Quiz d'histoire sur Albert Einstein

Ouvrez cette section après avoir joué pour revoir chaque question, les bonnes réponses et les explications historiques.

1. Dans quel pays Albert Einstein est-il né ?

   Allemagne

   Albert Einstein est né le 14 mars 1879 à Ulm, dans le royaume de Wurtemberg, en Empire allemand. Sa famille s'installa à Munich alors qu'il était encore nourrisson. Bien qu'Einstein soit souvent associé à la Suisse (où il étudia et travailla au début de sa carrière) et aux États-Unis (où il passa les dernières années de sa vie), il est né et a grandi en Allemagne.

   Le saviez-vous : L'anniversaire d'Einstein, le 14 mars (3/14 en notation américaine), est célébré internationalement comme le jour de pi, cette date correspondant aux trois premiers chiffres de la constante mathématique pi.

2. Qu'était l'« Annus Mirabilis » (année miraculeuse) d'Einstein, et quand eut-elle lieu ?

   1905 — l'année où il publia quatre articles révolutionnaires alors qu'il travaillait comme employé des brevets

   En 1905, alors qu'il travaillait comme employé à l'Office fédéral suisse des brevets à Berne, Einstein, âgé de 26 ans, publia quatre articles révolutionnaires dans les Annalen der Physik. Ceux-ci traitaient de l'effet photoélectrique (qui prouva que la lumière possède des propriétés corpusculaires), du mouvement brownien (fournissant une preuve de l'existence des atomes), de la relativité restreinte, et de l'équivalence entre masse et énergie (E=mc²). Un seul de ces articles aurait suffi à faire une carrière ; ensemble, ils transformèrent la physique.

3. Pour quelle découverte Einstein reçut-il réellement le prix Nobel de physique en 1921 ?

   L'explication de l'effet photoélectrique

   Einstein reçut le prix Nobel de physique pour son explication de l'effet photoélectrique, et non pour la relativité. Son article de 1905 démontra que la lumière est constituée de paquets d'énergie discrets appelés quanta (plus tard nommés photons), expliquant pourquoi la lumière frappant une surface métallique n'éjecte des électrons qu'au-delà d'une certaine fréquence, indépendamment de l'intensité. Le comité Nobel jugeait la relativité trop controversée et pas encore suffisamment vérifiée expérimentalement à l'époque.

   Le saviez-vous : Einstein voyageait en bateau vers le Japon lorsqu'il apprit qu'il avait remporté le prix Nobel. Il donna l'argent de son prix à sa première épouse, Mileva Marić, dans le cadre de leur accord de divorce.

4. Que traduit la célèbre équation d'Einstein E=mc² ?

   L'équivalence entre masse et énergie, où une petite quantité de masse peut être convertie en une énorme quantité d'énergie

   E=mc², publiée dans le cadre de la relativité restreinte d'Einstein en 1905, énonce que l'énergie (E) est égale à la masse (m) multipliée par le carré de la vitesse de la lumière (c²). Comme la vitesse de la lumière est un nombre extrêmement grand (environ 300 000 km/s), même une infime quantité de masse correspond à une énergie considérable. Cette équation est à la base de l'énergie nucléaire et des armes nucléaires, où de petites quantités de matière sont converties en une énergie immense.

5. Quelle était l'idée clé de la théorie de la relativité restreinte d'Einstein (1905) ?

   Les lois de la physique sont identiques pour tous les observateurs non accélérés, et la vitesse de la lumière est constante quel que soit le mouvement de l'observateur

   La relativité restreinte repose sur deux postulats : les lois de la physique sont identiques dans tous les référentiels inertiels (non accélérés), et la vitesse de la lumière dans le vide est la même pour tous les observateurs, quel que soit leur mouvement relatif. De ces prémisses en apparence simples, Einstein tira des conséquences révolutionnaires : la dilatation du temps (les horloges en mouvement ralentissent), la contraction des longueurs, et l'équivalence entre masse et énergie.

6. Qu'a fondamentalement redéfini la théorie de la relativité générale d'Einstein (1915) ?

   La gravité, la décrivant comme la courbure de l'espace-temps causée par la masse et l'énergie

   La relativité générale, achevée en novembre 1915, remplaça la conception newtonienne de la gravité en tant que force agissant à distance par une description géométrique : les objets massifs courbent le tissu de l'espace-temps, et les autres objets suivent des trajectoires courbes à travers cette géométrie déformée. Cette théorie prédit des phénomènes tels que la déviation de la lumière par la gravité, la dilatation gravitationnelle du temps et les ondes gravitationnelles — tous confirmés expérimentalement depuis.

   Le saviez-vous : Les satellites GPS doivent tenir compte des effets relativistes à la fois restreints et généraux sur le temps — sans ces corrections, les positions GPS dériveraient d'environ 10 kilomètres par jour.

7. Quel événement de 1919 apporta la première confirmation expérimentale majeure de la relativité générale et fit d'Einstein une célébrité mondiale ?

   Les observations d'Arthur Eddington lors d'une éclipse solaire, montrant la lumière des étoiles déviée autour du Soleil

   Lors de l'éclipse solaire totale du 29 mai 1919, l'astronome britannique Arthur Eddington dirigea des expéditions à Principe (au large de la côte ouest de l'Afrique) et à Sobral (au Brésil) pour photographier des étoiles proches du Soleil. Les photographies montrèrent que la lumière des étoiles était déviée par la gravité du Soleil dans la proportion prédite par la relativité générale — environ 1,75 seconde d'arc. Les résultats, annoncés en novembre 1919, firent la une des journaux du monde entier et transformèrent Einstein en célébrité internationale du jour au lendemain.

8. Pourquoi Einstein quitta-t-il l'Allemagne en décembre 1932 ?

   Il partit en raison de la montée du parti nazi et des persécutions croissantes contre les juifs

   Einstein quitta l'Allemagne en décembre 1932, alors qu'Adolf Hitler et le parti nazi consolidaient leur pouvoir. En tant qu'éminent intellectuel juif et pacifiste, Einstein était la cible de l'hostilité nazie — ses travaux furent qualifiés de « physique juive » et ses livres figurèrent parmi ceux brûlés lors des autodafés nazis. Il ne retourna jamais en Allemagne. Il s'installa aux États-Unis, acceptant un poste à l'Institute for Advanced Study de Princeton, dans le New Jersey, où il travailla jusqu'à la fin de sa vie.

9. Quelle fut l'importance de la lettre Einstein-Szilard d'août 1939 ?

   Elle avertissait le président Roosevelt que l'Allemagne pourrait développer une bombe atomique et exhortait les États-Unis à lancer leurs propres recherches nucléaires

   Le 2 août 1939, Einstein signa une lettre (rédigée principalement par le physicien Leo Szilard) adressée au président Franklin D. Roosevelt, avertissant que les récentes recherches sur la fission nucléaire pourraient mener à la construction de bombes extrêmement puissantes, et que l'Allemagne nazie pourrait poursuivre de telles armes. Cette lettre contribua à la création du comité consultatif sur l'uranium, qui mena finalement au projet Manhattan. Einstein qualifia plus tard la signature de cette lettre de « grande erreur » de sa vie.

   Le saviez-vous : Malgré son rôle dans le lancement du programme nucléaire, Einstein n'obtint jamais l'habilitation de sécurité pour travailler sur le projet Manhattan lui-même — le FBI le considérait comme un risque pour la sécurité en raison de ses convictions pacifistes et de gauche.

10. Quelle fut la position d'Einstein sur l'utilisation des armes atomiques après les bombardements d'Hiroshima et de Nagasaki ?

    Il devint un fervent défenseur du désarmement nucléaire et du contrôle international de l'énergie atomique

    Après les bombardements atomiques du Japon en août 1945, Einstein devint un défenseur passionné du désarmement nucléaire et de la coopération internationale. Il contribua à fonder le Comité d'urgence des scientifiques atomistes en 1946 pour sensibiliser aux dangers des armes nucléaires. Peu avant sa mort en 1955, il signa le manifeste Russell-Einstein aux côtés de Bertrand Russell, appelant les dirigeants mondiaux à rechercher des solutions pacifiques aux conflits internationaux.

11. Quel poste fut offert à Einstein en 1952 et qu'il refusa, ce qui est resté célèbre ?

    Président de l'État d'Israël

    En novembre 1952, après la mort de Chaïm Weizmann, la présidence d'Israël fut offerte à Einstein par le Premier ministre David Ben Gourion. Einstein déclina respectueusement, écrivant qu'il manquait des « aptitudes naturelles et de l'expérience nécessaires pour traiter correctement avec les gens ». Bien que la présidence israélienne fût une fonction largement cérémonielle, Einstein estimait n'être adapté à aucune fonction publique officielle et souhaitait poursuivre son travail scientifique.

12. Quelle théorie unifiée Einstein poursuivit-il sans succès durant les 30 dernières années de sa vie ?

    Une théorie du champ unifié combinant gravité et électromagnétisme

    Du milieu des années 1920 jusqu'à sa mort en 1955, Einstein se consacra à la recherche d'une théorie du champ unifié qui fusionnerait la gravité (décrite par la relativité générale) et l'électromagnétisme au sein d'un cadre mathématique unique. Cette quête échoua et l'isola de plus en plus de la physique dominante, la plupart des physiciens s'étant recentrés sur la mécanique quantique. La quête de l'unification en physique se poursuit aujourd'hui, bien que sous des formes qu'Einstein n'aurait pu anticiper.

13. Quelle était la relation d'Einstein avec la mécanique quantique ?

    Il apporta des contributions précoces et cruciales à la théorie quantique, mais s'opposa plus tard à son interprétation probabiliste

    Einstein fut l'un des fondateurs de la théorie quantique — son article de 1905 sur l'effet photoélectrique et ses travaux de 1917 sur l'émission stimulée furent des contributions quantiques révolutionnaires. Cependant, il devint de plus en plus mal à l'aise avec le recours de l'interprétation de Copenhague à la probabilité et à l'indétermination. Sa célèbre objection, « Dieu ne joue pas aux dés avec l'univers », reflétait sa conviction que la mécanique quantique était incomplète plutôt que fausse. Son article sur le paradoxe EPR (1935) contesta la mécanique quantique mais finit par confirmer ses prédictions.

    Le saviez-vous : L'article d'Einstein de 1917 sur l'émission stimulée de rayonnement posa les bases théoriques de l'invention du laser, qui ne fut construit qu'en 1960, cinq ans après sa mort.

14. Qu'advint-il du cerveau d'Einstein après sa mort en 1955 ?

    Il fut prélevé par le pathologiste Thomas Harvey sans l'autorisation initiale de la famille

    Lorsqu'Einstein mourut le 18 avril 1955, le pathologiste ayant pratiqué l'autopsie, Thomas Harvey, préleva le cerveau d'Einstein sans l'autorisation explicite préalable d'Einstein ou de sa famille. Harvey conserva le cerveau pendant des décennies, envoyant occasionnellement des échantillons à des chercheurs. Einstein avait en réalité demandé une crémation, et ses cendres furent dispersées en un lieu tenu secret. Harvey obtint finalement une autorisation rétroactive du fils d'Einstein, Hans Albert.

    Le saviez-vous : Des études sur le cerveau d'Einstein révélèrent plusieurs particularités, notamment une région du lobe pariétal exceptionnellement développée, associée au raisonnement mathématique et spatial, ainsi qu'une densité de cellules gliales supérieure à la moyenne.

15. En quelle année Einstein devint-il citoyen naturalisé des États-Unis ?

    1940

    Einstein devint citoyen américain naturalisé le 1er octobre 1940, tout en conservant sa citoyenneté suisse. Il était arrivé aux États-Unis en 1933 après avoir quitté l'Allemagne et vivait à Princeton, dans le New Jersey, où il travaillait à l'Institute for Advanced Study. Il resta citoyen américain jusqu'à la fin de sa vie et participa activement à la vie publique américaine, militant pour les droits civiques et contre le maccarthysme.