les lecteurs dsireux de s'abonner impact dans l'une de ces langues peuvent entrer en contact directement avec ces bureaux.

    L'autorisation de reproduire des extraits de cette revue et de les utiliser dans l'enseignement pour des cours et des travaux pratiques est subordonne la condition a) que les extraits reproduits ne fassent l'objet d'aucune transaction (vente ou autre) des fins commerciales, b) qu'il soit fait mention de l'Unesco en tant que titulaire du droit d'auteur.

  • Prsentation

    A quoi ressemblerait le monde si je voyageais sur un rayon lumineux ?

    La mcanique de la grande horloge

    Qu'il est doux de penser que la bonne vieille montre ce mtronome que nous portons au poignet, ce dictateur minia-ture de la vie moderne a, depuis le moyen ge et pendant longtemps, hant les rves des artisans! E n ce temps-l, cependant, le souci des horlogers tait moins de savoir l'heure que de reproduire la course des astres.

    Pendant quelque deux cents ans, rien n'est venu troubler le mouvement d'horlogerie de l'univers de Newton. Si le fantme du grand h o m m e tait venu en Suisse avant 1900, il aurait t salu par toutes les horloges carillonnant l'unis-son. Mais voil que juste aprs 1900 est venu s'installer Berne, moins de 200 mtres de la vieille horloge, un jeune h o m m e qui allait rompre cette harmonie : Albert Einstein.

    C'est peu prs cette poque que le temps et la lumire ont commenc avoir des comportements aberrants. E n 1881, Albert Michelson fit une exprience (qu'il rpta six ans plus tard avec Edward Morley) consistant mettre de la lumire dans plusieurs directions ; il constata avec surprise que, quels que fussent les mouvements de la source lumineuse, la vitesse du rayonnement tait la m m e . C'tait absolument contraire aux lois de Newton. Et c'est ce petit souffle au cur de la physique qui mit en effervescence la communaut scientifique aux alentours de 1900.

    1973- L Bronowski. Extrait de The ascent of man, du m m e auteur. Reproduit avec l'autorisation de la British Broadcasting Corporation et de Little, Brown and C o .

    impact : science et socit, vol. 29 (1979), n I 3

  • Il n'est pas sr que le jeune Einstein ait t au fait de cette exprience. Il n'avait pas t un tudiant trs assidu. Mais ce qui est sr, c'est qu'il s'tait dj demand, alors qu'il tait adolescent, quoi ressemblerait le m o n d e vu par un obser-vateur se dplaant la vitesse de la lumire.

    L a rponse cette question est tout fait paradoxale, et c'est ce qui la rend difficile. Mais c o m m e pour tout paradoxe, le plus difficile n'est pas tant de trouver la rponse que de formuler la question. Voil en quoi des h o m m e s tels que Newton et Einstein ont du gnie : ils posent des questions simples, naves, auxquelles les rponses se rvlent destruc-trices. C'est en ce sens que le pote William Cowper a qualifi N e w t o n de sage aux yeux d'enfant , expression qui dcrit parfaitement le regard tonn qu'Einstein posait sur le m o n d e . Qu'il parlt de voyager sur un rayon lumineux ou de tomber dans l'espace, Einstein savait toujours trouver des exemples simples et admirables. Appliquons sa mthode. Allons au pied de la tour de l'horloge et montons dans le tramway qu'il prenait tous les jours pour se rendre son travail l'Office fdral des brevets.

    L'adolescent Einstein s'tait pos la question suivante : A quoi ressemblerait le m o n d e si je voyageais sur un rayon lumineux ? Si le tramway o je m e trouve se dplaait sur le rayon lumineux qui m e permet de lire l'heure l'horloge, celle-ci se figerait ; le tramway petite bote filant sur le rayon lumineux et ses passagers seraient immobiles dans le temps ; le temps s'arrterait.

    Reprenons le raisonnement. Supposons que l'horloge marque midi au m o m e n t o je monte dans le tramway. Je m e trouve maintenant dans un tramway qui va la vitesse de la lumire, de sorte qu'en une seconde j'ai parcouru 300 000 kilomtres. Mais l'horloge marque toujours midi, parce que le rayon lumineux qui m e relie l'horloge a mis autant de temps que moi. D o n c , par rapport l'horloge telle que je la vois, l'univers situ l'intrieur du tramway, en allant la m m e vitesse que la lumire, je m e suis mis hors du temps.

    C'est u n paradoxe extraordinaire. Je n'entrerai pas dans ce qu'il implique, ni dans ce qu'Einstein en a tir. Je m e contenterai de ce seul fait : si je voyageais sur un rayon lumineux, le temps, pour moi, s'arrterait brusquement. D o n c , en toute logique, quand m a vitesse approche celle de

    4 Prsentation

  • la lumire (c'est ce qui se passej en simulation, dans ce tramway), je suis seul dans m o n systme de temps et d'espace, qui s'loigne de plus en plus de la norme.

    Ce genre de paradoxe prouve deux choses : premirement c'est vident qu'il n'y a pas de temps universel ; deuximement c'est moins vident que les choses se prsentent diffremment pour celui qui voyage et pour celui qui ne bouge pas, et donc pour chacun d'entre nous. Dans le tramway, m o n univers est cohrent : j'y dcouvre les m m e s lois, les m m e s rapports entre le temps, la distance, la vitesse, la masse et la force que tous les autres observateurs. Mais les valeurs que j'obtiens pour le temps, la distance, etc., ne sont pas celles du Bernois qui est rest sur le trottoir.

    Voil, en deux mots, le principe de la relativit. Mais, m e demanderez-vous, qu'est-ce qui relie ces deux univers, le ntre et le sien ? Le passage de la lumire : la lumire est le messager qui nous relie les uns aux autres. C'est pourquoi le fait exprimental essentiel est celui qui a intrigu le m o n d e depuis 1881 : lorsque nous changeons des signaux, nous dcouvrons que l'information passe entre nous toujours la m m e vitesse. Nous obtenons tou