Einstein
découvrit les lois de la mécanique dite relativiste. Pour ce faire, il observa
un mobile ayant une faible vitesse, étant quasiment au repos, dans un système
que nous allons ici appeler A. Celui-ci obéit donc aux lois de la mécanique
classique. Einstein utilisa alors la transformation de Lorentz afin de prévoir
la manière dont il va se mouvoir dans un système B par rapport au A. De plus A
se meut par rapport à B, il est donc possible de généraliser la loi de Newton
( F = m.a ) pour un corps se déplaçant à une vitesse, qu’elle soit petite
ou très grande. Voici ce qu’il a obtenu pour l’énergie ( sans démonstration)
:
E
= m c² . Il
trouva aussi que la quantité de mouvement d’un mobile (le vecteur p) se déplaçant
à une vitesse v par rapport à un observateur est égale à m v ( v étant ici
un vecteur). Dans ces deux formules
m, la masse de l’objet, dépend de la vitesse à laquelle le mobile se
déplace et de la masse au repos de celui-ci. Cette relation peut être représentée
par
Nous
pouvons donc déterminer, comme l’a fait Einstein, l’énergie au repos. En
effet si v = 0, alors m = m0
; donc E0 = m0 c². Par
définition, tout corps matériel, de masse au repos m0, possède
une énergie au repos égale à E0 = m0 c².
Nous venons donc de redécouvrir cette formule bien connue même si
aucune démonstration n’a été faite. Tout ce dont nous avons parlé précédemment
nous préparait à la retrouver et était indispensable afin de rendre cela
possible. Maintenant nous allons pouvoir parler des conséquences de cette
formule, car celles-ci sont loin d’être négligeables mais malgré tout
nous ne ferons qu’en survoler une partie.
