Einstein avait raison!
Simon Rainville démontre, avec une précision inégalée, la véracité de la plus célèbre équation de la physique.
Par Jean Hamann
Einstein peut reposer en paix. Sa célèbre équation E=mc2, énoncée il y a un siècle, tient encore merveilleusement la route. C’est ce qu’ont démontré, avec une précision jamais égalée, le professeur Simon Rainville, du Département de physique, de génie physique et d’optique, et des collègues américains et européens dans la livraison du 22 décembre 2005 de la revue Nature.
L’équipe a prouvé que la masse et l’énergie sont bel et bien équivalentes, avec une précision de 0,00004%. «C’est 55 fois plus précis que la meilleure preuve directe qui avait été faite jusqu’à présent, soutient Simon Rainville. L’équation d’Einstein, qui est l’un des grands succès de la physique du XXe siècle, ne montre aucun signe d’essoufflement.»
Dans cette recherche internationale, la principale contribution de Simon Rainville a été la mise au point d’une technique qui permet de comparer des masses d’atomes avec une précision d’une partie par 100 milliards. «Ça équivaut à mesurer la distance entre Québec et Vancouver avec une erreur qui ne dépasse pas l’épaisseur d’un cheveu, illustre-t-il. Il s’agit de la mesure de masse la plus précise au monde!»
La masse devenue énergie
Les noyaux d’atomes sont constitués de protons et de neutrons; lorsqu’on bombarde les noyaux avec des neutrons, il arrive qu’un noyau absorbe un neutron et devienne donc un peu plus gros. Les chercheurs savent toutefois que la masse du nouveau noyau est légèrement inférieure à la somme des masses du noyau original et du neutron. La raison? Une partie de la masse a été convertie en énergie, émise par le nouveau noyau sous forme de rayons gamma.
Pour tester l’équation d’Einstein, les chercheurs ont mesuré, d’une part, l’infinitésimale différence de masse résultant de la fusion noyau-neutron et, d’autre part, la quantité d’énergie émise par le noyau après fusion avec un neutron. Les valeurs ainsi mesurées collent avec une renversante précision à ce que prédit l’équation d’Einstein, démontrant à quel point le modèle de relativité restreinte décrit bien le monde physique dans lequel nous vivons.
«Nous savions que cette équation, partout appliquée avec succès, était valide, avoue le chercheur. Si nous avions trouvé le contraire, c’est notre expérience qui aurait été suspecte aux yeux de la communauté scientifique. Notre contribution a été de repousser à un seuil jamais atteint la précision avec laquelle la théorie d’Einstein s’applique.»
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L’équipe a prouvé que la masse et l’énergie sont bel et bien équivalentes, avec une précision de 0,00004%. «C’est 55 fois plus précis que la meilleure preuve directe qui avait été faite jusqu’à présent, soutient Simon Rainville. L’équation d’Einstein, qui est l’un des grands succès de la physique du XXe siècle, ne montre aucun signe d’essoufflement.»
Dans cette recherche internationale, la principale contribution de Simon Rainville a été la mise au point d’une technique qui permet de comparer des masses d’atomes avec une précision d’une partie par 100 milliards. «Ça équivaut à mesurer la distance entre Québec et Vancouver avec une erreur qui ne dépasse pas l’épaisseur d’un cheveu, illustre-t-il. Il s’agit de la mesure de masse la plus précise au monde!»
La masse devenue énergie
Les noyaux d’atomes sont constitués de protons et de neutrons; lorsqu’on bombarde les noyaux avec des neutrons, il arrive qu’un noyau absorbe un neutron et devienne donc un peu plus gros. Les chercheurs savent toutefois que la masse du nouveau noyau est légèrement inférieure à la somme des masses du noyau original et du neutron. La raison? Une partie de la masse a été convertie en énergie, émise par le nouveau noyau sous forme de rayons gamma.
Pour tester l’équation d’Einstein, les chercheurs ont mesuré, d’une part, l’infinitésimale différence de masse résultant de la fusion noyau-neutron et, d’autre part, la quantité d’énergie émise par le noyau après fusion avec un neutron. Les valeurs ainsi mesurées collent avec une renversante précision à ce que prédit l’équation d’Einstein, démontrant à quel point le modèle de relativité restreinte décrit bien le monde physique dans lequel nous vivons.
«Nous savions que cette équation, partout appliquée avec succès, était valide, avoue le chercheur. Si nous avions trouvé le contraire, c’est notre expérience qui aurait été suspecte aux yeux de la communauté scientifique. Notre contribution a été de repousser à un seuil jamais atteint la précision avec laquelle la théorie d’Einstein s’applique.»
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